Led模块的制作方法
【专利说明】LED模块
[0001]相关申请
[0002]本申请主张于2013年8月23日提交的美国临时申请US61/869，367的优先权。
技术领域
[0003]本申请涉及采用一发光二极管(LED)的固态照明领域，更具体地涉及LED模块领域。
【背景技术】
[0004]LED模块为一种采用LED来提供照明的已知途径。多个LED要求在制备过程在照明方面是有益的。现有的LED模块包括基于LED类型构造的一 LED阵列。例如，基板上芯片(C0B)LED阵列包括典型地安装在一反射面上并通过导线结合(wire-bonding)电连接在一起的多个LED芯片。因为具有并使红色光、绿色光、蓝色光保持平衡以提供所需的光输出有点较复杂，所以常希望具有这样一种有效的LED，其发射小范围的波长并采用磷将所发射的波长转换成一所需要的光谱。由此，一 LED阵列可包括置于一基材上的一个以上的LED芯片，所述基材可为金属包层(metal-clad)PCB或其它所需的材料。多个LED芯片以一图案导线结合，该图案将所述多个LED芯片连接于一阳极和一阴极，且随后所述多个LED芯片可被合适的硅层和磷层覆盖，以保护所述多个LED芯片，同时利用磷层提供光的转换。
[0005]所得到的LED阵列提供了多个面向上的LED，并且还能提供多个面向上且电连接于阳极和阴极的触点。这使得将LED阵列能够以一可靠的方式(例如LED阵列被一固持座下压)固定于一散热器并将电源连接于多个触点。因为LED的效率的日益增长，所以LED阵列已变得更小，且由此能够提供一尺寸缩减的基材。尽管从成本角度出发这会是有益的，但是尺寸上的缩减已使得LED阵列难以配合以及将LED阵列固定于一应用中(诸如一固定装置(fixture)或灯泡)。解决这个待处理的问题的一种途径是采用一固持座来固定LED阵列。可由一绝缘材料形成的一固持座可提供与LED基材上的多个触点之间的电连接并牢固地安装到LED阵列。例如，可采用焊料或导电粘接剂而不采用辅助紧固件来实现物理连接，由此LED阵列的尺寸可最小化且固持座(由成本更低的材料形成)可提供多个触点和一外部电源之间的物理及电连接。如此构造的一 LED模块的一可行结构的一实施例公开在于2013年1月4日提交的美国公开号US2013/0176732中。尽管这样的LED模块适于许多应用，但是某些人群会赏识进一步的改进。
【发明内容】
[0006]一种发光二极管(LED)模块包括导热导电的一基部，所述基部包括设计成发射光的一光引擎(light engine)以及一连接凸缘。一绝缘层选择性地设置于所述基部，且所述绝缘层可为一粉末涂层。多条迹线以一图案形成于所述绝缘层。多个LED置于一反射区域，所述反射区域优选未被所述绝缘层覆盖。多条导电迹线电连接于所述多个LED。一旦所述多个LED电连接于所述多条迹线，则一保护覆盖层置于所述多个LED上。所述多条迹线从相邻的多个LED延伸至所述连接凸缘。在工作时，所述连接凸缘可收容允许将电源提供给所述多个LED的一连接器。
【附图说明】
[0007]本申请以示例示出且不限于附图，在附图中类似的附图标记表示类似的部件，且在附图中:
[0008]图1示出一LED模块的一实施例的一立体图。
[0009]图2不出图1所不实施例的一简化部分分解立体图。
[0010]图3示出图2所示LED模块的一放大立体图。
[0011 ]图4示出一LED模块的另一实施例的一立体图。
[0012]图5A示出一基部和光引擎的一实施例的一示意侧视图。
[0013]图5B示出一基部和光引擎的另一实施例的一示意侧视图。
[0014]图5C示出一基部和光引擎的另一实施例的一示意侧视图。
[0015]图?示出一基部和光引擎的另一实施例的一示意侧视图。
[0016]图6不出一LED模块的另一实施例的一不意图。
[0017]图7示出一种设置一LED模块的方法。
[0018]图8示出适于供一LED模块使用的一基部的一简化实施例的一示意侧视图。
[0019]图9不出一LED模块的一实施例的一不意侧视图。
【具体实施方式】
[0020]下面详细的说明描述多个示范性实施例且不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成多个另外组合(出于简明目的而未示出)。
[0021]图1-3示出一发光二极管(LED)模块10的一第一实施例。LED模块10包括一导电基部15且包括以一选择性的方式设置于基部15上的一绝缘层21。基部15支撑一发光区域20，发光区域20包含位于一反射区域22中的多个LED芯片38。反射区域22优选不含绝缘层21。为了将电源提供给所述多个LED芯片38，导电迹线30a、30b设置于绝缘层21。迹线30a从垫31(其用作一阳极)延伸至连接区域33，而迹线30b从垫32(其用作一阴极)延伸至连接区域34。多个线结合部35用于将各个LED芯片38以一所需图案电连接于连接区域33、34。如可认识到的，垫31、32位于一连接凸缘17上。假设基部15安装成与一支撑面(未示出)平齐，连接凸缘17可从基部15以一角度延伸，以提供进入一连接器40。如从图5A-f5D可认识到的，连接凸缘17a-17d可以在大的构造范围下设置，诸如相对基部15a-15d向上倾斜、向下倾斜、与基部15a-15d平行或与基部15a-15d平行但偏移。换句话说，发光区域20a、20b可以以与所述连接凸缘不同的角度定向。如果需要，也可以提供其它构造。
[0022]发光区域20包括由一材料(例如硅)形成的一保护层25，且发光区域20可包括一磷浆层，磷浆层用于将所发射的光转换成一更期望的波长的光。下面将更多地说明保护层25的各种可能的变型。
[0023]用于提供电源给发光区域20的迹线30a、30b可通过经由一粉末涂覆技术而将绝缘层21选择性地置于基部15的所需表面上来设置。一旦绝缘层21设置于基部15的所需表面(诸如一顶表面、一个或多个侧表面、以及一底表面)，则基部15可被固化，从而所得到的绝缘层21提供所需的电隔离。应注意的是，绝缘层21可覆盖基部15的很多部分(包括基部15的侧表面和底表面)。提供另外的覆盖能够有助将迹线30a、30b与所述基部电隔离，且有助将基部15自身与可能包含于相邻的部件(诸如一散热器或支撑固定装置)的任何暴露的金属隔离。
[0024]一旦基部15具有选择性设置的绝缘层21，则迹线30a、30b可形成于绝缘层21。如下说明的图7给出了如何形成一LED模块的另外的信息(包括说明形成多条迹线的过程，其将更详细地说明)。如可认识到的，绝缘层21设置于连接凸缘17，从而能够形成所述多条迹线。
[0025]如上所述，反射区域22可省略绝缘层21，且在一实施例中，反射区域22可抛光，以有助光提取。多个LED芯片38以一所需方式置于反射区域22。例如，如图3所示，多个LED串联连接以形成一 LED路径39，且两个或多个LED路径可并联设置。当然，其它电路图案可按照所需设置。已确认的是，理想的是使得LED路径39构造成它可被小于50伏的电势来致动，且更理想的是使所需的致动LED路径39的电势小于25伏。使用低电压使得更容易提供合适的电源并还改善了爬电距离(creepage)和电气间隙(c 1 earance)问题。
[0026]如从图4可认识到的，示出具有一发光区域20的一LED模块10’的另一实施例，LED模块10’包括一基部15’，基部15’具有多个紧固件用开孔，从而多个常规的紧固件(例如但不限于螺钉5)可用于将LED模块10’固定就位。在其它实施例中，所述基部可在尺寸和形状上进行设置，从而一固定装置将LED模块保持就位，而无需采用单独的紧固件。例如，一固定装置可设计成具有一卡扣(snap，按扣)的特征，卡扣使得所述模块结合一电源并利用一夹子被保持就位。在这样一种情况下，所述LED模块可包括位于所述基部的一底表面上的一热耦合层(诸如一导热垫或导热膏)，以有助提供在所述LED模块与一支撑表面之间的改善的热传递。
[0027]导电迹线30a、30b从相邻的反射区域21延伸至连接凸缘17。连接凸缘17可在尺寸和结构上设置成对接一连接器40，其中所述连接器具有一本体41，本体41支撑电连接于多条导线42的多个端子。所述多个端子设置成对接阳极31、阴极32且由此提供与发光区域20的一电连接。连接凸缘17可设置成它以一极化(polarized)方式结合一连接器。应注意的是，在所示出的多数实施例中，连接凸缘17定向成不同于基部15。使所述连接凸缘与所述基部不同的方式被定向或设置的益处在于，这使得将连接器40连接于所述连接凸缘上的所述垫变得容易。例如，所述基部可具有一低高度，从而对光输出的干涉最小化，同时所述连接凸缘可以以对接一连接器简单且灵活的方式成角度设置。应注意的是，尽管图1-4的实施例示出朝光输出的角度(例如类似于图5A所示)的方向倾斜的一连接凸缘，但是在一替代实施例中，所述连接凸缘可沿相反方向倾斜(例如类似于图f5D所示)。另外，所述连接凸缘可相对所述基部偏移(如图5B所示，其示出与所述连接凸缘与所述基部平行但偏移)。
[0028]应注意的是，在某些实施例中，连接凸缘也可与LED模块的发光区域的基部平行对准(如图5C所示)。这样一种结构将是合适的，例如在固定装置包含可接合一平的表面的多个接触件且所述模块旨在背离所述发光区域的一侧接合所述多个接触件的应用中(在一实施例中，固定装置中的所述多个接触件可凹设或被加护罩，以提供一接触安全环境)。
[0029]图6示出具有所包含的另外的特征的一LED模块110的另一实施例。一基部115包括:一平的区域115a，其提供一发光区域120、一第一曲线部116、一连接凸缘117及一第二曲线部118。如可认识到的，发光区域120位于这些曲线部的中间，以提供一反射结构，所述反射结构以聚焦的方式将光整形。基部110还