制造發(fā)光組件的方法技術(shù)

一種制造發(fā)光組件的方法，所述方法包括：將一個或多個發(fā)光二極管(LED)連接至印刷電路板，所述連接的發(fā)光二極管(LED)可通過所述印刷電路板的電路與電源連接；以及將重疊模塑材料嵌件模塑在所述印刷電路板的鄰近所述發(fā)光二極管(LED)的至少多個部分上，所述重疊模塑材料具有大于約100℃的熔解溫度并且具有大于或約為1W/m·K的導(dǎo)熱系數(shù)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

下文涉及照明領(lǐng)域。尤其涉及基于LED的發(fā)光組件，包括用于撓性發(fā)光條(flexible lighting strip)的基于LED的發(fā)光組件模塊。然而，以下還將提供結(jié)合發(fā)光組件的應(yīng)用、用于、與發(fā)光組件相關(guān)的電子裝置、以及使用發(fā)光組件的應(yīng)用，例如照明、發(fā)光槽型字(照明槽型字，illuminated channel lettering)、邊界照明(border lighting),等等。
技術(shù)介紹
發(fā)光二極管(LED)用于發(fā)光組件，在其中它們具有白熾光、熒光、以及其他發(fā)光技術(shù)的某些優(yōu)點(diǎn)。例如，LED小巧、耐用、相對能量高效、可在低電壓下工作，等等。在通常的設(shè)置方案中，ー個或多個LED與印刷電路板連接，并可通過印刷電路板的電路與電源相連。如果電源與LED不直接相容(例如，將IlOV的AC民用電壓(house voltage)應(yīng)用于通常在幾伏特的DC下工作的LED)，那么印刷電路還可包括將功率轉(zhuǎn)換為可修正的形式以驅(qū)動LED的功率調(diào)制電路(power conditioning circuitry)。可替代地或另外地,AC/DC轉(zhuǎn)換器、DC電源、或其他功率調(diào)制部件可介于(插入)110VAC與印刷電路板之間。發(fā)光組件中的高亮度LED通常在相對較低的電壓卻相對較高的電流下工作。向商品化的高亮度LED輸入的總電功率通常是在每個LED幾百毫瓦至幾瓦的水平。因而，所關(guān)注的是如何有效去除廣生的熱。ー種已知的用于去除LED工作過程中產(chǎn)生的多余的熱的方法是使用金屬散熱件(heat sink) ο Luxeon LED 發(fā)身寸體(emitterノ(ロ丁由 LuminLeds Lighting、LLC、San Jose、CA獲得)和一些其他的商品化高亮度LED包括金屬散熱塊(heat slug)，半導(dǎo)體芯片連接在金屬散熱塊上或以其他方式與其熱接觸。為了獲得小巧的外形，LED的金屬散熱塊不可太大，并且通常要向較大的外部散熱件(其將熱散逸至周圍的環(huán)境中)導(dǎo)熱。因而，將LED安裝在金屬散熱件上。在ー些發(fā)光組件中，將金屬散熱件結(jié)合至印刷電路板中。這種復(fù)合板通常稱作金屬芯印刷電路板。金屬散熱件增加了發(fā)光組件的實(shí)際成本(substantial cost)與重量，并且在散熱方面相對低效。通常的散熱件金屬，如銅，具有高密度，使得散熱件大且重。此外，用于將熱散逸至環(huán)境中的表面積與金屬散熱件的表面積相對應(yīng)。為了實(shí)現(xiàn)與環(huán)境良好的熱結(jié)合，金屬散熱件通常包括散熱片或其他輻射(散熱)結(jié)構(gòu)，其増大了散熱件的重量和體積?？蛇x擇地，由通風(fēng)機(jī)(fan)產(chǎn)生的強(qiáng)制空氣對流可用于增加向環(huán)境中的熱傳遞，或者可結(jié)合活性水冷卻(active water cooling)。然而,這些方法增加了實(shí)際成本、體積、以及發(fā)光組件的復(fù)雜性。金屬散熱件的另ー個問題是由LED至金屬散熱件的熱路徑具有受限的面積。如果通過安裝導(dǎo)線來安裝LED，熱路徑可能被限制為導(dǎo)線的面積。在一些發(fā)光組件中，將導(dǎo)熱底層填充材料置于LED與金屬芯印刷電路板之間以便于熱傳遞。這種底層填料，特別是當(dāng)其與具有整體散熱塊的LED結(jié)合使用時，實(shí)質(zhì)上增大了熱路徑面積，但熱路徑面積通常不能實(shí)質(zhì)上增大到超出LED的總覆蓋面積。在一些其他方法中，使用導(dǎo)熱材料來灌封(pot) LED。例如,Roney等的美國專利第5，632，551號和Roney等的美國專利第5，528，474號公開了灌封的LED組件。通常，灌封材料是雙組分環(huán)氧樹脂或其他雙組分灌封材料(當(dāng)其用于發(fā)光組件時，將其進(jìn)行結(jié)合或混合，且隨后被固化)。在固化過程中發(fā)生在混合物中的縮聚作用、加成反應(yīng)、或其他化學(xué)過程，導(dǎo)致發(fā)光組件的LED周圍的灌封材料凝固。灌封可提供LED與散熱件之間較大的熱接觸面積，但具有某些其他缺點(diǎn)。在固化過程中通常需要一個容器或殼體以保持處于液態(tài)形式的灌封材料。容器或殼體增加了發(fā)光組件的重量和體積，并且對于某些小型(low-profile)發(fā)光組件存在問題。此外，灌封材料本身通常不具有足夠的熱質(zhì)(thermal mass)以耗散由LED產(chǎn)生的熱。因而,在基于LED的發(fā)光組件中通常以與金屬散熱件結(jié)合的方式來進(jìn)行灌封。下文關(guān)注克服了上述局限性及其他的改進(jìn)的裝置和方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
根據(jù)一個方面，公開了一種，該方法包括將一個或多個發(fā)光二極管(LED)連接至印刷電路板，所述連接的發(fā)光二極管(LED)可通過所述印刷電路板的電路與電源連接；以及將重疊模塑材料嵌件模塑在所述印刷電路板的鄰近所述發(fā)光二極管(LED)的至少多個部分上，所述重疊模塑材料具有大于約100°C的熔解溫度并且具有大于或約為lW/m K的導(dǎo)熱系數(shù)。優(yōu)選的是，嵌件模塑包括將具有所述連接的發(fā)光二極管(LED)的所述印刷電路板置于模具中；將熔解形式的所述重疊模塑材料注射入所述模具中，熔解的所述重疊模塑材料在所述模具中固化以形成固定于所述印刷電路板的鄰近所述LED的至少多個部分的重疊模塑件；以及在所述固化之后，將具有所述固定的熱塑性重疊模塑件的所述印刷電路板從所述模具中移出。有利的是，所述模具具有隔離區(qū)，所述隔離區(qū)用于在具有所述連接的發(fā)光二極管(LED)的所述印刷電路板置于所述模具中時容納所述發(fā)光二極管(LED)，所述隔離區(qū)用于至少防止所述發(fā)光二極管(LED)的光輸出孔隙在注射所述重疊模塑材料期間被所述重疊模塑材料覆蓋。可選的是，重疊模塑材料選自由熱塑性材料和熱固性材料組成的組中。可選的是，重疊模塑材料具有大于或約為10W/m K的導(dǎo)熱系數(shù)。優(yōu)選的是，重疊模塑材料具有大于或約為10W/m K的導(dǎo)熱系數(shù)。優(yōu)選的是，所述連接包括連接一個或者多個發(fā)光二極管至不包括金屬芯的印刷電路板。 優(yōu)選的是，所述連接包括連接一個或者多個發(fā)光二極管至包括金屬芯的印刷電路板。優(yōu)選的是，所述嵌件模塑包括將所述重疊模塑材料嵌件模塑在所述印刷電路板的鄰近所述發(fā)光二極管(LED)的至少多個部分上，而所述重疊模塑材料不覆蓋一個或者多個所述發(fā)光二極管(LED)的光輸出孔隙。有利的是，發(fā)光二極管(LED)的光輸出孔隙包括所述發(fā)光二極管(LED)的透鏡。可選的是，發(fā)光二極管(LED)的光輸出孔隙包括置于每個所述發(fā)光二極管(LED)之上的透光蓋。有選的是，將所述重疊模塑材料嵌件模塑在所述印刷電路板的兩個主表面上。 根據(jù)本專利技術(shù)提出，連接和嵌件模塑被重復(fù)多次，以產(chǎn)生多個發(fā)光組件，每個所述發(fā)光組件包括一個或多個連接至印刷電路板的發(fā)光二極管(LED)，所述印刷電路板由獨(dú)立式高導(dǎo)熱材料重疊模塑件覆蓋在所述印刷電路板的兩個主表面，所述方法還包括在嵌件模塑之前，將所述發(fā)光組件的所述印刷電路板電地和機(jī)械地連接至撓性電纜，所述撓性電纜包括多條撓性導(dǎo)線以及在撓性導(dǎo)線周圍的絕緣層。根據(jù)本專利技術(shù)的一個優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案，連接和嵌件模塑產(chǎn)生ー個發(fā)光組件，所述發(fā)光組件包括一個或多個連接至印刷電路板的發(fā)光二極管(LED)，所述印刷電路板由獨(dú)立式高導(dǎo)熱材料重疊模塑件覆蓋在所述印刷電路板的兩個主表面。根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面提出一種，所述方法包括將ー個或多個發(fā)光二極管(LED)連接至印刷電路板，連接的所述ー個或多個LED可通過所述印刷電路板的電路與電源連接；以及將熱塑性材料再流經(jīng)過所述印刷電路板的鄰近所述ー個或多個LED的至少多個部分上，所述熱塑性材料具有大于約100°C本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：杰弗里·諾爾，馬修·姆拉科維奇，
申請(專利權(quán))人：吉爾科有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：