CN103348177B - Led模块及照明组件 - Google Patents
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Abstract
公开了一种发光二极管（LED）模块及一种照明组件。所述照明组件包括：发光装置；驱动集成电路装置，用于驱动发光装置；热沉，用于释放由发光装置产生的热；热屏蔽部分，用于阻挡驱动集成电路装置和发光装置之间的热干扰。在LED模块中，驱动集成电路装置设置在热屏蔽部分上。因此，能够阻挡发光装置和驱动集成电路装置之间的热干扰并且减小照明组件的尺寸。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光二极管（LED）模块和一种照明组件，更具体地说，涉及一种采用驱动集成电路装置的LED模块及照明组件。
背景技术
发光二极管（LED）照明组件已经代替传统的白炽灯泡和荧光灯而被使用。LED照明组件通常包括具有安装在印刷电路板（PCB）上的LED的LED模块、用于驱动LED的驱动电路单元和用于释放由LED产生的热的热沉。
传统的驱动电路单元包括用于将诸如家用AC电力的相对高电压降低到驱动LED所需的电压的电解电容器、用于将AC电力转换为DC电力的转换器等。电解电容器或转换器与LED一起被独立地安装在PCB上，或者组装在照明组件中而与PCB分隔开。然而，由于电解电容器或转换器具有比LED的寿命相对短的寿命，因此电解电容器或转换器对照明组件的寿命有影响，并且引起因降压而导致的功率损失。
已经开发了具有集成在单个芯片或封装件中的驱动电路的驱动集成电路装置，以解决驱动电路单元的问题。
图1是示意性地示出包括驱动集成电路的照明组件的剖视图。
参照图1，照明组件包括热沉11、PCB13、发光装置15和驱动集成电路装置17。
发光装置15和驱动集成电路17安装在PCB13的同一表面上，并且通过PCB中的布线彼此电连接。因此，当照明组件连接到外部电源时，发光装置15通过驱动集成电路装置17的驱动电路驱动。
同时，热沉11设置在PCB13的底表面上，以释放由发光装置15产生的热。金属PCB、金属芯PCB等可以用作PCB13，从而由发光装置15产生的热被很好地传递到热沉11。
由于采用了驱动集成电路装置17，因此照明组件的装配工艺被简化，因此，成本降低。此外，由于采用了热沉11，因此可以防止发光装置15和驱动集成电路装置17被热损坏。
然而，当在照明组件中使用发光装置时，需要相对高的光学功率，因此，发光装置产生相当量的热。因此，需要相对大尺寸的热沉11，以释放由发光装置产生的热。因此，照明组件的尺寸相对增加，并且照明组件的制造成本增加。
同时，如果热沉11的尺寸减小，则热沉11的散热性能下降。因此，当使用照明组件时，PCB13的温度相对增加，因此，热可以从PCB13传递到驱动集成电路装置17。因此，驱动集成电路装置17的温度升高，因此，驱动集成电路装置17可能发生故障。另外，驱动集成电路装置17因热而损坏，因此，照明组件的寿命会缩短。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供一种可以阻挡发光装置和驱动集成电路之间的热干扰的LED模块及照明组件。
本发明的另一个目的在于提供一种可以防止驱动集成电路装置因热引起故障或损坏并且相对减小热沉的尺寸的LED模块及一种照明组件。
技术方案
根据本发明的一方面，提供一种LED照明组件。所述照明组件包括：发光装置；驱动集成电路装置，用于驱动发光装置；热沉，用于释放由发光装置产生的热；热屏蔽部分，用于阻挡驱动集成电路装置和发光装置之间的热干扰。在照明组件中，驱动集成电路装置设置在热屏蔽部分上。
由于驱动集成电路装置设置在热屏蔽部分上，因此驱动集成电路装置和发光装置可以彼此热隔离。此外，由于采用了热屏蔽部分，因此能够防止驱动集成电路装置因由发光装置产生的热而错误地运转或被损坏。因此，热沉的尺寸可以被相对地减小。
热屏蔽部分可以设置在热沉和驱动集成电路装置之间。因此，驱动集成电路装置可以与热沉热隔离。
同时，所述照明组件还可以包括位于热沉上的PCB。发光装置和驱动集成电路装置可以安装在PCB上，热屏蔽部分可以设置在PCB和驱动集成电路装置之间。
在某些实施例中，所述照明组件还可以包括传热部分，所述传热部分使得由发光装置产生的热被传递到热沉。传热部分可以通过PCB的通孔连接到热沉。因此，由发光装置产生的热可以直接传递到热沉。
驱动集成电路装置可以是其上集成有驱动电路的芯片或其中安装有所述芯片的封装件。另外，发光装置可以是LED芯片或其中安装有所述LED芯片的LED封装件。另外，虽然LED芯片可以具有单个发光元件，但是本发明不限于此，因此，LED芯片可以是具有两个或更多个发光元件的在6V或更高的高压下导通的高压LED芯片。
驱动集成电路装置被供应AC或DC电力，用来驱动发光装置。具体地说，当驱动集成电路装置被供应AC电力以驱动发光装置时，可以提供一种能够通过直接连接到AC电源（诸如一般家用电源）而被使用的照明组件。
热屏蔽部分可以由导热率比PCB的导热率低的材料形成。例如，热屏蔽部分可以由塑料绝热体、含有无机物质的聚合物树脂或陶瓷绝热体形成。热屏蔽部分可以由例如塑料绝热体（诸如聚氨酯泡沫或氯乙烯泡沫）或陶瓷绝热体（诸如气泡玻璃）形成。
在某些实施例中，热屏蔽部分可以包括位于驱动集成电路装置的侧部处的上部分、与上部分相对的下部分以及位于上部分和下部分之间的中间部分，中间部分的宽度比上部分和下部分的宽度窄。可以通过采用中间部分来进一步防止热传递。
根据本发明的另一方面，提供了一种LED模块。所述LED模块包括：PCB；发光装置，安装在PCB上；驱动集成电路装置，安装在PCB上；热屏蔽部分，设置在驱动集成电路装置和PCB之间。
发明的有益效果
根据本发明，可以提供可以阻挡驱动集成电路装置和发光装置之间的热干扰的一种LED模块及一种照明组件。因此，能够防止驱动集成电路装置因热而错误地运转或被损坏并且相对地减小用于释放由发光装置产生的热的热沉的尺寸。因此，可以减小照明组件的尺寸。
附图说明
图1是示出根据现有技术的LED照明组件的示意性剖视图。
图2是示出根据本发明实施例的LED照明组件的示意性剖视图。
图3是示出根据本发明另一实施例的LED照明组件的示意性剖视图。
图4是示出根据本发明另一实施例的LED照明组件的示意性剖视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本发明的优选实施例。仅以说明性的目的来提供下面的实施例，从而本领域技术人员能够充分地理解本发明的精神。因此，本发明不限于下面的实施例，而是可以以其它形式实施。在附图中，为了便于示出，夸大了元件的宽度、长度和厚度等。在说明书和附图中，相同的标号始终表示相同的元件。
图2是示出根据本发明实施例的LED照明组件的示意性剖视图。
参照图2，根据本实施例的照明组件包括热沉21、PCB23、发光装置25、驱动集成电路装置27和热屏蔽部分29。这里，PCB23、发光装置25、驱动集成电路装置27和热屏蔽部分29构成LED模块。
热沉21用于释放照明组件驱动期间产生的热，具体地说，释放由发光装置25产生的热。热沉21可以由具有高释放性能的金属形成，例如，热沉21可以由铝或铝合金形成，但是本发明不限于此。热沉21可以具有凹凸图案，以增加其表面面积。热沉21可以具有与照明组件的形状和结构相对应的各种形状。
PCB23设置在热沉21上。PCB23可以是传统的PCB，诸如FR4PCB、金属PCB或金属芯PCB。具体地说，金属PCB或金属芯PCB使得由发光装置25产生的热被很好地传递到热沉21。PCB23包括布线图案（未示出），驱动集成电路装置27和发光装置25可以通过布线图案彼此电连接。
发光装置25包括LED芯片，并且可以是芯片级发光装置或封装级发光装置。即，其中安装有LED芯片的LED封装件可以安装在PCB23上，然而，本发明不限于此，LED芯片可以像板上芯片（COB）型一样直接安装在PCB23上。当LED芯片直接安装在PCB23上时，由LED芯片产生的热可以更加容易地释放。
虽然LED芯片可以包括GaN基LED芯片，但是本发明不限于此，LED芯片可以包括GaP基LED芯片。虽然LED芯片可以具有单个二极管，即，单个发光元件，但是本发明不限于此，LED芯片可以是具有两个或两个以上发光元件的可以在例如6V或更高的高压下驱动的高压LED芯片。
虽然在本实施例中仅示出了一个发光装置25，但是多个发光装置25可以安装在PCB23上，并且多个发光装置25可以串联和/或并联地连接。因此，可以提供一种能够在对应于110V或220V的家用AC电力下被直接驱动的照明组件。
驱动集成电路装置27安装在PCB23上。驱动集成电路装置27可以通过PCB23的布线图案电连接到发光装置25。驱动集成电路装置27可以是芯片级驱动集成电路装置或封装级驱动集成电路装置。即，驱动集成电路装置27可以是具有集成在单个基板上的驱动电路的芯片或者具有安装在其中的芯片的封装件。驱动集成电路装置27可以被供应DC电力或AC电力，以驱动发光装置25。具体地说，当驱动集成电路装置27被供应由AC电源供应的AC电力以驱动发光装置25时，可以提供一种可以通过直接连接到AC电源（诸如一般家用电源）而被使用的照明组件。
同时，热屏蔽部分29位于PCB23和驱动集成电路装置27之间，从而驱动集成电路装置27与PCB23热隔离。因此，可以阻挡发光装置25和驱动集成电路装置27之间的热干扰。
热屏蔽部分29不被具体地限制，只要热屏蔽部分29由导热率比PCB23的导热率低的材料制成即可。例如，热屏蔽部分可以由塑料绝热体、含有无机物质的聚合物树脂或陶瓷绝热体形成。热屏蔽部分可以例如使用塑料泡沫（诸如聚氨酯泡沫）或陶瓷（诸如气泡玻璃）形成。
驱动集成电路装置27安装在热屏蔽部分29上。当驱动集成电路装置27是芯片级驱动集成电路装置时，驱动集成电路装置27可以通过键合引线电连接到PCB23的布线图案。当驱动集成电路装置27是封装级驱动集成电路装置时，驱动集成电路装置27的电接触部分（即，引线）可以连接到热屏蔽部分29上的金属焊盘（未示出），金属焊盘可以通过键合引线电连接到PCB23的布线图案。可选地，驱动集成电路装置27的引线可以直接连接到PCB23的布线图案。
由于采用了热屏蔽部分29，因此可以防止由发光装置25产生的热通过PCB23传递到驱动集成电路装置27，并且因此可以防止驱动集成电路装置27因热而错误地运转或被损坏。因此，热沉21的尺寸可以被相对地减小，从而照明组件的尺寸减小。
图3是示出根据本发明另一实施例的LED照明组件的示意性剖视图。
参照图3，与参照图2描述的照明组件相似，根据本实施例的照明组件包括热沉21、PCB23、发光装置25和驱动集成电路装置27。然而，根据本实施例的照明组件还包括传热部分31和形状与图2中的热屏蔽部分的形状不同的热屏蔽部分29a。
传热部分31可以通过PCB23的通孔连接到热沉21，发光装置25安装在传热部分31上。传热部分31使得由发光装置25产生的热直接传递到热沉21，因此，可以减小PCB23的温度增加。传热部分31可以由填充在PCB23的通孔中的金属浆料形成或者由形成在通孔的内壁上的镀层形成。
虽然在本实施例中仅示出了一个传热部分31，但是本发明不限于此，因此对应于多个发光装置25的多个传热部分31可以分别形成在PCB23的通孔中。此外，多个小的通孔可以分别对应于多个发光装置25形成。
同时，热屏蔽部分29a包括位于驱动集成电路装置27的侧部的上部分、与上部分相对的下部分以及位于上部分和下部分之间的中间部分，中间部分的宽度比上部分和下部分的宽度窄。下部分设置在PCB23上。由于热屏蔽部分29a的中间部分的宽度相对窄，因此可以进一步防止热通过热屏蔽部分29a流入和/或流出，从而驱动集成电路装置27可以更加有效地与PCB热隔离。
本实施例的热屏蔽部分29a不限于此，并且因此可以在所有的实施例中被采用。此外，传热部分31可以被应用于使用PCB23的所有实施例。
图4是示出根据本发明另一实施例的LED照明组件的示意性剖视图。
参照图4，根据本实施例的包括热沉21、发光装置25、驱动集成电路27和热屏蔽部分29的照明组件，除了省略了PCB23之外与前面的实施例相似。
即，在没有PCB23的情况下，发光装置25和驱动集成电路装置27安装在热沉21上。热屏蔽部分29设置在驱动集成电路装置27和热沉21之间，使得驱动集成电路装置27与热沉21热隔离。
同时，热沉21可以包括形成在其顶表面上的布线图案（未示出）。当热沉21由金属形成时，布线图案可以通过绝缘层与金属热沉21绝缘。
发光装置25安装在热沉21上，并且电连接到布线图案。发光装置25的底表面可以与热沉21直接接触，因此由发光装置25产生的热可以直接释放到热沉21。
此外，驱动集成电路装置27可以通过热屏蔽部分29与热沉21热隔离且电隔离，并且可以通过键合引线等电连接到位于热沉21上的金属图案。
根据本实施例，由于省略了PCB，因此由发光装置25产生的热可以更快地释放到热沉21，由此提高了散热效率。
本发明不限于上述实施例，而是可以被实施为不同的形式。即，提供这些实施例仅出于说明的目的，并且为了被本领域技术人员全面地理解本发明的范围。此外，应该在由权利要求书限定的本发明的范围内理解本发明的范围。
Claims (17)
1.一种发光二极管照明组件，所述发光二极管照明组件包括：
热沉；
发光装置，安装在热沉上，所述热沉用于使由发光装置产生的热量消散；
驱动集成电路装置，安装在热沉上，用于驱动发光装置；
热屏蔽部分，设置在热沉和驱动集成电路装置之间，用于阻挡驱动集成电路装置和发光装置之间的热干扰，
其中，驱动集成电路装置设置在热屏蔽部分上并且不与发光装置叠置，
其中，热屏蔽部分包括位于驱动集成电路装置的侧部处的上部分、与上部分相对的下部分以及位于上部分和下部分之间的中间部分，中间部分的宽度比上部分和下部分的宽度窄。
2.如权利要求1所述的发光二极管照明组件，所述发光二极管照明组件还包括位于热沉上的印刷电路板，其中，发光装置和驱动集成电路装置安装在印刷电路板上，热屏蔽部分设置在印刷电路板和驱动集成电路装置之间。
3.如权利要求2所述的发光二极管照明组件，所述发光二极管照明组件还包括传热部分，所述传热部分使得由发光装置产生的热量被传递到热沉，其中，传热部分通过印刷电路板的通孔连接到热沉。
4.如权利要求1所述的发光二极管照明组件，其中，驱动集成电路装置是其上集成有驱动电路的芯片或其中安装有所述芯片的封装件。
5.如权利要求1所述的发光二极管照明组件，其中，发光装置是发光二极管芯片或安装有所述发光二极管芯片的发光二极管封装件。
6.如权利要求5所述的发光二极管照明组件，其中，发光二极管芯片是在6V或更高的高压下导通的高压发光二极管芯片。
7.如权利要求1所述的发光二极管照明组件，其中，驱动集成电路装置被供应交流电力，用来驱动发光装置。
8.如权利要求2所述的发光二极管照明组件，其中，热屏蔽部分由导热率比印刷电路板的导热率低的材料形成。
9.如权利要求8所述的发光二极管照明组件，其中，热屏蔽部分由塑料绝热体、含有无机物质的聚合物树脂或陶瓷绝热体形成。
10.一种发光二极管模块，所述发光二极管模块包括：
热沉；
印刷电路板，设置在热沉上；
发光装置，安装在印刷电路板上，所述热沉用于使由发光装置产生的热量消散；
驱动集成电路装置，安装在印刷电路板上；
热屏蔽部分，设置在驱动集成电路装置和印刷电路板之间，用于阻挡驱动集成电路装置和发光装置之间的热干扰，
其中，驱动集成电路装置不与发光装置叠置，
其中，热屏蔽部分包括位于驱动集成电路装置的侧部处的上部分、与上部分相对的下部分以及位于上部分和下部分之间的中间部分，中间部分的宽度比上部分和下部分的宽度窄。
11.如权利要求10所述的发光二极管模块，所述发光二极管模块还包括穿过印刷电路板的传热部分。
12.如权利要求10所述的发光二极管模块，其中，驱动集成电路装置是其上集成有驱动电路的芯片或其上安装有所述芯片的封装件。
13.如权利要求11所述的发光二极管模块，其中，发光装置是发光二极管芯片或安装有所述发光二极管芯片的发光二极管封装件。
14.如权利要求13所述的发光二极管模块，其中，发光二极管芯片是在6V或更高的高压下导通的高压发光二极管芯片。
15.如权利要求10所述的发光二极管模块，其中，驱动集成电路装置被供应交流电力，用来驱动发光装置。
16.如权利要求10所述的发光二极管模块，其中，热屏蔽部分由导热率比印刷电路板的导热率低的材料形成。
17.如权利要求16所述的发光二极管模块，其中，热屏蔽部分由塑料绝热体、含有无机物质的聚合物树脂或陶瓷绝热体形成。
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