CN105720181B - 用于通用光照的led导线框架阵列 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于通用光照的LED导线框架阵列。且具体而言，LED导线框架组件包括电路条组件、包覆模制到该电路条组件上的塑料坝部件、和配置在该塑料坝部件的凹穴中的LED芯片组件。该LED芯片组件电联接至该电路条组件以对该LED芯片组件供能。

Description

用于通用光照的LED导线框架阵列
技术领域
本公开的方面大体涉及LED导线框架组件，且更具体而言，涉及能够直接附接在灯具上的LED导线框架组件。
背景技术
发光二极管(LED)是由半导体材料构造的电光源。LED将大体上包括导线框架和壳体。典型的LED导线框架将具有导线对，该导线对通过冲压金属片且然后将LED导线模制在塑料壳体内而制造。LED芯片接合在导线中的一个上，且引线连接至导线，以建立电连接。
用于LED的壳体将大体上包括腔，LED芯片配置且铸封(pot)到该腔中。用于将功率提供至LED芯片的传导性导线或引线安装在导线框架中且连接至LED芯片。
一般固体状态照明(SSL)应用典型地需要单独的LED构件的阵列，以获得足够的光输出。这通常通过将单独的LED构件焊接到印制电路板(PCB)上且然后将PCB附接到照明器具上而获得。
在SSL器具中采用PCB可造成某些缺点。例如，与PCB制作以形成LED灯具有关的成本可为高的。将LED构件附接到器具上和将PCB组件的组装到器具上的表面安装技术(SMT)过程对整体灯具的制造增加了成本和更长的组装或交付时间。
此外，SMT回流过程的高温可加速LED构件的老化和黄化。与纯金属相比，PCB具有大的热阻(典型为2-5K/W)。该热阻趋向于削弱LED构件与器具散热器之间的热耗散，从而导致LED的可靠性降低。尽管具有金属芯的PCB将改善热耗散，但金属芯PCB是昂贵的备选方案。
因此，期望提供使用导线框架的用于固体状态照明应用的LED阵列，其解决在上面提出的问题中的至少一些。
发明内容
如本文中所描述的，示范实施例克服本领域中已知的上述或其他缺点中的一个或更多个。
示范实施例的一个方面涉及LED导线框架组件。在一个实施例中，LED导线框架组件包括电路条组件、包覆模制到该电路条组件上的塑料坝(dam)部件、和配置在该塑料坝部件的凹穴中的LED芯片组件。利用光透射(例如，透明的)封装来铸封LED芯片组件。该LED芯片组件电联接至该电路条组件以对该LED芯片组件供能。
示范实施例的另一方面涉及LED灯。在一个实施例中，LED灯包括照明器具和直接附接至该照明器具的LED导线框架阵列。LED导线框架阵列包括又一个LED模块，其中，LED模块包括电路条组件、包覆模制到该电路条组件上的塑料坝部件、和配置在该塑料坝部件的凹穴中的LED芯片组件。该LED芯片组件电联接至该电路条组件以对该LED芯片组件供能。
技术方案1：一种LED导线框架组件，包括：
电路条组件；
塑料坝部件，其包覆模制到所述电路条组件上；和
LED芯片组件，其配置在所述塑料坝部件的凹穴中，其中，所述LED芯片组件电联接至所述电路条组件，以对所述LED芯片组件供能。
技术方案2：根据技术方案1所述的LED导线框架组件，其中，所述电路条组件包括一对导电部件和热耗散部件，所述LED芯片组件电联接至所述导电部件且热联接至所述热耗散部件。
技术方案3：根据技术方案2所述的LED导线框架组件，其中，所述塑料坝部件电气地隔离该对导电部件。
技术方案4：根据技术方案2所述的LED导线框架组件，其中，所述导电部件相对于所述塑料坝部件配置在第一平面上，且所述热耗散部件相对于所述塑料坝部件配置在第二平面上，其中，所述第一平面在与所述第二平面不同的平面中。
技术方案5：根据技术方案2所述的LED导线框架组件，其中，所述热耗散部件热联接至所述塑料坝部件的凹穴的底部。
技术方案6：根据技术方案2所述的LED导线框架组件，其中，所述塑料坝部件的凹穴的底部由热耗散条形成。
技术方案7：根据技术方案1所述的LED导线框架组件，其中，所述塑料坝部件包括热固化塑料。
技术方案8：根据技术方案1所述的LED导线框架组件，其中，多个LED导线框架组件电联接在一起，以形成LED导线框架阵列。
技术方案9：根据技术方案1所述的LED导线框架组件，其中，所述LED导线框架阵列组件是可弯折的。
技术方案10：一种LED灯，包括：
照明器具；和
LED导线框架阵列，其直接地附接至所述照明器具，其中，所述LED导线框架阵列包括一个或更多个LED模块，其中，LED模块包括：
电路条组件；
塑料坝部件，其包覆模制到所述电路条组件上；和
LED芯片组件，其配置在所述塑料坝部件的凹穴中，其中，所述LED芯片组件电联接至所述电路条组件以对所述LED芯片组件供能。
技术方案11：根据技术方案10所述的LED灯，其中，所述电路条组件包括一对导电部件和热耗散部件，所述LED芯片组件电联接至所述导电部件且热联接至所述热耗散部件。
技术方案12：根据技术方案10所述的LED灯，其中，所述照明器具包括散热器且所述LED导线框架阵列附接至所述散热器。
技术方案13：根据技术方案12所述的LED灯，其中，所述散热器具有弯曲形状且所述LED导线框架阵列弯折以符合所述散热器的所述弯曲形状。
技术方案14：根据技术方案10所述的LED灯，其中，所述照明器具包括通道，所述通道构造成接收所述LED导线框架阵列。
从结合附图考虑的以下详细描述，示范实施例的这些和其他方面和优点将变得显而易见。然而，应理解的是，仅出于例示的目的设计附图，而非作为本发明的限制的定义，对于其，应参照所附权利要求。本发明的额外的方面和优点将在下列描述中阐述，且将部分地根据该描述而变得显而易见，或可通过本发明的实践而习得。而且，本发明的方面和优点可借助于在所附权利要求中具体指出的手段和组合而实现和获得。
附图说明
在附图中：
图1例示包括本公开的方面的示范LED导线框架组件的顶部透视图。
图2例示图1的LED导线框架组件的底部侧视图。
图3例示用于包括本公开的方面的LED导线框架组件的塑料坝部件组件的示范实施例。
图4例示用于包括本公开的方面的LED导线框架组件的电路条组件。
图5-7例示包括本公开的方面的LED导线框架组件的示范应用。
具体实施方式
参考图1，例示了包括公开的实施例的方面的LED导线框架组件或阵列100的一个实施例。公开的实施例的方面大体上涉及用于通用光照的LED导线框架组件，其允许LED构件直接地附接至照明器具。本公开的方面可有利地消除以下需要：将LED构件分别地附接至印制电路板，其中，该印制电路板然后附接至照明器具。相反，LED导线框架组件100构造成用于以牢固且有热效率的方式直接地附接至照明器具。
如在图1的示例中所示出的，LED导线框架组件100大体上包括LED模块140的阵列。LED模块140大体上包括塑料坝部件组件110和电路条组件120。LED芯片组件130配置在塑料坝部件组件110中或其上。电路条组件120提供用于将LED芯片组件120联接至电功率的传导元件。
在图1所示的示例中，电路条组件120包括传导性电路导线122、124和热耗散条或部件126。LED芯片组件130包括传导接合引线132、134，它们用于将LED芯片组件130电气地连接至合适的电功率源。如一般理解的，光透射材料(可选地含磷)将用于覆盖和保护LED芯片组件130。尽管图1的示例大体上例示直线LED导线框架组件100或阵列结构，但公开的实施例的方面不由此受限。在备选实施例中，LED导线框架组件100可包括任何合适的阵列结构(诸如二维阵列结构)。
图2例示图1中示出的LED导线框架组件100的底部视图。在该示例中，热耗散条126安装至塑料坝部件100中的相应塑料坝部件的底部。热耗散条126构造成热地联接至LED芯片组件130且耗散由LED芯片组件130生成的热量。LED导线框架组件100构造成附接至照明器具，使得热耗散条126与该照明器具热联接或接触。将参考图5-7在本文中描述这种构造的示例。
图3例示图1中示出的塑料坝部件110的阵列300的一个实施例。在该示例中，阵列300包括塑料坝部件100的模块化阵列。塑料坝部件100大体上包括热固化(thermal-set)(例如，热固(thermoset))塑料。用于塑料坝部件110的材料的示例可包括但不限于高性能聚酰胺或聚邻苯二甲酰胺(PPA)、液晶聚合物(LCP)或硅树脂。在备选实施例中，任何合适的材料可用于塑料坝部件110。
如在图1和3的示例中示出的，塑料坝部件110构造成围绕传导性条122、124包覆模制。塑料坝部件110将还包括凹穴或开口112(还称作凹入或接收区段)，其构造成接收LED芯片组件130。在一个实施例中，LED芯片组件130的裸片部分可放置且铸封在凹穴112中。透明或含磷的封装可用于将LED的裸片部分铸封在凹穴112中。在备选实施例中，任何合适的材料可用于将LED的裸片部分铸封在凹穴112中。
参考图4，在一个实施例中，电路条组件120大体上包括传导性条或元件122、124和热耗散条或部件126。在一个实施例中，电路条122、124和热耗散条126是由传导性材料的单个片冲压或切割而成的，诸如例如金属导线框架。电路条组件120的传导性材料的示例可包括但不限于铜、镄或铝合金。在备选实施例中，任何合适的导电或导热材料可用于一个或更多个电路条122、124和热耗散条126。在图4的示例中，传导性条元件122、124比热耗散条126薄和/或窄。
如在图4中所示出的，传导性条122、124大体上分别包括阳极或阴极电母线条。阳极和阴极电母线条的具体构造将取决于具体的构造。阳极和阴极电母线条用于对LED芯片组件130供能。在一个实施例中，传导性条122、124电联接至LED芯片组件130的接合引线132、134中的相应接合引线。
热耗散条126大体上构造成从LED芯片组件130移除热。在图2-4的示例中，热耗散条126大体上相对于塑料坝部件110和LED芯片组件310而定位在中央。在一个实施例中，还参考图2-4，导电条或部件122、124相对于塑料坝部件110配置在第一平面上，且热耗散部件126相对于塑料坝部件110配置在第二平面上。在这些示例中，第一平面在与第二平面不同的平面中；例如，第一平面可在第二平面上方。
如在图1的示例中所示出的，塑料坝110围绕传导性条122、124包覆模制，以将传导性条122、124与彼此电气地隔离。LED芯片组件130在凹穴112内热联接至热耗散条126，且取决于具体应用而引线接合至传导性条122、124中的相应传导性条。在图1示出的示例中，传导性条122电联接至接合引线132，而传导性条124电联接至接合引线134。
再次参考图1，LED模块140通过封装过程而形成，如在上面大体上描述的。本文中使用的封装过程可与在标准LED包装过程中使用的那些相同或类似。然而，所描述的LED模块140不分成单独的LED包装或联接至印制电路板。相反，电气回路通过使LED芯片组件130和引线接合件134定向且选择性地切割邻近LED模块140之间的母线条122、124来形成。以此方式，基础的LED导线框架组件100可构造成实现以并联和/或串联构造的形式具有LED裸片组件130的各种电路构造。
在一个实施例中，可在导线框架制作期间沿导线框架组件100以合适的间隔并入电连接器。在导线框架组件100内直接制作连接器有助于将导线框架组件100电连接至器具布线线束。作为示例，参考图1，LED模块140的节段150可包括五个LED模块140。连接点152和154可用于将节段150连接至电功率。在备选实施例中，节段150可包括任何合适数量的LED模块140，包括多于或少于五个LED模块140。
图5-7例示本公开的LED导线框架组件100的示范应用或构造。图1中示出的LED导线框架组件100大体上构造成直接地连接至照明器具，而不需要中间PCB。在一个实施例中，热耗散条126被放置成与照明器具接触。热耗散条126的界面越完全地靠着照明器具表面，跨过该界面的热传导将越良好。与将LED PCB组件附接至照明器具一样，将LED导线框架组件100安装至照明器具将需要导热粘合剂或由螺钉或固定构件供应的压缩负载。
在一个实施例中，因为LED芯片组件或裸片130热联接或附接至热耗散条126，故LED导线框架组件100对照明器具的附接可要求额外的介电层，以将LED导线框架组件100与照明器具隔离。这可能是必须的，即使LED芯片组件130的LED裸片导热焊盘不是电焊盘，因为裸片衬底不可自己提供足够的电绝缘。导热粘合剂或胶带将实现该要求。
如在图5-7的示例中所例示的，LED导线框架组件100可通过以下中的一者或更多者而附接至照明器具：将LED导线框架组件100滑动到照明器具中的通道中，或将LED导线框架组件100直接地附接或接合至照明器具。
图5例示包括本公开的方面的LED导线框架阵列500的示范应用。在该示例中，直线地构造的LED导线框架阵列或灯丝510被滑动到挤出的直线灯具构件512的通道502中。如图5所示，灯具构件512(也被称作挤出盖)包括通道502，该通道502允许LED灯丝510(诸如图1中示出的LED导线框架组件100)滑动到灯具构件512的通道502中。现有应用可需要将印制电路板插入或以其他方式配置在通道502中。
图6例示包括本公开的方面的LED导线框架阵列600的另一示范应用。在该示例中，直线地构造的LED导线框架阵列或灯丝610接合至LED导线框架阵列600的散热器部分602，其在该示例中包括高顶器具(high bay fixture)。在该示例中，灯丝610可使用适合的热粘合剂604而胶合到高顶器具600的散热器部分602上。
本公开的LED导线框架组件100(如图1所示)具有可挠曲且可弯折的设计。LED导线框架组件100的可挠性允许形成LED灯丝的不同构造。图7例示这种可挠曲且可弯折的构造的一个示例。
如图7所示，照明灯泡700形成为包括一个或更多个LED灯丝710、712、714。LED灯丝710、712、714大体上包括LED导线框架组件，诸如图1所示的LED导线框架组件100。在该示例中，存在三个这种LED导线框架组件或LED灯丝710、712、714。如图7所示，LED灯丝710、712、714的可挠曲特性允许LED灯丝710、712、714弯折或形成为期望的定向或构造。
在图7的示例中，LED灯丝710、712、714弯折或接合至相应的弯曲散热器720、722和724。三个弯曲散热器720、722、724(相应LED灯丝710、712和714弯折或接合至它们)形成LED照明灯泡700的灯丝730.
公开实施例的方面提供LED导线框架组件或构件，其在性质上为可挠曲的，且可直接附接至灯具。本公开的LED导线框架组件直接集成到照明器具中，这可消除作为LED构件与照明器具之间接口的印制电路板的需求。对LED导线框架组件链接且供能的电气回路需求通过金属导线框架而实现。这可降低整体器具成本以及提高性能和可靠性。
此外，公开实施例的方面利用常规LED包装技术。因此，可维持改善LED构件性能(诸如反射表面和透镜形成)的包装方面中的许多。
因此，尽管已经示出、描述且指出了本发明的适用于其示范实施例的基本新颖特征，将要理解的是，所例示的装置和方法的形式和细节中和在它们的操作中的各种省略和替换和改变可由本领域技术人员作出，而不脱离本发明的精神和范围。而且，明确地意图，以基本上相同的方式执行基本上相同的功能以获得相同结果的这些元件的所有组合在本发明的范围内。而且，应到注意的是，与本发明的任何公开的形式或实施例结合地示出和/或描述的结构和/或元件可以以任何其他公开或描述或建议的形式作为设计选择的普通方式的形式或实施例而并入。因此，其意图仅如由其所附的权利要求的范围指示的那样受到限制。

Claims (14)

1.一种LED导线框架组件，包括：
电路条组件；
塑料坝部件，其包覆模制到所述电路条组件上；和
LED芯片组件，其配置在所述塑料坝部件的凹穴中，其中，所述LED芯片组件电联接至所述电路条组件，以对所述LED芯片组件供能，
其中，所述电路条组件包括第一导电部件、第二导电部件和热耗散部件，所述第一导电部件和第二导电部件构造成联接至所述LED芯片组件的相应的电源接头，所述第一导电部件具有第一端和第二端，所述第二导电部件具有第一端和第二端，所述第一导电部件的第一端和所述第二导电部件的第一端构造成联接至第一相邻LED导线框架组件的相应的导电部件，所述第一导电部件的第二端和所述第二导电部件的第二端构造成联接至第二相邻LED导线框架组件的相应的导电部件，所述第一相邻LED导线框架组件位于所述LED导线框架组件的与所述LED导线框架组件相对的一侧，
其中，所述第一导电部件、所述第二导电部件和所述热耗散部件完全延伸穿过所述第一相邻LED导线框架组件和所述第二相邻LED框架组件的所述塑料坝部件。
2.根据权利要求1所述的LED导线框架组件，其中，所述电路条组件包括一对导电部件和热耗散部件，所述LED芯片组件电联接至所述导电部件且热联接至所述热耗散部件。
3.根据权利要求2所述的LED导线框架组件，其中，所述塑料坝部件电气地隔离该对导电部件。
4.根据权利要求2所述的LED导线框架组件，其中，所述导电部件相对于所述塑料坝部件配置在第一平面上，且所述热耗散部件相对于所述塑料坝部件配置在第二平面上，其中，所述第一平面在与所述第二平面不同的平面中。
5.根据权利要求2所述的LED导线框架组件，其中，所述热耗散部件热联接至所述塑料坝部件的凹穴的底部。
6.根据权利要求2所述的LED导线框架组件，其中，所述塑料坝部件的凹穴的底部由热耗散条形成。
7.根据权利要求1所述的LED导线框架组件，其中，所述塑料坝部件包括热固化塑料。
8.根据权利要求1所述的LED导线框架组件，其中，多个LED导线框架组件电联接在一起，以形成LED导线框架阵列。
9.根据权利要求1所述的LED导线框架组件，其中，所述LED导线框架阵列组件是可弯折的。
10.一种LED灯，包括：
照明器具；和
LED导线框架阵列，其直接地附接至所述照明器具，其中，所述LED导线框架阵列包括一个或更多个LED模块，其中，LED模块包括：
电路条组件；
塑料坝部件，其包覆模制到所述电路条组件上；和
LED芯片组件，其配置在所述塑料坝部件的凹穴中，其中，所述LED芯片组件电联接至所述电路条组件以对所述LED芯片组件供能，
其中，所述电路条组件包括设置在所述塑料坝部件一侧的阳极导体和设置在塑料坝部件灵异的的阴极导体，所述阳极导体在一侧延伸到所述塑料坝组件的第一端和第二端，所述阳极导体在另一侧延伸到所述塑料坝组件的所述第一端和所述第二端；其中，从所述第一端延伸处的所述阴极导体构造成与第一相邻LED模块的阴极导体电连接；从所述第二端延伸处的所述阴极导体构造成与第二相邻LED模块的阴极导体电连接；从所述第一端延伸处的所述阳极导体构造成与所述第一相邻LED模块的阳极导体电连接；从所述第二端延伸处的所述阳极导体构造成与所述第二相邻LED模块的阳极导体电连接，
其中，所述电路条组件还包括在所述阳极导体和所述阴极导体之间的热耗散部件，
其中，所述阳极导体、所述阴极导体和所述热耗散部件完全延伸穿过所述第一相邻LED模块和所述第二相邻LED模块的所述塑料坝部件。
11.根据权利要求10所述的LED灯，其中，所述电路条组件包括一对导电部件和热耗散部件，所述LED芯片组件电联接至所述导电部件且热联接至所述热耗散部件。
12.根据权利要求10所述的LED灯，其中，所述照明器具包括散热器且所述LED导线框架阵列附接至所述散热器。
13.根据权利要求12所述的LED灯，其中，所述散热器具有弯曲形状且所述LED导线框架阵列弯折以符合所述散热器的所述弯曲形状。
14.根据权利要求10所述的LED灯，其中，所述照明器具包括通道，所述通道构造成接收所述LED导线框架阵列。
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