專利名稱：由具有l(wèi)ed的可縮放的陶瓷載體構成的陣列的制作方法
由具有LED的可縮放的陶瓷載體構成的陣列本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求I的前序部分的陶瓷二極管載體。根據(jù)所需的熱導性能，用于功率LED的載體可由陶瓷材料如AIN或AI203構成。替代地，可使用由金屬材料如Al構成的金屬載體，但是由于其導電性，所述金屬載體必須在LED組裝之前被非金屬地膠合，或者必須將LED安裝在單個的非傳導結構(載體板)上，這樣即便金屬冷卻體的導熱良好，但由于粘合劑與合成材料的導熱系數(shù)較差(通常在3W/mK以下)，也會使所需的安裝面積(以及冷卻面積)增大或使功率LED的封裝密度降低。由WO 2007/107601 A2已知陶瓷冷卻體I (見圖2a至2d)，也稱作熱沉。該冷卻體I由與散熱的冷卻元件7 (也稱作鰭)一體提供的陶瓷載體本體2構成，其中在載體本體2的表面3上施加燒結的金屬化區(qū)域41，使得冷卻體I可作為電路板使用。金屬化區(qū)域41優(yōu)選由鎢構成，并經(jīng)過化學鍍鎳。圖2a以三維視圖示出具有冷卻元件7的載體本體2,并且圖2b從下方示出了對冷卻元件7的俯視圖。圖2c示出冷卻體I 的縱剖面圖，并且2d示出冷卻體I的表面3。本發(fā)明所基于的任務是，由根據(jù)權利要求I的前序部分的二極管載體制造發(fā)光體。根據(jù)本發(fā)明，該任務通過如下方式解決，即將至少兩個相同的陶瓷二極管載體連接為陣列。由此，僅需制造相同的陶瓷二極管載體，將這些相同的陶瓷二極管載體彼此物理地和電地連接為陣列以制造發(fā)光體。應將陣列理解為相同的元件(即二極管載體)以確定方式的設置。在優(yōu)選實施方式中，二極管載體被置入優(yōu)選由金屬或合成材料制成的框架中。該框架用作為二極管載體的接納裝置。該框架可以實施為平面的，但是也可以實施為三維的。二極管載體優(yōu)選具有作為電和/或機械連接元件的插頭和/或插槽，利用所述插頭和/或插槽相鄰的二極管載體直接或間接地彼此連接。在這種情況下，如果插頭和插槽承擔了框架作用，則可以取消框架。但是，插頭和/或插槽也可以彼此僅用于二極管載體的電相連。為了電連接，插頭和/或插槽的極點必須與導體線路或金屬化區(qū)域連接。在優(yōu)選實施方式中，插頭為尤其是根據(jù)標準GU 5. 3的銷釘，并且插槽與該銷釘相匹配。在該實施方式中，銷釘和插槽也承擔機械連接以及電連接。在替代的優(yōu)選實施方式中，二極管載體通過單獨的連接元件彼此連接。該連接元件也可以是電和/或機械連接元件，或者滿足這兩種功能(機械和電連接)。在優(yōu)選實施方式中，至少在二極管載體的邊緣處設置沒有金屬化區(qū)域和LED的帶區(qū)。該帶區(qū)構成了用于在框架或導軌處固定的陶瓷嵌榫。于是，至少兩個導軌構成框架。帶區(qū)優(yōu)選具有至少一個空隙以用于與螺釘固定。該空隙優(yōu)選構造為半圓形的，并且關于帶區(qū)的長度設置在中心。在二極管載體的相對側上同樣設置具有凹槽的帶區(qū)，其中空隙位于相同的位置處。在優(yōu)選實施方式中，框架還同時用作LED的饋電裝置。為此，框架必須由導電材料、例如由金屬制成。在優(yōu)選實施方式中，框架構造為柔性的，由此易于實現(xiàn)二極管載體的凸狀或凹狀的設置。因此，例如可以將二極管載體彼此安裝為凹狀的，從而使LED的光在約IOOcm的距離內(nèi)聚焦。陣列為了平面發(fā)光是平坦的，并且為了點狀發(fā)光在LED的側上彎曲為凹狀的。二極管載體優(yōu)選可替換地置入、插入、掛入或夾入到框架中，因此可以容易地更換缺損的二極管載體并且易于制造陣列。在優(yōu)選實施方式中，在二極管載體上設置彼此平行的導體線路。每兩個相鄰的導體線路構成LED的饋電裝置。根據(jù)本發(fā)明，用至少兩個相同的陶瓷二極管載體來描述陣列，其中LED被固定在二極管載體上，所述LED的電接線端子與二極管載體的導體線路電連接。陶瓷冷卻體——例如由AIN (具有180W/mK)作為具有陶瓷鰭的基板單片地構造在背面上——由于LED可借助良好導熱的焊接連接(例如具有約60-80W/mK的AuSn)直接安裝到金屬化的冷卻體上而是如此高效的，使得也可以將多個冷卻體直接毗鄰地在大小和數(shù)量上可縮放地設置為陣列。該陣列通過例如由金屬制成的框架利用用于各個冷卻體的夾子 結合在一起。在陣列中可以以不同的角度固定二極管載體，從而形成聚焦的或散射的陣列，或可調(diào)整的陣列。二極管的光色可以是不同的。連同合適的電路，二極管可以在特定的時間間歇性接通。冷卻體可以是對流冷卻的或者流體冷卻的。下面根據(jù)附圖
進一步闡述本發(fā)明。圖2a至2d示出了如上所述的根據(jù)WO 2007/107601 A2的陶瓷冷卻體I。圖I示出了 9個分別具有4*4cm電路面積的相同的正方形的陶瓷二極管載體10，每個二極管載體10分別裝配6個具有相同顏色每個為I瓦的LED 13，這些二極管載體10連接成陣列。各個二極管載體10被置入或掛入金屬框架11中(僅示意性示出)，該金屬框架同時也用作LED 13的饋電裝置(所述饋電裝置在該圖中未示出)。與中間的二極管載體10相反，金屬框架11或陣列在四個角12處略微抬起，使得二極管載體10彼此安裝為凸狀的(在圖中無法看出)。因此，這種凸狀設置將該陣列的LED的光在距離二極管載體10約IOOcm的距離內(nèi)聚焦。由二極管載體10構成的陣列用于平面發(fā)光，但是也可如所述的那樣用于點狀發(fā)光。為此，以不同的角度將二極管載體10這樣固定在金屬框架11中，使得得出聚焦的光。通過翻起角12，形成例如具有光焦點的拋物線狀的設置。陣列也可以是平坦的以用于平面發(fā)光或者被彎曲用于點狀發(fā)光。二極管載體10由與散熱的冷卻元件7 (也稱作鰭)一體提供的陶瓷載體本體2構成，其中在載體本體2的表面3上施加燒結的金屬化區(qū)域(見圖2)，使得載體本體2用作為電路板。金屬化區(qū)域優(yōu)選由鎢構成，并且經(jīng)過化學鍍鎳。所述陣列的一種應用優(yōu)選是在外科手術室中用于外科中的使用。另外的優(yōu)選應用可能是-街道照明-室內(nèi)/室外物體照明-泛射光圖3a、3b以俯視圖3a和以剖面圖3b示出根據(jù)本發(fā)明的陶瓷的二極管載體10，該二極管載體10由冷卻體I或陶瓷的載體本體2構成，該冷卻體I或陶瓷的載體本體2與散熱的陶瓷冷卻元件7、這里為鰭一體提供。冷卻元件7如圖2中所示那樣設置在載體本體2的一側上，并且以梳狀與載體本體2呈直角。在載體本體2的表面3上施加燒結的金屬化區(qū)域41作為導體線路42，使得二極管載體10具有帶有極好導熱性的電路板的功能。在該實施方式中，5個LED 13被固定在二極管載體10上，這些LED與其電導線被焊到金屬化區(qū)域41上。為了將兩個或更多個二極管載體10導電和/或機械連接為陣列，所述二極管載體10具有插頭和/或插槽作為連接元件，利用這些連接元件二極管載體直接或間接地彼此連接。在所示實施方式中，插頭為尤其是根據(jù)標準GU 5.3的銷釘6，并且插槽與該銷釘相匹配。圖3示出了僅具有插頭的實施方式，所述插頭在此由銷釘6構成。這些銷釘6— —每個插頭設有兩個銷釘6——設置在二極管載體10的邊緣區(qū)域處，其中插頭6位于二極管載體10的相對側處。為了連接兩個二極管載體10，在此使用單獨的連接元件8。在這里示出的變型方案中，該連接元件8是具有貫穿孔14的矩形或正方形的板。二極管載體10處的銷釘6以建立電接觸的方式插入到所述孔14中。每個連接元件8具有4個孔14。連接元件8上的每兩個孔14彼此電相連。為了將二極管載體10固定在框架中，所述二極管載體10至少在邊緣處具有沒有金屬化區(qū)域41并且沒有LED 13的帶區(qū)4。該帶區(qū)4由此構成了用于固定在框架或導軌中的陶瓷嵌榫。于是至少兩個導軌構成框架。帶區(qū)4具有至少一個空隙5以用于與優(yōu)選螺釘固定。
權利要求
1.一種陶瓷二極管載體(10)，包括與散熱的陶瓷冷卻元件(7) —體連接的陶瓷載體本體(2)，其中在載體本體(2)的表面上設置燒結的金屬化區(qū)域(41)作為導體線路，并且LED(13)能固定在二極管載體(10)上，LED的電接線端子能與導體線路電連接，其特征在于，將至少兩個相同的陶瓷二極管載體(10)連接為陣列。
2.根據(jù)權利要求I所述的二極管載體，其特征在于，所述二極管載體(10)被置于優(yōu)選由金屬或合成材料制成的框架(11)中。
3.根據(jù)權利要求I所述的二極管載體，其特征在于，所述二極管載體具有插頭和/或插槽作為電和/或機械連接元件，利用所述插頭和/或插槽相鄰的二極管載體(10)直接或間接地彼此連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的二極管載體，其特征在于，所述插頭為尤其是根據(jù)標準GU.5.3的銷釘(6)，并且所述插槽與該銷釘(6)相匹配。
5.根據(jù)權利要求I至4之一所述的二極管載體，其特征在于，所述二極管載體(10)通過單獨的連接元件(8)彼此連接。
6.根據(jù)權利要求I至5之一所述的二極管載體，其特征在于，至少在所述二極管載體(10)的邊緣處設置沒有金屬化區(qū)域(41)和LED (13)的帶區(qū)(4)。
7.根據(jù)權利要求6所述的二極管載體，其特征在于，所述帶區(qū)(4)具有至少一個空隙(5)以用于固定。
8.根據(jù)上述權利要求之一所述的二極管載體，其特征在于，所述框架(11)同時也用作LED (13)的饋電裝置。
9.根據(jù)上述權利要求之一所述的二極管載體，其特征在于，所述框架(11)被構造為柔性的。
10.根據(jù)上述權利要求之一所述的二極管載體，其特征在于，所述陣列為了平面發(fā)光是平坦的并且為了點狀發(fā)光在LED(13)的側上彎曲為凹狀的。
11.根據(jù)上述權利要求之一所述的二極管載體，其特征在于，所述二極管載體(10)優(yōu)選以可替換的方式置入、插入、掛入或夾入到框架(11)中。
12.根據(jù)上述權利要求之一所述的二極管載體，其特征在于，在二極管載體(10)上設置彼此平行的導體線路(42)。
13.一種具有至少兩個根據(jù)權利要求I至12之一所述的陶瓷二極管載體(10)的陣列，其特征在于，LED(13)固定在二極管載體(10)上，所述LED的電接線端子與二極管載體(10)的導體線路(42)電連接。
全文摘要
本發(fā)明描述陶瓷二極管載體(10)，其包括與散熱的陶瓷冷卻元件(7)一體連接的陶瓷載體本體(2)，其中在載體本體(2)的表面(3)上設置燒結的金屬化區(qū)域(41)作為導體線路，并且LED(13)能固定在二極管載體(10)上，所述LED的電接線端子可與導體線路電連接。為了由陶瓷二極管載體(10)制造發(fā)光本體，建議將至少兩個相同的陶瓷二極管載體(10)連接為陣列。
文檔編號F21K99/00GK102844607SQ201080049112
公開日2012年12月26日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權日2009年10月27日
發(fā)明者A·多恩, A·蒂姆, S·格雷格, K·布勞恩, A·法伊特爾 申請人:陶瓷技術有限責任公司