TWI567334B - 照明裝置 - Google Patents

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Description

照明裝置
本發明大體上係關於照明裝置及用於照明裝置之組裝的方法，該照明裝置及組裝方法適合於大量生產修整LED燈泡。
對於發光二極體照明裝置(LED照明裝置)之高市場滲透，修整燈具有高重要性。基於LED之修整燈通常用於代替傳統白熾燈且在下文稱作LED燈泡。用於將LED配置於修整燈中之典型解決方案(如同(例如)來自Philips之Endura LED燈泡)為將LED配置於印刷卡板(printed card board)、PCB上，接著藉由金屬螺釘將PCB安裝至形成LED燈泡之基座之部分的金屬散熱片。通常藉由預鑽孔製備金屬散熱片，使得可將PCB安裝於預定位置處。另外，LED燈泡通常包含連接至基座之蓋及經配置以封閉LED之玻璃燈泡。
雖然上文描述之系統在實現經由金屬散熱片抽空LED所產生之熱的有效LED燈泡方面大體上為有效的，但存在對用於將LED安裝於LED燈泡中之替代方法之需要。
本發明之目標在於至少提供一種改良之照明裝置及一種用於組裝此照明裝置之方法，該方法良好適合於大量生產。
藉由根據如所附獨立項中界定之本發明概念之一種照明裝置及方法來達成此目標。在獨立項中且在以下描述及圖式中闡述較佳實施例。
因此，根據本發明概念之一第一態樣，提供一種包含經配置以產生光之至少一光源、一電絕緣散熱片元件及一導電層之照明裝置。該至少一光源經配置以至少與該導電層熱接觸，但較佳地亦與該導電層電接觸，且該導電層藉由一機械緊固構件經安裝至該散熱片元件。因此，為了達成該導電層至該散熱片上之良好固定，利用一機械緊固構件，其與皆需要昂貴設備及需要固化、使用化學品之複雜處理之(例如)膠黏或塗佈技術(例如，利用厚層技術)或薄膜製程相比較為有益的。另外，藉由該機械緊固構件之適當設計，其可用作將該一或多個光源對準於該散熱片元件上之預定位置中的一有利方式。此情形可(例如)藉由提供具有用以收納該光源(該光源通常經配置以使得其自導電層向上突出)之一凹座之機械緊固構件來達成。在緊固該導電層與該光源時，藉由該凹座導引該光源，使得針對該光源獲得在該散熱片元件上之一預定位置。另外，可進行該緊固構件之該設計以使得(例如)藉由利用該散熱片元件之形狀而有助於緊固構件自身的對準。應注意，該緊固構件可為摩擦鎖定(非正)型以及形狀鎖定(正)型。
在該照明裝置之較佳實施例中，該導電層經配置於該光源與該電絕緣散熱片元件之間，藉此提供該熱產生光源與該散熱片元件之間的一低熱阻。藉此實現自該光源之有效熱轉移及至該散熱片元件之熱擴散。(例如)在使用銅或銅合金形成該導電層時達成一低接觸熱阻，該導電層接著經配置以與(例如)一陶瓷散熱片元件直接接觸。此配置需要比如上文論述之先前技術PCB安裝照明裝置少之部分。另外，該緊固構件可經配置以使得准許移動之預定自由度，其減小熱膨脹係數(CTE)失配之影響。此又意謂在高溫(高於100℃)下之較少焊點裂化。應注意，該導電層可為單體或多層的，(例如)包括用於將該光源連接至電源之沈積於一電絕緣導熱基板上之一引線框。
根據該照明裝置之一實施例，該緊固構件經配置以用於在預定位置處分配一機械力。該等位置可有利地在該導電層上且直接在該至少一光源之附近進行選擇。藉此，除了將該導電層緊固至該散熱片元件上之外，該緊固構件可提供在熱臨界位置處(亦即，直接在熱源處)的該導電層與該散熱片元件之間的充分熱連接。此情形可(例如)藉由選擇該緊固構件之頂部接觸表面及底部接觸表面的適當設計來達成。亦即，該緊固構件經設計以使得該導電層與該散熱片元件在該等預定位置處藉由該緊固構件擠壓在一起。如上文所提及，此等位置較佳地經選擇成靠近每一光源，使得提供靠近每一熱產生光源之一良好熱接觸。藉此，在一組裝步驟中，將與該等光源接觸之該導電層固定至該散熱片元件，而分配來自該緊固構件之機械力以以有效方式提供靠近該等光源(或任何其他熱產生組件)之充分熱接觸。
另外，藉由針對每一光源施加單獨壓力點，該照明裝置變得對該散熱片元件表面中之不規則性或該散熱片元件表面之平坦度疵點較不敏感。在需要對平坦度之較少注意時，此情形將降低熱接觸表面之生產成本。
根據該照明裝置之一實施例，該緊固構件為一夾具。該夾具可由金屬製成，但亦可以一電絕緣材料來提供。藉由利用一夾具，以一便利方式獲得該導電層與該散熱片元件之間的一良好熱接觸。如上文所描述，該夾具可有利地經配置以施加一預定力以實現該導電層與該散熱片元件之間的一充分熱接觸。可在一個組裝步驟中進行該夾具之安裝。該緊固構件為一夾具之優勢(例如，在與如在先前技術中使用螺釘來將一PCB緊固至該散熱片上相比較時)有許多。後者需要多個步驟來完成安裝，且需要(例如)該等螺釘之一精細處置。另外，將正確之扭力量施加至該等螺釘為關鍵的，此係因為太高扭力可導致受損壞之PCB，而太低扭力可導致該PCB與其散熱片(此處對應於該散熱片元件)之間的一不適當熱接觸。然而，使用根據本發明概念之一夾具准許提供一極精確界定之夾持力及快速組裝。
根據該照明裝置之一實施例，該導電層經配置以具有經配置以用於該至少一光源之供電的電引線。除了提供該光源與該散熱片元件之間的熱耦接之外，該導電層較佳地經設計以用於提供經配置以用於供電該光源之電引線，此為有利的。
根據該照明裝置之一實施例，該導電層為可撓性的。一可撓性導電層為有利的，此係因為其可(例如)圍繞該散熱片元件摺疊。另外，一可撓性導電層提供自身與該散熱片元件之間的一改良接觸區域。
根據該照明裝置之一實施例，該照明裝置進一步包含經配置於該導電層處之一絕緣層。該絕緣層可經配置以(例如)在該導電層已切斷/壓印出引線圖案時支撐該導電層。該絕緣層可進一步經配置為覆蓋大部分上部表面(除了該(等)光源經置放之區域之外)之一頂層。該絕緣層可接著用以藉由使帶電部分絕緣而在該照明裝置之一破裂玻殼(玻璃燈泡)等情況下增加該照明裝置之安全性。該絕緣層可進一步經利用以用於定位功能。應注意，該絕緣層亦可為該導電層之一整合之部分。
根據該照明裝置之一實施例，該絕緣層(若存在)及/或該緊固構件為反射性的，其對於提供一良好光效能(亦即，達成該照明裝置之高光學效率)而言為有利的。
根據該照明裝置之一實施例，該導電層經配置於該緊固構件中。該導電層可(例如)經配置以覆蓋一塑膠夾具之接觸表面，且應用為經配置以用於將該光源連接至一電源之電引線。藉此提供將該等電引線配置於該光源之一便利方式，而同時提供該光源與該散熱片元件之間的一充分熱連接。
根據該照明裝置之一實施例，該導電層與該緊固構件重合。該緊固構件可(例如)為其上安裝該光源之一金屬夾具。此提供該光源與該散熱片元件之間的一良好熱連接且保持組件之數目為低的。該光源之電力供電可藉由該導電層來提供，但亦可藉由專用電連接構件來達成。該光源可為(例如)一LED封裝或板上晶片(chip-on-board,COB)。此處，一LED封裝可指代具有保護性塗層或某一種類之機械加強件的LED，而非主要指代將直接焊接至或表面安裝至一基板的具有未受保護之面向下引線之LED。然而，亦可在形成導電層之一裸露模具(亦即，沒有專用保護性塗層)上以一或多個LED之形式提供該光源。該模具直接安裝於該散熱片元件之頂部上，使得在低熱阻下經由該模具將熱自該等LED耗散至該散熱片元件。無論利用一封裝或是一裸露模具，連接該光源之較佳方式為藉由導線結合。應注意，此實施例完全可操作，即使該模具不導電亦如此；然而，重要的是該模具具有在橫向方向上之良好熱導率。
根據該照明裝置之一實施例，該機械緊固構件為在該散熱片元件中之一凹座，該凹座具有對應於該導電層之形狀的一形狀。藉由一凹座，亦意謂可用以幫助對準該光源之一凹口、空腔或孔。在該導電層收納於該凹座中時，限制該導電層在其自身平面中之移動。另外，將該導電層膠黏至該散熱片元件。該光源可為(例如)一LED封裝或板上晶片(COB)。本實施例具有小數目個組件，且因為該凹座可經模製或切斷為該散熱片元件之製造的部分，所以本實施例容易組裝。在需要時，一額外夾片可經配置以幫助保持該導電層固定至該散熱片元件。此情形促進至該散熱片之熱連接。
根據該照明裝置之一實施例，可撓性線性電連接構件經配置以使得其一直延伸直至該光源以提供電力。此情形為較佳的，此係因為該導電層不需要包括用於供應電力之一引線框。該線性連接構件可(例如)為導線(絕緣或非絕緣)。此外，該線性連接構件可自驅動電路或一電源供應器可位於之燈蓋之內部一直延伸至該光源或延伸至將該線性連接構件連接至該光源之導電引線。導線結合為將該線性連接構件連接至該光源或連接至其導電引線之當前較佳方式。可撓性線性電連接構件之使用為較佳的，此係因為其與具有引線框或其他大剛性組件之實施例相比較增加該照明裝置之抗震動性。
根據該照明裝置之一實施例，每一可撓性線性電連接構件位於該散熱片元件之與該光源相對的側上，其中此線性連接構件延伸直至該光源。藉此，該線性連接構件不會混淆自該等光源發射之光。
根據該照明裝置之一實施例，該散熱片元件包含兩個重疊部分。此等部分分離一正距離，使得一重疊區形成於此等部分之間，該等電連接構件位於該重疊區中。此情形為較佳的，此係因為藉由該散熱片元件將該等線性連接構件固持於適當位置。該等重疊部分可(例如)為分離(例如)為1毫米至10毫米之基本上恆定距離的平行板。該重疊區較佳地位於該燈之中心區域中。
根據該照明裝置之一實施例，該照明裝置包含封閉該光源及該散熱片元件之一玻殼，此為有利的。
根據該照明裝置之一實施例，該散熱片元件熱耦接至該玻殼，提供使其光源配置於該玻殼內部且在熱連接至該玻殼之一散熱片元件上的一照明裝置。藉此實現自該光源之有效熱轉移及至該散熱片元件及玻殼之熱擴散。
根據該照明裝置之一實施例，該散熱片元件之至少一部分與該玻殼為一個單一整合部分。亦即，該散熱片元件為該玻殼(例如，該玻璃燈泡或一電燈泡)之部分。接著需要較少之部分，且使製造更簡單，(例如)使模製在一共同模型中且來自相同材料之散熱片元件及玻殼成為可能。
根據該照明裝置之一實施例，該散熱片元件包含一陶瓷材料，此為有利的。一較佳材料為半透明多晶氧化鋁(PCA)。該材料可具備針對電燈泡之優良光學性質，諸如提供一高的總光透射率，同時提供所要光散射以使點光源(如同，LED)消失。另外，PCA提供一極良好之電絕緣，且具有為35 W/mK之一熱導率。藉此改良該照明裝置之熱管理。此情形准許該裝置之一高等級功能整合，藉此減小對於利用一傳統金屬散熱片及塑膠反射器及/或擴散器之燈而言所需要的部分之量。
根據本發明概念之一第二態樣，提供一種用於提供一照明裝置之方法，該方法包含：提供一導電層；將至少一光源安裝於該導電層之一上部表面上；將該導電層緊固於一電絕緣散熱片元件上，使得該導電層之一下部側經配置以與該散熱片元件直接接觸，其中藉由一機械緊固構件進行將該導電層緊固於該散熱片元件上之步驟。因此，達成用於將具有光源之照明裝置安裝於(例如)電燈泡中之僅需要少數組件的極簡單、高度可辨識機械解決方案。該方法有利地適合於大量生產照明裝置。
根據該方法之一實施例，進一步包含將一電引線圖案提供至該導電層之步驟，此為有利的。可有利地藉由壓印來進行該提供一電引線圖案之步驟。壓印為有利的，此係因為可同時自一導電層(如同，一卷銅箔片)壓印出大量電引線圖案。然而，應強調適用於獲得一引線圖案之其他合適的方法適用於本發明概念。
根據該方法之一實施例，該照明裝置進一步包含提供一電絕緣層，及將該電絕緣層配置於該導電層上。
本發明概念之此等及其他態樣、特徵及優勢將自在下文中描述之實施例顯而易見且參考該等實施例來闡明。應注意，本發明係關於特徵之所有組合，即使彼等特徵陳述於不同技術方案中亦如此。
現將較詳細且參考所附圖式來描述本發明概念。
現將在下文中參考隨附圖式更充分描述本發明概念。藉由實例提供以下實施例以使得本發明將為全面且完整的，且將向熟習此項技術者充分地傳達本發明概念之範疇。相同數字貫穿本發明指代相同元件。另外，在下文中，參考作為光源之較佳實施例之發光二極體(LED)描述本發明。此情形包括單一LED、多色LED、磷光體LED、包含多個LED之LED封裝等。另外，本發明概念適用於固態發光二極體及有機發光二極體OLED兩者。
圖1為展示照明裝置之一半的根據本發明概念之照明裝置100之切開透視圖，該照明裝置經分解以說明其主要部分。另外，在此圖中，為了簡單起見，省去用於將照明裝置連接至照明燈具之蓋及用於將電力連接至光源之電導線。照明裝置100包含經配置以產生光之光源121，該等光源121安裝於基板120上。下文中參考圖3及圖4更詳細描述基板120。
此處光源121為經焊接至配置於基板120上之電引線(不可見)上之單白色或藍色、琥珀色、紅色、綠色LED。照明裝置進一步包含玻殼110，其在後文中稱作燈泡。散熱片元件111經配置為自燈泡110之內表面的突出部分，在組裝照明裝置100時，基板120定位於散熱片元件111上。此處散熱片元件111為板狀，具有遵循燈泡110之內曲率之內輪廓113及筆直相對外邊緣114。將突出部分112配置於外邊緣114上以提供針對基板120之導引頭及用於將基板夾持至散熱片元件111之夾具130，該夾具描述於下文中。散熱片元件111與燈泡110熱耦接且在替代實施例中可形成為一個整合件。
根據照明裝置之實施例，玻殼可經製造成單件，或由接合在一起以形成玻殼之至少兩個部分形成(未展示)。
根據照明裝置之實施例，玻殼包含陶瓷材料，且視情況地，散熱片元件亦包含陶瓷材料。陶瓷材料可(例如)基於自由Al2O3、AlN、SiO2、Y3Al5O12(YAG)、Y3Al5O12類似物、Y2O3及TiO2以及ZrO2組成之群組選擇的一或多個材料。術語Y3Al5O12類似物指代具有實質上與YAG相同之晶格結構的石榴石系統，但其中Y及/或Al及/或O(尤其是Y及/或Al)至少部分地分別由另一離子(諸如，Sc、La、Lu及G中之一或多者)置換。術語「基於」指示製成陶瓷材料之起始物質實質上由本文指示之材料中之一或多者組成，諸如Al2O3或Y3Al5O12(YAG)。然而，此情形不排除(剩餘)黏合劑材料或摻雜劑(諸如，針對Al2O3之Ti或在實施例中針對YAG之Ce)的少量之存在。陶瓷材料可具有相對良好之熱導率。較佳地，熱導率為至少約5W/mK(諸如，至少約15W/mK)，甚至更佳地至少約100W/mK。YAG具有在約6W/mK之範圍中的熱導率、在約20W/mK之範圍中的多晶氧化鋁(PCA)及在約150W/mK或150W/mK以上之範圍中的AlN(氮化鋁)。
繼續參看圖1，散熱片元件111及燈泡110由為半透明材料之Al2O3製成。Al2O3亦可在約1300℃至約1700℃之範圍中(諸如，在約1300℃至約1500℃之範圍中，如同1300℃至1450℃)的溫度下燒結時被製成高反射性的。在此項技術中，此材料亦稱作「棕色」PCA(多晶氧化鋁)。
在照明裝置100之組裝狀態中，如圖2中所描繪，燈泡110封閉光源121及散熱片元件111。照明裝置進一步包含經配置以用於在組裝時將基板120固定至散熱片元件111之金屬夾具130。基板120此處繞著摺疊軸線摺疊以配合於散熱片元件111周圍，且具備配置於摺疊軸線處以在安裝時收納突出部分112(亦即，散熱片元件111上之導引頭)之開口129。夾具130為已成形且繞著摺疊軸線摺疊以形成具有兩組相對彈性夾持部分之夾具的切斷金屬箔片。夾具130 經配置以在此等兩組相對彈性夾持部分之間收納散熱片元件111及基板120，該等彈性夾持部分藉此提供壓縮基板120及散熱片元件111之機械力。圖1中部分地說明夾具130之兩組相對彈性夾持部分，其中一起形成用於固持光源121中之一者的上部組之子部分131、133及134完全可見。如可看出，子部分131及134在前向方向上自夾具130之摺疊軸線的延伸長於配置於子部分131與134之間的子部分133之延伸。子部分133之長度界定距摺疊軸線之預定距離。另外，子部分131與134之間的側向分離經選擇以使得光源有利地由夾具130收納。藉此，藉由定位由子部分131及134之分離形成的凹座，藉由夾具130達成光源121在散熱片元件111上之兩個維度的定位，亦即距後部軸線之距離及側向位置。
夾具130之子部分131、132、133、134(及在諸圖中不可見之其他子部分)之輪廓經配置以具有用於產生接觸表面之圓形物131a-134a，該等表面在安裝位置中面對散熱片元件111，使得來自夾具之機械力被分配至預定位置，較佳地靠近於光源121。藉由配置夾具130之預定設計、彈性及材料，施加預定分配之機械力以固定且確保基板120與散熱片元件111之充分熱連接。
在照明裝置之實施例中，緊固構件為包含兩相對夾持部分之夾具，可藉由(例如)螺釘或彈簧而使兩相對夾持部分在一起以提供基板在散熱片元件(未圖示)上的緊固。
繼續參看圖2，其進一步說明用於照明裝置100之供電細節。在燈泡110之入口處，供應板142經配置以使得收納連接器部分143面對散熱片元件111。因此，在安裝時，散熱片元件111及供應板142固定在一起。電引線(此處不可見，參見圖4a中之122)配置於基板120上，該基板120經定位以使得電引線在安裝於其中時連接至連接器部分143。因此在基板120之邊緣處及在連接器部分143中提供光源121與驅動器之電互連，該連接器部分143又經由電導線141耦接至配置於蓋140中之驅動器電路(未圖示)。
在參看圖5描述之照明裝置500之實施例中，照明裝置500包含中空且實質上圓柱形形狀之陶瓷散熱片511，其具有部分閉合上部表面511c且連接至相對下部端上之蓋540。在兩步驟511a及511b中以兩不同直徑提供圓柱形形狀的散熱片511，使得散熱片元件之上部部分511a具有小於下部部分511b之直徑。在上部部分511a之上部表面511c中，提供開口543。照明裝置500進一步包含一包含複數個矩形基板部分523之可撓性基板520，每一矩形基板部分523在上部端部分處附著至形成匹配散熱片元件511之上部部分511a之外徑的圓圈之黏合條(uniting strip)524。基板520經配置以具有配置於絕緣頂層下之電引線(不可見)。在每一基板部分523處，將各別光源121焊接至未被絕緣頂層覆蓋之連接襯墊(連接襯墊此處不可見，但比作在圖4b中用於電連接至光源之襯墊124)。在製造基板520時，可有利地自包含基板部分523及黏合條524之矩形部分處理基板部分523(在壓印、提供絕緣層、安裝光源等期間)。隨後，黏合條524之外端接合在一起以使得黏合條形成圓圈。另外，將用於連接至驅動器之供應部分522附著至黏合條524。
基板520配置於散熱片元件511頂部上以使得上部部分511a經由黏合條524突出。基板部分523圍繞散熱片元件間隔且歸因於其可撓性，基板部分523自黏合條524懸掛，基本上覆蓋散熱片元件之下部部分511b的側壁。供應部分522經配置以經由開口543進入至散熱片元件511中，且進一步連接至驅動器電路(未圖示)。
為了將基板520固定至散熱片元件511，將夾具530配置於基板520之上。夾具530為具有經調適以配合每一基板部分523之複數個夾具部分533的環狀金屬夾片。因此，為了配合對應基板部分523，夾具部分533經配置成圍繞一體化(unifying)上部輪緣534間隔。由兩相鄰配置之子部分531及532形成每一夾具部分533中之凹座。針對夾具530提供凹座以將基板520之光源121固定於預定位置中。上部輪緣534經配置以具有開口，該開口具有適合於准許散熱片元件511之上部部分511a經由該開口突出的內徑。夾具530之形狀經調適以收納散熱片之下部部分511b同時分配機械力以固定基板部分523，且藉此提供基板520與散熱片元件511之間的充分熱接觸。
根據照明裝置之實施例，緊固構件以電絕緣材料(如同(例如)塑膠)配置。
根據照明裝置之實施例，基板為包含(例如)以間隙(未圖示)電分離之兩子部分的導電層。光源陽極電附著至子部分中之一者，且光源陰極電附著至另一子部分。基板直接定位於散熱片元件上，且藉由塑膠夾具固定至該散熱片元件。
根據照明裝置之實施例，如圖6中所說明，光源(此處為LED封裝621)配置於陶瓷散熱片元件611上，使得其熱襯墊(不可見)經直接置放於陶瓷表面上。經配置具有電觸點(未圖示)之塑膠夾具630經配置以將LED封裝固持於預定位置且電連接LED封裝。夾具可替代地完全由導電材料製成且藉此提供電觸點。
藉由實例描述上文之緊固構件(例如，夾具)且應強調，其他合適之設計可適用且應視為屬於本發明概念之範疇。
現繼續參看圖3，更詳細描述用於組裝根據本發明概念之照明裝置之方法的實施例。該方法經形成以用於促進照明裝置之大量生產。為了形成用於根據本發明概念之照明裝置的大量基板，最初提供銅箔片(或薄片)或其他合適之金屬箔片。將一卷銅箔片301饋入至壓印機350中，其中在每一過程步驟中(亦即，逐步或連續在前向行進過程中)同時衝壓出針對多個基板之電引線圖案。針對每一基板之電引線圖案經較佳設計以提供針對每一個別光源需要之電連接，且另外提供用於提供成品基板與其對應散熱片元件之間的充分低熱阻之足夠大的銅區域。參見圖4，其說明針對基板120之成品電引線圖案，其中展示用於連接至如上文所描述之連接器部分143之襯墊122、用於電連接至光源的襯墊124及用於提供熱連接表面之銅表面120a、120b。在圖4中，電引線圖案經配置以用於兩LED封裝121之連接。在圖中指示摺疊軸線x，以說明將在安裝光源121之後摺疊成品基板。
根據方法之實施例，且再次參看圖3，成品基板較佳地具備絕緣層。為了製造用於大量基板之絕緣層，此處提供一卷玻璃纖維加強環氧樹脂(FR4)之箔片。PCB中使用之其他標準材料適用於用作絕緣層，例如PI及PA。
在圖3b中，將一卷絕緣箔片302饋入至壓印機351中，其中在每一過程步驟中(亦即，逐步或連續在前向行進過程中)同時衝壓出對應於銅箔片301中之壓印之基板的數目且經調適以配合於各別基板上之許多圖案。圖案經調適以覆蓋每一基板之電引線圖案，較佳地覆蓋導電層120之整個上部表面，除了專用於電連接之區域及其上將安裝光源之區域之外(參見圖4b)，其中絕緣層127附著至圖4a之銅層，亦即基板120。絕緣層覆蓋導電層120之整個表面，除了連接襯墊122及124之區域及其上將安裝LED 121之區域126之外。
現繼續參看圖3c，經壓印之銅箔片301'及經壓印之絕緣箔片302'經修整至位置且此後在膠黏機器352中膠黏在一起，藉此形成一卷連接之基板300。
在分離基板之前，藉由用於置放及安裝光源之標準技術(如同，抓放機器及回焊(未圖示))將光源配置於該卷連接之基板300的上部表面上。
基板接著被分離且準備好緊固至照明裝置玻殼中之散熱片元件上。最終基板可為硬性的或可撓性的。可撓性基板有助於圍繞散熱片元件摺疊基板以利用平坦散熱片元件之兩側，藉此准許在散熱片元件之兩側上之光源。基板以其下部側面對散熱片元件來配置，亦即裸銅直接配置於散熱片元件。
根據方法之實施例，藉由機械緊固構件進行將導電層緊固於散熱片元件上之步驟。
圖7a-7b及圖9說明根據本發明概念之照明裝置100之實施例。在圖7a中，在拆卸狀態下說明照明裝置以展示其主要部分，而圖7b展示在組裝狀態下之照明裝置。圖9為在組裝狀態下之圖7b中之展示之照明裝置的簡化橫截面俯視圖。
照明裝置100包含經配置以產生光之光源121，該等光源121安裝於兩個夾具130上。光源121為(例如)任意顏色之LED。應注意，存在圖7a-7b中不可見之光源，此係因為該等光源面朝下地安裝於夾具130中之一者上。在本實施例中，夾具130充當導電層，該等導電層(例如)在其幫助減少層之頂側與底側之間的熱阻之位置處包括金屬粒子或金屬元件。
藉由由兩個燈泡狀之包封部分110組成的玻殼來封閉夾具130及光源121。兩個散熱片元件111經配置為自包封部分110之內表面突出的部分。每一散熱片元件111為板狀，具有遵循包封部分110之內形狀之內輪廓113及筆直相對外邊緣114。在本實施例中，在組裝照明裝置之後，包封部 分110與散熱片元件111皆熱接觸，使得包封部分110與散熱片元件111可被看作一個大散熱片元件。將夾具130中之每一者緊固至此等散熱片元件111中之一者。藉由合適地選擇夾具130之形狀、彈性及材料，施加預定分配之機械力以固定夾具130且確保夾具130與散熱片元件111之間的充分熱連接。
照明裝置100包含用於將照明裝置連接至照明燈具之蓋140，例如螺釘基座。導線701較佳地藉由結合至光源121上之面朝上端子來配置以與光源121電接觸，且經由光源121機械附著至夾具130。導線701經配置以穿過在散熱片元件111中切斷之各別壓痕702，使得每一導線701位於散熱片元件111之相對於導線701所供電之光源121的側上。
參看圖9，散熱片元件111分離恆定距離。在散熱片元件之間，界定重疊區901。在穿過壓痕702之後，經由重疊區901將導線701引至蓋140。因此，在蓋140連接至電源時，導線701可將電力供應至光源121。
可以兩步驟來組裝根據本實施例之照明裝置100。一個步驟包含形成各自由一個包封部分110及一個散熱片元件111組成之兩個一半，視情況將該兩個一半模製為(例如)陶瓷材料之一個共同件。在此等一半中之每一者中，配置夾具130、光源121及導線701。在第二步驟中，將兩個一半組裝在一起以形成照明裝置100，且亦可附著蓋140。
圖8說明根據本發明概念之照明裝置100之實施例。在拆卸狀態下說明照明裝置以展示其主要部分。圖9為圖8中所 示之照明裝置(但在組裝狀態下)的橫截面俯視圖。
照明裝置100包含安裝於導電層120上之經配置以產生光之光源121，該等導電層120(例如)在其幫助減少層之頂側與底側之間的熱阻之位置處包括金屬粒子或金屬元件。光源可經提供為導電層120上之LED封裝或可安裝於充當導電層120之裸露模具上；在需要跨越散熱片/導電層界面之優良熱導率時，後一選項為較佳的。在此等環境中，此層中之導電率不為強制性特徵。應注意，存在圖8中不可見之光源，此係因為該等光源面朝下地安裝於導電層120中之一者上。光源121為(例如)任意顏色之LED。藉由由兩個包封部分110組成之玻殼來封閉光源121及導電層120。將兩個散熱片元件111配置為自包封部分110之內表面突出的部分。每一散熱片元件111為板狀，具有遵循包封部分110之內形狀之內輪廓113及筆直相對外邊緣114。在本實施例中，在組裝照明裝置100之後，包封部分110與散熱片元件111皆將熱接觸，使得包封部分110與散熱片元件111可被看作一個大散熱片元件。
在散熱片元件111中之每一者中，提供具有對應於導電層120中之一者的形狀之形狀之凹座703。將導電層120膠黏至散熱片元件111上，藉此凹座703幫助對準對應導電層120且因此亦對準光源121。在導電層120收納於其各別凹座703中時，限制導電層120在其各別平面中之移動。
照明裝置100包含用於將照明裝置連接至照明燈具之蓋140，例如螺釘基座。自蓋140延伸之導線701在一端附著 至導電層120，更精確地與光源121電接觸。導線701經配置以穿過在散熱片元件111之邊緣中切斷之壓痕702，使得每一導線701位於散熱片元件111之相對於導線701所供電之光源121的側上。
參看圖7及圖8所共有之圖9，散熱片元件111分離恆定距離。在散熱片元件111之間，界定重疊區901。在穿過壓痕702之後，經由重疊區901將導線701引至蓋140。藉此，在蓋140連接至電源時，導線701可將電力供應至光源121。
可以兩步驟來組裝根據本實施例之照明裝置100。一個步驟包含形成各自由一個包封部分110及一個散熱片元件111組成之兩個一半，視情況將該兩個一半模製為(例如)陶瓷材料之一個共同件。在此等一半中之每一者中，可配置導電層120、光源121及導線701。在第二步驟中，將兩個一半組裝在一起以形成照明裝置100，且亦可附著蓋140。
上文中描述如所附申請專利範圍中界定之根據本發明概念之照明裝置及方法的實施例。應將此等實施例僅視作非限制性實例。如由熟習此項技術者所理解，許多修改及替代實施例在本發明概念之範疇內為可能的。應注意，為了達成此申請案之目的，且特定而言關於所附申請專利範圍，詞「包含」不排除其他元件或步驟，且詞「一」不排除複數。
100．．．照明裝置
110．．．燈泡/玻殼/包封部分
111．．．散熱片元件
112．．．突出部分
113．．．內輪廓
114．．．筆直相對外邊緣
120．．．基板/導電層
120a．．．銅表面
120b．．．銅表面
121．．．LED封裝/光源
122．．．連接襯墊
124．．．連接襯墊
126．．．區域
127．．．絕緣層
129．．．開口
130．．．夾具/機械緊固構件
131．．．子部分
131a．．．圓形物
132．．．子部分
132a．．．圓形物
133．．．子部分
133a．．．圓形物
134．．．子部分
134a．．．圓形物
140．．．蓋
141．．．電導線
142．．．供應板
143．．．收納連接器部分
300．．．連接之基板
301．．．銅箔片
301'．．．經壓印之銅箔片
302．．．絕緣箔片
302'．．．經壓印之絕緣箔片
350．．．壓印機
351．．．壓印機
352．．．膠黏機器
500．．．照明裝置
511．．．散熱片元件
511a．．．步驟/上部部分
511b．．．步驟/下部部分
511c．．．部分閉合上部表面
520．．．可撓性基板
522．．．供應部分
523．．．基板部分
524．．．黏合條
530．．．夾具
531．．．子部分
532．．．子部分
533．．．夾具部分
534．．．一體化上部輪緣
540．．．蓋
543．．．開口
611．．．陶瓷散熱片元件
621．．．LED封裝
630．．．塑膠夾具
701．．．導線/可撓性線性電連接構件
702．．．壓痕
703．．．凹座
901．．．重疊區
圖1為說明根據本發明概念之照明裝置之實施例的主要部分之切開分解透視圖；圖2為說明根據本發明概念之照明裝置之實施例的切開透視圖；
圖3a至圖3c為用於組裝根據本發明概念之照明裝置之方法的實施例中之步驟的示意性說明；
圖4a至圖4b說明根據本發明概念之照明裝置之實施例的部分；
圖5為根據本發明概念之照明裝置之實施例的透視圖；
圖6為根據本發明概念之照明裝置之實施例的透視圖；
圖7a至圖7b及圖8說明根據本發明概念之照明裝置之實施例；及
圖9為圖7a至圖7b及圖8之實施例中任一者的示意性橫截面俯視圖。
100．．．照明裝置
110．．．燈泡/玻殼/包封部分
111．．．散熱片元件
112．．．突出部分
120．．．基板/導電層
121．．．LED封裝/光源
129．．．開口
131．．．子部分
132．．．子部分
132a．．．圓形物
133．．．子部分
133a．．．圓形物
134．．．子部分
134a．．．圓形
140．．．蓋
141．．．電導線
142．．．供應板
143．．．收納連接器部分

Claims (21)

  1. 一種照明裝置，其包含：至少一光源，其經配置以產生光並安置於一導電可撓性基板上；一電絕緣熱散片元件；一燈泡(bulb)，其形成一玻殼(envelope)並與該電絕緣散熱片元件熱接觸(thermal connectivity)；該至少一光源，其經配置而接觸該導電可撓性基板；一緊固件(fastener)，關於該導電可撓性基板及該電絕緣散熱片元件而壓縮地延伸；該導電可撓性基板係繞著(about)一摺疊軸線(fold axis)摺疊以環繞該電絕緣散熱片元件；該緊固件包括由一凹座(recess)所分開的一第一腳(leg)及一第二腳，該凹座接收在該第一腳及該第二腳之間的該至少一光源。
  2. 一種照明裝置，其包含：至少一光源，其經配置以產生光並安置於一導電可撓性基板上；一電絕緣熱散片元件；一燈泡，其形成一玻殼並與該電絕緣熱散片元件熱接觸；該導電可撓性基板定尺寸(sized to)以藉由一機械緊固件而保持(retain)於該電絕緣熱散片元件上；該至少一光源，其經配置以接觸該導電可撓性基板； 該導電可撓性基板係繞著一摺疊軸線摺疊以環繞(around)該電絕緣散熱片元件；其中位於該電絕緣熱散片元件上之該機械緊固件對準(align)該導電可撓性基板並限制該至少一光源的移動。
  3. 如請求項2之照明裝置，其中該燈泡包括一第一半(a first half)及一第二半，該第一半及該第二半各者具有一電絕緣熱散片元件。
  4. 一種照明裝置，其包含：至少一光源，其經配置以產生光；一電絕緣熱散片元件；及一可撓性導電層；其中該至少一光源，其經配置以與該可撓性導電層接觸，其中該可撓性導電層，其藉由一機械緊固件而安置至該電絕緣熱散片元件；及其中該可撓性導電層係繞著一摺疊軸線摺疊以環繞該電絕緣散熱片元件；該機械緊固件包括至少由一凹座所分開的一第一腳及一第二腳，該凹座接收在該第一腳及該第二腳之間的該至少一光源，而使得當該機械緊固件係安裝(install)於該電絕緣熱散片元件時，該光源係由在兩個維度上定位該光源於該電絕緣熱散片元件上之該機械緊固件所接收。
  5. 如請求項4之照明裝置，其中該機械緊固件經配置以用於在預定位置處分配一機械力。
  6. 如請求項4之照明裝置，其中該機械緊固件為一夾具(clamp)。
  7. 如請求項4之照明裝置，其中該可撓性導電層經配置以具有經配置以用於該至少一光源之供電的電引線。
  8. 如請求項4之照明裝置，其中該可撓性導電層配置於該機械緊固件中。
  9. 如請求項4之照明裝置，其中該電絕緣熱散片元件包含一陶瓷材料。
  10. 如請求項4之照明裝置，其中該第一腳及該第二腳之各者係進一步配置以具有用於產生面對該電絕緣熱散片元件的接觸表面之一圓型物(round)，而使得該機械緊固件之該機械力係分配至預定位置處以固定並確保該電絕緣熱散片元件與該可撓性導電層之充份熱連接。
  11. 如請求項4之照明裝置，其進一步包含一絕緣層，其經配置在該可撓性導電層上。
  12. 如請求項11之照明裝置，其中該絕緣層及該機械緊固件之至少一者為反射性的。
  13. 如請求項4之照明裝置，其中該機械緊固件包括一摺疊軸線。
  14. 如請求項13之照明裝置，其中該機械緊固件包括在該第一腳及該第二腳之間之一中心子部分(central subpart)，其自該摺疊軸線延伸一中心預定距離，該中心預定距離係少於該第一腳或該第二腳之一預定距離。
  15. 如請求項4之照明裝置，其進一步包含一玻殼，其封閉 該光源及該電絕緣熱散片元件。
  16. 如請求項15之照明裝置，其中該電絕緣熱散片元件係熱耦合至該玻殼。
  17. 如請求項15之照明裝置，其中該電絕緣散熱片元件之至少一部分與該玻殼為一個單一整合之部分。
  18. 如請求項4之照明裝置，其進一步包含延伸直至該至少一光源之可撓性線性電連接構件。
  19. 如請求項18之照明裝置，其中該等可撓性線性連接構件中之每一者位於該電絕緣散熱片元件之與該等可撓性線性連接構件所延伸直至之該光源相對的側上。
  20. 如請求項19之照明裝置，其中該電絕緣散熱片元件包含其間界定一重疊區(overlap zone)之兩個重疊部分，該等可撓性線性連接構件配置於該重疊區中。
  21. 一種照明裝置，其包含：至少一光源，其經配置以產生光；一電絕緣熱散片元件，其具有一凹座；一可撓性導電層；其中該至少一光源，其經配置以與該可撓性導電層接觸；其中該可撓性導電層藉由在該凹座中之一黏著劑(adhesive)而安置於該電絕緣熱散片元件；其中該可撓性導電層係繞著一摺疊軸線摺疊以環繞該電絕緣散熱片元件；當該光源係安裝於該電絕緣熱散片元件時，該黏著劑 在兩個維度上定位該光源於該電絕緣熱散片元件上；形成在該電絕緣熱散片元件中之該凹座具有該可撓性導電層之形狀；及該可撓性導電層藉由該黏著劑附加至該電絕緣熱散片元件之該凹座中。
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