KR20110053449A - Ｌｅｄ 상호연결 조립체 - Google Patents

Ｌｅｄ 상호연결 조립체 Download PDF

Info

Publication number
KR20110053449A
KR20110053449A KR1020117005625A KR20117005625A KR20110053449A KR 20110053449 A KR20110053449 A KR 20110053449A KR 1020117005625 A KR1020117005625 A KR 1020117005625A KR 20117005625 A KR20117005625 A KR 20117005625A KR 20110053449 A KR20110053449 A KR 20110053449A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
emitting device
heat sink
cover
disposed
Prior art date
Application number
KR1020117005625A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101203296B1 (ko
Inventor
찰스 레이몬드 3세 깅그리치
Original Assignee
타이코 일렉트로닉스 코포레이션
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 타이코 일렉트로닉스 코포레이션 filed Critical 타이코 일렉트로닉스 코포레이션
Publication of KR20110053449A publication Critical patent/KR20110053449A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101203296B1 publication Critical patent/KR101203296B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V17/00—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V17/00—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages
    • F21V17/005—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages with keying means, i.e. for enabling the assembling of component parts in distinctive positions, e.g. for preventing wrong mounting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V17/00—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages
    • F21V17/10—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening
    • F21V17/16—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening by deformation of parts; Snap action mounting
    • F21V17/164—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening by deformation of parts; Snap action mounting the parts being subjected to bending, e.g. snap joints
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
    • F21V19/001—Fastening of light sources or lamp holders the light sources being semiconductors devices, e.g. LEDs
    • F21V19/003—Fastening of light source holders, e.g. of circuit boards or substrates holding light sources
    • F21V19/0035—Fastening of light source holders, e.g. of circuit boards or substrates holding light sources the fastening means being capable of simultaneously attaching of an other part, e.g. a housing portion or an optical component
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
    • F21V19/04—Fastening of light sources or lamp holders with provision for changing light source, e.g. turret
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/502—Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components
    • F21V29/503—Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components of light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F21V29/76—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section
    • F21V29/763—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section the planes containing the fins or blades having the direction of the light emitting axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F21V29/77—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical diverging planar fins or blades, e.g. with fan-like or star-like cross-section
    • F21V29/773—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical diverging planar fins or blades, e.g. with fan-like or star-like cross-section the planes containing the fins or blades having the direction of the light emitting axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/83—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks the elements having apertures, ducts or channels, e.g. heat radiation holes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/22—Contacts for co-operating by abutting
    • H01R13/24—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted
    • H01R13/2442—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted with a single cantilevered beam
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R33/00—Coupling devices specially adapted for supporting apparatus and having one part acting as a holder providing support and electrical connection via a counterpart which is structurally associated with the apparatus, e.g. lamp holders; Separate parts thereof
    • H01R33/74—Devices having four or more poles, e.g. holders for compact fluorescent lamps
    • H01R33/76—Holders with sockets, clips, or analogous contacts adapted for axially-sliding engagement with parallely-arranged pins, blades, or analogous contacts on counterpart, e.g. electronic tube socket
    • H01R33/7685—Holders with sockets, clips, or analogous contacts adapted for axially-sliding engagement with parallely-arranged pins, blades, or analogous contacts on counterpart, e.g. electronic tube socket having internal socket contact by abutting
    • 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
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0204—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V17/00—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages
    • F21V17/10—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening
    • F21V17/12—Fastening of component parts of lighting devices, e.g. shades, globes, refractors, reflectors, filters, screens, grids or protective cages characterised by specific fastening means or way of fastening by screwing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/0083—Array of reflectors for a cluster of light sources, e.g. arrangement of multiple light sources in one plane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • 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
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0284—Details of three-dimensional rigid printed circuit boards
    • 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
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/182—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in the printed circuit board, e.g. insert mounted components [IMC]
    • H05K1/183—Components mounted in and supported by recessed areas of the printed circuit board
    • 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
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09009—Substrate related
    • H05K2201/09054—Raised area or protrusion of metal substrate
    • 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
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09009—Substrate related
    • H05K2201/09118—Moulded substrate
    • 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
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10106—Light emitting diode [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)

Abstract

많은 적용 분야에서 사용될 수 있는 발광 장치 조립체(2)는 컨택트 캐리어, 적어도 하나의 발광 장치(10), 히트 싱크 및 적어도 하나의 고착 부재(300)를 구비한다. 컨택트 캐리어는 발광 장치 수용 영역 및 발광 장치 수용 영역에 근접하여 배치된 탄성 컨택트를 구비한다. 적어도 하나의 발광 장치(10)는 탄성 컨택트와 기계적으로 그리고 전기적으로 맞물리도록 그 발광 장치로부터 연장되는 리드들을 구비한다. 히트 싱크는 적어도 하나의 발광 장치(10)에 열적으로 결합된다. 적어도 하나의 고착 부재(300)는 컨택트 캐리어를 통해 히트 싱크 내로 연장되어 컨택트 캐리어와 적어도 하나의 발광 장치를 서로에 대하여 그리고 히트 싱크에 대하여 제 위치에서 해제 가능하게 유지한다.

Description

ＬＥＤ 상호연결 조립체{LED INTERCONNECT ASSEMBLY}
본 발명은 LED 커넥터 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 솔더(solder) 및/또는 열 접착제를 사용하지 않고 LED가 전기적으로 그리고 열적으로 연결된 조립체에 관한 것이다.
조명 조립체들은 다양한 적용 분야에서 사용되고 있다. 종래의 조명 조립체들은, 예를 들어, 백열광이나 형광과 같은 발광원을 사용해왔다. 더 최근에는, 다른 유형의 발광 소자, 특히, 발광 다이오드(LED)를 조명 조립체로서 사용해왔다. LED는 크기가 작고, 수명이 길며, 전력 소비가 적다는 이점을 갖고 있다. LED는 이러한 이점들 때문에 많은 다양한 적용 분야에서 유용하다.
많은 조명 적용 분야에서는, 하나 이상의 LED가, 필요로 하는 광 강도를 공급하고 그리고/또는 배광(distribution)을 행하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 여러 LED들은, 작은 영역에 고 휘도를 제공하도록 치수가 작은 어레이에서 조립될 수 있고, 또는 보다 넓고 보다 균일한 휘도를 제공하도록 보다 넓은 영역에 걸쳐 분포될 수 있다.
어레이 내의 LED들은 인쇄 회로 기판 상에 그 LED들을 장착함으로써 서로 공통 연결되고 또한 다른 전기 시스템들에 공통 연결된다. LED들은, 전자 장치 제조의 다른 분야에서 일반적인 기법들, 예를 들어, 부품들을 회로 기판 트레이스 상에 배치한 후, 웨이브 솔더링, 리플로우 솔더링, 도전성 접착제를 이용한 부착을 포함하는 알려져 있는 다수의 기술들 중 하나를 이용하여 그 부품들을 기판에 본딩하여, 기판 상에 채워질 수 있다.
LED들은 광과 열을 동시에 생성하고 자신들의 장착면 둘레로 열을 급속히 축적한다. LED들에 의해 생성된 열은 전체 LED 장치의 온도가 급속히 높아지는 것을 방지하도록 LED 장치로부터 빠르게 제거되어야 한다. LED들에 의해 생성된 열이 효율적으로 소산될 수 없다면, 축적된 열로 인해 LED 장치에 근접하는 다른 부품들의 정상적인 동작에 예상치 못한 손상을 가하거나 영향을 끼칠 수 있다.
미국 특허번호 제7,296,916호는 LED와 함께 사용하기 위한 조립체의 일례를 개시하고 있다. 조명 조립체는 열 전도성 기판, 열 전도성 기판의 제1 주면(major surface)에 근접하는 반사층, 반사층과 열 전도성 기판의 제1 주면 사이에 배치되고 열 전도성 기판으로부터 전기적으로 분리된 패터닝된 도전층 및 열 전도성 기판에 부착된 포스트를 포함하는 적어도 하나의 LED를 포함한다. 그 적어도 하나의 LED는 포스트를 통해 열 전도성 기판에 열적으로 연결될 수 있고 패터닝된 도전층에 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 유형의 조립체들은 적절한 전기적 및 열적 연결을 제공하지만, 조립이 어렵고 제조 비용이 고가일 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 부품들이 전도성 접착제를 이용하여 솔더링되거나 부착될 필요가 없는 LED 조립체가 필요하다. 또한, 필요로 하는 전기적 연결을 이루는 데 인쇄 회로 기판이나 고가의 회로를 이용할 필요가 없는 조립체를 제공하는 것이 유익하다.
미국 특허번호 제7,296,916호
그 해결책은 많은 적용 분야에서 사용될 수 있는 발광 장치를 하우징하기 위한 조립체에 의해 제공된다. 조립체는 컨택트 캐리어, 적어도 하나의 발광 장치, 히트 싱크 및 적어도 하나의 고착 부재를 구비한다. 컨택트 캐리어는 발광 장치 수용 영역 및 발광 장치 수용 영역에 근접하여 배치되는 탄성 컨택트들을 구비한다. 적어도 하나의 발광 장치는 그 발광 장치로부터 연장되어 탄성 컨택트들과 기계적으로 그리고 전기적으로 맞물리는 리드들(leads)을 구비한다. 히트 싱크는 적어도 하나의 발광 장치로부터 열을 도출하여 그 적어도 하나의 발광 장치를 적절한 동작 온도로 유지하도록 그 적어도 하나의 발광 장치에 열적으로 결합된다. 적어도 하나의 고착 부재는 컨택트 캐리어를 통해 히트 싱크 내에 연장되어 컨택트 캐리어 및 적어도 하나의 발광 장치를 서로에 대하여 그리고 히트 싱크에 대하여 제 위치에서 해제가능하게 유지한다.
본 발명의 다른 특징과 이점은 본 발명의 원리를 예를 들어 도시하는 첨부 도면과 함께 바람직한 실시예의 이하의 더욱 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 예를 들어 설명한다.
도 1은 LED 소켓 조립체의 일 실시예의 사시도이다.
도 2는 도 1의 LED 소켓 조립체에서 사용하기 위한 칩 캐리어 기판의 상측 사시도이다.
도 3은 도 2의 칩 캐리어 기판의 하측 사시도이다.
도 4는 도 2의 칩 캐리어 기판의 LED 장착 오목부의 확대 사시도이다.
도 5는 도 4와 마찬가지로 LED가 장착된 LED 장착 오목부의 확대 사시도이다.
도 6은 열 확산기 상에 배치되며 두 개의 LED가 각각의 LED 장착 오목부에 장착되어 있는 칩 캐리어 기판의 상측 사시도이다.
도 7은 도 6과 마찬가지로 칩 캐리어 기판이 제거된 상측 사시도이다.
도 8은 열 확산기 상에 배치된 칩 캐리어 기판의 하측 사시도이다.
도 9는 LED 소켓 조립체의 상부의 개구부에 배치된 열 확산기의 사시도이다.
도 10은 커버 삽입 전의 LED 소켓 조립체의 부분 사시도이다.
도 11은 LED 소켓 조립체의 커버의 사시도이다.
도 12는 열 확산기에 부착된 커버의 사시 단면도이다.
도 13은 상부 부재의 개구부에 배치된 도 12의 열 확산기와 커버의 사시 단면도이다.
도 14는 칩 캐리어 기판 상의 커넥터 수용 오목부의 확대 사시도이다.
도 15는 LED 소켓 조립체의 제2 실시예의 사시도이다
도 16은 표면에 전도성 열 패드가 배치되어 있는 도 15의 LED 소켓 조립체의 히트 싱크의 사시도이다.
도 17은 전도성 열 패드 상에 LED가 배치된 도 16과 마찬가지의 사시도이다.
도 18은 컨택트 캐리어가 LED에 걸쳐 배치된 도 17과 마찬가지의 사시도이다.
도 19는 내부에 배치된 컨택트들을 도시하는 컨택트 캐리어의 하측 사시도이다.
도 20은 컨택트 캐리어 내로의 삽입 전의 컨택트의 사시도이다.
도 21은 컨택트 캐리어 상의 커넥터 수용 개구부의 확대 사시도이다.
조립체는 컨택트 캐리어, 적어도 하나의 발광 장치, 히트 싱크 및 적어도 하나의 고착 부재를 구비한다. 컨택트 캐리어는 적어도 하나의 발광 장치 위에 배치되는 커버일 수 있다. 커버는 적어도 하나의 고착 부재가 관통 연장될 수 있는 장착 개구부를 구비할 수 있다.
대안으로, 컨택트 캐리어는 적어도 하나의 발광 장치와 히트 싱크 사이에 배치되는 기판이다. 기판은 히트 싱크의 일부가 관통 연장되어 적어도 하나의 발광 장치와 열적으로 맞물리도록 히트 싱크 수용 개구부를 구비할 수 있다. 본 실시예에서, 커버는 기판과 적어도 하나의 발광 장치에 걸쳐 연장된다. 적어도 하나의 고착 부재는, 커버로부터 연장되며 히트 싱크 내의 개구부와 협동하여 커버를 히트 싱크에 대하여 탄성적으로 래칭하여, 적어도 하나의 발광 장치와 탄성 컨택트들이 전기적으로 맞물린 상태로 유지되게 하고 적어도 하나의 발광 장치와 히트 싱크가 열적으로 맞물린 상태로 유지되게 하는 복수의 래칭 레그(latching legs)일 수 있다.
커버는 적어도 하나의 발광 장치와 정렬되는 적어도 하나의 개구부를 구비할 수 있다. 적어도 하나의 개구부는 자신의 측벽들에 배치된 슬릿들(slits)을 구비하고, 슬릿들은 측벽들의 부분들을 분리하여, 그 측벽들의 부분들이 독립적 탄성을 갖게 할 수 있다. 커버가 히트 싱크에 래칭되면, 측벽들의 부분들은 적어도 하나의 발광 장치와 탄성적으로 협동하여 그 적어도 하나의 발광 장치를 제 위치에 유지한다.
적어도 하나의 발광 장치 및 히트 싱크 수용 개구부에서 연장되는 히트 싱크의 사이에 열 전도성 재료를 제공할 수 있다. 열 전도성 재료는 그 적어도 하나의 발광 장치로부터의 열의 전도를 용이하게 할 수 있다.
컨택트 캐리어는 성형된 상호연결 장치(molded interconnect device)일 수 있다. 발광 장치는 발광 다이오드일 수 있다.
도 1을 참조해 보면, 발광 장치 상호연결 조립체(2)가 도시되어 있다. 도 1의 실시예에서는, 세 개의 Cree MC-E LED(발광 다이오드)(10)가 도시되어 있다. 웜화이트(warm white)에서의 세 개의 Cree MC-E LED의 광속(luminous flux)은 50watt MR 16 할로겐 전구 또는 60watt 백열 전구의 광속과 대략 등가이다. 그러나, 본 발명은 세 개의 LED의 사용이나 도시된 특정한 LED들 또는 설명하는 출력으로 한정되지 않는다. 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 임의의 개수의 발광 장치, 즉, LED(10)를 이용할 수 있다.
조립체(2)는 지느러미형(finned) 히트 싱크, 즉, 상부(20) 및 하부(40)를 구비한다. 상부(20)는, 도 1과 도 13에 도시한 바와 같이, 상면(22), 하면(24) 및 상면과 하면 사이에서 연장되는 측벽(26)을 구비한다. 측벽(26)은 표면 상에 열 전달 지느러미 형상부들(fins)을 구비한다. 부품 수용 캐비티 즉 개구부(30)는 상면(22)으로부터 하면(24)으로 연장된다. 상부(20)는, 더욱 상세히 후술하는 바와 같이, 알루미늄, 구리, 흑연, 금속 충진 고분자 조성물, 또는 열 전달 계수가 적절히 높은 기타 재료로 형성될 수 있다.
하부(40)는 상부(20)의 개구부(30)에 하우징된 LED들과 기타 부품들에 능동적인 냉각을 제공하도록 팬을 이용하지 않는(fanless) 공기 이동을 제공하는 LED 쿨러이다. 이러한 유형의 쿨러의 일례는 Nuventix, Inc.가 제조한 SynJetTM MR16 LED 쿨러이다.
도 2와 도 3을 참조해 보면, 내부에 회로부와 회로 경로(110)가 성형된 컨택트 캐리어 또는 기판(100)이 (도 5와 도 6에 도시한 바와 같은) LED들(10)과 협동하도록 배치되어 있다. 기판(100)은 성형된 상호연결 장치이다. 당해 기술에 알려져 있듯이, 성형된 상호연결 장치는 기계적으로 자기 지지형(self-supporting)이면서 3차원 회로를 구현할 수 있다. 바람직한 실시예에 도시한 기판은 성형된 상호연결 장치이지만, 알려져 있는 다른 기판(즉, 인쇄 회로 기판)을 이용할 수 있다. 또한, 도시한 기판(100)은 디스크 구성을 갖고 있지만, 기판의 다른 구성도 가능하다. 기판(100)의 구성은 일반적으로 상부(20)의 형상과 소정의 관계를 갖는다.
기판(100)은 LED 수용 영역들(120)을 구비한다. 도시한 실시예에서는, 세 개의 LED 수용 영역(120)이 배치되어 있으며, 각 LED(10)마다 하나의 LED 수용 영역(120)이 배치된다. LED 수용 영역들(120)은 내부에 각 LED(10)의 베이스를 장착하기 위한 치수를 갖는 장착 오목부들(122)을 구비한다. 컨택트 수용 영역들(124)은 기판(100)의 제1 면(126)으로부터 제2 면(128)으로 연장된다. 컨택트 수용 개구부들(124)은 제2 면(128)에 근접할수록 좁아지는 도금된 스루홀들(plated through holes)이다. 도 4에 가장 잘 도시되어 있듯이, 컨택트 수용 개구부들(124)의 일부들은 장착 오목부들(122) 내로 연장된다. 열 방출 수용 개구부들(thermal projection receiving openings; 130)은 장착 오목부들(122) 내에 배치되고 제2 면(128)을 향하여 제1 면(126)으로부터 연장된다. 커버 장착 개구부들(132)은 각 열 방출 수용 개구부들(130)의 양측 상에 배치된다. 커버 장착 개구부들(132)의 개수와 위치 설정은 다양하게 변경가능하다.
더욱 구체적으로 도 3을 참조해 보면, 열 확산기 수용 캐비티(134)는 제1 면(126)을 향하여 제2 면(128)으로부터 연장된다. 열 방출 수용 개구부들(130) 및 커버 장착 개구부들(132)은 열 확산기 수용 캐비티(134) 내로 연장된다. 커넥터 수용 오목부(136)는 제2 면(128)에 배치된다. 커넥터 수용 오목부(136)는 내부에 다양한 커넥터들이 수용되도록 구성될 수 있다. 도 14에 가장 잘 도시한 바와 같이, 컨택트 단자들(138)이 내부에 연장되어 있다. 컨택트 단자들(138)은 도금된 플라스틱 핀(pin)일 수 있고 또는 임의의 알려져 있는 방식으로 장착되거나 스티치(stitch)형으로 될 수 있는 종래와 같이 스탬핑되어 형성된 컨택트일 수 있다. 컨택트 단자들(138)은 회로 경로(110)와 전기적으로 접하여 배치된다. 커넥터 수용 오목부(136) 및 컨택트 단자들(138)은 조립체(2)에 전기적 구동 전류 신호를 전달하는 정합 커넥터(mating connector; 도시하지 않음)와 기판(100)의 회로 사이의 계면이다. 커넥터 수용 오목부(136)와 컨택트 단자들(138)은 자신들과 정합되는 특정한 정합 커넥터를 수용하도록 구성될 수 있다.
제2 면(128)은 자신의 주변부 둘레로 챔퍼형 에지(chamfered edge; 139)를 갖는다. 챔퍼형 에지(139)는 기판(100)이 상부(20)의 개구부(30) 내에 삽입될 때 리드인 면(lead-in surface)으로서 기능을 한다.
도 4는 한 LED 수용 영역(120)의 확대도이다. 그러나, LED 수용 영역들 모두는 도시한 실시예에서 기본적으로 동일하므로, 이러한 한 LED 수용 영역(120)에 대한 설명을 LED 수용 영역들(120) 모두에 적용가능하다. 컨택트들(140)은 컨택트 수용 개구부들(124) 내에 배치된다. 도 7에 가장 잘 도시되어 있듯이, 컨택트들(140)은 일반적으로 상부(142)와 하부(144)를 갖춘 L자 구성을 갖는다. 상부(142)는, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 면(126)에 근접하여 배치된다. 컨택트들(140)은 구리 합금 또는 요구되는 적절한 전기적 특성과 탄성 특성을 갖는 임의의 재료로 형성된다. 하부(144)는 컨택트 수용 개구부들(124)의 좁은 부분들 내로 연장되고 도금된 컨택트 수용 개구부들(124)의 좁은 부분들의 측면들과 마찰력있게 맞물려, 컨택트들(140)을 기판(100)에 대하여 기계적으로 그리고 전기적으로 장착하게 된다. 결국, LED(10)는 기판과 맞물리게 되어, LED(10)의 리드들(12)이 컨택트들(140)의 상부들(142)과 맞물린다. 상부들(142)은 상부들(142)의 탄성에 의해 리드들(12)의 미소 변동을 보상할 수 있다.
도 7 내지 도 9 및 도 12를 참조해 보면, 히트 싱크 또는 열 확산기(200)가 도시되어 있다. 열 확산기(200)는 열 방출부(204)가 연장되는 상면(202)을 갖는 다. 도시한 실시예에서, 열 방출부(204)는 기본적으로 열 방출 수용 개구부들(130)과 동일한 구성인 직사각형 구성을 갖는다. 열 방출부와 열 방출 수용 개구부의 특정한 구성은 변경될 수 있다. 커버 장착 개구부들(206)은 각 열 방출부(204)의 양측 상에 배치되고 상면(202)을 통해 연장된다. 도 12에 가장 잘 도시되어 있듯이, 장착 개구부들(206)은 내부에 배치된 래칭 숄더들(latching shoulders; 208)을 갖는다. 다시 도 6 내지 도 9를 참조해 보면, 장착 개구부들(212)을 갖는 장착 레그들(210)은 열 확산기(200)의 하면(214)에 근접하여 연장된다. 장착 레그들(210)과 장착 개구부들(212)은, 도 9에 예시되어 있듯이, 상부(20)의 개구부(30)에 열 확산기(200)를 장착하는 것을 용이하게 한다.
도 10 내지 도 12에 가장 잘 도시되어 있듯이 , 커버(300)는 LED들(10)과 정렬되는 세 개의 개구부(302)를 갖는다. 개구부들(3021의 원주 방향으로 연장되는 원뿔형 측벽(304)은 커버(300)의 커버 판(306)으로부터 연장된다. 개구부들(302)은 커버 판(306)에 근접할수록 보다 큰 직경을 갖고 커버 판(306)으로부터 이격된 거리에서 보다 작은 직경을 갖기에, 측벽(304)이 내측으로 테이퍼(taper)형으로 된다. 슬릿들(308)은 측벽(304)에 배치되어 측벽(304)의 부분들이 독립적 탄성 특성을 갖게 할 수 있다. 도 11을 참조해 보면, 강화 리브들(strengthening ribs; 310)이 개구부들(302)에 근접하여 배치되어 있다. 리브들(310)은 커버 판(306)으로부터 연장되며 커버 판에 세기와 안정성을 제공한다. 커버 판이 보다 두꺼운 단면을 갖는 기타 실시예들도 가능하며, 이에 따라 강화 리브들(310)이 불필요하게 된다. 래칭 레그들(312)의 고착 부재들은 커버 판(106)으로부터 멀어지는 방향으로 리브들(310)로부터 연장된다. 래칭 레그들(312)은 자신들의 자유단에 근접하여 배치되는 래칭 숄더들(314)을 갖는다. 커버는 넓은 범위의 온도에 걸쳐 탄성 특성을 유지하는 임의의 재료로 형성된다. 이러한 재료로는, 열 전도성과 전기적 절연성을 갖는 열가소성 수지를 비롯한 열가소성 수지들이 있지만, 이러한 예로 한정되지는 않는다.
조립체(2)를 형성하기 위해, 상부(20)와 하부(40)를 조립한다. 이어서, 열 확산기(200)를 상부(20)의 개구부(30)에 장착한다. 볼트(도시하지 않음)를 장착 레그(210)의 장착 개구부(212)를 통해 하부(40)의 개구부(도시하지 않음) 내로 삽입한다. 상부(20)도 동일한 볼트로 하부(40)에 장착한다. 열 확산기(200)는 당업계에 알려져 있는 임의의 개수의 다른 방식으로 장착되어도 된다. 보다 양호한 열 전달이 용이해지도록, 열 확산기(200), 상부(20) 및 하부(40) 간에 열 계면 재료(도시하지 않음)를 배치해도 된다.
열 확산기(200)를 적절히 장착한 상태로, 기판(100)을 열 확산기(200)와 맞물리게 한다. 열 확산기(200)에 대한 기판(100)의 위치는 도 6에 가장 잘 도시되어 있다. 이 위치에서, 열 방출부들(204)은 열 수용 개구부들(132) 내에 배치된다. 또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 열 확산기(200)는 열 확산기 캐비티(134) 내에 배치된다. 이는 기판(100)이 열 확산기(200)와 적절히 정렬되고 또한 기판(100)에 지지를 제공하는 것을 보장한다. 기판(100)이 제 위치로 이동하게 되면, 정합 커넥터(도시하지 않음)를 커넥터 수용 오목부(136) 내에 삽입하여 전기적으로 정합된다.
기판(100)을 열 확산기(200)에 의해 지지하는 상태에서, 열 그리스(thermal grease; 도시하지 않음)를 열 방출부들(204)에 도포할 수 있다. 대안으로, 컴플라이언트 서멀 패드(compliant thermal pad)를 도포해도 되고, 또는 (더욱 상세히 후술하는 바와 같이) 적절한 열 전달 특성을 갖고 LED들(10)의 하부와 열 방출부들(204) 간의 보이드(void)를 제거하는 다른 임의의 기판을 이용해도 된다.
다음으로, 장착 오목부들(122) 내에 LED들(10)을 배치한다. 장착 오목부들(122)을 이용함으로써 LED들(10)이 적절히 배치되는 긍정적 지표를 얻게 된다. LED들(10)이 적절히 장착된 상태에서, LED들(10)의 리드들(12)이 컨택트들(140)의 상부들(142)과 맞물린다. 상부들(142)은 탄성 스프링 특성을 갖고 있으므로, 리드들(12)의 미소 변동 및 리드들(12)이 약간 다른 높이로 연장되게 하는 LED들(10)의 임의의 뒤틀림(warpage)이나 비틀림(distortion)을 보상할 수 있다.
LED들(10)이 장착 오목부들(122) 내에 배치된 상태에서, LED들의 하면들은 열 그리스와 맞물려, 열 그리스가 임의의 보이드나 불균일 부분의 내부를 채울 수 있다. 또한, LED들(10)의 위치 설정에 의해 열 그리스가 열 방출부들(204)의 표면들 상에 흘려 임의의 보이드를 채우게 된다. 열 그리스를 사용함으로써 LED들(10)과 열 방출부들(204) 간의 열적 결합을 향상시켜 열 방출부들(204)이 LED들(10)과 기판(100)으로부터 열을 도출하게 할 수 있다.
열 그리스를 사용하는 적용 분야에서, 열 그리스는 LED들(10)을 열 방출부들(204)에 최소한으로 일시적으로 부착할 수 있다. 이는 커버(300)가 삽입되어 장착 오목부들(122) 내의 LED들(10)을 더욱 단단하게 유지할 때까지 장착 오목부들(122) 내의 LED들(10)을 유지하는 데 도움을 줄 수 있다.
다음으로, 도 10 내지 도 13을 참조해 보면, 커버(300)를 상부(20)의 개구부(30) 내로 이동시킨다. 이때, 래칭 레그들(312)은 기판(100)의 커버 장착 개구부들(132)과 정렬되어 이러한 커버 장착 개구부들 내에 이동하게 된다. 삽입이 계속되면서, 래칭 레그들(312)의 래칭 숄더들(314)은 기판(100)의 커버 장착 개구부들(132)을 통과하여 열 확산기(200)의 커버 장착 개구부들(206) 내로 이동한다. 이때, 래칭 숄더들(314)과 래칭 레그들(312)은 커버 장착 개구부들(206)의 벽들에 의해 측면으로 탄성적으로 이동하게 된다. 도 12와 도 13에 가장 잘 도시되어 있듯이, 래칭 숄더들(314)이 커버 장착 개구부들(206)의 래칭 숄더들(208)을 넘어 이동할 때까지 삽입이 계속된다. 이때, 래칭 레그들(312)은 자신들의 응력없는 위치로 탄성적으로 복귀할 수 있어서, 래칭 숄더들(314)을 래칭 숄더들(208)과 협동시켜 개구부(30) 내의 커버(300)를 유지하게 한다.
래칭 레그들(312)의 치수 측정(dimensioning)은, 래칭 숄더들(314)과 래칭 숄더들(208)이 맞물리고 강화 리브들(310)이 기판(100)의 제1 면(126)과 맞물리도록 정해진다. 이는 기판(100)을 조립체(2)의 하부(40)로 강제로 향하게 하여, 열 확산기 캐비티(134)가 열 확산기(200)를 더욱 완전하게 둘러싸게 하고 기판(100)에 더 큰 안정성을 제공하게 한다. 또한, 커버(300)의 개구부들(302)의 측벽들(304)은 LED들(10)과 맞물린다. 이는 LED들(10)을 조립체(2)의 하부(40)로 강제로 향하게 하여, 리드들(12)이 컨택트들(140)과 더욱 양호하게 맞물리게 하고 LED들(10)의 하면이 열 그리스를 더욱 양호하게 가압하여, 안정적이며 효과적인 전기적 및 열적 연결을 제공한다.
제조 허용 오차로 인해, 다양한 성형 부품들의 치수를 정밀하게 제어하는 것은 어렵다. 따라서, 측벽을 슬릿들(308)로 분리함으로써 측벽(306)이 독립적 탄성 부분을 가질 수 있게 함으로써, 부품들의 다양한 치수가 허용 오차 내에서 변동되더라도 측벽들(306)이 LED들(10) 상에 적절한 힘을 발휘할 수 있다. 마찬가지로, 부품들의 다양한 치수가 허용 오차 내에서 변동되더라도 컨택트들(140)의 상부들(142)의 탄성에 의해 적절한 힘이 LED들(10)의 리드들(12) 상에 발휘될 수 있다.
부품들이 적절히 조립된 상태에서, LED들(10)에 의해 생성되는 열은 LED들로부터 열 확산기(200)로 열 전도된다. 열 전달 지느러미 형상부들(28)은 추가 열 소산을 제공하여, 상부(20)의 개구부(30)에 포획된 열이 조립체를 둘러싸는 공기에 의해 전달 및 소산될 수 있게 한다. 또한, 하부(40)는 상부(20) 위로 공기를 보내 열 소산에 도움을 준다.
도 15를 참조해 보면, 다른 LED 상호연결 조립체(402)가 도시되어 있다. 도 15의 실시예에서는, OPTEK Optimal X LED(410)가 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 도시한 특정 LED를 이용하는 것으로 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 임의의 개수의 LED(410)를 이용할 수 있다.
조립체(402)는 히트 싱크 또는 베이스부(420)를 구비한다. 베이스부(420)는, 도 15 내지 도 18에 도시한 바와 같이, 상면(422), 하면(424) 및 이들 사이에 연장되는 측벽들(426)을 구비한다. 장착 개구부들(423)은 상면을 통해 연장된다. 장착 개구부들(423)은 부품들의 조립 전에 기존의 임의의 베이스부(420) 내에 드릴링(drill)되거나 주조(cast)될 수 있다. 하면(424)과 측벽들(426)은 표면 상에 배치된 열 전달 지느러미 형상부들(428)을 구비한다. 베이스부(420)는 히트 싱크이며, 알루미늄, 구리, 흑연, 금속 충진 고분자 조성물 또는 열 전달 계수가 적절히 높은 기타 재료로 형성될 수 있다.
도 18과 도 19를 참조해 보면, 내부에 회로와 회로 경로(510)가 성형되어 있는 컨택트 캐리어 또는 커버(500)가 LED(410)와 협동하도록 배치되어 있다. 커버(500)는 성형된 상호연결 장치이다.
도 19를 참조해 보면, 커버(500)는 내부에 LED(410)를 장착하기 위한 치수를 갖는 LED 장착 오목부(522)를 구비한다. 컨택트 수용 개구부들(524)은 제2 면(523)을 향하여 커버(500)의 제1 면(526)으로부터 연장된다. 도 19에 가장 잘 도시되어 있듯이, 컨택트 수용 개구부들(524)의 일부들은 장착 오목부들(522) 내로 연장된다. 커버 장착 개구부들(532)은 커버의 모서리에 근접하여 커버(500)를 통해 연장된다. 커버 장착 개구부들(532)의 개수와 위치 설정은 다양하게 변동 가능하다.
도 18과 도 21을 참조해 보면, 커넥터 수용 개구부 또는 오목부(536)가 커버(500) 상에 배치된다. 커넥터 수용 오목부(536)는 다양한 커넥터들이 내부에 수용될 수 있도록 구성될 수 있다. 컨택트 단자들(538)은 커넥터 수용 오목부(536) 내에 연장된다. 컨택트 단자들(538)은 도금된 플라스틱 핀들일 수 있고 또는 종래와 같이 스탬핑되어 형성된 컨택트들일 수 있다. 컨택트 단자들(538)은 회로 경로(510)와 전기적으로 접하도록 배치된다. 커넥터 수용 오목부(536)와 컨택트 단자들(538)은 조립체(402)에 신호를 전달하는 정합 커넥터(mating connector; 도시하지 않음)와 커버(500)의 회로 사이의 계면이다.
도 19에 가장 잘 도시되어 있듯이, 컨택트들(540)은 컨택트 수용 개구부들(524) 내에 배치된다. 도 20에 가장 잘 도시되어 있듯이, 컨택트들(540)은 제1 부분(542)과 제2 부분(544)을 구비한다. 제1 부분(542)은, 도 19에 도시한 바와 같이, 제1 면(526)에 근접하여 배치된다. 제1 부분들(542)의 단부들(543)은 단부들(543)이 LED들(410)의 리드들(412)과 적절히 연결될 수 있도록 곡선형이다. 컨택트들(540)은 구리 합금 또는 요구되는 적절한 전기적 특성과 탄성 특성을 갖는 임의의 재료로 형성된다. 제2 부분들(544)은 컨택트 수용 개구부들(524)의 좁은 부분들 내로 연장되고 도금된 컨택트 수용 개구부들의 좁은 부분들의 측면들과 마찰력있게 맞물려, 컨택트들(540)을 커버(500)에 기계적으로 그리고 전기적으로 장착한다. 결국, 커버(500)가 LED(410)와 맞물리므로, LED(410)의 리드들(412)은 컨택트들(540)의 제1 부분들(542)의 단부(543)와 맞물린다. 제1 부분들(542)의 탄성은 제1 부분(542)이 리드들(412)의 미소 변동을 보상할 수 있게 한다.
조립 동안, 전기적 절연성과 열 전도성의 패드(580)가 베이스(420)(도 16)의 상면(422) 상에 배치된다. 이러한 패드의 일례로는 Bergquist가 제조한 Sil-Pad가 있다. LED(410)는 LED(410)를 베이스(420)로부터 전기적으로 분리하는 패드(580)(도 17) 상에 배치된다. 이어서, 커버(500)는 LED(410)와 베이스(420)(도 18) 상에 배치된다. 컨택트 수용 개구부들(524)과 LED(410)의 리드들(412)(도 17)은 협동하여 커버(500)의 적절한 위치 설정을 보장하는 키잉 메커니즘(keying mechanism)을 제공한다. 이어서, 스크류 또는 다른 유형의 고착 부재는 커버 장착 개구부들(532)을 통해 베이스(420)의 장착 개구부들(423) 내로 연장되도록 배치되어, 조립체(402)의 부품들을 고착한다. 이어서, 정합 커넥터(도시하지 않음)는 커넥터 수용 오목부(536)와 맞물릴 수 있다.
제조 허용 오차로 인해, 다양한 성형 부품들의 치수를 정밀하게 제어하는 것은 어렵다. 따라서, 부품들의 다양한 치수가 허용 오차 내에서 변동되더라도 컨택트들(540)의 제1 부분들(542)의 탄성에 의해 적절한 힘이 LED들(410)의 리드들(412) 상에 발휘될 수 있다.
본 명세서에서 설명한 조립체들은 와이어 본딩이나 접착제 없이 LED들(10, 410)이 전기적으로 맞물리는 상태로 배치되게 할 수 있다. 이는 조립체에서의 LED들의 조립을 쉽게 할 수 있다. 조립체를 단지 분리하고, LED들을 제거 및 교체하고 조립체를 재조립하듯이, LED들의 수리 및/또는 교체를 현장에서 쉽게 행할 수 있다. 이는 조립체의 리드들, 컨택트 및 부품들의 탄성 성질 때문에 실현가능하며, 이들 모두는 조립체가 그 조립체의 부품들이 손상되지 않고 몇 번이고 조립되게 할 수 있다.
보다 고가인 인쇄 회로 기판 대신에 성형된 상호연결 장치를 이용함으로써 조립체의 전체 비용을 줄인다. 또한, 성형된 상호연결 컨택트 캐리어나 기판은 LED로부터의 보다 양호한 열 소산을 가능하게 한다. 기판은 적절한 개구부와 함께 제조될 수 있으므로, 열 확산기 또는 히트 싱크는 LED들로부터 열을 적절히 도출하도록 LED들과 양호한 열적 연결을 이루어, LED들의 수명을 연장할 수 있다.
조립체들은 탄성 특성을 갖기 때문에, 극한의 환경이나 혹독한 환경에서의 LED 사용이 개선된다. 조립체들은 다양한 온도에 노출되기 때문에, 부품들은 LED들을 전기적으로 맞물리는 상태로 유지하는 데 충분한 힘을 여전히 제공하는 한편 자신들의 탄성 성질에 의해 필요 시 팽창 및 수축할 수 있다.

Claims (10)

  1. 발광 장치 조립체(2)로서,
    발광 장치 수용 영역(120)과 상기 발광 장치 수용 영역(120)에 근접하여 배치된 탄성 컨택트들(138)을 구비하는 컨택트 캐리어(100)와,
    리드들(leads; 12)을 구비하는 발광 장치(10) - 상기 리드들(12)은 상기 발광 장치로부터 연장되고, 상기 탄성 컨택트들(138)과 기계적으로 그리고 전기적으로 맞물림 - 와,
    상기 발광 장치(10)에 열적으로 결합되고, 상기 발광 장치(10)를 적절한 동작 온도로 유지하도록 상기 발광 장치(10)로부터 열을 도출해 내는 히트 싱크(200)와,
    상기 컨택트 캐리어(100)를 통해 상기 히트 싱크(200) 내로 연장되어 상기 컨택트 캐리어(100)와 상기 발광 장치(10)를 서로에 대하여 그리고 상기 히트 싱크(200)에 대하여 제 위치에서 해제 가능하게 유지하는 고착 부재(300)
    를 포함하는, 발광 장치 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨택트 캐리어(100)는 상기 발광 장치(10) 위에 배치되는 커버이고,
    상기 커버는 상기 고착 부재(300)가 관통 연장되는 장착 개구부들(132)을 구비하는, 발광 장치 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 컨택트 캐리어(100)는 상기 발광 장치(10)와 상기 히트 싱크(200) 사이에 배치되는 기판이고,
    상기 기판은 상기 히트 싱크(200)의 일부가 관통 연장되어 상기 발광 장치(10)와 열적으로 맞물리는 히트 싱크 수용 개구부(heat sink receiving opening)를 구비하는, 발광 장치 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 히트 싱크 수용 개구부 내로 연장되는 상기 히트 싱크(200)의 상기 일부와 상기 발광 장치(10) 사이에 열 전도성 재료가 배치되고,
    상기 열 전도성 재료는 열이 상기 발광 장치(10)로부터 도출되는 것을 용이하게 하는, 발광 장치 조립체.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 기판과 상기 발광 장치(10)에 걸쳐 커버가 연장되고,
    상기 고착 부재(300)는, 상기 히트 싱크(200)의 개구부와 협동하여 상기 커버를 상기 히트 싱크(200)에 탄성적으로 래칭하여, 상기 발광 장치(10)와 상기 탄성 컨택트들(138)을 전기적으로 맞물린 상태로 유지하게 하고 상기 발광 장치(10)와 상기 히트 싱크(200)를 열적으로 맞물린 상태로 유지하게 하는 복수의 래칭 레그(latching legs; 312)인, 발광 장치 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 커버(300)는 상기 발광 장치(100)와 정렬되는 개구부(302)를 갖고,
    상기 개구부(302)는 상기 개구부의 측벽들(304)에 배치된 슬릿들(308)을 갖고,
    상기 슬릿들(308)은 상기 측벽들(304)의 부분들을 분리하여, 상기 측벽들(304)의 상기 부분들이 독립적 탄성을 갖게 할 수 있고, 이에 의해 상기 커버(300)가 상기 히트 싱크(200)에 래칭될 때 상기 측벽들(304)의 상기 부분들이 상기 발광 장치(10)와 탄성적으로 협동하여 상기 발광 장치(10)를 제 위치에 유지하는, 발광 장치 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 컨택트 캐리어(100)는 성형된 상호연결 장치(molded interconnect device)인, 발광 장치 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    정합 커넥터 수용 오목부(mating connector receiving recess; 136)는 상기 컨택트 캐리어(100) 내에 일체형으로 성형되고, 내부에 정합 커넥터를 수용하도록 구성되는, 발광 장치 조립체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 발광 장치(10)는 발광 다이오드인, 발광 장치 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 발광 다이오드 수용 영역(120)은 히트 싱크 맞물림 영역을 포함하고,
    상기 히트 싱크(200)는 상기 히트 싱크 맞물림 영역 내로 연장되는, 발광 장치 조립체.
KR1020117005625A 2008-09-23 2009-09-21 Ｌｅｄ 상호연결 조립체 KR101203296B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/235,822 US7952114B2 (en) 2008-09-23 2008-09-23 LED interconnect assembly
US12/235,822 2008-09-23
PCT/US2009/005238 WO2010039178A1 (en) 2008-09-23 2009-09-21 Led interconnect assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110053449A true KR20110053449A (ko) 2011-05-23
KR101203296B1 KR101203296B1 (ko) 2012-11-21

Family

ID=41480436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117005625A KR101203296B1 (ko) 2008-09-23 2009-09-21 Ｌｅｄ 상호연결 조립체

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7952114B2 (ko)
EP (1) EP2340393B1 (ko)
KR (1) KR101203296B1 (ko)
CN (1) CN102159885B (ko)
WO (1) WO2010039178A1 (ko)

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2182275A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-05 Osram Gesellschaft mit Beschränkter Haftung A lighting module and corresponding method
US8955580B2 (en) * 2009-08-14 2015-02-17 Wah Hong Industrial Corp. Use of a graphite heat-dissipation device including a plating metal layer
JP2010238604A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Koito Mfg Co Ltd 発光素子モジュール化部材および灯具ユニット
US9303861B2 (en) * 2009-09-14 2016-04-05 Us Vaopto, Inc. Light emitting diode light source modules
US9810418B2 (en) * 2010-08-12 2017-11-07 Micron Technology, Inc. Solid state lights with cooling structures
DE102010044312B4 (de) * 2010-09-03 2012-07-12 Tyco Electronics Amp Gmbh Leuchte zur Verwendung in feuchten oder nassen Umgebungen mit Leuchtmittelträger
EP2458261B1 (en) * 2010-11-24 2018-10-10 LG Innotek Co., Ltd. Lighting module and lighting apparatus comprising the same
US8684572B2 (en) * 2011-01-07 2014-04-01 Tyco Electronics Corporation LED connector assembly
US8777455B2 (en) * 2011-06-23 2014-07-15 Cree, Inc. Retroreflective, multi-element design for a solid state directional lamp
US8757840B2 (en) 2011-06-23 2014-06-24 Cree, Inc. Solid state retroreflective directional lamp
USD696436S1 (en) 2011-06-23 2013-12-24 Cree, Inc. Solid state directional lamp
US8616724B2 (en) 2011-06-23 2013-12-31 Cree, Inc. Solid state directional lamp including retroreflective, multi-element directional lamp optic
US8777463B2 (en) 2011-06-23 2014-07-15 Cree, Inc. Hybrid solid state emitter printed circuit board for use in a solid state directional lamp
US9423119B2 (en) 2011-09-26 2016-08-23 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
US9429309B2 (en) 2011-09-26 2016-08-30 Ideal Industries, Inc. Device for securing a source of LED light to a heat sink surface
EP2766658A2 (en) * 2011-10-13 2014-08-20 OSRAM GmbH Mounting device for lighting sources
WO2013063475A1 (en) * 2011-10-26 2013-05-02 Amerlux, Llc Led connector
US8568001B2 (en) * 2012-02-03 2013-10-29 Tyco Electronics Corporation LED socket assembly
US8876322B2 (en) 2012-06-20 2014-11-04 Journée Lighting, Inc. Linear LED module and socket for same
DE102012219144A1 (de) * 2012-10-19 2014-04-24 Osram Gmbh Leuchtvorrichtung mit wenigstens einer halbleiter-lichtquelle
US9065187B2 (en) 2012-10-26 2015-06-23 Amerlux Llc LED connector
US9565782B2 (en) 2013-02-15 2017-02-07 Ecosense Lighting Inc. Field replaceable power supply cartridge
US9433074B2 (en) * 2013-04-29 2016-08-30 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Printed wiring boards having thermal management features and thermal management apparatuses comprising the same
JP6262339B2 (ja) * 2013-07-02 2018-01-17 モレックス エルエルシー Ｌｅｄホルダシステム
US9976710B2 (en) 2013-10-30 2018-05-22 Lilibrand Llc Flexible strip lighting apparatus and methods
US10436423B2 (en) * 2014-01-10 2019-10-08 Molex, Llc Insert and LED holder assembly using same
US10028413B2 (en) 2014-07-25 2018-07-17 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Heat transfer management apparatuses having a composite lamina
US10477636B1 (en) 2014-10-28 2019-11-12 Ecosense Lighting Inc. Lighting systems having multiple light sources
US9869450B2 (en) 2015-02-09 2018-01-16 Ecosense Lighting Inc. Lighting systems having a truncated parabolic- or hyperbolic-conical light reflector, or a total internal reflection lens; and having another light reflector
US11306897B2 (en) 2015-02-09 2022-04-19 Ecosense Lighting Inc. Lighting systems generating partially-collimated light emissions
US9651216B2 (en) 2015-03-03 2017-05-16 Ecosense Lighting Inc. Lighting systems including asymmetric lens modules for selectable light distribution
US9568665B2 (en) 2015-03-03 2017-02-14 Ecosense Lighting Inc. Lighting systems including lens modules for selectable light distribution
US9651227B2 (en) 2015-03-03 2017-05-16 Ecosense Lighting Inc. Low-profile lighting system having pivotable lighting enclosure
US9746159B1 (en) 2015-03-03 2017-08-29 Ecosense Lighting Inc. Lighting system having a sealing system
USD785218S1 (en) 2015-07-06 2017-04-25 Ecosense Lighting Inc. LED luminaire having a mounting system
USD782093S1 (en) 2015-07-20 2017-03-21 Ecosense Lighting Inc. LED luminaire having a mounting system
USD782094S1 (en) 2015-07-20 2017-03-21 Ecosense Lighting Inc. LED luminaire having a mounting system
US9651232B1 (en) 2015-08-03 2017-05-16 Ecosense Lighting Inc. Lighting system having a mounting device
US10914962B2 (en) * 2015-08-21 2021-02-09 Everready Precision Ind. Corp Structured light module with fastening element
TWM526777U (zh) * 2015-08-21 2016-08-01 高準精密工業股份有限公司 具有卡扣部件之結構光模組
US20170130939A1 (en) * 2015-11-10 2017-05-11 iGLO, LLC Flood light structure
DE102015120490A1 (de) * 2015-11-26 2017-06-01 Christian Engelmann Beleuchtungssystem
WO2017156189A1 (en) 2016-03-08 2017-09-14 Lilibrand Llc Lighting system with lens assembly
WO2018140727A1 (en) 2017-01-27 2018-08-02 Lilibrand Llc Lighting systems with high color rendering index and uniform planar illumination
US20180328552A1 (en) 2017-03-09 2018-11-15 Lilibrand Llc Fixtures and lighting accessories for lighting devices
US10648640B2 (en) * 2017-03-21 2020-05-12 Valeo North America, Inc. Light emitting diode (LED) pad mount system
CN114981592B (zh) 2018-05-01 2024-08-09 克鲁斯有限公司 具有中央硅酮模块的照明系统及装置
CN114364913A (zh) 2018-12-17 2022-04-15 生态照明公司 符合ac驱动功率的条带照明系统
US10900618B2 (en) * 2019-01-22 2021-01-26 Nichia Corporation Light-emitting device holder and light source device
CN114497330B (zh) * 2022-04-18 2022-07-12 至芯半导体(杭州)有限公司 一种to紫外器件封装结构

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69936704T2 (de) * 1998-11-17 2007-12-06 Ichikoh Industries Ltd. Montagestruktur für Leuchtdioden
US6363342B2 (en) * 1998-12-18 2002-03-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. System for developing word-pronunciation pairs
DE10012734C1 (de) 2000-03-16 2001-09-27 Bjb Gmbh & Co Kg Illuminationsbausatz für Beleuchtungs-, Anzeige- oder Hinweiszwecke sowie Steckverbinder für einen solchen Illuminationsbausatz
US6517218B2 (en) 2000-03-31 2003-02-11 Relume Corporation LED integrated heat sink
US6582100B1 (en) 2000-08-09 2003-06-24 Relume Corporation LED mounting system
US6821625B2 (en) 2001-09-27 2004-11-23 International Business Machines Corporation Thermal spreader using thermal conduits
US7153015B2 (en) 2001-12-31 2006-12-26 Innovations In Optics, Inc. Led white light optical system
US6826336B2 (en) * 2002-05-22 2004-11-30 The Boeing Company Fiber optic LED illuminator
CN100585274C (zh) * 2002-10-25 2010-01-27 森山产业株式会社 发光模块
US6897486B2 (en) 2002-12-06 2005-05-24 Ban P. Loh LED package die having a small footprint
US6961704B1 (en) * 2003-01-31 2005-11-01 Speechworks International, Inc. Linguistic prosodic model-based text to speech
US6903380B2 (en) 2003-04-11 2005-06-07 Weldon Technologies, Inc. High power light emitting diode
US6999318B2 (en) 2003-07-28 2006-02-14 Honeywell International Inc. Heatsinking electronic devices
TWI241042B (en) 2004-03-11 2005-10-01 Chen-Lun Hsingchen A low thermal resistance LED device
JP3851911B2 (ja) 2004-05-26 2006-11-29 株式会社アドバネクス 発光ダイオードの固定装置及び固定構造
CN2715351Y (zh) * 2004-06-17 2005-08-03 光宝科技股份有限公司 功率型发光二极管封装模块及其支架
US7236366B2 (en) 2004-07-23 2007-06-26 Excel Cell Electronic Co., Ltd. High brightness LED apparatus with an integrated heat sink
JP2006049442A (ja) 2004-08-02 2006-02-16 Sharp Corp 半導体発光装置およびその製造方法
US7261452B2 (en) 2004-09-22 2007-08-28 Osram Sylvania Inc. LED headlight
US7437290B2 (en) * 2004-10-28 2008-10-14 Microsoft Corporation Automatic censorship of audio data for broadcast
US7285802B2 (en) 2004-12-21 2007-10-23 3M Innovative Properties Company Illumination assembly and method of making same
US7296916B2 (en) 2004-12-21 2007-11-20 3M Innovative Properties Company Illumination assembly and method of making same
US7588359B2 (en) 2005-09-26 2009-09-15 Osram Sylvania Inc. LED lamp with direct optical coupling in axial arrangement
US7303301B2 (en) 2005-11-01 2007-12-04 Nexxus Lighting, Inc. Submersible LED light fixture
DE102006048230B4 (de) 2006-10-11 2012-11-08 Osram Ag Leuchtdiodensystem, Verfahren zur Herstellung eines solchen und Hinterleuchtungseinrichtung
US7510400B2 (en) * 2007-03-14 2009-03-31 Visteon Global Technologies, Inc. LED interconnect spring clip assembly
US7622795B2 (en) * 2007-05-15 2009-11-24 Nichepac Technology Inc. Light emitting diode package
US7762829B2 (en) * 2007-12-27 2010-07-27 Tyco Electronics Corporation Connector assembly for termination of miniature electronics
DE202008001026U1 (de) 2008-01-24 2008-03-27 Bjb Gmbh & Co.Kg Anschlusselement zur elektrischen Anbindung einer LED

Also Published As

Publication number Publication date
CN102159885A (zh) 2011-08-17
CN102159885B (zh) 2013-02-06
EP2340393A1 (en) 2011-07-06
EP2340393B1 (en) 2016-06-22
KR101203296B1 (ko) 2012-11-21
US20100072505A1 (en) 2010-03-25
WO2010039178A1 (en) 2010-04-08
US7952114B2 (en) 2011-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101203296B1 (ko) Ｌｅｄ 상호연결 조립체
US8238108B2 (en) Power semiconductor module system
JP5714899B2 (ja) Ｌｅｄ用の、無半田で一体化されたパッケージ・コネクタ及び放熱器
JP5283750B2 (ja) プリント回路基板をヒートシンクに取り付けるための熱伝導取り付け素子
US7676915B2 (en) Process for manufacturing an LED lamp with integrated heat sink
US8933616B2 (en) Light emitting device with spring-loaded LED-holder
CN102664219B (zh) Led壳体
JP2002304902A (ja) 光源装置
CN110431664A (zh) 将led元件安装在平的载体上
KR20070073594A (ko) 레이저 패키지 어댑터
US6917482B2 (en) Optical module mounted body and securing method of optical module
US20090218586A1 (en) Led lamp
RU2770597C1 (ru) Электрооптический конструктивный узел с отводом тепла, а также способ изготовления такого конструктивного узла
KR100688626B1 (ko) 발광다이오드용 패키지 및 이를 이용한 백라이트 유닛
US20110089460A1 (en) Light emitting diode assembly
KR102031737B1 (ko) 조명 장치
JP2017152371A (ja) 光源ユニットの装着構造
KR101161263B1 (ko) 발광 반도체소자 접속용 커넥터
JP2011054470A (ja) Ｌｅｄ搭載コネクタ及びそれを備えた光源装置
JP2017162575A (ja) 光源ユニットの放熱構造
KR20110032529A (ko) 발광소자 패키지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151027

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161026

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171026

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181018

Year of fee payment: 7