BRPI0813238B1 - estrutura de caixa de diodo emissor de luz - Google Patents

estrutura de caixa de diodo emissor de luz Download PDF

Info

Publication number
BRPI0813238B1
BRPI0813238B1 BRPI0813238A BRPI0813238A BRPI0813238B1 BR PI0813238 B1 BRPI0813238 B1 BR PI0813238B1 BR PI0813238 A BRPI0813238 A BR PI0813238A BR PI0813238 A BRPI0813238 A BR PI0813238A BR PI0813238 B1 BRPI0813238 B1 BR PI0813238B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
box
structure according
led
top surface
subassembly
Prior art date
Application number
BRPI0813238A
Other languages
English (en)
Inventor
Franklin Wall
Peter Stormberg
Jeffrey Kmetec
Mina Farr
Li Zhang
Original Assignee
Koninklijke Philips N. V.
Philips Lumileds Lighting Company, Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips N. V., Philips Lumileds Lighting Company, Llc filed Critical Koninklijke Philips N. V.
Publication of BRPI0813238A2 publication Critical patent/BRPI0813238A2/pt
Publication of BRPI0813238B1 publication Critical patent/BRPI0813238B1/pt

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/642—Heat extraction or cooling elements characterized by the shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/306—Lead-in-hole components, e.g. affixing or retention before soldering, spacing means
    • H05K3/308—Adaptations of leads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Description

(54) Título: ESTRUTURA DE CAIXA DE DIODO EMISSOR DE LUZ (73) Titular: KONINKLIJKE PHILIPS N. V.. Endereço: High Tech Campus 5, NL-5656 AE, Eindhoven, HOLANDA(NL); PHILIPS LUMILEDS LIGHTING COMPANY, LLC. Endereço: 370 West Trimble Road MS91/MG, San José, Califórnia 95131, ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA(US) (72) Inventor: FRANKLIN WALL; PETER STORMBERG; JEFFREY KMETEC; MINA FARR; Ll ZHANG.
Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 11/12/2018, observadas as condições legais
Expedida em: 11/12/2018
Assinado digitalmente por:
Liane Elizabeth Caldeira Lage
Diretora de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados “ESTRUTURA DE CAIXA DE DIODO EMISSOR DE LUZ”
Esta invenção é relativa a diodos emissores de luz compactados (LEDs) e, em particular, a uma caixa de LED que fornece dissipação de calor do LED para um dissipador de calor externo e utiliza um conector padrão sem solda para energia.
LEDs de alta energia utilizados para iluminação geram muito calor que precisa ser dissipado para um dissipador de calor externo. Tipicamente, um LED compactado tal como mostrado na técnica precedente da figura 1, inclui uma matriz de LED 10, uma submontagem cerâmica 12 com eletrodos ligados aos eletrodos da matriz de LED, uma porção metálica condutora de calor 14, uma cavidade refletora 16, condutores de montagem de superfície soldáveis 18 conectados aos eletrodos da submontagem para soldar a uma placa de circuito impresso (PCB), um corpo plástico moldado 20 e uma lente 22 colada ao corpo.
A PCB (não mostrado) pode ter um corpo metálico com uma superfície eletricamente isolante sobre a qual traçados de metal são formados. Os traçados de metal podem conectar diversas caixas de LED, e os condutores metálicos tipicamente terminam em conectores na aresta da PCB para ligação a condutores de suprimento de energia. As porções metálicas 14 conduzem calor a partir do LED para o corpo da PCB, o qual é então resfriado a ar.
E convencional soldar os condutores da caixa a uma placa de circuito para prender firmemente a caixa à PCB dissipadora de calor. Fornecer a caixa com condutores soldáveis também permite que a caixa de LED seja tratado como uma caixa de circuito integrado, de modo que montagem IC convencional e técnicas de soldagem possam ser utilizadas ao montar caixas de LED sobre PCBs. Essencialmente, a caixa de LED de alta energia evoluiu do projeto de caixa IC de alta energia.
Como uma conseqüência das conexões soldáveis, os fabricantes de equipamento que compram e montam caixas de LED de alta energia devem investir em tecnologias de soldagem, tais como sistemas de banho de solda ou equipamento que solda individualmente as conexões. Diferentes fabricantes têm competências diferentes para soldar caixas de LED a PCBs, tomando difícil para alguns fabricantes manusear caixas de LED de alta energia.
Além disto, posicionar de maneira precisa a caixa na PCB é difícil uma vez que a caixa pode estar ligeiramente fora de posição sobre os calços da PCB ainda assim adequadamente soldado sobre os calços da PCB. Assim, a fonte de luz não estará localizada de maneira precisa em relação à PCB.
O que é necessário é uma caixa para LEDs de alta energia, geradores de calor elevado, que simplifique a conexão elétrica a um suprimento de energia e forneça excelente dissipação de calor do LED sem a utilização de solda.
Diversas caixas de LED estão descritas aqui, os quais possibilitam a um fabricante de equipamento manipular os LEDs compactados para utilizar somente conectores padrão sem solda para a conexão elétrica à caixa, e utilizar técnicas simples de fixação para montar a caixa sobre a placa de montagem dissipadora de calor. As modalidades também possibilitam posicionamento preciso da caixa de LED sobre a placa de montagem. As modalidades também possibilitam que uma lente sob medida seja facilmente presa à caixa sem um adesivo.
Em uma modalidade, terminais padrão macho tipo pá para os eletrodos do anodo e catodo da caixa de LEDs se estendem de maneira rígida a partir de um corpo plástico moldado. Isto possibilita ao fabricante fornecer simplesmente conectores fêmea tipo pá nas extremidades de fios para acoplar energia para o LED. Os conectores fêmea são facilmente deslizados sobre os conectores macho. A caixa inclui uma porção metálica relativamente grande que se estende completamente através da caixa. O LED é montado sobre a superfície de topo da porção metálica, com uma submontagem cerâmica eletricamente isolante entre o LED e a porção metálica. Eletrodos no topo da submontagem são conectados aos conectores macho tipo pá. Dispositivos de fixação sem solda, tais como aberturas para parafusos, são fornecidos sobre a caixa para fixar de maneira segura a caixa a um dissipador de calor ou uma placa de dissipação de calor, ambas referidas aqui como placa. A placa pode ou não ser uma PCB. A porção na caixa contacta de maneira térmica a placa para dissipar calor para longe do LED. Estruturas de segurança, por exemplo furos na caixa, posicionam de maneira precisa a caixa sobre estruturas de segurança correspondentes sobre a placa.
Uma vez que os conectores na caixa correspondam a conectores padrão comercialmente disponíveis, qualquer fabricante que utiliza as caixas pode conectar e montar facilmente caixas sem nenhum investimento em sistemas de soldagem. As caixas são posicionadas para uma tolerância mais precisa do que caixas de montagem superficiais típicos, e o acoplamento térmico à placa de dissipação de calor é melhorada, uma vez que a fixação comprime a caixa para baixo sobre a placa.
Recessos guia são fornecidos sobre a placa para receber uma lente de construção unitária. A lente pode ser formada completamente de um plástico transparente moldado com pinos de segurança que são inseridos em furos de segurança na caixa, para posicionamento exato da lente. A lente tem braços de fixação resilientes que fixam os recessos na caixa para prender de maneira firme a lente à caixa, sem qualquer adesivo.
Em outra modalidade o corpo é uma peça plana de metal (por exemplo, Cu) e a porção (por exemplo CuW) é soldada à área central do corpo metálico. A porção em combinação com o corpo metálico conduz calor a partir do LED para a placa de montagem. Uma pequena placa de circuito impresso é fixada ao corpo metálico. Os eletrodos da submontagem e os terminais sem solda da caixa são conectados eletricamente através da placa de circuito impresso. Os terminais da caixa são suportados mecanicamente pela placa de circuito impresso.
Diversos outros conectores elétricos padrão estão descritos para utilização na caixa, incluindo conectores de pino e conectores de parafuso, que fixam um fio descascado com parafusos.
A figura 1 é uma vista explodida de uma caixa de LED da técnica precedente.
A figura 2 é uma vista frontal de uma modalidade de uma caixa de LED que utiliza conectores padrão sem solda, de acordo com uma modalidade da invenção.
A figura 3 é uma vista lateral da caixa da figura 2.
A figura 4 é uma vista em perspectiva frontal da caixa da figura 2.
A figura 5 é uma vista em perspectiva traseira da caixa da figura 2.
A figura 6 é uma vista lateral de uma lente de construção unitária que encaixa sobre o topo da caixa da figura 2.
A figura 7A é uma vista frontal de uma placa sobre a qual a caixa de LED é montada (criando um módulo) juntamente com conectores acoplados a um suprimento de energia.
A figura 7B é uma seção transversal parcial através dos dois parafusos na figura 7A, que ilustra a porção em delineamento cheia.
As figuras 8, 9 e 10 são vista frontal, primeira vista lateral e segunda vista lateral, respectivamente, de uma caixa de LED de acordo com uma segunda modalidade da invenção.
As figuras 11 e 12 são uma vista frontal e vista lateral, respectivamente, de uma caixa de LED de acordo com uma terceira modalidade da invenção.
As figuras 13 e 14 são, respectivamente, uma vista frontal e uma vista lateral de uma caixa de LED de acordo com uma quarta modalidade da invenção,
As figuras 15 e 16 são uma vista frontal parcial e uma vista lateral parcial, respectivamente, de uma caixa de LED de acordo com uma quinta modalidade da invenção.
As figuras 17, 18 e 19 são uma vista frontal, primeira vista lateral e segunda vista lateral, respectivamente, de uma caixa de LED de acordo com uma sexta modalidade da invenção.
As figuras 20, 21 e 22 são uma vista frontal, primeira vista lateral e segunda vista lateral, respectivamente, de uma caixa de LED de acordo com uma sétima modalidade da invenção.
As figuras 23, 24 e 25 são uma vista frontal, primeira vista lateral e segunda vista lateral, respectivamente, de uma caixa de LED de acordo com uma oitava modalidade da invenção.
As figuras 26, 27 e 28 são uma vista frontal, primeira vista lateral e segunda vista lateral, respectivamente, de uma caixa de LED de acordo com uma nona modalidade da invenção.
As figuras 29 e 30 são vistas em perspectiva de topo e inferior, respectivamente, de uma porção que substitui a porção das figuras 1 a 28.
As figuras 31 e 32 são vistas de topo e lateral, respectivamente, de uma caixa de LED onde o corpo da caixa não é de plástico moldado, mas é uma peça metálica plana que suporta a porção retangular, uma placa de circuito impresso e os terminais sem solda da caixa.
Elementos identificados pelo mesmo numeral nas diversas figuras são o mesmo, ou similar.
A figura 2 é uma vista frontal de uma caixa de LED 26 que contém matrizes de LED 28. No exemplo, quatro matrizes de LED separadas 28 são interconectadas eletricamente para conseguir uma saída de luz desejada com uma corrente de entrada especificada; contudo, qualquer número de matrizes de LED podem ser interconectados na mesma caixa.
Em uma modalidade cada matriz de LED 28 é um LED baseado em GaN que emite luz azul. Uma placa fina de fósforo YAG sobre cada matriz emite luz amarelo-verde quando energizada pela luz azul. A combinação da luz amarelo-verde e da luz azul que vaza através, produz luz branca. Qualquer outro tipo de LED de alta energia pode ser utilizado, e qualquer outra cor pode ser gerada. LEDs adequados são disponíveis de Philips Lumileds Lighting Company.
As matrizes de LED 28 são montadas sobre uma submontagem 30 melhor vista nas figuras 3 e 4. A submontagem 30 interconecta as matrizes de LED 28 com uma camada de traçados metálicos, fornece calços de eletrodo relativamente grandes e robustos para anodo e catodo para conexão a condutores da caixa, fornece quaisquer circuitos adicionais (por exemplo, um dispositivo ESD), e facilita a manipulação. A submontagem 30 pode ser de alumínio isolado, cerâmica, silício isolado, ou qualquer outro material adequado que seja termicamente condutor ainda que eletricamente isolante. As matrizes de LED 28 são chips “flip” com ambos os eletrodos na superfície inferior, de modo que nenhuma ligação com fio é necessária para conexão aos eletrodos da submontagem. Os eletrodos de fundo das matrizes de LED 28 ou são soldados aos eletrodos da submontagem ou soldados de forma termossônica utilizando técnicas bem conhecidas. LEDs de chips “flip” e submontagens são bem conhecidos e estão mais completamente descritos nas Patentes US 6.844.571 e 6.828.596 concedidas ao presente titular, e aqui incorporadas para referência.
A submontagem 30 tem uma camada metálica de topo que forma um grande calço de anodo 32 e um grande calço de catodo 34. Os calços 32 e 34 são ligados por meio de fitas metálicas 40 às extremidades de respectivos terminais macho tipo pá 36 e 38 que se estendem a partir da caixa. A ligação das fitas 40 é tipicamente por meio de soldagem termossônica, porém pode ser por solda, ligação com fio, ou qualquer outro dispositivo. Os terminais tipo pá 36 e 38 são terminais padronizados utilizados comumente para diversas aplicações elétricas. Terminais tipo pá largos e estreitos são utilizados para assegurar a conexão de polaridade correta ao suprimento de energia. O fabricante de equipamento que emprega a caixa de LED 26 empurra conectores fêmea correspondentes, ou orelhas, sobre os terminais tipo pá 36 e 38 para fornecer energia para os LEDs. Tais conectores fêmea estão disponíveis de Tyco Electronics, e diversos outros fabricantes.
O corpo da caixa 42 é formado de qualquer material moldável, preferivelmente um plástico, onde os terminais tipo pá 36 e 38 são moldados de maneira rígida para o interior do corpo. Em uma modalidade, o material de montagem é um polímero cristal líquido para fornecer um baixo coeficiente de expansão térmica e possibilitar processamento e operação em temperatura elevada.
Também moldada no corpo 42 existe uma porção metálica 44 tal como formada de cobre-tungstênio (CuW), Cu, ou outro material adequadamente condutor, que se estende completamente através do corpo moldado 42. A porção 44 tem aspectos mostrados na figura 7B, que fazem com que ela seja mantida firmemente dentro do corpo 42. A superfície de topo e a superfície de fundo da porção 44 são preferivelmente retangulares para corresponder genericamente à submontagem 30, e para maximizar sua área superficial quando acoplada termicamente a uma placa de montagem. A porção pode, ao invés disso, ser circular, hexagonal ou de outras formas.
A superfície de fundo da submontagem 30 é metalizada, e a submontagem 30 é soldada à superfície de topo da porção 44 para máximo acoplamento térmico.
Uma placa metálica, por exemplo de cobre 46 (figura 5) é opcionalmente moldada na superfície de fundo do corpo 42 para fornecer resistência adicional ao corpo.
Furos de segurança conformados de maneira diferente 48 e 50 (figura 1) são fornecidos através do corpo 42 para engatar pinos guia correspondentes sobre a placa de montagem. Isto faz com que a caixa seja posicionada de maneira precisa sobre a placa, na orientação correta, antes de ser fixado firmemente à placa com parafusos. Os pinos guia quando inseridos nos furos 48 também impedem rotação da caixa quando os parafusos são girados para fixar a caixa à placa de montagem, assegurando com isto orientação precisa dos LEDs.
Aberturas para parafuso moldadas 52 e 54 são dotadas de prateleiras (melhor mostrado na figura 4) de modo que as cabeças de parafuso empurram para baixo sobre os LEDs para fixar firmemente a caixa à placa.
Furos de segurança 56 no topo da caixa 26 são para posicionar uma lente 58 (figura 6) sobre os LEDs, para conformar o feixe em uma maneira qualquer determinada pela forma da lente. A lente 58 tem pinos 60 que se ajustam firmemente em furos 56 (figura 2) para alinha mento preciso da lente 58 sobre os LEDs. O corpo da caixa 52 tem endentações 62 (figura 5) que são travados em encaixe por meio de abas resilientes 64 sobre a lente 58 quando a lente é empurrada sobre a caixa depois que caixa está montada na placa.
Como mostrado na figura 7A, a caixa 26 é posicionada sobre uma placa de montagem 66 com parafusos 68. Em uma modalidade a placa 66 tem um núcleo metálico, por exemplo, de alumínio, para conduzir calor para longe da porção 44 e para receber os parafusos. Em uma modalidade a porção exposta 44 se estende por 25 micra nominais além da superfície de fundo do corpo plástico, para assegurar contato térmico firme entre a porção 44 e a placa. A tolerância para a extensão da porção pode ser mais ou menos 25 micra. Em outra modalidade um material condutor maleável, termicamente condutor, por exemplo, uma pasta metálica, é depositado sobre a placa abaixo da caixa 26 para assegurar contato térmico firme entre a porção 44 e a placa.
Porcas para os parafusos podem ser fornecidas na traseira da placa 66 ou roscas de parafuso podem ser formadas diretamente na placa 66. Em outra modalidade a caixa 26 é fixada à placa 66 utilizando outros que não parafusos, tais como grampos elásticos, rebites, ou outros mecanismos de travamento ou de fixação.
A figura 7B é uma vista em seção transversal parcial que mostra como a porção 44 tem prateleiras 69 ou abas que se estendem para fora dos dois lados. O corpo moldado 42 (figura 7A) não está mostrado por simplicidade. As prateleiras 69 prendem de maneira firme a porção 44 no corpo moldado 42, e também são comprimidas para baixo pelos parafusos 68 para assegurar contato térmico firme entre a porção 44 e a placa de montagem 66.
A placa 66 pode ter uma camada eletricamente isolante sobre sua superfície, e suportar diversos outros componentes. Traçados metálicos (não mostrado) sobre a placa 66 podem interconectar diversos componentes elétricos.
Uma vez que a caixa 26 tenha sido presa à placa 66, orelhas 70 e 72 são conectadas aos terminais tipo pá36e38ea lente opcional 58 (figura
6) é fixada. A figura 7A mostra as orelhas 70 e 72 conectadas a um suprimento de energia 73. Diversas caixas podem ser conectadas em série e em paralelo.
Como mostrado, a caixa 26 fornece uma conexão elétrica de alta segurança para um suprimento de energia sem solda, e calor a partir dos LEDs é acoplado de maneira eficiente a um dissipador de calor externo através da porção 44. A caixa pode ser utilizada para os LEDs de potência máxima previstos, devido ao acoplamento térmico de segurança à placa.
As figuras 8 a 10 são diferentes vistas de uma caixa de LED 76 idêntico à caixa 26 das figuras 2 a 5, exceto que os terminais tipo pá 78 e 79 são perpendiculares à superfície de topo da caixa. Isto reduz o espaço necessário pela caixa sobre a placa e reduz tensão ao empurrar as orelhas sobre os terminais.
As figuras 11 e 12 são diferentes vistas de uma caixa de LED 80 idêntico à caixa 26 das figuras 2 a 5, exceto que os terminais 82 e 84 são terminais de fixação de fio onde parafusos 86/88 fixam sobre fios 90/92.
As figuras 13 e 14 são diferentes vistas de uma caixa de LED 94 idêntico à caixa 26 das figuras 2 a 5, exceto que os terminais 96 e 98 são pinos que se estendem perpendiculares à superfície de topo da caixa. Conectores para receber os pinos 96 e 98 são padronizados e disponíveis de Tyco Electronics.
As figuras 15 e 16 são diferentes vistas parciais de uma caixa de LED 100 idêntico à caixa 94 das figuras 13 e 14, exceto que os terminais 102 e 104 são pinos que se estendem a partir de um lado e paralelos à superfície de topo da caixa.
As figuras 17 a 19 são diferentes vistas de uma caixa de LED 106 idêntico à caixa 94 das figuras 13 e 14, exceto que os terminais 108 e 110 são pinos ajustados mais baixo na caixa, para reduzir a altura da caixa e proteger os pinos.
As figuras 20 a 22 são diferentes vistas de uma caixa de LED 112 idêntico à caixa 106 das figuras 17 a 19, exceto que os terminais 114 e 116 são pinos ajustados dentro da caixa e paralelos à superfície de topo da caixa.
As figuras 23 a 25 são diferentes vistas de uma caixa de LED 120 que é circular. A porção 44 é moldada no corpo da caixa 121 e se estende a partir do topo. A porção 44 suporta uma submontagem com matrizes de LED (não mostrado). Uma placa de circuito impresso ou outro conector (não mostrado) conecta os eletrodos da submontagem a terminais tipo pá 122 e 124 que se estendem a partir de lados opostos da caixa. A caixa é colocada sobre uma placa de montagem em alinhamento com um soquete fêmea para os terminais tipo pál22 e 124. As endentações 125 são utilizadas para alinhar a caixa em relação ao soquete, e travar de maneira resiliente a caixa em sua posição final. A caixa é então girada de modo que os terminais tipo pá 122 e 124 deslizem para interior dos soquetes fêmea.
As figuras 26 a 28 são diferentes vistas de uma caixa de LED 126 similar à caixa 120 das figuras 23 a 25, exceto que os terminais tipo pá 128 e 130 se estendem a partir de um fundo da caixa para serem empurrados para o interior de conectores formados no corpo de montagem.
As figuras 29 e 30 ilustram uma porção 140 que pode ser utilizada em lugar da porção 44 nas figuras 1 a 28. A porção 140 pode ser de CuW ou outro metal altamente termicamente condutor. A porção 140 é moldada para o interior de um corpo plástico (não mostrado) cujas dimensões exteriores (conhecidas como a planta) e furos de segurança são virtualmente idênticos àqueles do corpo 42 na figura 1, de modo a ser uma substituição direta da caixa 26 da figura 1. O corpo também molda nos conectores sem solda previamente descritos. A porção 140 tem extensões 142 com aberturas de parafuso 144, de modo que movimento para baixo da cabeça de parafuso contacta diretamente e comprime para baixo sobre a extensão. Toda a superfície de fundo da porção 140 está exposta através do corpo plástico para criar um grande contato térmico com a placa de montagem. A submontagem 30 (figura 1) com LEDs é montada sobre a superfície de topo da porção 140.
Diversos outros tipos de estilos de caixa podem ser utilizados tendo conectores padrão moldados nele e utilizando os projetos de dissipação de calor aqui descritos.
As figuras 31 e 32 ilustram uma caixa de LED 148 que não utiliza um corpo plástico moldado. A figura 31 é uma vista frontal e a figura 32 é uma vista lateral. A planta da caixa 148 que inclui os furos de segurança 150 para alinhamento, pode se identificar com a planta da caixa 26 da figura 1, de modo a ser uma substituição direta. Uma placa metálica plana, por exemplo, de cobre 152, tem soldada ou caldeada sobre a sua superfície uma porção 154, por exemplo, de CuW. A submontagem 30 com matrizes de LED 28 é soldada à superfície de topo da porção 154. Uma placa de circuito impresso PCB 156 é fixada à placa metálica 152. A PCB 156 tem calços de 5 ligação que são ligados (de maneira termossônica ou por solda) às fitas 40 e terminais tipo pá 36 e 38. Esta modalidade fornece a dissipação de calor a mais elevada de qualquer uma das modalidades.
Embora modalidades particulares da presente invenção tenham sido mostradas e descritas, será óbvio àqueles versados na técnica, que 10 mudanças e modificações podem ser feitas sem se afastar desta invenção em seus aspectos mais amplos e, portanto, as reivindicações anexas devem abranger em seu escopo todas tais mudanças e modificações quando caírem dentro do verdadeiro espírito e escopo desta invenção.

Claims (12)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Estrutura de caixa de diodo emissor de luz (LED), caracterizada pelo fato de compreender:
    pelo menos, uma matriz de LED (28);
    uma submontagem (30) que tem eletrodos (32, 34), em que o pelo menos uma matriz de LED é montada sobre a submontagem;
    um corpo de caixa moldado (42) formado de um material plástico eletricamente isolante;
    uma porção metálica (44, 140) que se estende através do corpo e moldada para o interior do corpo, uma superfície de topo e de fundo da porção sendo exposta através do corpo, a submontagem sendo montada sobre a superfície de topo da porção de tal modo que pelo menos uma matriz de LED seja isolado eletricamente da porção e acoplado termicamente à porção;
    terminais conectores metálicos (36, 38) macho moldados no corpo, os terminais conectores sendo acoplados eletricamente aos eletrodos da submontagem para fornecer energia para o pelo menos uma matriz de LED, os terminais conectores macho sendo configurados para conexão a um suprimento de energia através dos conectores fêmea correspondentes;
    aberturas para parafuso de fixação (52, 54) formadas pela estrutura de caixa, configurada para permitir ao corpo e porção serem fixados firmemente a uma estrutura de montagem termicamente condutora através dos parafusos de fixação, de tal modo que exista um acoplamento térmico entre a superfície de fundo da porção e a estrutura de montagem, as aberturas para parafuso de fixação sendo pelo menos ao longo de duas bordas opostas do corpo de caixa moldado com a porção entre as aberturas para parafuso de fixação;
    uma placa de metal (46) moldada no fundo do corpo (42); e abas de metal (69) na placa de metal que se estendem para o interior das aberturas para parafuso de fixação de tal forma que um
    Petição 870180125398, de 03/09/2018, pág. 9/15 movimento para baixo dos parafusos de fixação comprime para baixo sobre as abas, sendo a placa de metal acoplada mecanicamente à porção de tal forma que o contato térmico entre a porção exposta e a estrutura de montagem pode ser aumentada por meio das abas de metal durante a montagem da estrutura de caixa na estrutura de montagem.
  2. 2. Estrutura de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a superfície de fundo da porção (44, 140) se estender além de um fundo do corpo da caixa (42), onde a superfície de fundo da porção contacta diretamente a estrutura de montagem quando a caixa é fixada à estrutura de montagem através dos parafusos de fixação.
  3. 3. Estrutura de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a estrutura de caixa ter furos de segurança (48, 50) para receber pinos de alinhamento formados sobre a estrutura de montagem, em que os furos de segurança têm diferentes formas para alinhar a estrutura de caixa sobre a estrutura de montagem em apenas uma orientação.
  4. 4. Estrutura de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a porção ser substancialmente um paralelepípedo.
  5. 5. Estrutura de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a porção (140) ter uma superfície de topo retangular e na qual sua superfície de fundo é maior do que a superfície de topo.
  6. 6. Estrutura de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a superfície de topo da porção (44, 140) e uma superfície de fundo da submontagem serem ambas retangulares.
  7. 7. Estrutura de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de uma superfície de fundo da submontagem (30) ser soldada a uma superfície de topo da porção (44, 140).
  8. 8. Estrutura de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de os terminais conectores serem terminais tipo pá (36, 38) que se estendem desde um lado do corpo da caixa substancialmente paralelos a uma
    Petição 870180125398, de 03/09/2018, pág. 10/15 superfície de topo do corpo da caixa.
  9. 9. Estrutura de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de os terminais conectores serem terminais tipo pá que se estendem perpendicularmente a uma superfície de topo do corpo da caixa.
  10. 10. Estrutura de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de os terminais conectores serem pinos (104) que se estendem a partir de um lado do corpo de caixa substancialmente paralelos a uma superfície de topo do corpo da caixa.
  11. 11. Estrutura de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de os terminais conectores serem pinos (98) que se estendem perpendicularmente a uma superfície de topo do corpo da caixa.
  12. 12. Estrutura de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o corpo da caixa tem endentações (62) que são travados em encaixe por meio de abas resilientes (64) sobre a lente (58) quando a lente (58) é empurrada sobre o corpo da caixa.
    Petição 870180125398, de 03/09/2018, pág. 11/15
    1/13
BRPI0813238A 2007-06-19 2008-06-13 estrutura de caixa de diodo emissor de luz BRPI0813238B1 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/765,291 US7638814B2 (en) 2007-06-19 2007-06-19 Solderless integrated package connector and heat sink for LED
PCT/IB2008/052348 WO2008155700A1 (en) 2007-06-19 2008-06-13 Solderless integrated package connector and heat sink for led

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI0813238A2 BRPI0813238A2 (pt) 2014-12-23
BRPI0813238B1 true BRPI0813238B1 (pt) 2018-12-11

Family

ID=39739412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0813238A BRPI0813238B1 (pt) 2007-06-19 2008-06-13 estrutura de caixa de diodo emissor de luz

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7638814B2 (pt)
EP (1) EP2160771B1 (pt)
JP (1) JP5714899B2 (pt)
KR (1) KR101460008B1 (pt)
CN (1) CN101790797B (pt)
BR (1) BRPI0813238B1 (pt)
RU (1) RU2464671C2 (pt)
TW (1) TWI455348B (pt)
WO (1) WO2008155700A1 (pt)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9640737B2 (en) 2011-01-31 2017-05-02 Cree, Inc. Horizontal light emitting diodes including phosphor particles
US9754926B2 (en) 2011-01-31 2017-09-05 Cree, Inc. Light emitting diode (LED) arrays including direct die attach and related assemblies
US9660153B2 (en) 2007-11-14 2017-05-23 Cree, Inc. Gap engineering for flip-chip mounted horizontal LEDs
TWI372918B (en) * 2007-12-27 2012-09-21 Everlight Electronics Co Ltd Edge lighting light-emitting diode backlight module
JP5839992B2 (ja) * 2009-07-06 2016-01-06 株式会社東芝 Ｌｅｄランプ及びヘッドライト
TW201112449A (en) * 2009-09-30 2011-04-01 Star Reach Corp AC driven light emitting diode light apparatus, and its AC driven light emitting diode package element therein
US8878454B2 (en) 2009-12-09 2014-11-04 Tyco Electronics Corporation Solid state lighting system
US8210715B2 (en) * 2009-12-09 2012-07-03 Tyco Electronics Corporation Socket assembly with a thermal management structure
US8235549B2 (en) * 2009-12-09 2012-08-07 Tyco Electronics Corporation Solid state lighting assembly
US8845130B2 (en) 2009-12-09 2014-09-30 Tyco Electronics Corporation LED socket assembly
US8241044B2 (en) 2009-12-09 2012-08-14 Tyco Electronics Corporation LED socket assembly
DE102010033092A1 (de) 2010-08-02 2012-02-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Leuchtmodul und Kfz-Scheinwerfer
TWI420714B (zh) * 2010-08-16 2013-12-21 Moreco Engineering Inc The thermally conductive structure of light - emitting diodes
US9673363B2 (en) 2011-01-31 2017-06-06 Cree, Inc. Reflective mounting substrates for flip-chip mounted horizontal LEDs
US9401103B2 (en) 2011-02-04 2016-07-26 Cree, Inc. LED-array light source with aspect ratio greater than 1
US9429309B2 (en) 2011-09-26 2016-08-30 Ideal Industries, Inc. Device for securing a source of LED light to a heat sink surface
US9249955B2 (en) 2011-09-26 2016-02-02 Ideal Industries, Inc. Device for securing a source of LED light to a heat sink surface
US9423119B2 (en) 2011-09-26 2016-08-23 Ideal Industries, Inc. Device for securing a source of LED light to a heat sink surface
US10043960B2 (en) 2011-11-15 2018-08-07 Cree, Inc. Light emitting diode (LED) packages and related methods
US8568001B2 (en) 2012-02-03 2013-10-29 Tyco Electronics Corporation LED socket assembly
WO2013119927A1 (en) * 2012-02-10 2013-08-15 Cree, Inc. Light emitting devices and packages and related methods with electrode marks on leads
US10049950B2 (en) * 2012-03-26 2018-08-14 Advanpack Solutions Pte Ltd Multi-layer substrate for semiconductor packaging
US9239135B2 (en) 2012-07-25 2016-01-19 Tyco Electronics Corporation LED connector
US9480141B1 (en) 2012-09-20 2016-10-25 Junis Hamadeh Heat sink device or heat sink assembly
TWI512229B (zh) 2012-12-07 2015-12-11 Ind Tech Res Inst 照明裝置
AT513747B1 (de) 2013-02-28 2014-07-15 Mikroelektronik Ges Mit Beschränkter Haftung Ab Bestückungsverfahren für Schaltungsträger und Schaltungsträger
JP6519123B2 (ja) * 2013-08-30 2019-05-29 日亜化学工業株式会社 発光素子搭載用基板及び該基板の固定方法
WO2015144469A1 (en) 2014-03-27 2015-10-01 Koninklijke Philips N.V. Efficient board to board connection
US9748723B2 (en) 2014-12-12 2017-08-29 Peter Sussman Solder-less board-to-wire connector
US10041657B2 (en) * 2016-06-13 2018-08-07 Rebo Lighting & Electronics, Llc Clip unit and edge mounted light emitting diode (LED) assembly comprising a clip unit
US10765009B2 (en) 2016-12-21 2020-09-01 Lumileds Llc Method for addressing misalignment of LEDs on a printed circuit board
US10194495B2 (en) 2016-12-21 2019-01-29 Lumileds Llc Method for addressing misalignment of LEDs on a printed circuit board
US11769862B2 (en) 2020-03-26 2023-09-26 Nichia Corporation Light emitting device

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS584836B2 (ja) * 1978-08-04 1983-01-27 富士通株式会社 光半導体素子パッケ−ジ
US4731693A (en) * 1986-09-29 1988-03-15 Tektronix, Inc. Connection apparatus for integrated circuit
US6441943B1 (en) 1997-04-02 2002-08-27 Gentex Corporation Indicators and illuminators using a semiconductor radiation emitter package
US6274924B1 (en) * 1998-11-05 2001-08-14 Lumileds Lighting, U.S. Llc Surface mountable LED package
WO2003056636A1 (en) 2001-12-29 2003-07-10 Hangzhou Fuyang Xinying Dianzi Ltd. A led and led lamp
JP3960053B2 (ja) 2002-01-18 2007-08-15 松下電器産業株式会社 半導体発光装置及びこれを用いた照明用発光装置
JP2004055229A (ja) * 2002-07-17 2004-02-19 Mitsubishi Electric Lighting Corp Ｌｅｄ光源装置及び照明器具
JP2004146870A (ja) * 2002-10-21 2004-05-20 Nippon Sheet Glass Co Ltd ライン照明装置およびこのライン照明装置を組み込んだ画像読取装置
JP2004355869A (ja) * 2003-05-28 2004-12-16 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光ダイオード照明装置
EP1496551B1 (en) 2003-07-09 2013-08-21 Nichia Corporation Light emitting diode, method of manufacturing the same and lighting equipment incorporating the same
JP4274032B2 (ja) * 2003-07-09 2009-06-03 日亜化学工業株式会社 照明装置
US7321161B2 (en) 2003-12-19 2008-01-22 Philips Lumileds Lighting Company, Llc LED package assembly with datum reference feature
RU2258979C1 (ru) * 2004-06-02 2005-08-20 Уральский государственный университет путей сообщения (УрГУПС) Светодиодное устройство
TWM258416U (en) 2004-06-04 2005-03-01 Lite On Technology Corp Power LED package module
KR100623024B1 (ko) * 2004-06-10 2006-09-19 엘지전자 주식회사 고출력 ｌｅｄ 패키지
JP2006093470A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Toshiba Corp リードフレーム、発光装置、発光装置の製造方法
US20060082315A1 (en) 2004-10-20 2006-04-20 Timothy Chan Method and system for attachment of light emmiting diodes to circuitry for use in lighting
CN1812143A (zh) * 2005-01-24 2006-08-02 史杰 Led发光二极管
JP4711715B2 (ja) * 2005-03-30 2011-06-29 株式会社東芝 半導体発光装置及び半導体発光ユニット
US20070063213A1 (en) * 2005-09-21 2007-03-22 Lighthouse Technology Co., Ltd. LED package

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100034018A (ko) 2010-03-31
JP2010530631A (ja) 2010-09-09
CN101790797B (zh) 2012-09-19
WO2008155700A1 (en) 2008-12-24
CN101790797A (zh) 2010-07-28
US7638814B2 (en) 2009-12-29
JP5714899B2 (ja) 2015-05-07
EP2160771B1 (en) 2017-11-15
BRPI0813238A2 (pt) 2014-12-23
KR101460008B1 (ko) 2014-11-10
TW200919785A (en) 2009-05-01
US20080315214A1 (en) 2008-12-25
TWI455348B (zh) 2014-10-01
EP2160771A1 (en) 2010-03-10
RU2010101426A (ru) 2011-07-27
RU2464671C2 (ru) 2012-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0813238B1 (pt) estrutura de caixa de diodo emissor de luz
JP3744531B1 (ja) 太陽電池モジュール用端子ボックス及び整流素子ユニット
JP4548219B2 (ja) 電子部品用ソケット
JP4552897B2 (ja) Ｌｅｄ点灯ユニット及びそれを用いた照明器具
US5191512A (en) Heat sink/circuit board assembly
KR102503462B1 (ko) 평탄한 캐리어 상에 led 요소의 장착
JP2002304902A (ja) 光源装置
TW201131834A (en) LED lighting assemblies
JP2012129144A (ja) Ｌｅｄコネクタ組立体およびコネクタ
KR20140113617A (ko) 발광 소자 모듈
ES2913790T3 (es) Dispositivo para accionamiento de motor
US10581220B2 (en) Light emitting module
KR20090118293A (ko) 엘이디 조명 모듈
JP5235105B2 (ja) 発光装置
JP3175088U (ja) コネクターおよびそれを使用するバックライトモジュール
JP5365570B2 (ja) ランプ装置
JP2006073990A (ja) 太陽電池モジュール用端子ボックス
KR102031737B1 (ko) 조명 장치
CN218587504U (zh) 电助力自行车控制器
JP4412271B2 (ja) 電子部品用ソケット
JP6819442B2 (ja) 発光ユニット
JP6975930B2 (ja) 光源装置及び照明器具
KR20160070667A (ko) Led 패키지를 실장하는 조명장치용 패널
JP2012129433A (ja) 半導体発光素子取付用モジュール、及び、半導体発光素子モジュール
JP2007049037A (ja) 配線基板、及びそれを用いた光源装置

Legal Events

Date Code Title Description
B25G Requested change of headquarter approved

Owner name: KONINKLIJKE PHILIPS ELECTRONICS N.V. (NL) , PHILIP

B25D Requested change of name of applicant approved

Owner name: PHILIPS LUMILEDS LIGHTING COMPANY (US) , KONINKLIJ

B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 11/12/2018, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.

B25D Requested change of name of applicant approved

Owner name: KONINKLIJKE PHILIPS N.V. (NL) ; LUMILEDS LLC (US)

B25A Requested transfer of rights approved

Owner name: LUMILEDS HOLDING B.V. (NL)

B25B Requested transfer of rights rejected

Owner name: LUMILEDS HOLDING B.V. (NL)

Free format text: INDEFERIDO O PEDIDO DE TRANSFERENCIA CONTIDO NA PETICAO 870190040072 DE 29/04/2019, EM VIRTUDE DA SOLICITACAO JA TER SIDO ATENDIDA PELA PETICAO 870190039196 DE 25/04/2019 E PUBLICADA NA RPI2531 DE 09/07/2019.