BRPI0711321A2

BRPI0711321A2 - conjunto de led

Info

Publication number: BRPI0711321A2
Application number: BRPI0711321-8A
Authority: BR
Inventors: Eric J Kille; Ron Steen; Ernie Combs; Timothy B Moss; Bernd Clauberg
Original assignee: Koninkl Philips Electronics Nv
Priority date: 2006-05-08
Filing date: 2007-04-06
Publication date: 2011-08-23
Also published as: CN101438633A; TW200805716A; WO2007129231A1; EP2018796A1; US20090116252A1; JP2009536453A

Abstract

CONJUNTO DE LED Um conjunto de LED emprega um dissipador térmico (30), um LED (10) montado termicamente no dissipador térmico (30), e uma placa de circuito impresso (20) incluindo um furo (21) ao longo dela para facilitar a montagem de superficie térmica do LED (10) no dissipador térmico (30). A placa de circuito impresso (20) tem preferencialmente a superficie montada no dissipador térmico (30). O LED (10) é assentado dentro do furo (21) e inclui condutores (11, 12) eletricamente acoplados à placa de circuito impresso (10) onde uma porção de cada condutor (11, 12) é de forma parcial, assentada dentro do furo (21), e 1 ou o dissipador térmico (30) inclui uma haste (31) assentado dentro do furo (21) e o LED é montado termicamente na haste (31).

Description

"CONJUNTO DE LED"

A presente invenção de forma geral, se relaciona a umgerenciamento térmico de um conjunto de diodos de emissão de luz ("LED").

A presente invenção especificamente se relaciona a uma montagem desuperfície térmica de múltiplos LEDs em um dissipador térmico.

Uma técnica de gerenciamento térmico corrente paraacondicionar múltiplos LEDs é usar uma placa de circuito impresso ("PCB")de núcleo de metal. Um substrato de alumínio da PCB de núcleo de metalfornece contato térmico para manter os LEDs em um intervalo de temperaturade operação apropriada. Ao mesmo tempo, uma camada de dielétrico sobre aPCB de núcleo de metal fornece isolação elétrica para o corpo dos LEDs.Condutores dos LEDs são soldados à pastilhas na camada de topo da PCB demetal para eletricamente conectar cada LED ao circuito. A PCB de núcleo demetal com os LEDs anexados é então montada em um dissipador térmico paracompletar o gerenciamento térmico dos LEDs.

Uma outra técnica de gerenciamento térmico corrente paraacondicionar múltiplos LEDs é, diretamente montar um único LED aodissipador térmico através de um furo em uma PCB. Os condutores do LEDsão dobrados e soldados à PCB para fazer o circuito. O dissipador térmico éentão diretamente montado a um dissipador térmico para completar ogerenciamento térmico do LED.

A presente invenção fornece uma nova e única técnica degerenciamento térmico para acondicionar múltiplos LEDs englobando umconjunto de LED compreendendo um dissipador térmico, uma placa decircuito impresso, e um LED termicamente montado no dissipador térmico. Aplaca de circuito impresso inclui um furo se estendendo ao longo dela parafacilitar a montagem de superfície térmica do LED no dissipador térmico.

Em uma primeira forma da presente invenção, a placa decircuito impresso é de superfície montada no dissipador térmico.Em uma segunda forma da presente invenção, o LED éassentado dentro do furo e inclui condutor eletricamente acoplado à placa decircuito impresso onde uma porção de cada condutor é parcialmente assentadodentro do furo.

Em uma terceira forma da presente invenção, o dissipadortérmico inclui uma haste assentada dentro do furo e o LED é termicamentemontado na haste.

As formas precedentes e outras formas da presente invençãoassim como várias características e vantagens da presente invenção setornarão ainda aparente a partir da seguinte descrição detalhada das váriasmodalidades da presente invenção em conjunto com os desenhos anexos. Adescrição detalhada e desenhos são meramente ilustrativos da presenteinvenção mais propriamente do que limitantes, o escopo da presente invençãosendo definido através das reivindicações anexas e equivalentes delas.

FIGS. 1 e 2 ilustram uma vista de topo e uma vista lateraltransversal, respectivamente, de uma modalidade básica de um múltiploconjunto de LED de acordo com a presente invenção;

FIG. 3 ilustra uma vista lateral transversal de uma primeiramodalidade exemplar do múltiplo conjunto de LED ilustrado na FIG2. 1 e 2de acordo com a presente invenção;

FIGS. 4 e 5 ilustram vistas laterais transversais de montagensde superfície térmicas exemplares de um LED em um dissipador térmicocomo ilustrado na FIG. 3;

FIG. 6 ilustra uma vista lateral transversal de uma segundamodalidade exemplar do múltiplo conjunto de LED ilustrado nas FIGS. 1 e 2de acordo com a presente invenção; e

FIGS. 7 e 8 ilustram vistas laterais transversais de umasmontagens de superfície exemplares de um LED em um dissipador térmicocomo ilustrado na FIG. 6.Um múltiplo conjunto de LED da presente invenção comoilustrado nas FIGS. 1 e 2 empregam nove (9) LEDs 10 de qualquer tipo, umaplaca de circuito impresso ("PCB") 20 de qualquer tipo e um dissipadortérmico 30 de qualquer tipo. Como melhor mostrado na FIG. 2, PCB 20 incluium furo 21 para cada LED 10 para facilitar uma montagem de superfícietérmica de cada LED 10 para o dissipador térmico 30. Para propósitos dapresente invenção, o termo " montagem de superfície térmica " de um LED10 para o dissipador térmico 30 é amplamente definido aqui como umacoplamento térmico de uma superfície de um LED 10a uma superfície dodissipador térmico 30. Para obter a montagem de superfície térmica do LED10 para o dissipador térmico 30, ou o LED 10 é assentado, de forma parcial,ou inteiramente, dentro de um correspondendo furo 21 da PCB 20 e/ou umaporção do dissipador térmico 30 é assentado, de forma parcial, ouinteiramente, dentro do correspondente furo 21 da PCB 20.

Ainda, para facilitar um entendimento da presente invenção,modalidades exemplares do múltiplo conjunto de LED da FIG. 1 será agoradescrito aqui em conexão com FIGS. 3-8.

FIG. 3 ilustra três (3) LEDS 10 assentados dentro dosrespectivos furos 21 da PCB 20.

Em uma modalidade, como melhor mostrado na FIG. 4, a PCB20 é uma PCB não metálica que é de superfície montada por qualquer técnicaao dissipador térmico 30, que é revestido com um revestimento eletricamenteisolante 50. A partir daí, cada LED 10 é assentado dentro de um respectivofuro 21 da PCB 20 onde um adesivo de isolação elétrica e de conduçãotérmica 40 acopla de modo térmico cada LED 10 ao dissipador térmico 30. Amontagem de superfície da PCB 20 ao dissipador térmico 30 e a montagem desuperfície térmica de cada LED 10 ao dissipador térmico 30 é co-planar.Adicionalmente, os condutores 11 e 12 de cada LED 10 são fisicamenteconstruídos com duas (2) dobras se estendendo para fora do furo 21 parafacilitar um acoplamento elétrico dos condutores 11 e 12 às respectivas traços22 e 23 da PCB 20.

Em uma segunda modalidade, como melhor mostrado na FIG.5, cada LED 10 é primeiro assentado dentro de um respectivo furo 21 da PCB20 com os condutores 11 e 12 de cada LED 10 de novo sendo fisicamenteconstruído com duas (2) dobras se estendendo para fora do furo 21 parafacilitar um acoplamento elétrico dos condutores 11 e 12 aos respectivostraços 22 e 23 da PCB 20. A partir daí, a PCB 20 na forma de um PCB nãometálica é montado de superfície através de qualquer técnica ao dissipadortérmico 30, que é revestida com um revestimento eletricamente isolante 50,enquanto, de forma simultânea, cada LED 10 é termicamente acoplada atravésde um adesivo de isolação elétrica e de condução térmica 40 ao dissipadortérmico 30. De novo, a montagem de superfície da PCB 20 ao dissipadortérmico 30 e a montagem de superfície térmica de cada LED 10 ao dissipadortérmico 30 é co-planar.

FIG. 6 ilustra três (3) hastes 31 do dissipador térmico 30assentados dentro dos respectivos furos 21 da PCB 20.

Em uma modalidade, como melhor mostrado na FIG. 7, PCB20 é uma PCB não metálica que é de superfície montada através de qualquertécnica ao dissipador térmico 30, que é revestida com um revestimentoeletricamente isolante 50, em uma maneira que acomoda cada haste 31 dentrode um respectivo furo 21. A partir dai, cada LED 10 é acoplado de modotérmico através de um adesivo de isolamento elétrico e de condução térmica40 para uma respectiva haste 31 do dissipador térmico 30. Adicionalmente, oscondutores 13 e 14 de cada LED 10 são acoplados eletricamente aosrespectivos traços 22 e 23 da PCB 20 com o acoplamento elétrico doscondutores 13 e 14 aos respectivos traços 22 e 23 sendo co-planar para amontagem de superfície térmica de cada LED 10 para uma respectiva haste 31do dissipador térmico 30.Em uma segunda modalidade, como melhor mostrado na FIG.8, os condutores 13 e 14 de cada LED 10 é primeiro acoplado eletricamenteaos respectivos traços 22 e 23 da PCB 20. A partir daí, a PCB 20 na forma deuma PCB não metálica em uma maneira que acomoda cada haste 31 dentro deum respectivo furo 21 e a superfície montar termicamente cada LED IOa umarespectiva haste 31 do dissipador térmico 30 através de um adesivo deisolação elétrica e de condução térmica 40. De novo, o acoplamento térmicodos condutores 13 e 14 aos respectivos traços 22 e 23 é co-planar à montagemde superfície térmica de cada LED 10a uma respectiva haste 31 do dissipadortérmico 30.

Referindo às FIGS. 3-8, os dois múltiplos conjuntos de LEDcomo mostrado, a característica do dissipador térmico 30 sendo revestido como revestimento 50 e cada LED 10 sendo acoplado termicamente através doadesivo 40 ao dissipador térmico 30. Uma versão alternativa desses múltiplosconjuntos de LED inclui o revestimento 50 sendo omitido em vista dascaracterísticas de isolação elétrica do adesivo 40. Uma outra versãoalternativa desses múltiplos conjuntos de LED inclui o adesivo 40 excluindosua característica de isolação elétrica em vista da característica de isolaçãoelétrica do revestimento 50.

Referindo às FIGS. 1-8, aqueles tendo qualificação simples naarte irão apreciar numerosas vantagens da presente invenção incluindo, masnão limitado à, um custo efetivo e gerenciamento térmico melhorado de umconjunto de LED em qualquer tipo de aplicação de iluminação.

Enquanto as modalidades da presente invenção divulgadosaqui são presentemente consideradas para serem preferidas, várias mudançase modificações podem ser feitas sem fugir do espírito e escopo da presenteinvenção. O escopo da presente invenção é indicado nas reivindicaçõesanexas, e todas as mudanças que vem dentro do significado e gama dosequivalentes são pretendidos para serem adotadas aqui.

Claims

1. Conjunto de LED, caracterizado pelo fato de compreender:- um dissipador térmico (30);- um LED (10) montado termicamente no dissipador térmico(30); e- uma superfície da placa de circuito impresso (20) montada nodissipador térmico (30),em que a placa de circuito impresso (20) inclui um furo (21) seestendendo ao longo dela para facilitar a montagem de superfície térmica doLED (10) no dissipador térmico (30).

2. Conjunto de LED de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente:- um adesivo de condução térmica (40) acoplando de modotérmico o LED (10) no dissipador térmico (30) e para desse modo montartermicamente o LED (10) no dissipador térmico (30).

3. Conjunto de LED de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o dissipador térmico (30) é revestido com umrevestimento eletricamente isolante (50).

4. Conjunto de LED de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o LED (10) é pelo menos parcialmenteassentado dentro do furo (21).

5. Conjunto de LED de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que a montagem de superfície da placa de circuitoimpresso (20) no dissipador térmico (30) e a montagem de superfície térmicado LED (10) no dissipador térmico (30) são co-planares.

6. Conjunto de LED de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato de que o LED (10) inclui pelo menosum condutor (11, 12) acoplado eletricamente à placa de circuito impresso(20), eem que uma porção de cada condutor (11, 12) é assentadodentro do furo (21).

7. Conjunto de LED de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que o dissipador térmico (30) incluiuma haste (31) pelo menos parcialmente assentada dentro do furo (21); eem que o LED (10) é montado termicamente na haste (31).

8. Conjunto de LED de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de compreender:um adesivo termicamente condutor (40) acoplandotermicamente o LED (10) na haste (31) e por meio do qual, montartermicamente o LED (10) no dissipador térmico (30).

9. Conjunto de LED de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que o LED (10) é acopladoeletricamente na placa de circuito impresso (20); eem que o acoplamento elétrico do LED (10) na placa decircuito impresso (20) e a montagem de superfície térmica do LED (10) nahaste (31) são co-planares.

10. Conjunto de LED de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de que a placa de circuito impresso (20) é uma placade circuito impresso não metálica.

11. Conjunto de LED, caracterizado pelo fato de compreender:um dissipador térmico (30);um LED (10) montado termicamente no dissipador térmico(30); euma superfície da placa de circuito impresso (20) incluindo umfuro (21) se estendendo ao longo dela para facilitar a montagem de superfícietérmica do LED (10) no dissipador térmico (30),em que o LED (10) é pelo menos parcialmente assentadodentro do furo (21), eem que o LED (10) inclui pelo menos um condutor (11, 12)acoplado eletricamente na placa de circuito impresso (20), eem que a porção de cada condutor (11, 12) é assentadadentro do furo (21).

12. Conjunto de LED de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:- um adesivo termicamente condutor (40), acoplandotermicamente o LED (10) no dissipador térmico (30) para desse modotermicamente montar o LED (10) no dissipador térmico (30).

13. Conjunto de LED de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que o dissipador térmico (30) é revestido com umrevestimento eletricamente isolante (50).

14. Conjunto de LED de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que a placa de circuito impresso(20) é de superfície montada no dissipador térmico (30), eem que a montagem de superfície da placa de circuitoimpresso (20) no dissipador térmico (30) e a montagem de superfície térmicado LED (10) no dissipador térmico (30) são co-planares.

15. Conjunto de LED de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de que a placa de circuito impresso (20) é uma placade circuito impresso não metálica.

16. Conjunto de LED, caracterizado pelo fato de compreender:- um dissipador térmico (30);- um LED (10); e- uma superfície da placa de circuito impresso (20) incluindoum furo (21) se estendendo ao longo dela para facilitar a montagem desuperfície térmica do LED (10) no dissipador térmico (30),em que o dissipador térmico (30) inclui uma haste (31) pelomenos parcialmente assentado dentro do furo (21); eem que o LED (10) é termicamente montado na haste (31).

17. Conjunto de LED de acordo com a reivindicação 16,caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:um adesivo termicamente condutor (40), acoplandotermicamente o LED (10) na haste (31) para desse modo termicamentemontar o LED (10) na haste (31).

18. Conjunto de LED de acordo com a reivindicação 16,caracterizado pelo fato de que o LED (10) é eletricamenteacoplado à placa de circuito impresso (20); eem que o acoplamento elétrico do LED (10) na placa decircuito impresso (20) e a montagem de superfície térmica do LED (10) nahaste (31) são co-planares.

19. Conjunto de LED de acordo com a reivindicação 16,caracterizado pelo fato de que o dissipador térmico (30) é revestido com umrevestimento eletricamente isolante (50).

20. Conjunto de LED de acordo com a reivindicação 16,caracterizado pelo fato de que a placa de circuito impresso (20) é uma placade circuito impresso não metálica.