CN106164567B - 光源组件以及用于生产光源组件的方法 - Google Patents

光源组件以及用于生产光源组件的方法 Download PDF

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Abstract

提供光源组件。光源组件包括基板(10)，基板包括第一基板部分(14a)和第二基板部分(14b)，第一基板部分和第二基板部分相对于彼此以倾斜角(α)进行设置，从而形成V形结构，其中，在V形结构的尖端处，第一部分(14a)包括第一电端子(16a)，并且第二部分(14b)包括第二电端子(16b)。光源组件进一步包括光源(20)，光源被设置为桥接第一电端子(16a)和第二电端子(16b)之间的端子间隙，使得光源(20)与第一电端子(16a)和第二电端子(16b)电连接。

Description

光源组件以及用于生产光源组件的方法
技术领域
本发明涉及光源组件以及用于制造这样的光源组件的方法。发明还涉及包括这样的光源组件的灯。
背景技术
对于许多类型的光源组件，由光源组件的光源(诸如LED)产生的热量的热扩散和热交换依靠光源装配到其上的基板的尺寸以及基板和光源组件周围的气体之间的热交换。尤其如此的是，被设置在例如灯泡的球泡形式的壳体内的光源组件。对于这样的球泡设计，光源组件和周围环境之间的热交换仅仅依靠担当散热器的基板和球泡内包围的气体之间的热交换以及热辐射，因为通过沿着接线(干线(stem))连接的传导的热管理大部分是可忽略的。
对于通过光源生成的热量的适当的热交换，需要担当散热器的基板的表面足够。还要求光源和散热器之间好的热界面。现有技术依靠光源周围大的基板表面以用于增强担当散热器的基板和气体之间的热交换。然而，这样的设置将阻挡来自光源、朝向基板表面被引导的光。
发明内容
本发明的目的是提供具有高效的散热性质的光源组件，而同时最小化从光源组件的光源发出的光的损失。
根据本发明的第一方面，提供光源组件。光源组件包括：基板，其包括相对于彼此以倾斜角进行设置从而形成V形结构的第一和第二基板部分，其中，在V形结构的尖端处，第一基板部分包括第一电端子，并且第二基板部分包括第二电端子；以及光源，其被设置为桥接第一和第二电端子之间的端子间隙，使得光源与第一和第二电端子电连接。
词语V形结构应该在其最广泛的意义上解释为包括扭结部分的结构，使得形成扭结曲线。换句话说，V形结构在其顶点处或其顶点附近可以包括直的或弯曲的部分。此外，对于平面或板形基板，V形结构可以理解为在第一和第二基板部分之间的二面角。
形成V形结构的第一和第二基板部分向光源提供支撑表面。在V形结构的尖端安装光源减少了由基板对从光源发出的光的阻挡。因此，基板完全存在于光源下面，而未阻挡源于光源的侧面或顶部的光。这对具有大量侧向发光的光源是特别有益的。此外，第一和第二基板部分还具有经由电端子的与光源的很好的热互连。第一和第二基板部分的可能大表面便于与光源组件的周围环境的最佳热扩散和热交换。因此，对从光源发出的光的阻挡是最小化的，并且同时提供足够的热扩散和热交换。此外，这使应用常规的且便宜的基板成为可能。
第一和第二基板部分可以包括光源支撑表面，其中第一和第二电端子被设置在相应的光源支撑表面处。这进一步便于将光源装配到V形结构的尖端。
第一和第二基板部分可以在V形结构的尖端处由间隙分开，其中光源被设置为桥接间隙。这提供了：来自光源的热量可以更容易地扩散到第一和第二基板部分的上表面和下表面两者。
光源组件可以进一步包括支撑第一和第二基板部分的机械支撑。这提供了稳定的光源组件。机械支撑还可以用作热消散器和热交换器表面。
倾斜角可以是锐角，这进一步使从光源发出的光的阻挡最小化。
第一和第二基板部分中的每个均可以包括导体，其中相应导体的一部分形成第一和第二电端子。导体作为热消散器和热交换器工作，并且进一步增强光源组件的热性质。导体优选被设置为表面导体，该表面导体被设置为基板的最外层。导体的可能大表面便于到光源组件的周围环境的最佳热扩散和热交换。
根据本发明的第二方面，提供用于生产光源组件的方法。方法包括：提供包括导电路径和划线的基板，划线跨导电路径进行设置，并且使得基板是绕划线可折叠的；绕划线折叠基板从而形成V形结构；沿着划线从折叠的基板移除一部分，使得形成第一基板部分和第二基板部分，并且使得导电路径被分割，由此形成位于第一基板部分处的第一电端子和位于第二基板部分处的第二电端子；将光源设置为与第一和第二电端子电连接，使得光源桥接在第一和第二电端子之间的端子间隙，并且使得光源与第一和第二电端子电连接。
因此，光源被设置到其上的支撑容易地通过以下方式产生：折叠基板并且之后移除基板的一部分。例如移除可以通过将基板切削成两半来进行。通过移除基板的部分，光源被装配到其上的安装表面(或多个安装表面)得以暴露。通过移除基板的部分使得导电路径被分割，便于电端子的产生。将光源设置在V形结构的尖端处减少由基板对从光源发出的光的阻挡。因此，基板完全地存在于光源下面，而未阻挡源于光源的顶部或侧面的光。此外，第一和第二基板部分还具有经由电端子的到光源的很好的热互连。第一和第二基板部分的可能大表面便于与光源组件的周围环境的最佳热扩散和热交换。因此，对从光源发出的光的阻挡是最小化的，并且同时提供足够的热扩散和热交换，此外，这使使用常规的和便宜的基板成为可能。
此外，结合第一方面及其实施例讨论的细节和优势相应地适用于本发明的这一第二方面。为了简洁，因此讨论在这里将不再重复。
根据本发明的第三方面，灯包括：例如球泡形壳体；以及根据第一方面的光源组件，或者提供根据第二方面生产的光源组件。在球泡形壳体内设置光源组件。结合第一和第二方面及其实施例讨论的细节和优势相应地适用于本发明的这一第三方面。为了简洁，因此讨论在这里将不再重复。
注意，本发明涉及在权利要求中记载的特征的所有可能的组合。
附图说明
参照示出本发明的实施例的附图，现在将更详细地描述本发明的这个或其它方面。如图中所示，出于说明的目的，夸大层和区域的尺寸，并且因此，层和区域的尺寸被提供用于阐明本发明实施例的一般结构。自始至终，相同的附图标记指代相同的元件。
图1是用于生产根据本发明的光源组件的基板的俯视图。
图2是图1的基板在折叠后的侧视图。
图3是根据本发明的光源组件的侧视图。
图4是用于生产根据本发明的光源组件的方法的框图。
图5是根据本发明的光源组件的俯视图。
图6是包括根据本发明的光源组件的灯的侧视图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更充分地描述本发明，在附图中示出发明的当前优选实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式体现，但不应该解释为限于本文陈述的实施例；更确切地说，出于彻底和完整性而提供这些实施例，以及向技术人员充分地传达本发明的范围。
根据本发明的光源组件1的生产将结合图1至图4来描述。光源组件1由基板10和一个或多个光源20来生产。光源20可以是LED。这里基板10是板形的，但在其他实施例中可以包括弯曲的部分。
在图1中图示用于生产根据本发明的光源组件1的基板10的实施例。基板10包括划线12和导体15。还提供电隔离部分15b以电隔离导体的区域，以便对光源组件1的光源20的高效屏蔽和供电。
根据这个实施例，导体15被设置在基板材料的顶上。即根据这个实施例导体15被设置作为基板材料上的导体表面。因此，导体15形成被设置在基板材料上的外层或内层。
例如基板材料可以是金属片(例如由铜、铝制成的引线框架)、基于阻燃剂4(FR-4)的印刷电路板(PCB)、环氧树脂复合材料(CEM-1，CEM-3)、绝缘金属基板(IMS)、金属芯PCB(MCPCB)、基于聚酰亚胺的箔/片(例如)、涂覆有银的金属片、具有电介质的铝片、基于陶瓷材料的PCB、基于玻璃的PCB。
导体15由导电和导热材料形成。通过形成导热材料的导体15，导体作为高效的散热器来工作。此外，通过将导体15设置在基板10的表面，可以实现与周围环境的高效热交换。根据这个实施例导体15由金属形成。要使用的金属的非限制示例是铜、铝或银。然而，其他导电和导热材料也可以用于导体15。这种材料的非限制示例是传导性的膏、墨、胶(基于银或铜的)。导体15形成导电路径11。
电隔离部分15b可以进一步改善光源组件1的热量热管理。改善的热扩散可以通过使用与导体材料相比具有相对更高的发射率的电隔离部分15b来实现。结果，传送到电隔离部分15b的热量可以有效地通过热辐射从光源组件1被引走。
划线12跨导电路径11设置。基板10是绕划线12可折叠的。划线可以被形成为基板10中的弱化，基板10是绕该弱化可折叠的。划线可以通过碾磨、激光碾磨、V形槽切削、钻孔和本领域技术人员已知的其他相似技术来形成。划线可以进一步包括压痕。
图2中示出了绕划线12折叠后的基板10。折叠基板10后，其形成V形结构。V形结构具有倾斜角α。倾斜角α优选但不一定是锐角，从而形成V形结构的尖锐尖端。
如图2中所示，折叠的基板10可以装配到支撑基板10的机械支撑30中。机械支撑30可以包括开口(未示出)。开口允许加强通过最后装配的光源组件1的气体的循环。要认识到的是，对根据本发明的光源组件的功能，机械支撑30不是必要的。
如图3中所示，通过移除折叠的基板10的一部分13，形成第一基板部分14a和第二基板部分14b。从折叠基板10移除的部分13位于V形结构的尖端。因此，基板10的移除部分13是基板10沿着划线12的部分。选择要移除的部分13，使得导电路径11被分割。因此形成第一电端子16a和第二电端子16b。第一电端子16a位于第一基板部分14a。第二电端子16b位于第二基板部分14b。此外，选择要移除的部分13，使得形成第一光源支撑表面19a和第二光源支撑表面19b。第一光源支撑表面19a位于第一基板部分14a。第二光源支撑表面19b位于第二基板部分14b。因此，第一电端子16a和第二电端子16b被设置在相应的光源支撑表面19a，19b。第一光源支撑表面19a和第二光源支撑表面19b是平行的。光源组件1的光源20被设置在第一光源支撑表面19a和第二光源支撑表面19b处。第一光源支撑表面19a和第二光源支撑表面19b形成用于支撑光源20的支撑表面。光源20被设置在V形结构的尖端。因此，基板10完全存在于光源下面，而未阻挡源于光源20的顶部或侧面的光。装配光源20以桥接第一电端子16a和第二电端子16b之间的端子间隙。此外，光源20与第一电端子16a和第二电端子16b电连接。
电端子16a和16b可以包括可焊接的材料或可焊接的材料的一部分，从而允许通过将光源20焊接到电端子16a和16b，在光源20处建立在电端子16a和16b之间的适当的电传导。例如可焊接材料可以包括Cu、Al、NiAu、NiPdAu或其他可焊接的材料。词语可焊接材料这里应该理解为允许适当的电传导的焊接接合部可以形成在该处的材料。焊接可以进一步提供高效的热传输。
根据其他实施例，电端子16a和16b与光源20之间的连接可以通过用传导胶(例如银填充的环氧树脂)的粘合来建立。
如图3的实施例中所示，要移除的部分13可以被选择为使得形成第一基板部分14a和第二基板部分14b之间的间隙18。因此，间隙18被设置在V形结构的尖端处。光源20被设置为桥接间隙18。然而，要认识到的是，对于本发明的一些实施例，在移除V形结构的尖端处的基板10的部分13后，在第一基板部分14a和第二基板部分14b之间没有形成间隙。只要在移除V形结构的尖端处的基板10的部分13后，导电路径11被分割，从而形成第一电端子16a和第二电端子16b。
根据其他实施例，基板可以由例如铜或铝的导体的层形成。导体具有热扩散和热交换性质两者。因此，根据这些实施例基板不包括基板材料，基板仅由导体形成。
根据其他实施例，基板可以进一步由附加层进行涂覆，附加层被设置为与导体接触并且至少部分地覆盖导体。附加层可以用于结合本发明的基板的任何实施例。附加层可以提供附加的电绝缘，使得导体与它的环境至少部分地电隔离。附加层可以备选地或附加地向基板提供机械支撑，使得提高光源组件的机械稳定性。从而获得更耐用的光源组件。附加层可以进一步通过例如热发射来提供附加热扩散，和/或提供其提高光源组件的效率的光反射表面。
附加层可以包括有机涂层、无机涂层和/或金属涂层。
图4是用于生产光源组件1的方法的框图。方法包括以下动作。提供400基板10，基板10包括导电路径11和划线12。划线12跨导电路径11设置，并且使得基板10是绕划线12可折叠的。绕划线12折叠402基板10，从而形成V形结构。沿着划线12，从折叠基板10移除404部分13，使得形成第一基板部分14a和第二基板部分14b，并且使得导电路径11被分割，由此形成位于第一基板部分14a处的第一电端子16a和位于第二基板部分14b处的第二电端子16b。将光源20设置406为与第一电端子16a和第二电端子16b电连接，使得光源20桥接第一电端子16a和第二电端子16b之间的端子间隙，并且使得光源20与第一电端子16a和第二电端子16b电连接。基板10绕划线12的折叠402可以执行直到V形结构的尖端是锐角。
方法可以进一步包括将折叠基板10装配403到机械支撑30中。所述移除404材料可以在将折叠基板10装配到机械支撑30中的所述装配403后执行。
在图5中图示装配的光源组件1的实施例。在图5所示的实施例中，在第一基板部分14a处设置四个第一电端子16a，并且在第二基板部分14b处设置四个第二电端子16b，从而形成四个不同的电端子间隙，其中光源20被设置为桥接每个电端子间隙。然而，要理解的是，本发明涉及任何数目的第一和第二电端子，以形成要由光源桥接的端子间隙。在光源组件1操作的情况下，电流17被设置为运行通过导体15以及光源20以用于对光源20进行供电。
光源组件包括基板10，基板10包括第一基板部分14a和第二基板部分14b，第一基板部分14a和第二基板部分14b以相对于彼此的倾斜角α进行设置从而形成V形结构。在V形结构的尖端处，第一部分14a包括第一电端子16a，并且第二部分14b包括第二电端子16b。光源组件进一步包括光源20，光源20被设置为桥接第一电端子16a和第二电端子16b之间的端子间隙，使得光源20与第一电端子16a和第二电端子16b电连接。
在图6中图示包括根据本发明的光源组件1的灯50。灯50进一步包括球泡形壳体52和基座54。光源组件1被设置在球泡形壳体52内。基座54被设置为插入到灯具的插座中，以便向灯50提供支撑。此外，基座54被设置为向灯50提供电流，以用于驱动灯50内的光源。光源组件1被设置为与基座54电接触，以用于驱动光源组件1的光源20。
本领域技术人员认识到的是，本发明决不限于上述优选实施例。相反，许多修改和变化可能在所附权利要求的范围内。
例如，一个或多个光源20可以用于光源组件1。
进一步，如图6所示，光学元件22可以被设置在光源20处以用于控制从光源20发出的光。光学元件22可以包括用于引导来自光源20的光的透镜和/或反射器、和/或用于对来自光源20的光进行转换的磷光体。
此外，第一基板部分14a和第二基板部分14b可以包括用于控制光源20的电路。
如图1所示，导电路径11的布局依赖于基板10的导体表面15的布局。在图1中示出特定的布局。然而，本领域技术人员认识到各种各样的布局同样可能。例如基板10的导体表面15可以设计成使得其呈现多个导电路径。
此外，公开的实施例的变化可以由技术人员通过研究附图、公开内容和所附权利要求在实践请求保护的发明中理解和实现。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中的这一事实不表明不能有利地使用这些措施的组合。

Claims (15)

1.一种光源组件，包括：
基板(10)，包括第一基板部分(14a)和第二基板部分(14b)，所述第一基板部分和所述第二基板部分相对于彼此以倾斜角(α)进行设置从而形成V形结构，其中，在所述V形结构的尖端处，所述第一基板部分(14a)包括第一电端子(16a)，并且所述第二基板部分(14b)包括第二电端子(16b)；以及
光源(20)，被设置为桥接所述第一电端子(16a)和所述第二电端子(16b)之间的端子间隙，使得所述光源(20)与所述第一电端子(16a)和所述第二电端子(16b)电连接。
2.根据权利要求1所述的光源组件，其中所述第一基板部分(14a)和所述第二基板部分(14b)中的每个均包括光源支撑表面(19a、19b)，其中所述第一电端子(16a)和所述第二电端子(16b)被设置在相应的光源支撑表面(19a、19b)处。
3.根据权利要求1或2所述的光源组件，其中所述光源支撑表面(19a、19b)是平行的。
4.根据权利要求1或2所述的光源组件，其中所述第一基板部分(14a)和所述第二基板部分(14b)在所述V形结构的所述尖端处由间隙(18)分开，并且其中所述光源(20)被设置为桥接所述间隙(18)。
5.根据权利要求1或2所述的光源组件，进一步包括支撑所述第一基板部分(14a)和所述第二基板部分(14b)的机械支撑(30)。
6.根据权利要求5所述的光源组件，其中所述机械支撑(30)被设置在所述V形结构的开口处。
7.根据权利要求1或2所述的光源组件，其中所述倾斜角(α)是锐角。
8.根据权利要求1或2所述的光源组件，其中所述第一基板部分(14a)和所述第二基板部分(14b)中的每个均包括导体(15)，其中相应导体(15)的一部分形成所述第一电端子(16a)和所述第二电端子(16b)。
9.根据权利要求1或2所述的光源组件，进一步包括光学元件，所述光学元件被设置在光源(20)处以用于控制从所述光源(20)发出的光。
10.根据权利要求1或2所述的光源组件，其中所述光源(20)包括LED。
11.一种用于生产光源组件的方法，所述方法包括：
提供(400)基板(10)，所述基板包括导电路径(11)和划线(12)，所述划线(12)跨所述导电路径(11)进行设置，并且使得所述基板(10)能绕所述划线(12)折叠；
绕所述划线(12)折叠(402)所述基板(10)从而形成V形结构；
沿着所述划线(12)，从折叠的所述基板(10)移除(404)一部分(13)，使得形成第一基板部分(14a)和第二基板部分(14b)，并且使得所述导电路径(11)被分割，由此形成位于所述第一基板部分(14a)处的第一电端子(16a)和位于所述第二基板部分(14b)处的第二电端子(16b)；
将光源(20)设置(406)为与所述第一电端子(16a)和所述第二电端子(16b)电连接，使得所述光源(20)桥接所述第一电端子(16a)和所述第二电端子(16b)之间的端子间隙，并且使得所述光源(20)与所述第一电端子(16a)和所述第二电端子(16b)电连接。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括将折叠的所述基板(10)装配(403)到机械支撑(30)中。
13.根据权利要求12所述的方法，其中在将折叠的所述基板(10)装配到所述机械支撑(30)中的所述装配(403)后，执行材料的所述移除(404)。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的方法，其中执行所述折叠(402)直到所述V形结构的尖端是锐角。
15.一种灯(50)，包括：
球泡形壳体(52)；以及
根据权利要求1-10中任一项所述的光源组件(1)，其中所述光源组件(1)被设置在所述球泡形壳体(52)内。
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