ES1062934U - Elemento de mango para un dispositivo medico con un modulo led encapsulado. - Google Patents

Abstract

1. Elemento de mango (200) para un dispositivo médico con al menos un módulo LED (10) encapsulado, caracterizado porque el módulo LED comprende lo siguiente: - un zócalo (20), - al menos un chip LED (60) fijado directa o indirectamente sobre el zócalo (20), - al menos una cubierta (80) fijada al zócalo (20) de tal forma que forme, junto con el zócalo (20), un espacio interior (90) cerrado herméticamente, en el que está dispuesto el al menos un chip LED (60), - comprendiendo el zócalo y/o la al menos una cubierta (80) al menos una zona transparente (84) para el paso de la luz generada directa o indirectamente por el al menos un chip LED (60), - al menos un dispositivo de contacto (40, 50) para la alimentación energética del al menos un chip LED (60).

Description

Elemento de mango para un dispositivo médico con un módulo LED encapsulado.

La presente invención se refiere a un elemento de mango para un dispositivo médico con un módulo LED encapsulado, que comprende al menos un chip LED.

Los elementos de mango o mangos de este tipo se emplean en numerosos aparatos médicos, especialmente en la medicina dental en la que este tipo de mangos se usan, por ejemplo, para herramientas rotatorias, oscilantes o herramientas que ejercen un movimiento de elevación, tales como, por ejemplo, taladros, sierras, fresas o limas, para aplicaciones profilácticas, por ejemplo, para pulir dientes con cepillos o con "prohy-cup", para "scaler" para eliminar el sarro, para aplicaciones endodónticas, por ejemplo, para la preparación y la medición de profundidad del canal radicular, para inyecciones intraóseas o para dispositivos láser. Las herramientas correspondientes que se insertan e n este tipo de mangos, por ejemplo un taladro mecánico, pueden accionarse mediante electromotores, o bien, mediante turbinas accionadas por aire comprimido. Los dispositivos como, por ejemplo, un "scaler" son accionados de forma neumática o eléctrica (mediante un elemento magnetoestrictivo o un piezoelemento).

Sin embargo, los mangos se usan también en muchos otros campos de la medicina, de la técnica dental, de la cirugía dental y de la cirugía en general, como por ejemplo en la ortopedia y la cirugía ósea. También aquí se pueden usar típicamente diferentes "herramientas", incluyendo el término "herramienta", también en este caso, las herramientas mecánicas (sierras, fresas, escariadores, rasuradoras, taladros, limas, ...) o, por ejemplo, las herramientas de tratamiento láser.

Además de los mangos para accionar herramientas, se conoce una variedad de mangos médicos, cuyo objetivo consiste principalmente en la emisión de luz. De ello forman parte, especialmente, los mangos para endurecer materiales fotoendurecibles, mangos para emitir una radiación de tratamiento o de diagnóstico, por ejemplo para detectar tejido cariado, mangos para iluminar el punto de preparación/de operación, mangos para emitir un líquido de tratamiento o de refrigeración, los llamados mangos de inyección, o los mangos para aspirar líquidos, los llamados mangos funcionales.

Por el término elemento de mango han de entenderse esencialmente mangos completos, pero también elementos parciales, módulos, etc. de este tipo de mangos, por ejemplo también motores, especialmente motores con escobillas y electromotores sin escobillas, acoplamientos, adaptadores y piezas intermedias para unir los componentes de un aparato médico.

En particular en el campo dental, pero también en muchos otros campos médicos es necesario o deseable iluminar la zona de trabajo, siendo empleados diferentes sistemas de iluminación, entre otros también los LED.

Para proteger los LED contra las cargas o la suciedad, por ejemplo por humedad, partículas, polvo, etc., los LED se pueden encapsular, para lo cual se envuelven por colada en un plástico transparente, habitualmente una resina epoxi.

En el documento EP1093765A2, por ejemplo, se describe un mango para un dispositivo médico que presenta LED dispuestos en un dispositivo de sujeción de LED, estando relleno el dispositivo de sujeción, en el que se encuentran los LED, completamente con una resina epoxi.

Aunque estos LED envueltos por colada en resina epoxi mantienen alejado en gran medida la humedad o suciedad, resulta especialmente que la envoltura de protección de epoxi no es lo suficientemente termorresistente y que, especialmente en caso de frecuentes fluctuaciones de temperatura, se pueden producir faltas de estanqueidad. Asimismo, ha resultado que en caso de la esterilización frecuente de los mangos, que es imprescindible en los aparatos médicos, los encapsulamientos en epoxi se enturbian o se producen cambios de color, influyendo negativamente en la transmisión de la luz.

Por lo tanto, la presente invención tiene el objetivo de proporcionar un elemento de mango mejorado con un módulo LED encapsulado, con el que se eviten especialmente las desventajas antes citadas.

Este objetivo se consigue mediante un elemento de mango según la reivindicación 1. Las reivindicaciones 2 a 16 se refieren a formas de realización preferibles del mango según la invención según la reivindicación 1.

Según la invención, el módulo LED encapsulado comprende en el mango un zócalo y al menos un chip LED fijado directa o indirectamente al zócalo.

Una ventaja especial del elemento de mango según la invención es que, gracias a la disposición del módulo LED, se consigue un espacio interior cerrado herméticamente que, por una parte, protege el al menos un chip LED de manera fiable contra los influjos ambientales perjudiciales, pero al mismo tiempo el propio chip LED no se ve influenciado negativamente por resina o materiales similares que se usan para la estanqueización en el estado de la técnica. En particular, el espacio interior logrado, cerrado herméticamente, ofrece también la posibilidad de incorporar, además del al menos un chip LED, otros elementos funcionales como, por ejemplo, filtros, elementos de reflexión, materiales de conversión de color, etc., quedando formado un espacio funcional estanqueizado herméticamente que protege una pluralidad de elementos funcionales contra posibles influjos ambientales perjudiciales, permitiendo además una acción conjunta efectiva de dichos elementos funcionales. Además, el uso de determinados elementos funcionales como, por ejemplo, el material de conversión de color, sólo es posible mediante un espacio interior estanqueizado herméticamente de esta forma, de modo que, sólo de esta manera, los chip LED y módulos LED deseados pueden usarse en elementos de mango para dispositivos médicos.

Un zócalo, especialmente de un material metálico, tiene la ventaja de tener una termoconductividad relativamente alta, de forma que el calor originado obligatoriamente por el al menos un chip LED pueda evacuarse bien, lo que por una parte permite un uso cuidadoso del chip LED consiguiendo una duración útil más larga, y por otra parte, garantiza un alto grado de eficacia. Además, al montarse en un aparato, el zócalo se fija también a un material con una buena termoconductividad, para que el calor pueda desviarse bien también del mismo zócalo.

Por lo tanto, preferentemente, el chip LED está dispuesto directamente sobre el zócalo, ya que esto también ayuda a evacuar el calor originado, aunque también es posible instalar el chip LED indirectamente sobre el zócalo, es decir, especialmente con una capa intermedia, para lo que resultan apropiadas también las capas metálicas, pero también las capas adhesivas termoconductoras o electroconductoras o termoconductoras y no electroconductoras, o las capas de aislamiento eléctrico.

Según la invención, el módulo LED encapsulado comprende en el mango además una cubierta, especialmente de un material metálico, que va fijada al zócalo de tal forma que forme junto con el zócalo un espacio interior estanqueizado herméticamente, en el que está dispuesto al menos un chip LED, comprendiendo la cubierta una zona transparente, especialmente una ventana de vidrio, para el paso de la luz generada por el al menos un chip LED.

Dado que por la configuración según I a invención con u n zócalo y con una cubierta, especialmente de un material metálico, así como con la zona transparente, se proporciona un encapsulamiento general que se compone, preferentemente, de metal y de vidrio y cuyos coeficientes de dilatación térmica pueden estar coordinados entre sí, los problemas descritos anteriormente no se producen en módulos en los que un chip LED está envuelto por colada en una capa de plástico transparente, y especialmente en caso de un uso prolongado en un entorno con temperaturas variables o en caso de repetidos procesos de esterilización se impide la penetración de partículas, vapor de agua, sustancias químicas, etc. Tampoco se produce ningún empeoramiento del grado de eficacia por un enturbiamiento o un cambio de color, por lo que aumenta sensiblemente la duración útil efectiva del módulo LED.

Cabe mencionar que el término "vidrio" ha de entenderse en sentido amplio y se refiere a un cuerpo sólido amorfo que se encuentra en estado de vidrio o que se ha producido por transición vítrea a partir de una masa fundida. Se conocen diferentes tipos de vidrios como, por ejemplo, vidrios de óxido (por ejemplo, SiO_{2}, B_{2}O_{3}, GeO_{2}, Al_{2}O_{3}, P_{2}O_{5}) o vidrios de calcogenuro (por ejemplo, As_{2}S_{2}, P_{2}Se), así como vidrios moleculares u orgánicos. Especialmente, se usa un vidrio óptico que se caracteriza por la alta pureza de los materiales empleados, como una gran transparencia, diafanidad, así como por la exención de tensiones y de estrías. El término "ventana de vidrio" incluye también las lentes y los conductores de luz.

Preferentemente, el módulo LED encapsulado comprende en el mango además al menos un elemento de contacto para la alimentación energética del al menos un chip LED, en donde el al menos un elemento de contacto está conectado con el chip LED y sale del espacio interior a través de orificios existentes en el zócalo, estando cerrados dichos orificios mediante un sellado de vidrio. Preferentemente, los coeficientes de dilatación térmica de las espigas de contacto, del sellado de vidrio y d el zócalo están coordinados entre si de tal forma que, ni siquiera en caso de rápidos cambios de temperatura, puedan producirse faltas de estanqueidad. Además, el módulo LED encapsulado comprende al menos un elemento de conexión eléctrica ("conexión eléctrica") para conectar el al menos un elemento de contacto con el al menos un chip LED.

Esta configuración permite un procedimiento de fabricación sencillo y, además, se puede garantizar que el zócalo pueda fabricarse con elementos de contacto que pasan por orificios en el zócalo y que se han estanqueizado mediante un sellado de vidrio antes de colocar el chip LED sobre el zócalo. De esta forma queda garantizado que el chip LED no se vea expuesto a altas temperaturas que se producen, por ejemplo, al fabricar el sellado de vidrio para el zócalo, ya que los chip LED, en particular los chip LED de gran capacidad, pueden sufrir daños por altas temperaturas.

En una forma de realización preferible están previstos al menos dos elementos de contacto que están conectados respectivamente mediante un elemento de conexión eléctrica, preferentemente un alambre de conexión eléctrica, con las tomas correspondientes del chip LED. Sin embargo, también es posible prever un solo elemento de contacto, mientras que la segunda toma del chip LED está conectado, a través de un elemento de conexión eléctrica, también en este caso preferentemente un alambre de conexión eléctrica, con el zócalo del módulo LED, que sirve de masa.

Según otra forma de realización preferible, cada elemento de contacto está conectado, mediante dos alambres de conexión eléctrica con la toma correspondiente del chip LED. De esta manera, se consigue una conductividad especialmente alta, y se garantiza un modo de funcionamiento del sistema, aunque un alambre de conexión eléctrica sufra un daño por ejemplo por sacudidas, por ejemplo, al insertar el módulo LED.

Según una forma de realización preferible, el elemento de conexión eléctrica o los elementos de conexión eléctrica se componen de oro o de una aleación de oro, estando recubiertos los elementos de contacto preferentemente con una capa de oro y níquel. En este caso, preferentemente, se usa una "película gruesa" de alta pureza de un material de oro y níquel.

La "conexión eléctrica de oro" que es posible de esta manera requiere unas temperaturas sensiblemente más bajas en comparación con una "conexión eléctrica de aluminio", de forma que también esta configuración preferible evita que el chip LED se vea expuesto a temperaturas elevadas durante la fabricación del módulo LED, de modo que se evitan daños que pudieran conducir al fallo total del chip LED. Preferentemente, los propios elementos de contacto se componen de una aleación de Co-Fe-Ni que, como se ha mencionado anteriormente, está recubierta preferentemente con una capa de oro y níquel. La capa de níquel aplicada sobre la aleación de Co-Fe-Ni presenta, preferentemente, un grosor de 4 a 8 \mum, y la capa de oro de alta pureza, aplicada sobre la misma, preferentemente por galvanización, presenta especialmente un grosor de 0,4 a 0,65 \mum.

Según una forma de realización especial, en el módulo LED está previsto además un material de conversión de color. Un material de conversión de color de este tipo se emplea para modificar la longitud de onda de la luz emitida por el chip LED, especialmente para generar sustancialmente una "luz blanca".

Dichos materiales de conversión de color pueden contener, por ejemplo, colorantes luminiscentes que se hacen lucir mediante luz azul de alta energía, siendo emitida una luz amarilla de menor energía y de onda más larga. Debido a que no se convierte toda la luz azul, de la mezcla aditiva resultante de los colores espectrales resulta una luz blanca. El tono de color o la llamada temperatura de color puede ajustarse dentro de amplios márgenes mediante la selección y la dosificación de los colorantes. Una temperatura de color preferible de un LED blanco se sitúa, según la aplicación entre 3.000 K y 7.000 K, especialmente entre 4.000 K y 6.000 K. Para mejorar la emisión de luz, el lado interior del recubrimiento puede estar recubierto con un material reflectante para la reconducción de luz dispersa al espacio interior o la cámara funcional. Otra posibilidad de mejorar el rendimiento luminoso es el uso de reflectores de miniatura alrededor del chip LED.

Preferentemente, se usa una pasta d e conversión d e color que se puede aplicar directamente sobre el chip LED, por ejemplo por pulverización o inyección. Sin embargo, también es posible aplicar la pasta de conversión de color en el "espacio" alrededor d el chip LED, es decir, dentro del espacio interior del módulo LED. Asimismo, en principio, es posible aplicar la pasta de conversión de color o el material de conversión de color sobre el lado interior de la ventana del recubrimiento del módulo LED, así como aplicar el material de conversión directamente de forma exactamente dosificada sobre el módulo LED, por ejemplo mediante un procedimiento de presión.

Los materiales de conversión de color o pastas de conversión de color se endurecen preferentemente en un horno aplicando unas temperaturas relativamente bajas, especialmente unas temperaturas inferiores a 150°C, por ejemplo, inferiores a 120°C, que no repercuten negativamente en el chip LED.

Como materiales de conversación de color pueden emplearse, por ejemplo, ortosilicatos tales como los que se dan a conocer, por ejemplo, en el documento US6,809,347, o colorantes GYA; los pigmentos de conversión de color pueden estar incorporados especialmente en un vehículo orgánico, preferentemente una resina epoxi transparente o vehículos basados en silicona.

Según una forma de realización preferible, la cubierta del módulo LED va soldada al zócalo, realizándose esta soldadura preferentemente mediante un proceso láser muy preciso y corto. El proceso láser se lleva a cabo, preferentemente, en un período de tiempo muy corto, preferentemente en un plazo máximo de tres segundos, especialmente en un plazo de 2 segundos. Además, la soldadura de la cubierta al zócalo se realiza preferentemente en zonas de zócalo que estén lo más alejadas posible del chip LED aplicado, para minimizar las cargas térmicas sobre el chip LED. Aparte de la soldadura por láser, en principio también es posible unir la cubierta al zócalo por soldadura indirecta o encolarla. Asimismo, es posible unir el zócalo con la cubierta mediante soldadura eléctrica por resistencia, mediante un procedimiento de soldadura en frío o mediante un procedimiento con manguitos de montaje a presión.

Según una forma de realización especial, la zona transparente o la ventana está dispuesta en un orificio de la cubierta del módulo LED, estando unida preferentemente con éste mediante una llamada soldadura de vidrio, mientras que, según otra forma de realización, la ventana está introducida por fusión en dicho orificio. Ambas posibilidades de unión ofrecen una gran estanqueidad y una larga duración útil.

Según una forma de realización preferible, la ventana está configurada como lente, de modo que pueda ajustarse una característica de irradiación especial de la luz emitida y adaptarse al ámbito de aplicación correspondiente. Asimismo, la ventana puede estar configurada como conductor de luz, de forma que la luz que sale por el orificio de la cubierta sea conducida en el conductor de luz al punto de salida deseado. Como ventana conductora de luz resulta apropiado especialmente un material de ventana de vidrio.

Asimismo, pueden estar previstos módulos LED en el mango o en elementos de mango, que comprendan varios chip LED. En este caso, los chip LED pueden ser sustancialmente chip LED idénticos, aunque también es posible prever diferentes tipos de chip LED. Por ejemplo, pueden esta previstos varios chip LED que presenten luz en diferentes intervalos de longitud de ondas, de forma que, en total, se irradie una luz sustancialmente blanca. Mediante el uso y/o la excitación selectiva de determinados chip LED, también es posible inhibir diferentes colores y/o partes espectrales o generarlos de forma selectiva.

Asimismo, es posible reunir varios chip LED para aumentar la capacidad de irradiación total del módulo LED o conseguir un modelo de irradiación determinado o un intervalo de iluminación deseado.

Los chip LED pueden estar dispuestos de diferentes maneras, por ejemplo, en una disposición de trama, pero también de forma lineal, circular o en forma d e segmento circular, para cumplir determinados requisitos en diferentes campos de aplicación, por ejemplo, la iluminación desde diferentes direcciones para evitar la formación de sombras o reducir sus efectos.

Según una forma de realización especialmente preferible, el mango es un dispositivo destinado a la medicina dental, especialmente un mango para un taladro, un "scaler" o un dispositivo láser. En este caso, el módulo LED encapsulado sirve para iluminar una zona de trabajo, estando dispuestos el modulo LED o los conductores de luz o dispositivos conductores de luz correspondientes de tal forma que la luz generada por el módulo LED esté dirigida especialmente a dicha zona de trabajo y al entorno directo.

Un elemento de mango según la invención puede comprender un solo módulo LED que, como se ha mencionado anteriormente, puede comprender uno o varios chips LED, pero también es posible que un mango comprenda varios módulos LED.

Según una forma de realización del elemento de mango según la invención, el módulo LED o los módulos LED están dispuestos de tal forma que la luz emitida por los chip LED salga por la ventana, especialmente por una ventana sustancialmente plana o una ventana configurada como lente, estando dirigida a la zona de trabajo. Según otra forma de realización preferible, sin embargo, el módulo LED está unido con un conductor de luz que transmite especialmente a través del mango la luz generada por el módulo LED y la emite a la zona de trabajo, en un punto de salida, preferentemente cerca de un cabezal de trabajo de un mango.

Es posible que el conductor de luz, preferentemente un material d e fibra de vidrio, esté unido directamente con la cubierta del módulo LED, sirviendo el conductor de luz, por tanto, como "ventana" en el sentido de esta invención, aunque también es posible que el módulo LED esté cerrado en sí, comprendiendo especialmente una ventana sustancialmente plana, después del cual se encuentra directamente un conductor de luz como elemento adicional.

También es posible que la luz que sale por el módulo LED sea dirigida por otros elementos de conducción de luz, por ejemplo espejos o superficies reflectantes, dentro del mango hasta una superficie de salida que está cerrada preferentemente por una ventana de salida, de forma que la zona interior del mango quede blindada hacia fuera.

Asimismo, la presente invención se refiere también a un elemento de mango para un dispositivo médico con un módulo LED que no sirve o no sirve exclusivamente para la iluminación, estando realizado un módulo LED de tal forma que emita luz de al menos una longitud de onda, que sirve para fines de mecanizado o de tratamiento. Un campo de aplicación típico se halla en el ámbito dental para el que se pone a disposición un mango con al menos un módulo LED que emita luz de al menos una longitud de onda que sirva para endurecer un plástico fotoendurecible que se emplea, por ejemplo, para empastes dentales.

También es posible que un elemento de mango comprenda también uno o varios módulos LED que sirvan exclusivamente para la iluminación, así como al menos un módulo LED que sirva para estos fines de mecanizado o de tratamiento. Generalmente, también es posible que un solo módulo LED cumpla ambas funciones, en particular, el módulo LED puede estar configurado de tal forma que la longitud de onda o el intervalo de longitud de onda de la luz pueda controlarse y ajustarse.

Especialmente por el orden de los pasos del procedimiento de fabricación del elemento de mango de la invención, según los cuales el zócalo se fabrica preferentemente también con el al menos un elemento de contacto y los sellados de vidrio pertenecientes, antes de fijar al menos un chip LED al zócalo, se puede garantizar que el o los chip LED no se vean expuestos a altas temperaturas durante la fabricación.

También debido al hecho de que la cubierta se fabrica con la ventana fijada ya a un orificio de la cubierta, por separado del zócalo o del chip LED, se puede evitar que las temperaturas elevadas que se producen durante ello no actúen sobre el chip LED.

La unión de la cubierta con el zócalo, preferentemente por soldadura directa o indirecta, se puede realizar muy rápidamente, de modo que durante ello tampoco actúen cargas térmicas elevadas sobre el chip LED. De forma especialmente preferible, el al menos un elemento de contacto se une con el al menos un chip LED mediante conexiones eléctricas de oro, por lo que las temperaturas se mantienen también reducidas, especialmente en comparación, por ejemplo, con los bonds de aluminio, y se evita que el chip LED se vea sometido a cargas. Como se ha descrito anteriormente, para ello se usa especialmente un alambre de conexión eléctrica de oro o de una aleación de oro, y preferentemente se usan elementos de contacto que estén recubiertos de una capa de oro y níquel.

Según una forma de realización opcional, además, antes de colocar la cubierta sobre el zócalo se incorpora un material de conversión de color que, o bien, se aplica directamente sobre el chip LED (antes o después de fijar el chip LED sobre el zócalo), o bien, se incorpora en la zona del entorno del chip LED después de su fijación al zócalo, mientras que según otra forma de realización, el material de conversión de color puede aplicarse también sobre el lado interior de la ventana de la cubierta.

Estas y otras propiedades y ventajas del módulo LED según la invención según la invención se describen con la ayuda de los siguientes dibujos:

La figura 1 muestra una sección transversal a través de una primera forma de realización de un módulo LED de un mango según la invención, en representación esquemática;

la figura 2 muestra una sección transversal a través de una segunda forma de realización de un módulo LED de un mango según la invención, en representación esquemática;

la figura 3 muestra una sección transversal a través de una tercera forma de realización de un módulo LED de un mango según la invención, en representación esquemática;

la figura 4 muestra una sección transversal a través de una cuarta forma de realización de un módulo LED de un mango según la invención, en representación esquemática;

la figura 5 muestra una sección transversal a través de una quinta forma de realización de un módulo LED de un mango según la invención, en representación esquemática;

la figura 6 muestra una sección transversal a través de una sexta forma de realización de un módulo LED de un mango según la invención, en representación esquemática;

la figura 7 muestra una sección transversal a través de una forma de realización de un chip LED para el inserto en un módulo LED de un mango según la invención;

la figura 8 muestra una sección transversal a través de una séptima forma de realización de un módulo LED según la invención, en representación esquemática;

la figura 9 muestra una sección transversal a través de una octava forma de realización de un módulo LED según la invención, en representación esquemática;

la figura 10 muestra esquemáticamente un elemento de mango según la invención, en parte en sección transversal, con un módulo LED; y

la figura 11 muestra una representación ampliada de un detalle del elemento de mango representado en la figura 8.

La figura 1 muestra esquemáticamente y en sección transversal una primera forma de realización de un módulo LED 10 para un elemento de mango según la invención (200; véase la figura 10). El módulo LED 10 comprende un zócalo metálico 20, estando compuesto el zócalo metálico 20, en esta forma de realización, por una aleación de hierro y níquel.

En el zócalo metálico 20 están previstos dos orificios para hacer pasar respectivamente un elemento de contacto 40, estando configurados los orificios en el zócalo 20 sustancialmente de forma circular, igual que la sección transversal de los elementos de contacto 40 alargados.

Los orificios en el zócalo 20 están cerrados mediante sellados de vidrio 22, permitiendo el sellado de vidrio 22 al mismo tiempo una fijación fiable de los elementos de contacto 40 al zócalo 20.

Directamente sobre el zócalo 20 está dispuesto un chip LED 60 que está unido, mediante dos alambres de conexión eléctrica 50, con cabezales de contacto 42 de los elementos de contacto 40.

En la forma de realización representada en la figura 1, los elementos de contacto 40 se componen sustancialmente de una aleación de Co-Fe-Ni, estando recubiertos I os cabezales d e contacto 42 adicionalmente con una capa de oro y níquel. Los alambres de conexión eléctrica 50 se componen de oro. Por esta selección de material de los cabezales de contacto 42 de los elementos de contacto 40 y del alambre de conexión eléctrica 50 es posible una llamada conexión eléctrica de oro que durante la conexión eléctrica requiere unas temperaturas sensiblemente más bajas que, por ejemplo, una conexión eléctrica de aluminio.

Como se puede ver claramente en la figura 1, el zócalo 20 presenta en su sección transversal un escalón 24, de forma que el grosor del zócalo 20 sea en su zona central aproximadamente dos veces más grande que el grosor del zócalo 20 en su zona marginal.

Además, el módulo LED 10 comprende una cubierta metálica 80 que en la forma de realización representada en la figura se compone también de una aleación de hierro y níquel. La cubierta 80 está configurada sustancialmente de forma rectangular en su sección transversal longitudinal, presentando al final de su zona de pared sustancialmente cilíndrica una brida 82 que está dispuesta en la zona exterior del zócalo 20 y fijada a éste por soldadura.

La cubierta 80 presenta en su lado superior 86 un orificio 88 sustancialmente circular, en el que está insertada una ventana 84 que en la forma de realización representada en la figura 1 está configurada como lente, en este caso una lente planoconvexa. Según esta forma de realización, la ventana 84 está introducida por fusión en el orificio 88, pero generalmente es posible fijar la ventana de otra manera al orificio, por ejemplo, por soldadura indirecta.

En el caso del chip LED 60 empleado en la figura 1 se trata típicamente de un Blue LED Power Chip de AllnGaN de un tamaño de 1x1 mm, en tecnología flip-chip con una longitud de onda dominante de aprox. 460 nm con una potencia luminosa de aproximadamente 2.000 mcd con una alimentación eléctrica de 350 mA/3,2 V, pudiendo usarse, sin embargo, también otros chip LED, por ejemplo, de AlGalnP.

El chip tiene una superficie de aproximadamente 1 mm^{2}, mientras que el diámetro del zócalo 20 mide 3 mm; el diámetro de la brida del zócalo 20 mide aproximadamente 4 mm. El grosor del zócalo 20 es de aproximadamente 1 mm en la zona central y de aproximadamente 0,5 mm en la zona marginal. El diámetro del orificio 88 en la cubierta 80 y, por tanto, el diámetro de la ventana 84 configurada como lente mide aproximadamente 2,5 mm. Evidentemente, estos valores constituyen sólo ejemplos con la forma de realización representada aquí, siendo posibles diferencias según el campo de aplicación.

Las figuras 2, 3 y 4 muestran otras formas de realización de un módulo LED 10 según la invención para un mango, que corresponden sustancialmente al módulo representado en la figura 1, de forma que para evitar repeticiones se remite a la descripción relativa a la figura 1. Los elementos idénticos o similares llevan referencias idénticas.

La forma de realización representada en la figura 2 corresponde sustancialmente a la forma de realización representada en la figura 1, pero la ventana 84 no está configurada como lente, sino que se extiende sustancialmente de forma plana, de modo que se produzca una transmisión por dicha ventana, sustancialmente sin obstáculos ni influencias.

La forma de realización representada en la figura 3 corresponde sustancialmente a la forma de realización representada en la figura 2, estando previsto adicionalmente un material de conversión de color 100, que está dispuesto sólo en una representación esquemática, en la zona alrededor del chip LED 60. En el material de conversión de color 100, en esta forma de realización se trata del compuesto de ortosilicato a base de silicona, mencionado en el documento US6,809,347.

La figura 4 muestra una cuarta forma de realización del módulo LED 10 según la invención, que corresponde sustancialmente a la forma de realización representada en la figura 1, estando previsto sin embargo, al igual que en la forma de realización representada en la figura 3, un material de conversión de color 100, empleándose como material de conversión de color 100 en este caso los colorantes GYA mencionados.

En las formas de realización representadas en las figuras 1 y 3, la cubierta 80 está soldada al zócalo 20 mediante un procedimiento láser, y en las formas de realización representadas en las figuras 2 y 4, la cubierta 80 va unida al zócalo 20 por soldadura indirecta.

Las figuras 5 y 6 muestran otras formas de realización de un módulo LED 10' según la invención, que comprenden varios chip LED 60. La estructura básica, sin embargo, corresponde sustancialmente a la estructura de los módulos LED 10 representados en las figuras 1 a 4, por lo que, para evitar repeticiones, se remite a la descripción relativa a dichas figuras. Los componentes idénticos o similares están provistos de referencias idénticas.

Como se puede ver claramente en la figura 5, la forma de realización del módulo LED 10' según la invención comprende varios chip LED 60 dispuestos en fila, comprendiendo esta forma de realización un total de seis chip LED 60. Los chip LED 60 están conectados entre sí o con los elementos de contacto 40, mediante alambres de conexión eléctrica 50 que, también en esta forma de realización, son alambres de oro.

La cubierta 80 comprende una ventana 84, rectangular, sustancialmente plana, que permite la irradiación de una luz emitida por los chip LED 60.

También el zócalo 20 de la forma de realización representada en la figura 5 presenta un escalón, estando configurada la cubierta 80 en esta forma de realización de tal forma que esté en contacto directo con el escalón 24, estando unida por soldadura indirecta en esta forma de realización, de modo que quede garantizada una fijación segura de la cubierta 80 al zócalo 20.

La figura 6 muestra, en una representación parcialmente cortada, otra forma de realización de un módulo LED según la invención con varios chip LED 60 (en la figura 6 se puede ver sólo un chip LED 60), estando dispuestos los chip LED 60 en una configuración circular. Por lo demás, las configuraciones de esta forma de realización corresponden sustancialmente a la forma de realización representada en la figura 5.

Sin embargo, a diferencia de la forma de realización representada en la figura, la cubierta 80 no comprende ninguna ventana continua, sino varias ventanas 84 circulares, estando prevista una ventana 84 para cada chip LED 60.

La figura 7 muestra esquemáticamente una sección transversal a través de un chip LED 60, tal como puede emplearse también en un módulo LED según la invención, como está representado, por ejemplo, en la figura 1.

Como está representado esquemáticamente en la figura 7, en el chip LED 60 está aplicada directamente una pasta de conversión de pasta 100, tratándose en la pasta de conversión de color 100 del compuesto de ortosilicato a base de silicona, mencionado en el documento US6,809,347. La pasta de conversión de color 100 está aplicada por inyección sobre la superficie del chip LED y se ha fijado por acción térmica.

También están representados esquemáticamente los alambres de conexión eléctrica 50 en los que se trata también de alambres de conexión eléctrica de oro. Para completar, cabe señalar que los alambres de conexión eléctrica de oro 50 pueden estar aplicados también a la superficie lateral del chip LED 60, de forma que toda la superficie y eventualmente las superficies laterales o zonas laterales de las superficies laterales del chip LED puedan ser provistos de una pasta de conversión de color 100.

La figura 8 muestra otra forma de realización de un módulo LED según la invención, que corresponde sustancialmente a la forma de realización representada en la figura 4, por lo que, para evitar repeticiones, se remite a la descripción relativa a la figura 4. A diferencia de la forma de realización representada en la figura 4, sin embargo, el material de conversión de color 100 está aplicado directamente sobre la superficie del chip LED 60 cubriendo sustancialmente toda la superficie del chip LED 60, de forma que, especialmente el sentido de irradiación principal del chip LED queda cubierto completamente por el material de conversión de color 100.

La figura 9 muestra otra forma de realización de un módulo LED 10 según la invención, que corresponde sustancialmente a la forma de realización representada en la figura 3. A diferencia de la forma de realización representada en la figura 3, sin embargo, la totalidad del espacio interior 90 del módulo LED 10 está relleno de un material de conversión de color 100.

La figura 10 y la figura 11 muestran una forma de realización de un elemento de mango 200 según la invención, que comprende una zona de conexión 220 para la conexión a un dispositivo de alimentación (no representado), una pieza de mango 260 y un cabezal de tratamiento 240. El cabezal de tratamiento 240 comprende una zona de conexión de herramientas 242 para insertar una herramienta, por ejemplo un taladro.

El elemento de mango o el mango 200 mostrados aquí es un mango de turbina, accionado con aire comprimido, por lo que se pueden alcanzar números de revoluciones especialmente elevados del taladro insertado (no representado).

En la pieza de mango 260 del mango 200 según la invención está dispuesto un módulo LED 10, tal como está representado especialmente en la figura 11 que muestra una ampliación del detalle designado por A en la figura 8.

En el módulo LED 10 se trata de un módulo tal como está representado en la figura 2, colindando directamente con la ventana (84, véase la figura 2) del módulo 10 un conductor de luz 284, tratándose de un conductor de fibras de vidrio. Por consiguiente, la luz emitida por los chip LED es emitida desde el módulo LED 10 a través de la ventana (84, véase la figura 2) y conducida, a través del conductor de luz 284, por el interior de la pieza de mango 260 curvada, hasta una zona de salida de luz 262, quedando formada la zona de salida 262 por el extremo del conductor de luz 284. La zona de salida 262 está dispuesta de tal forma que se ilumine una zona de tratamiento determinada por la disposición del cabezal 240.

En la figura 10 se puede ver, además, que la pieza de mango de turbina comprende un conducto de aire comprimido 300 para el accionamiento de la turbina y un conducto de retorno de aire 320 para el retorno del aire comprimido después de pasar por la turbina. Cabe señalar que las figuras 10 y 11 constituyen solamente representaciones esquemáticas, siendo posibles por lo tanto, en el marco de la invención, diferencias en la configuración del mango.

Las características de la invención, dadas a conocer en las reivindicaciones, la descripción y los dibujos, pueden ser esenciales, tanto individualmente como en cualquier combinación, para la realización de la invención.

Lista de referencias

10, 10'	Módulo LED encapsulado
20	Zócalo
22	Sellado de vidrio
24	Escalón (zócalo)
40	Elemento de contacto
42	Cabezales de contacto (elemento de
	contacto 40)
50	Elemento de contacto
60	Chip LED
80	Cubierta
82	Brida (cubierta 80)
84	Ventana de vidrio
86	Lado superior (cubierta 80)
88	Orificio (cubierta 80)
90	Espacio interior
100	Material de conversión de color
200	Mango/elemento de mango
220	Zona de conexión (mango 200)
240	Cabezal de tratamiento
242	Zona de conexión de herramientas
	(cabezal de tratamiento 240)
260	Pieza de mango
262	Zona de salida de luz
284	Conductor de luz
300	Conducto de aire comprimido
320	Conducto de retorno de aire.

Claims (16)

1. Elemento de mango (200) para un dispositivo médico con al menos un módulo LED (10) encapsulado, caracterizado porque el módulo LED comprende lo siguiente:

-

un zócalo (20),

-

al menos un chip LED (60) fijado directa o indirectamente sobre el zócalo (20),

-

al menos una cubierta (80) fijada al zócalo (20) de tal forma que forme, junto con el zócalo (20), un espacio interior (90) cerrado herméticamente, en el que está dispuesto el al menos un chip LED (60),

-

comprendiendo el zócalo y/o la al menos una cubierta (80) al menos una zona transparente (84) para el paso de la luz generada directa o indirectamente por el al menos un chip LED (60),

-

al menos un dispositivo de contacto (40, 50) para la alimentación energética del al menos un chip LED (60).

2. Elemento de mango según la reivindicación 1, caracterizado porque el zócalo (20) y/o la al menos una cubierta (80) se componen de un material metálico.

3. Elemento de mango según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la al menos una zona transparente (84) se compone de vidrio.

4. Elemento de mango según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el dispositivo de contacto comprende al menos un elemento de contacto (40) para la alimentación energética del al menos un chip LED (60) en el que el al menos un elemento de contacto está unido con el chip LED (60) en el espacio interior (90) y sale del espacio interior (90) a través de orificios existentes en el zócalo (20), estando estos orificios cerrados mediante un sellado de vidrio (22), y comprende al menos un elemento d e conexión eléctrica (50) para unir el al menos un elemento de contacto (40) con el al menos un chip LED (60).

5. Elemento de mango según la reivindicación 4, caracterizado porque el al menos un elemento de conexión eléctrica comprende al menos un alambre de conexión eléctrica (50).

6. Elemento de mango según la reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque el elemento de conexión eléctrica (50) se compone de oro o de una aleación de oro.

7. Elemento de mango según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque el al menos un elemento de contacto (50) está recubierto de una capa de oro y níquel.

8. Elemento de mango según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en el módulo LED (10) está previsto un material de conversión de color (100).

9. Elemento de mango según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cubierta (80) está unida por soldadura con el zócalo (20).

10. Elemento de mango según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la zona transparente (84) está unida por soldadura indirecta a un orificio (88) de la cubierta (80) o está unida por fusión en el orificio (88).

11. Elemento de mango según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la zona transparente (84) está configurada como lente.

12. Elemento de mango según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el módulo LED (10) comprende varios chip LED (60).

13. Elemento de mango según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se trata de un elemento de mango de un dispositivo destinado a la medicina dental.

14. Elemento de mango según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de mango es una pieza de mango de turbina, una pieza de mango con accionamiento por electromotor o una pieza de mango de láser.

15. Elemento de mango según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento de mango comprende al menos un módulo LED (10) para iluminación.

16. Elemento de mango según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el mango comprende al menos un módulo L ED para fines de mecanizado o de tratamiento.