TWI742334B - 晶片直接封裝式模組化照明系統及製造方法 - Google Patents

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Abstract

本文中描述晶片直接封裝式(COB)模組化照明系統及製造方法。一系統包含一COB總成，該COB總成包含一導熱板，及經熱耦合至該導熱板之一COB發光二極體(LED)裝置。該COB LED裝置包含經安置於一基板之一表面上之多個LED晶片。該基板包含自至少該表面曝露之第一電力接觸件。該系統進一步包含具有第二電力接觸件之一電子器件板。該電子器件板經附接至該COB總成，使得該等第一電力接觸件及第二電力接觸件係電耦合的，且該導熱板被附接至該電子器件板。

Description

晶片直接封裝式模組化照明系統及製造方法
本申請案係關於一種照明系統且更特定言之，係關於一種晶片直接封裝式模組化照明系統。
晶片直接封裝式(COB)發光二極體(LED)裝置包含結合至一基板以形成一單一模組之多個LED晶片。由於一COB LED模組中使用之個別LED係低輪廓晶片，故其等可經安裝以佔用比較習知封裝LED (例如，使用表面安裝式裝置(SMD)封裝)更少之空間。
本文中描述晶片直接封裝式(COB)模組化照明系統及製造方法。一系統包含一COB總成，該COB總成包含一導熱板及熱耦合至該導熱板之一COB發光二極體(LED)裝置。該COB LED裝置包含安置於一基板之一表面上之多個LED晶片。該基板包含自至少該表面曝露之第一電力接觸件。該系統進一步包含具有第二電力接觸件之一電子器件板。該電子器件板附接至該COB總成使得該等第一電力接觸件及第二電力接觸件電耦合且該導熱板附接至該電子器件板。
相關申請案之交叉參考
本申請案主張2017年12月22日申請之美國臨時申請案62/609,496、2018年3月27日申請之歐洲專利申請案第18164311.5號及2018年12月20日申請之美國非臨時申請案16/228,022的權利，該等案之內容藉此係以宛如全文陳述引用的方式併入本文中。
將在下文中參考隨附圖式更完整地描述不同光照明系統及/或發光二極體(LED)實施方案之實例。此等實例並不互斥，且在一個實例中發現之特徵可與在一或多個其他實例中發現之特徵組合以達成額外實施方案。因此，將瞭解，在隨附圖式中展示之實例僅經提供用於闡釋性目的且其等不意欲以任何方式限制本發明。通篇，相同元件符號指代相同元件。
將瞭解，儘管本文中可使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件，然此等元件不應受此等術語限制。此等術語可用來區分一個元件與另一元件。舉例而言，在不脫離本發明之範疇之情況下，一第一元件可被稱為一第二元件且一第二元件可被稱為一第一元件。如本文中使用，術語「及/或」可包含相關聯列出項目之一或多者之任何及全部組合。
將瞭解，當諸如一層、區或基板之一元件被稱為「在」另一元件「上」或延伸「至」另一元件「上」時，其可直接在該另一元件上或直接延伸至該另一元件上，或亦可存在中介元件。相比之下，當一元件被稱為「直接在」另一元件「上」或「直接」延伸至另一元件「上」時，可不存在中介元件。亦將瞭解，當一元件被稱為「連接」或「耦合」至另一元件時，其可直接連接或耦合至該另一元件及/或經由一或多個中介元件連接或耦合至該另一元件。相比之下，當一元件被稱為「直接連接」或「直接耦合」至另一元件時，該元件與該另一元件之間不存在中介元件。將瞭解，此等術語意欲涵蓋除圖中描繪之任何定向以外之元件之不同定向。
本文中可使用諸如「在…下方」、「在…上方」、「上」、「下」、「水平」或「垂直」之相對術語來描述如圖中繪示之一個元件、層或區與另一元件、層或區之一關係。將瞭解，此等術語意欲涵蓋除圖中描繪之定向以外之裝置之不同定向。
此外，LED、LED陣列、電組件及/或電子組件是否容置於一個、兩個或兩個以上電子器件板上亦可取決於設計約束及/或應用。
半導體LED或光功率發射裝置(諸如發射紫外(UV)或紅外(IR)光功率之裝置)躋身當前可用之最有效光源。此等裝置(下文「LED」)可包含發光二極體、諧振腔發光二極體、垂直腔雷射二極體、邊緣發射雷射或類似者。歸因於其等緊湊大小及較低功率要求，舉例而言，LED可係許多不同應用之有吸引力的候選者。舉例而言，其等可用作手持式電池供電裝置(諸如相機及行動電話)之光源(例如，手電筒及相機閃光燈)。其等亦可用於(舉例而言)汽車照明、抬頭顯示器(HUD)照明、園藝照明、街道照明、用於視訊之手電筒、普通照明(例如，家庭、商店、辦公室及工作室照明、劇院/舞台照明及建築照明)、擴增實境(AR)照明、虛擬實境(VR)照明、作為顯示器之背光及IR光譜。一單個LED可提供不如一白熾光源明亮之光，且因此多接面裝置或LED陣列(諸如單體LED陣列、微LED陣列等)可用於其中期望或需要更大亮度之應用。
圖1A係一LED照明系統100A之一分解視圖。所繪示之COB LED裝置照明系統100A包含一COB總成110、一電子器件板120及一光學固持器130。
COB總成110可包含一COB LED裝置112及一導熱板114。COB LED裝置112可包含安置於一基板上之多個LED晶片。至少第一及第二電力接觸件116可設置於該基板上。導熱板114可由一導熱金屬(諸如鋁或鋼)、導熱陶瓷/金屬或高熱傳遞塑膠形成。一孔隙118可經界定穿過導熱板114。在一實施例中，孔隙118可經定大小及/或塑形以容納或符合COB LED裝置112之基板。COB LED裝置112之部分可稍微向上延伸且高於由導熱板114界定之一平面。在某些實施例中，主動或被動冷卻系統(未展示)可附接至導熱板114或放置於導熱板114附近以(例如)幫助自其散熱。此等冷卻系統可包含主動風扇、帕耳帖(Peltier)冷卻器、熱管、導熱鰭片、板或桿或其他適合冷卻組件。
COB總成110可使用(例如)黏著劑、膠帶或其他適合鎖定接合(包含機械聯鎖)附接至一電子器件板120。電子器件板120可具有安置於其上之各種電子器件，包含(但不限於)電力電子器件、控制電子器件及電子連接器。下文詳細描述可設置於電子器件板上之潛在電子器件之實例。電子器件板120亦可包含至少一第一及第二電力接觸件126，其經定位以與第一及第二電力接觸件116對準，從而容許使用焊接、金結合、使用一導電黏著劑之結合或其他適合機構以提供永久電互連。可在電子器件板120中(例如，在與電子器件板120之一中心軸線重疊之一區域中)界定一圓形孔隙122以容許稍微向上延伸且高於由導熱板114界定之平面之COB LED裝置112之(若干)部分以依一緊密鄰接關係與電子器件板120配裝。
在照明應用(諸如普通照明)中使用之一標準電子器件板可符合Zhaga規範，該等規範提供Zhaga外觀尺寸(即，直徑為15 mm且高度為7 mm)且提供電力接觸件之具體位置。COB總成110與電子器件板120之間之緊密鄰接關係可實現一模組化LED照明系統，該模組化LED照明系統在一單一整合式模組中提供一LED陣列及相關聯電子器件同時配裝於Zhaga外觀尺寸之有限大小內。更具體言之，相較於習知LED照明系統，本文中描述之實施例可提供在外觀尺寸上之一30%至40%之增益。
可視情況藉由(例如)將一光學固持器130附接至電子器件板120之至少一區域而在COB總成110及電子器件板120之一組合上方提供光學固持器130。光學固持器130可具有側壁134，該等側壁134具有足以容納安裝於電子器件板120上且自電子器件板120向上延伸之電子組件之高度之一高度。
如圖1A中繪示，可在光學固持器130中界定一孔隙132。孔隙132可經定大小及/或塑形以近似匹配或符合COB LED裝置112之發光部分之大小及/或形狀。然而，如將瞭解，更大或更小孔隙及不同經界定形狀可用於某些應用。光學固持器130亦可視需要包含用於附接光學元件(諸如光學反射器、透鏡系統、光導、保護性透明板或彩色玻璃或塑膠板)之支撐結構。
有利地，相較於許多習知COB LED固持器系統，不需要龐大的晶片或機械接合系統以組合電子器件板120與COB總成110。另外，在電子器件板上產生空間以容納多個緊固件、螺桿或螺母以接合電子器件板120與導熱板114可非必要的。類似地，可不需要用於定位垂直或水平配置之電連接器、導電彈簧或類似者以將電子器件板120與COB總成110電互連之空間。代替性地，COB總成110可經直接焊接或以其他方式附接至電子器件板120，從而提供經完成總成之高度之實質節約。如上文提及，此等空間節約可轉譯為用於電子器件板120上之電子組件之更多空間，從而允許添加(例如)無線、雙通道控制、調光器介面電路、一DC電力介面或其他電子器件。作為另一優點，本文中描述之整合COB總成110與電子器件板120可容許將電子器件板120最佳化至特定COB總成110類型、類別或模型而不需要改變COB LED裝置製造程序。例如，習知解決方案需要較寬防護帶及保護電路以容許廣範圍之COB LED裝置大小及電要求。最後，由於光學固持器不需要支撐任何電組件或互連件，故一更廣範圍之材料及設計可供使用。
實際上，使用本文中描述之各種組件及組裝技術，可增加一COB總成100之設計自由度及緊湊度，同時可減少製造及組裝成本。使用一匹配之COB LED裝置112及電子器件板120替換廣範圍之COB安裝解決方案可降低安裝價格且增加製造體積。另外，電子器件板120之大小可保持與Zhage規範相容，如上文提及。另外，如上文提及，更多電子器件可包含於電子器件板120上。下文關於圖1C描述額外電子器件之實例。
圖1B繪示一LED照明系統100B之俯視圖及橫截面視圖，該LED照明系統100B包含COB總成110、電子器件板120及一光學固持器136。COB總成110可使用(例如)一附接層138而經附接至電子器件板120。在一些例項中，附接層138包含黏著劑、膠帶或其他適合鎖定接合(包含機械聯鎖)。
在圖1B中繪示之實例中，一COB LED裝置112具有至少部分藉由複數個LED晶片形成之一中心定位且稍微突出之發光區域。COB LED裝置112可經配裝至COB總成110之孔隙118中。此定位可使COB LED裝置112上之電力接觸件116及電子器件板120上之電力接觸件126緊密接觸，從而容許進行焊接或其他電耦合，而不實質上增加系統之垂直高度。在一些例項中，電力接觸件116之位置可係由Zhaga規範限制。光學固持器136可經垂直定大小，以容納經附接至電子器件板120之電子器件，且亦可經組態以視需要固持光學元件。
在一些例項中，COB LED裝置112可經由經設置於電子器件板120上之一AC或DC電力模組接收電力。藉由將電力模組併入電子器件板120上，LED照明系統100B可能夠最大化空間利用，同時仍符合Zhega規範。例如，在一些實施例中，電力模組可包含板上AC/DC及DC-DC轉換器電路，其等可將DC電流提供至COB LED裝置112或一調光器介面電路(下文詳細描述)。在下文就圖1C來描述此等電路可如何被併入電子器件板120上之實例。
圖1C繪示可併入本文中描述之實施例之一雙通道整合式LED照明系統100C的一項實施例。所繪示之雙通道整合式LED照明系統100C包含一第一表面445A，該第一表面445A具有經安裝於其上之用於接收調光器信號與AC電力信號的輸入及一AC/DC轉換器電路412。雙通道整合式LED照明系統100C包含一第二表面445B，該第二表面445B具有經安裝於其上之一調光器介面電路415、DC-DC轉換器電路440A及440B、具有一微控制器472之一連接能力與控制模組416 (在此實例中為一無線模組)，及一LED陣列410。LED陣列410 (其可係COB LED裝置112)係由兩個獨立通道411A及411B驅動。在替代實施例中，可使用一單一通道以將驅動信號提供至一LED陣列，或可使用任何數目之多個通道以將驅動信號提供至一LED陣列。例如，圖3D繪示具有3個通道之一LED照明系統400D，且在下文進一步詳細描述。
LED陣列410 (其可係COB LED裝置112)可包含LED裝置之兩個群組。在一例示性實施例中，群組A之LED裝置電耦合至一第一通道411A且群組B之LED裝置電耦合至一第二通道411B。兩個DC-DC轉換器電路440A及440B之各者可分別經由單一通道411A及411B提供一各自驅動電流用於驅動LED陣列410中之一各自LED群組A及B。在LED群組之一者中之LED可經組態以發射具有與第二LED群組中之LED不同之一色點之光。可藉由分別經由一單一通道411A及411B控制由個別DC-DC轉換器電路440A及440B施加之電流及/或作用時間循環而在一範圍內調諧由LED陣列410發射之光之複合色點之控制。雖然圖1C中展示之實施例不包含一感測器模組(如圖2及圖3A中描述)，但一替代實施例可包含一感測器模組。
所繪示之雙通道整合式LED照明系統100C係其中LED陣列410及用於操作LED陣列410之電路設置於一單一電子器件板上之一整合式系統。在電子器件板之相同表面上之模組之間之連接可經電耦合用於藉由表面或子表面互連(諸如跡線431、432、433、434及435或金屬化(未展示))在模組之間交換(例如)電壓、電流及控制信號。在電子器件板之相對表面上之模組之間之連接可藉由貫穿板互連(諸如通孔及金屬化(未展示))電耦合。
圖1D繪示一LED照明系統300，其包含可藉由一外部DC電源供應器154電互連並供電之多個COB LED裝置子系統152。來自多個COB LED裝置子系統152之光強度可使用一外部調光器致動器156控制。外部調光器致動器156連接至與各COB LED裝置子系統152相關聯之電子器件板電子器件(未展示，雖然關於至少圖1A至圖1C論述)。可使用藉由由本文中描述之實施例節約之空間之減少而產生之Zhaga外觀尺寸內之空間以包含自外部調光器致動器156接收0至10伏特輸入之一調光器介面(圖1C中繪示)及接收外部DC電壓所需之任何電路。有利地，相較於具有單獨AC供電可調光驅動器之COB LED裝置，使用一外部DC電源供應器可降低成本。
圖1E係製造一COB LED照明系統之一方法123之一流程圖。在圖1D中繪示之實例中，提供一COB LED裝置(111)。COB LED裝置可包含安置於基板之一表面上之多個LED晶片。基板可包含自至少表面曝露之第一電力接觸件。可將COB LED裝置熱耦合至一導熱板以形成一COB總成(113)。在一些例項中，可藉由將COB LED裝置附接至導熱板之一中心區域而形成COB總成。在其中導熱板包含一孔隙之實施例中，可藉由將COB LED裝置配裝於孔隙中使得COB LED裝置之至少一部分延伸於導熱板之一表面上方而執行附接。
可提供一電子器件板(115)且相對於COB總成定位該電子器件板使得COB LED裝置上之電力接觸件及電子器件板上之電力接觸件對準(117)。可將COB LED裝置之電力接觸件及電子器件板上之電力接觸件焊接在一起(119)。可將導熱板附接至電子器件板(121)。在一些實施例中，使用黏著劑、膠帶或其他適合鎖定接合(包含一機械聯鎖)將導熱板附接至電子器件板。
視情況，一光學固持器可附接至電子器件板。在一些實施例中，使用黏著劑、膠帶或其他適合鎖定接合(包含一機械聯鎖)將光學固持器附接至電子器件板。
圖1E繪示用於製造一COB LED系統之六個步驟。然而，一般技術者將理解，可涉及更多或更少步驟。另外，可組合任何步驟以同時執行。亦可更改此等步驟之順序使得以不同於圖1E中繪示之一序列執行任何一或多個步驟。
下文關於圖2、圖3A、圖3B、圖3C及圖3D描述額外電子器件板及LED照明系統。在一些實施例中，LED陣列(其可係本文中描述之COB LED裝置)設置於與全部相關聯電及電子電路相同之電子器件板上。在其他實施例中，一些相關聯電及電子電路設置於一單獨板上。一般技術者將認知，電子器件板及系統之不同配置在本文中描述之實施例之範疇內係可行的。
圖2係根據一項實施例之用於一整合式LED照明系統之一電子器件板310之一俯視圖。在替代實施例中，兩個或兩個以上電子器件板可用於LED照明系統。例如，LED陣列可在一單獨電子器件板上，或感測器模組可在一單獨電子器件板上。在所繪示實例中，電子器件板310包含一電力模組312、一感測器模組314、一連接能力及控制模組316及經保留用於將一LED陣列附接至一基板320之一LED附接區域318。
基板320可係能夠機械支撐電組件、電子組件及/或電子模組且使用導電連接器(諸如軌道、跡線、墊、通孔及/或導線)提供至電組件、電子組件及/或電子模組之電耦合之任何板。基板320可包含安置於非導電材料(諸如一介電複合材料)之一或多個層之間或上之一或多個金屬化層。電力模組312可包含電及/或電子元件。在一例示性實施例中，電力模組312包含一AC/DC轉換電路、一DC-DC轉換器電路、一調光電路及一LED驅動器電路。
感測器模組314可包含其中實施LED陣列之一應用所需之感測器。例示性感測器可包含光學感測器(例如，IR感測器及影像感測器)、運動感測器、熱感測器、機械感測器、近接感測器或甚至計時器。舉例而言，在街道照明、普通照明及園藝照明應用中之LED可基於數個不同感測器輸入(諸如一使用者之一經偵測存在、經偵測環境照明條件、經偵測天氣條件)或基於白天/黑夜之時間而接通/關斷及/或調整。此可包含(例如)調整光輸出之強度、光輸出之形狀、光輸出之色彩及/或將燈接通或關斷以節省能量。針對AR/VR應用，可使用運動感測器以偵測使用者移動。運動感測器自身可係LED，諸如IR偵測器LED。藉由另一實例，針對相機閃光燈應用，可使用影像及/或其他光學感測器或像素以量測用於待擷取之一場景之照明，使得可最佳地校準閃光燈照明色彩、強度照明型樣及/或形狀。在替代實施例中，電子器件板310不包含一感測器模組。
連接能力及控制模組316可包含系統微控制器及經組態以自一外部裝置接收一控制輸入之任何類型之有線或無線模組。舉例而言，一無線模組可包含藍芽、Zigbee、Z-wave、網狀網路、WiFi、近場通信(NFC)及/或可使用同級間模組。微控制器可係任何類型之專用電腦或處理器，其可嵌入一LED照明系統中且經組態或可組態以自LED系統中之有線或無線模組或其他模組接收輸入(諸如感測器資料及自LED模組回饋之資料)且基於其將控制信號提供至其他模組。由專用處理器實施之演算法可實施於併入一非暫時性電腦可讀儲存媒體中之一電腦程式、軟體或韌體中以供專用處理器執行。非暫時性電腦可讀儲存媒體之實例包含一唯讀記憶體(ROM)、一隨機存取記憶體(RAM)、一暫存器、快取記憶體及半導體記憶體裝置。記憶體可包含為微控制器之部分或可在其他位置(在電子器件板310上或外)實施。
如本文中使用之術語模組可係指安置於可焊接至一或多個電子器件板310之個別電路板上之電及/或電子組件。然而，術語模組亦可係指提供類似功能性但可個別地焊接至相同區域中或不同區域中之一或多個電路板之電及/或電子組件。
圖3A係一項實施例中之電子器件板310之一俯視圖，其中一LED陣列410在LED裝置附接區域318處附接至基板320。電子器件板310與LED陣列410一起表示一LED照明系統400A。另外，電力模組312在Vin 497處接收一電壓輸入且經由跡線418B自連接能力及控制模組316接收控制信號，且經由跡線418A將驅動信號提供至LED陣列410。經由來自電力模組312之驅動信號接通及關斷LED陣列410。在圖3A中展示之實施例中，連接能力及控制模組316經由跡線418C自感測器模組314接收感測器信號。
圖3B繪示一LED照明系統之一實施例，其中LED陣列處在與驅動器及控制電路分開之一電子器件板上。LED照明系統400B包含在與一LED模組490分開之一電子器件板上之一電力模組452。電力模組452可在一第一電子器件板上包含一AC/DC轉換器電路412、一感測器模組414、一連接能力及控制模組416、一調光器介面電路415，及一DC-DC轉換器電路440。LED模組490可在一第二電子器件板上包含嵌入式LED校準及設定資料493，以及LED陣列410。可經由可電且通信地耦合兩個模組的導線，在電力模組452與LED模組490之間交換資料、控制信號及/或LED驅動器輸入信號485。嵌入式LED校準及設定資料493可包含一給定LED照明系統內之其他模組所需以用於控制如何驅動LED陣列中之LED的任何資料。在一項實施例中，嵌入式校準及設定資料493可包含微控制器所需以用於產生或修改一控制信號(其使用(例如)脈衝寬度調變(PWM)信號指示驅動器將電力提供至各LED群組A及B)的資料。在此實例中，校準及設定資料493可通知微控制器472關於(例如)待使用之電力通道之數目、待由整個LED陣列410提供之複合光之一所要色點，及/或由AC/DC轉換器電路412提供之電力用以提供至各通道之一百分比。
圖3C繪示具有與一些電子器件一起處在與驅動器電路分開之一電子器件板上之LED陣列之一LED照明系統之一方塊圖。一LED系統400C包含一電力轉換模組483，及經定位於一單獨電子器件板上之一LED模組481。電力轉換模組483可包含AC/DC轉換器電路412、調光器介面電路415，及DC-DC轉換器電路440，且LED模組481可包含嵌入式LED校準及設定資料493、LED陣列410、感測器模組414，及連接能力及控制模組416。電力轉換模組483可經由兩個電子器件板之間之一有線連接而將LED驅動器輸入信號485提供至LED陣列410。
圖3D係一例示性LED照明系統400D之一圖式，其展示一多通道LED驅動器電路。在所繪示實例中，系統400D包含一電力模組452及一LED模組481，該LED模組481包含嵌入式LED校準及設定資料493，及三個LED群組494A、494B及494C。雖然在圖3D中展示三個LED群組，但一般技術者將認知，可使用與本文中描述之實施例一致的任何數目個LED群組。此外，雖然各群組內之個別LED係串聯配置，但在一些實施例中，其等可係並聯配置。
LED陣列494可包含提供具有不同色點之光的LED群組。例如，LED陣列494可包含經由一第一LED群組494A之一暖白光源，經由一第二LED群組494B之一冷白光源，及經由一第三LED群組494C之一中性白光源。經由第一LED群組494A之暖白光源可包含經組態以提供具有近似2700K之一相關色溫(CCT)之白光的一或多個LED。經由第二LED群組494B之冷白光源可包含經組態以提供具有近似6500K之一CCT之白光的一或多個LED。經由第三LED群組494C之中性白光源可包含經組態以提供具有近似4000K之一CCT之光的一或多個LED。雖然在此實例中描述各種白色LED，但一般技術者將認知，與本文中描述之實施例一致之用於提供自具有各種整體色彩之LED陣列494輸出之一複合光的其他色彩組合係可行的。
電力模組452可包含一可調諧光引擎(未展示)，該可調諧光引擎可經組態以經由三個單獨通道(在圖3D中指示為LED1+、LED2+及LED3+)將電力供應至LED陣列494。更特定言之，可調諧光引擎可經組態以經由一第一通道將一第一PWM信號供應至第一LED群組494A (諸如暖白光源)，經由一第二通道將一第二PWM信號供應至第二LED群組494B，且經由一第三通道將一第三PWM信號供應至第三LED群組494C。經由一各自通道提供的各信號可被用以供電給對應LED或LED群組，且信號之作用時間循環可判定各各自LED之接通及關斷狀態的整體持續時間。接通及關斷狀態之持續時間可導致一整體光效應，該整體光效應可具有基於持續時間的光性質(例如，相關色彩溫度(CCT)、色點或亮度)。在操作中，可調諧光引擎可改變第一信號、第二信號及第三信號之作用時間循環之相對量值，以調整各LED群組之各自光性質以提供具有來自LED陣列494之所要發射之一複合光。如上文提及，LED陣列494之光輸出可具有基於來自LED群組494A、494B及494C之各者之光發射之組合(例如，混合)之一色點。
在操作中，電力模組452可接收基於使用者及/或感測器輸入產生之一控制輸入且經由個別通道提供信號以基於控制輸入控制由LED陣列494輸出之光之複合色彩。在一些實施例中，一使用者可藉由旋轉一旋鈕或移動一滑件(其可係(例如)一感測器模組(未展示)之部分)而將輸入提供至LED系統用於控制DC-DC轉換器電路。另外或替代地，在一些實施例中，一使用者可使用一智慧型電話及/或其他電子裝置將輸入提供至LED照明系統400D以將一所要色彩之一指示傳輸至一無線模組(未展示)。
圖4展示一例示性系統550，其包含一應用平台560、LED照明系統552及556、及次要光學器件554及558。LED照明系統552產生箭頭561a與561b之間展示之光束561。LED照明系統556可在箭頭562a與562b之間產生光束562。在圖4中展示之實施例中，從LED照明系統552發射之光穿過次要光學器件554，且從LED照明系統556發射之光穿過次要光學器件558。在替代實施例中，光束561及562未穿過任何次要光學器件。次要光學器件可係或可包含一或多個光導。一或多個光導可係邊緣照亮或可具有界定光導之一內邊緣之一內部開口。LED照明系統552及/或556可插入一或多個光導之內部開口中，使得其等將光注入至一或多個光導之內邊緣(內部開口光導)或外邊緣(邊緣照亮光導)中。LED照明系統552及/或556中之LED可圍繞作為光導之部分之一基底之圓周配置。根據一實施方案，基底可係導熱的。根據一實施方案，基底可耦合至安置於光導上方之一散熱元件。散熱元件可經配置以經由導熱基底接收由LED產生之熱量且消散所接收熱量。一或多個光導可允許由LED照明系統552及556發射之光以一所要方式塑形，諸如(舉例而言)具有一梯度、一倒角分佈、一窄分佈、一寬分佈、一角度分佈或類似者。
在例示性實施例中，系統550可係一相機閃光燈系統之一行動電話、室內住宅或商業照明、戶外燈(諸如街道照明)、一汽車、一醫療裝置、AR/VR裝置及機器人裝置。圖1A、圖1B、圖1C、圖3A、圖3B、圖3C及圖3D中展示之整合式LED照明系統繪示例示性實施例中之LED照明系統552及556。
在例示性實施例中，系統550可係一相機閃光燈系統之一行動電話、室內住宅或商業照明、戶外燈(諸如街道照明)、一汽車、一醫療裝置、AR/VR裝置及機器人裝置。圖1A、圖1B、圖1C、圖3A、圖3B、圖3C及圖3D中展示之整合式LED照明系統繪示例示性實施例中之LED照明系統552及556。
應用平台560可經由線565或其他適用輸入經由一電源匯流排將電力提供至LED照明系統552及/或556，如本文中論述。此外，應用平台560可經由線565提供輸入信號用於LED照明系統552及LED照明系統556之操作，該輸入可基於一使用者輸入/偏好、一經感測讀取、一預程式化或自主判定輸出或類似者。一或多個感測器可在應用平台560之外殼之內部或外部。
在各項實施例中，應用平台560感測器及/或LED照明系統552及/或556感測器可收集資料，諸如視覺資料(例如，LIDAR資料、IR資料、經由一相機收集之資料等)、音頻資料、基於距離之資料、移動資料、環境資料、或類似者或其等之一組合。資料可能與一實體項目或實體(諸如物件、個人、車輛等)有關。舉例而言，感測設備可收集一基於ADAS/AV之應用之物件近接資料，此可基於一實體項目或實體之偵測而確定偵測及隨後動作之優先級。可基於藉由(舉例而言) LED照明系統552及/或556發射一光學信號(諸如一IR信號)且基於發射之光學信號收集資料而收集資料。可藉由與發射用於資料收集之光學信號之組件不同的一組件收集資料。繼續實例，感測設備可定位於一汽車上且可使用一垂直腔表面發射雷射(VCSEL)來發射一光束。一或多個感測器可感測對於發射光束或任何其他適用輸入之一回應。
在一例示性實施例中，應用平台560可表示一汽車且LED照明系統552及LED照明系統556可表示汽車頭燈。在各項實施例中，系統550可表示具有可操縱光束之一汽車，其中LED可選擇性地啟動以提供可操縱光。舉例而言，可使用一LED陣列來定義或投射一形狀或圖案或僅照明一道路之選定段。在一例示性實施例中，LED照明系統552及/或556內之紅外相機或偵測器像素可係識別需要照明之一場景(道路、人行橫道等)之部分之感測器。
已詳細描述實施例，熟習此項技術者將明白，在本描述之情況下，可對本文中描述之實施例進行修改而不脫離發明概念之精神。因此，本發明之範疇並不意欲限制於所繪示且描述之特定實施例。
100A‧‧‧晶片直接封裝式(COB)發光二極體(LED)裝置照明系統 100B‧‧‧發光二極體(LED)照明系統 100C‧‧‧雙通道整合式發光二極體(LED)照明系統 110‧‧‧晶片直接封裝式(COB)總成 111‧‧‧步驟 112‧‧‧晶片直接封裝式(COB)發光二極體(LED)裝置 113‧‧‧步驟 114‧‧‧導熱板 115‧‧‧步驟 116‧‧‧電力接觸件 117‧‧‧步驟 118‧‧‧孔隙 119‧‧‧步驟 120‧‧‧電子器件板 121‧‧‧步驟 122‧‧‧圓形孔隙 123‧‧‧方法 126‧‧‧電力接觸件 130‧‧‧光學固持器 132‧‧‧孔隙 134‧‧‧側壁 136‧‧‧光學固持器 138‧‧‧附接層 152‧‧‧晶片直接封裝式(COB)發光二極體(LED)裝置子系統 154‧‧‧外部DC電源供應器 156‧‧‧外部調光器致動器 300‧‧‧發光二極體(LED)照明系統 310‧‧‧電子器件板 312‧‧‧電力模組 314‧‧‧感測器模組 316‧‧‧連接能力及控制模組 318‧‧‧發光二極體(LED)附接區域 320‧‧‧基板 400A‧‧‧發光二極體(LED)照明系統 400B‧‧‧發光二極體(LED)照明系統 400C‧‧‧發光二極體(LED)照明系統 400D‧‧‧發光二極體(LED)照明系統 410‧‧‧發光二極體(LED)陣列 411A‧‧‧通道 411B‧‧‧通道 412‧‧‧AC/DC轉換器電路 414‧‧‧感測器模組 415‧‧‧調光器介面電路 416‧‧‧連接能力及控制模組 418A‧‧‧跡線 418B‧‧‧跡線 418C‧‧‧跡線 431‧‧‧跡線 432‧‧‧跡線 433‧‧‧跡線 434‧‧‧跡線 435‧‧‧跡線 440‧‧‧DC- DC轉換器電路 440A‧‧‧DC- DC轉換器電路 440B‧‧‧DC- DC轉換器電路 445A‧‧‧第一表面 445B‧‧‧第二表面 452‧‧‧電力模組 472‧‧‧微控制器 481‧‧‧發光二極體(LED)模組 483‧‧‧電力轉換模組 485‧‧‧發光二極體(LED)驅動器輸入信號 490‧‧‧發光二極體(LED)模組 493‧‧‧嵌入式發光二極體(LED)校準及設定資料 494‧‧‧LED陣列 494A‧‧‧發光二極體(LED)群組 494B‧‧‧發光二極體(LED)群組 494C‧‧‧發光二極體(LED)群組 550‧‧‧例示性系統 552‧‧‧發光二極體(LED)照明系統 554‧‧‧次要光學器件 556‧‧‧發光二極體(LED)照明系統 558‧‧‧次要光學器件 560‧‧‧應用平台 561‧‧‧光束 561a‧‧‧箭頭 561b‧‧‧箭頭 562‧‧‧光束 562a‧‧‧箭頭 562b‧‧‧箭頭 565‧‧‧線
圖1A係一晶片直接封裝式(COB)發光二極體(LED)裝置照明系統之一分解圖；
圖1B係一經組裝COB LED裝置照明系統之一俯視圖及橫截面視圖；
圖1C係具有安裝於一電路板之兩個表面上之電子組件之一雙通道整合式LED照明系統之一項實施例之一圖式；
圖1D係如本文中描述之用於多個COB LED裝置之一電力系統之一實施例之一圖式；
圖1E係製造一COB LED裝置照明系統之一方法之一流程圖；
圖2係根據一項實施例之用於一整合式LED照明系統之一電子器件板之一俯視圖；
圖3A係一項實施例中之電子器件板之一俯視圖，其中LED陣列在LED裝置附接區域處附接至基板；
圖3B係一LED照明系統之一實施例之一圖式，其中LED陣列在與驅動器及控制電路分開之一電子器件板上；
圖3C係具有與一些電子器件一起處在與驅動器電路分開之一電子器件板上之LED陣列之一LED照明系統之一方塊圖；
圖3D係例示性LED照明系統之一圖式，其展示一多通道LED驅動器電路；及
圖4係一例示性應用系統之一圖式。
100A‧‧‧晶片直接封裝式(COB)發光二極體(LED)裝置照明系統
110‧‧‧晶片直接封裝式(COB)總成
112‧‧‧晶片直接封裝式(COB)發光二極體(LED)裝置
114‧‧‧導熱板
116‧‧‧電力接觸件
118‧‧‧孔隙
120‧‧‧電子器件板
122‧‧‧圓形孔隙
126‧‧‧電力接觸件
130‧‧‧光學固持器
132‧‧‧孔隙
134‧‧‧側壁

Claims (20)

  1. 一種照明系統，其包括：一晶片直接封裝式(COB)總成，其包含：一導熱板，及一COB發光二極體(LED)裝置，其包含經安置於一基板之一表面上之複數個LED晶片，該基板包含自至少該表面曝露之第一電力接觸件，該COB LED裝置經熱耦合至該導熱板；及一電子器件板，其具有第二電力接觸件，伴隨該等第一電力接觸件與該等第二電力接觸件電耦合，該電子器件板經附接至該COB總成，且該電子器件板經直接安置於該導熱板上且至少部分覆蓋該COB LED裝置之該基板之該表面。
  2. 如請求項1之系統，其中該COB LED裝置經附接至該導熱板之一中心區域。
  3. 如請求項1之系統，進一步包括經形成於該導熱板中且具有符合該COB LED裝置基板之一形狀之一形狀之一孔隙，該COB LED裝置經配裝於該孔隙內，使得至少部分藉由該複數個LED晶片形成之一發光區域延伸於該電子器件板所附接之該導熱板之一表面上方。
  4. 如請求項3之系統，進一步包括經形成於該電子器件板之一中心區域 中之一孔隙，該發光區域至少部分延伸穿過該孔隙。
  5. 如請求項1之系統，進一步包括經安置於該電子器件板上之複數個電子元件，該複數個電子元件包含一調光器介面電路、一或多個直流(DC)-DC轉換器電路、一導電性及控制模組及一交流(AC)-DC轉換器電路中之至少一者。
  6. 如請求項1之系統，進一步包括經附接至該電子器件板之一光學固持器。
  7. 如請求項6之系統，其中該光學固持器包含至少一個支撐結構，該至少一個支撐結構經組態用於附接一光學反射器、一透鏡系統、一光導、一保護性透明板、一彩色玻璃及一塑膠板中之至少一者。
  8. 如請求項1之系統，進一步包括經安置於該導熱板上或經安置成鄰近該導熱板之至少一個主動或被動冷卻元件。
  9. 一種照明系統，其包括：複數個晶片直接封裝式(COB)發光二極體(LED)裝置子系統，該複數個COB LED裝置子系統之各者包括：一COB總成，其包含一導熱板及經熱耦合至該導熱板之一COB LED裝置，該COB LED裝置包含經安置於一基板之一表面上之複數個LED晶片，該基板包含自至少該表面曝露之第一電力接觸件， 一電子器件板，其具有第二電力接觸件，伴隨該等第一電力接觸件與該等第二電力接觸件電耦合，該電子器件板經附接至該COB總成，且該電子器件板經直接安置於該導熱板上且至少部分覆蓋該COB LED裝置之該基板之該表面，及一直流(DC)電壓介面，其經組態以自一單一外部DC電源供應器接收一DC電壓。
  10. 如請求項9之系統，進一步包括調光器介面電路，該調光器介面電路經組態以自一單一外部調光器致動器接收一DC電壓。
  11. 如請求項10之系統，其中該複數個COB LED裝置子系統之各者進一步包括經電耦合至該單一外部調光器致動器之個別調光器介面電路。
  12. 如請求項9之系統，其中該等COB LED裝置子系統之各者之該COB LED裝置經附接至該各自導熱板之一中心區域。
  13. 一種組裝一晶片直接封裝式(COB)發光二極體(LED)裝置系統之方法，該方法包括：提供一COB LED裝置，其包含經安置於一基板之一表面上之複數個LED晶片，該基板包含自至少該表面曝露之第一電力接觸件；將該COB LED裝置熱耦合至一導熱板，以形成一COB總成；提供具有第二電力接觸件之一電子器件板；相對於該COB總成來定位該電子器件板，使得該等第一電力接觸件 及第二電力接觸件對準；將該等第一電力接觸件及該等第二電力接觸件焊接在一起；及藉由將該電子器件板直接安置於該導熱板上且至少部分覆蓋該COB LED裝置之該基板之該表面，將該導熱板附接至該電子器件板。
  14. 如請求項13之方法，其中該將該導熱板附接至該電子器件板包括使用一黏著劑將該導熱板附接至該電子器件板。
  15. 如請求項13之方法，其中該將該COB LED裝置熱耦合至該導熱板包括將該COB LED裝置附接至該導熱板之一中心區域。
  16. 如請求項13之方法，其中該經提供導熱板包括具有符合該COB LED裝置基板之一形狀之一形狀之一孔隙，且該定位包含將該COB LED裝置配裝於該孔隙內使得至少部分藉由該複數個LED晶片形成之一發光區域延伸於該電子器件板所附接之該導熱板之一表面上方。
  17. 如請求項16之方法，其中該電子器件板進一步包括經形成於其之一中心區域中之一孔隙，該方法進一步包括使該發光區域至少部分延伸穿過形成於該電子器件板之該中心區域中之該孔隙。
  18. 如請求項13之方法，進一步包括將一光學固持器附接至該電子器件板。
  19. 如請求項13之方法，進一步包括在該電子器件板上提供電子元件，該等電子元件包含一調光器介面電路、一或多個直流(DC)-DC轉換器電路、一導電性及控制模組及一交流(AC)-DC轉換器電路中之至少一者。
  20. 如請求項13之方法，進一步包括在該導熱板上或鄰近該導熱板提供至少一個主動或被動冷卻元件。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11435064B1 (en) 2013-07-05 2022-09-06 DMF, Inc. Integrated lighting module
US9964266B2 (en) 2013-07-05 2018-05-08 DMF, Inc. Unified driver and light source assembly for recessed lighting
US11255497B2 (en) 2013-07-05 2022-02-22 DMF, Inc. Adjustable electrical apparatus with hangar bars for installation in a building
US10670250B2 (en) * 2017-12-22 2020-06-02 Lumileds Llc Chip-on-board modular lighting system and method of manufacture
USD877957S1 (en) 2018-05-24 2020-03-10 DMF Inc. Light fixture
CN108644628B (zh) * 2018-06-06 2024-03-29 北京夏禾科技有限公司 高良率低成本大面积柔性oled照明模组
US11116055B2 (en) * 2018-12-27 2021-09-07 Lumileds Llc Time slicing method for multi-channel color tuning using a single current source input
USD1012864S1 (en) 2019-01-29 2024-01-30 DMF, Inc. Portion of a plastic deep electrical junction box
US11051373B2 (en) * 2019-09-06 2021-06-29 Robe Lighting S.R.O. Removable LED module with rotated LED emitter groups
CN211372033U (zh) * 2019-11-19 2020-08-28 漳州立达信光电子科技有限公司 系统化橱柜灯
CN115053346A (zh) * 2019-12-06 2022-09-13 生物辐射实验室股份有限公司 用于图像传感器的具有导热结构的电子部件组件
DE102020107710A1 (de) 2020-03-20 2021-09-23 Micas Ag Funktionsvorrichtungen und Leuchtvorrichtung
US11149916B1 (en) * 2020-04-18 2021-10-19 Xiamen Eco Lighting Co. Ltd. Lighting apparatus with compact size
JP7361906B2 (ja) * 2020-05-13 2023-10-16 シチズン電子株式会社 Ｌｅｄ発光装置及びそれを用いた照明器具
CA3125954A1 (en) * 2020-07-23 2022-01-23 DMF, Inc. Lighting module having field-replaceable optics, improved cooling, and tool-less mounting features
US20230125086A1 (en) * 2021-10-27 2023-04-27 Visual Comfort & Co., Adjustable single-housing recessed lighting system
US11976802B2 (en) 2022-04-13 2024-05-07 Hkc-Us, Llc Modular LED light structure

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201347240A (zh) * 2012-02-27 2013-11-16 Lg Innotek Co Ltd 發光裝置封裝件
CN104235641A (zh) * 2013-06-09 2014-12-24 四川新力光源股份有限公司 超薄式led光引擎
US20150021629A1 (en) * 2013-07-19 2015-01-22 Bridgelux, Inc. Using An LED Die To Measure Temperature Inside Silicone That Encapsulates An LED Array
TW201544759A (zh) * 2014-02-25 2015-12-01 摩勒克斯公司 Ｌｅｄ系統
CN106352254A (zh) * 2016-11-01 2017-01-25 深圳市汇恩电子有限公司 一种模块化可互换led光引擎及灯具系统

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008059468A1 (de) 2008-11-28 2010-06-24 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronische Lampe
EP2633232B1 (en) 2010-10-29 2017-10-04 OSRAM GmbH Lighting assembly
DE102010043220A1 (de) 2010-11-02 2012-05-03 Osram Ag Leuchtvorrichtung und Verfahren zum Zusammenbauen einer Leuchtvorrichtung
US8690389B2 (en) * 2011-05-16 2014-04-08 Molex Incorporated Illumination module
TWM421457U (en) * 2011-07-06 2012-01-21 Ceramate Technical Co Ltd Non-disposable LED lamp with laminated heat dissipation
US20150085503A1 (en) * 2011-08-23 2015-03-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Lighting apparatus
CN105264283B (zh) * 2013-01-10 2018-06-12 莫列斯公司 Led组件
DE102013204862A1 (de) * 2013-03-20 2014-10-09 Osram Gmbh Optoelektronische Baugruppe und Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe
DE102013205998A1 (de) * 2013-04-04 2014-10-09 Osram Gmbh Optoelektronische Baugruppe und Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe
KR101431588B1 (ko) * 2013-04-09 2014-08-29 주식회사 굿엘이디 고효율 ｃｏｂ ｌｅｄ 패키지
CN203395678U (zh) * 2013-08-06 2014-01-15 吴来富 多功能灯具
DE102014111278A1 (de) 2014-08-07 2016-02-11 Osram Opto Semiconductors Gmbh Leuchtdioden-Halter sowie LED-Lampe oder Leuchte zur Beleuchtung
CN204206530U (zh) * 2014-09-15 2015-03-11 皇家飞利浦有限公司 调光器、调光系统和照明系统
US20160201889A1 (en) * 2015-01-09 2016-07-14 Lustrous Technology Ltd. Illumination device and light-emitting module thereof
CN104565953A (zh) 2015-01-24 2015-04-29 杜尉铭 一种灯具
JP6566347B2 (ja) * 2015-03-05 2019-08-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明装置
EP3426976B1 (en) * 2016-03-11 2021-02-24 TE Connectivity Nederland B.V. Socket assembly, light emitter module, and lighting system
JP6678312B2 (ja) * 2016-04-22 2020-04-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明装置
US10804251B2 (en) 2016-11-22 2020-10-13 Cree, Inc. Light emitting diode (LED) devices, components and methods
US10670250B2 (en) * 2017-12-22 2020-06-02 Lumileds Llc Chip-on-board modular lighting system and method of manufacture

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201347240A (zh) * 2012-02-27 2013-11-16 Lg Innotek Co Ltd 發光裝置封裝件
CN104235641A (zh) * 2013-06-09 2014-12-24 四川新力光源股份有限公司 超薄式led光引擎
US20150021629A1 (en) * 2013-07-19 2015-01-22 Bridgelux, Inc. Using An LED Die To Measure Temperature Inside Silicone That Encapsulates An LED Array
TW201544759A (zh) * 2014-02-25 2015-12-01 摩勒克斯公司 Ｌｅｄ系統
CN106352254A (zh) * 2016-11-01 2017-01-25 深圳市汇恩电子有限公司 一种模块化可互换led光引擎及灯具系统

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