保持架的制作方法
【專利摘要】提供一種保持架，保持架包括具有開孔的基部，第一端子和第二端子，成型到所述基部，所述第一端子和第二端子中的每一個端子均包括構造為壓靠表面觸點的至少一個翼片，并且還均包括至少一個觸點，其中所述翼片位于所述開孔中，所述觸點位于鄰近所述保持架的所述外邊緣處。具有LED發(fā)射器的LED陣列能夠定位為使得LED發(fā)射器位于所述開孔中。保持架包括能夠焊接到LED陣列的表面觸點上的墊。保持架還包括電連接到墊的觸點。墊和觸點能夠由插入成型到基部的端子設置?；磕軌虬蛇B接器，該集成連接器具有在其中延伸的端子的觸點。
【專利說明】保持架
[0001]本申請是 申請人:為“莫列斯公司”、申請日為2013年01月05日、申請?zhí)枮?01320003206.0、發(fā)明名稱為“保持架、LED模塊和LED系統(tǒng)”的申請的分案申請。
[0002]相關申請的參考
[0003]本申請主張于2012年I月5日提交的美國臨時申請第61/583，270號、2012年I月11日提交的第61/585，325號、2012年I月18日提交的第61/587，997號、2012年7月16日提交的第61/672，084號以及2012年12月3日提交的第61/732，754號的優(yōu)先權，在此全部申請通過援引而整體并入。
【技術領域】
[0004]本申請涉及發(fā)光二極管(LED)技術的領域，更具體地涉及適合用于大體積應用的設計，即，本申請涉及一種保持架。
【背景技術】
[0005]許多公司提供LED陣列。例如，BRIDGEUX提供能夠滿足大范圍照明需求的多種LED陣列。然而，仍存在的一個問題是LED陣列的成本由于制造方面的限制仍然昂貴。這造成最終系統(tǒng)(例如電燈泡)的價格對于消費者而言沒有吸引力。因此，在進行實質努力來降低LED陣列的成本。
[0006]趨于使LED陣列成本昂貴的一個特征是支撐LED的基板。基板為LED帶來許多益處，并且在支撐LED時是必須的。然而，從應用的觀點而言，由于基板制成較大時成本昂貴而制成較小時難以控制，因此基板會造成一些問題。另外，現(xiàn)有的保持架常常趨于需要插入集線器(wire wrap)的裸線來接納線，或者需要焊接到LED陣列的線。盡管這些構造對于某些應用是合適的，但是一些其他的應用更期望以簡單的方式來電連接到LED陣列。因此，能夠對支撐LED陣列的支架進行改進將是有益的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于上述問題而提出了本申請，本申請的目的在于提供了一種能夠直接焊接到LED陣列的保持架及使用該保持架的LED模塊和LED系統(tǒng)。
[0008]提供能夠直接焊接到LED陣列的保持架。保持架包括兩個或多個具有墊的端子，墊構造成焊接到LED陣列上的觸點和構造成連接到電源的觸點。所述的觸點能夠構造成焊接到匹配的連接器，并也能構造成接合匹配的連接器。保持架能夠包括與兩個觸點集成的連接器。如果需要，集成連接器能夠包括凹部和能夠延伸到凹部中的兩個觸點。
[0009]LED模塊包括LED陣列和焊接到LED陣列的保持架。保持架能夠包括允許LED模塊容易安裝在插座上的LED模塊。保持架也能包括集成連接器。如果LED陣列具有排列在LED陣列的頂表面的觸點，保持架能夠包括在其他區(qū)域排列的觸點，以便允許不同的連接構造。保持架能夠包括集成連接器。
[0010]具體地，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種保持架，包括:基部，所述基部是絕緣的且包括外邊緣和開孔；第一墊和第一觸點，所述第一墊和所述第一觸點電連接在一起；第二墊和第二觸點，所述第二墊和所述第二觸點電連接在一起并與所述第一墊和所述第一觸點電絕緣，其中所述基部支撐所述第一墊和第二墊以及所述第一觸點和第二觸點，以及所述第一墊和第二墊均提供構造為連接到表面觸點的一表面。
[0011]其中所述第一墊和所述第二墊鄰近所述開孔，以及所述第一觸點和所述第二觸點鄰近所述外邊緣。所述第一觸點和所述第二觸點是豎直觸點。所述第一觸點和所述第二觸點位于一凹部中并且是豎直觸點。其中所述第一墊和所述第一觸點是第一端子，所述第二墊和所述第二觸點是第二端子，所述第一端子和所述第二端子插入成型在所述基部中。
[0012]所述的保持架還包括插入成型在所述基部中的第三端子和第四端子，所述第三端子和第四端子分別包括構造為連接到所述表面觸點的第三墊和第四墊，以及遠離所述第一觸點和第二觸點延伸的第三觸點和第四觸點。
[0013]所述第一觸點和所述第二觸點位于一凹部中，以及所述第三觸點和所述第四觸點位于一擱架上。所述第一觸點和所述第二觸點是豎直觸點，以及所述第三觸點和所述第四觸點是水平觸點。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種LED模塊，包括:LED陣列，具有支撐LED發(fā)射器的板和設置在所述板的第一表面上的第一表面觸點和第二表面觸點，所述第一表面觸點是陽極，所述第二表面觸點是陰極；以及保持架，安裝到所述LED陣列，所述保持架包括絕緣的基部，并且包括與LED發(fā)射器對齊的開孔，所述基部支撐第一墊、第二墊、第一觸點和第二觸點，所述第一觸點電連接到所述第一墊，所述第二觸點電連接到所述第二墊，其中所述第一墊和所述第二墊分別焊接到所述第一表面觸點和所述第二表面觸點。
[0015]其中所述第一墊和所述第二墊以及所述第一觸點和第二觸點由所述保持架上設置的第一鍍層和第二鍍層形成，所述第一鍍層和第二鍍層均彼此電隔離，并且將所述第一墊和所述第二墊的其中之一耦接到所述第一觸點和所述第二觸點的其中之一。
[0016]所述第一墊和所述第一觸點由第一端子形成，以及所述第二墊和所述第二觸點由第二端子形成。所述第一端子和所述第二端子插入成型到所述基部中。
[0017]所述保持架還包括插入成型到所述基部中的第三端子和第四端子，所述第三端子和第四端子分別包括第三墊和第四墊，以及第三觸點和所述第四觸點，所述第三墊和所述第四墊分別焊接到第三表面觸點和第四表面觸點，所述第三觸點和所述第四觸點位于與所述第一觸點和所述第二觸點相對的位置處。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供一種保持架，包括:基部，具有外邊緣和開孔；第一端子和第二端子，成型到所述基部，所述第一端子和第二端子中的每一個端子均包括構造為壓靠表面觸點的至少一個翼片，并且還均包括至少一個觸點，其中所述翼片位于所述開孔中，所述觸點位于鄰近所述保持架的所述外邊緣處。
[0019]其中每個端子包括沿相反方向延伸的兩個翼片。
[0020]發(fā)明還提供了一種LED系統(tǒng)，包括:散熱器；LED模塊，LED模塊，包括:LED陣列，具有支撐LED發(fā)射器的板和設置在所述板的第一表面上的第一表面觸點和第二表面觸點，所述第一表面觸點是陽極，所述第二表面觸點是陰極；以及保持架，安裝到所述LED陣列，所述保持架包括絕緣的基部，并且包括與LED發(fā)射器對齊的開孔，所述基部支撐第一墊、第二墊、第一觸點和第二觸點，所述第一觸點電連接到所述第一墊，所述第二觸點電連接到所述第二墊，其中所述第一墊和所述第二墊分別焊接到所述第一表面觸點和所述第二表面觸點。以及蓋，構造為將所述LED模塊固定到散熱器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]本發(fā)明以示例的形式示出且并不限于附圖，附圖中相同的附圖標記指示相同的元件，附圖中:
[0022]圖1示出LED模塊的實施例的立體圖。
[0023]圖2示出圖1描述的實施例的部分立體分解圖。
[0024]圖3示出保持架的實施例的立體圖。
[0025]圖4示出圖3所示的保持架的俯視圖。
[0026]圖5示出圖3描繪的實施例的另一立體圖。
[0027]圖6示出圖3描繪的保持架的仰視圖。
[0028]圖7示出圖1描繪的實施例的橫截面的立體圖。
[0029]圖8示出圖7描繪的實施例的部分立體分解圖。
[0030]圖9示出圖8描繪的實施例的另一立體圖。
[0031]圖10示出保持架的另一實施例的立體圖。
[0032]圖11示出圖10描繪的實施例的另一立體圖。
[0033]圖12示出LED模塊的片材的實施例的俯視圖。
[0034]圖13示出圖12描繪的實施例的簡化立體圖。
[0035]圖14示出LED模塊的實施例的示意性俯視圖。
[0036]圖15示出圖14描繪的實施例的側視圖。
[0037]圖16示出LED組件的實施例的立體圖。
[0038]圖17示出圖16描繪的實施例的部分立體示意圖。
[0039]圖18示出蓋和LED模塊的實施例的立體圖。
[0040]圖19示出圖18描繪的實施例的另一立體圖。
[0041]圖20示出沿線20 - 20截取的圖19描繪的實施例的橫截面的立體圖。
[0042]圖21示出沿線21 - 21截取的圖19描繪的實施例的橫截面的立體圖。
[0043]圖22示出圖21描繪的實施例的另一立體圖。
[0044]圖23示出蓋和保持架的實施例的部分立體分解圖。
[0045]圖24示出蓋的實施例的立體圖。
[0046]圖25示出圖24描繪的實施例的部分立體分解圖。
[0047]圖26示出保持架和蓋的實施例的簡化立體圖。
[0048]圖27示出保持架的實施例的立體圖。
[0049]圖28示出圖27描繪的保持架的另一立體圖。
[0050]圖29示出圖27描繪的保持架的另一立體圖。
[0051 ]圖30示出保持架和LED陣列的實施例的簡化立體圖。
[0052]圖31示出沿線31 — 31截取的圖30描繪的實施例的橫截面的立體圖。
[0053]圖32示出圖31描繪的實施例的部分立體分解圖。
[0054]圖33示出保持架和LED陣列接口的示意性視圖。[0055]圖34示出LED組件的實施例的立體圖。
[0056]圖35示出圖34描繪的實施例的部分立體分解圖。
[0057]圖36示出電路板組件的實施例的立體圖。
[0058]圖37示出電路板組件的實施例橫截面的立體圖。
[0059]圖38示出電路板組件的另一實施例的立體圖。
[0060]圖39示出LED模塊的實施例的立體圖。
[0061]圖40示出圖39描繪的實施例的簡化立體圖。
[0062]圖41示出可用于圖39描繪的LED模塊的保持架的實施例的立體圖。
[0063]圖42示出能夠用于LED保持架的端子的實施例的立體圖。
[0064]圖42 A示出適合用于LED保持架的端子的另一實施例的立體圖。
[0065]圖43示出使用載體形成的LED模塊的實施例的立體圖。
[0066]圖44示出LED模塊的實施例的立體圖。
[0067]圖45示出圖44描繪的實施例移走LED陣列的立體圖。
[0068]圖46示出類似圖44描繪的模塊的LED模塊的部分實施例的立體圖。
[0069]圖47示出LED模塊的另一實施例的立體圖。
[0070]圖48示出保持架的一部分移走后的LED模塊的實施例的立體圖。
[0071]圖49示出圖48描繪的LED模塊的實施例的立體圖。
[0072]圖50示出圖49描繪出的保持架的一部分移走后的實施例的立體圖。
[0073]圖51示出保持架的一部分移走后的LED模塊的實施例的部分立體分解圖。
[0074]圖52示出使用載體形成的LED模塊的實施例的部分立體圖。
[0075]圖53示出使用載體形成的LED模塊的實施例的部分立體圖。
[0076]圖54示出LED模塊焊接到兩個連接器的實施例的立體圖。
[0077]圖55示出LED模塊焊接到兩個連接器的另一實施例的立體圖。
[0078]圖56示出LED組件的蓋在打開位置的實施例的立體圖。
[0079]圖57示出LED組件的蓋在關閉位置的實施例的立體圖。
[0080]圖58示出在匹配到匹配連接器之前的LED模塊的實施例的立體圖。
[0081]圖59示出在匹配到匹配連接器之后的LED模塊的實施例的立體圖。
[0082]圖60示出保持架的實施例的立體圖。
[0083]圖61示出保持架的實施例的立體圖。
[0084]圖62示出沿線62 — 62截取的圖61描繪的實施例的立體圖。
[0085]圖63示出集成連接器的實施例的立體圖。
[0086]圖64示出適合用于保持架的端子的實施例的立體圖。
[0087]圖65示出圖64描繪的端子的側視圖。
[0088]圖66示出保持架的實施例的立體圖。
[0089]圖67示出圖66描繪的保持架的實施例的另一立體圖。
[0090]圖68示出如圖67描繪的墊的實施例的立體放大圖。
[0091]圖69示出適合用于保持架的端子的實施例的立體圖。
[0092]圖70示出保持架的實施例的立體圖。
[0093]圖71示出圖70描繪的保持架的實施例的另一立體圖。[0094]圖72示出沿線72 — 72截取的圖70描繪的實施例的橫截面的立體圖。
[0095]圖73示出集成連接器的實施例的立體圖。
[0096]圖74示出適合與圖73描繪的集成連接器使用的端子的實施例的立體圖。
[0097]圖75示出不需要焊接附接到LED陣列的保持架的實施例的立體圖。
【具體實施方式】
[0098]以下的詳細說明描述了示意性實施例，但并不旨在限制到詳細描述中所披露的組合。如能夠理解的，某些特征是結合具體實施例示出的，但并不是限制于該具體實施例的應用。因此，除非另外說明，在此公開的特征可組合在一起形成另外的組合，且為了簡潔，該另外的組合未另外示出。
[0099]以下討論LED模塊和其潛在的應用。如能夠理解的，LED變得越來越高效，且通過陣列的使用，可直接從LED陣列獲得足夠的光，從而能夠為許多應用提供照明，例如筒燈和傳統(tǒng)電燈泡。然而，已經(jīng)確定，隨著效率的持續(xù)改進，LED的潛在尺寸成為問題，這是因為如果陣列變得足夠小，則對LED陣列的控制存在挑戰(zhàn)。另外，即使具有相對高的效率，也期望通過6 — 8 w的功率來提供800流明范圍的輸出。因此這些設計必然存在頑固的熱問題。
[0100]還應注意，可使用任何所期望的LED陣列。實踐確定，對于所示出的保持架而言，較小的LED陣列(小于15mmX 15mm的那些LED陣列)是有益的。這種小的LED陣列在傳統(tǒng)燈具環(huán)境下的控制成為問題，且很難集成到較大組件中。因此，盡管特征不限于特定尺寸的LED陣列，但是，除非另外說明，較小的LED陣列會更能體現(xiàn)本申請的最佳益處。
[0101]如能夠理解的，LED模塊包括LED陣列和保持架，保持架提供連接并允許LED陣列以簡單直接的方式安裝在期望位置。對于某些應用，LED模塊能夠焊接到正確位置。在其他應用中，更加期望具有能夠不需要焊接線就能夠安裝在插座中的LED模塊。
[0102]圖1至圖9中示出了具有LED陣列和保持架30的LED模塊10的實施例的細節(jié)。如能夠理解的，所提供的關于LED陣列20的細節(jié)是示意性的。因此，所描述的方案不限于所描繪的LED陣列，而是適用于包括板22和LED發(fā)射器26的任何LED陣列，板22具有包括觸點28a、28b (也可被稱為表面觸點)的絕緣層24，LED發(fā)射器26包括一個或多個LED芯片并可被磷光體層覆蓋。如能夠理解的，本設計非常適合使用具有頂置觸點的LED陣列。熱層23能夠添加到板22，以減小板22與支撐表面之間的熱阻，該支撐表面可作用為散熱器。實際上，在大多數(shù)應用中，熱層將是期望的，雖然在此未就其他實施例討論熱層，但是對于最終制得的模塊而言，其常常包括熱層。熱層23能夠構造為在板22與支撐表面之間提供低熱阻。另外，熱層23能夠絕緣以提供電隔離。在許多應用中，熱層的大小能夠稍大于板，以便確保合適的漏電/間隙。為了易于安裝，熱層能夠包括將熱層容易地固定到板上的粘接側。
[0103]保持架30包括能夠由絕緣材料(例如期望的樹脂)構成的基部32，基部32具有外邊緣32a和與LED發(fā)射器對齊的開孔33。開孔33可包括斜面。保持架包括經(jīng)由墊35b電連接到LED陣列20上的觸點的端子35。端子35是鍍到基部32上的端子并包括觸點35a、35c和由橋35d連接的墊35b。如以下將討論的，可選實施例能夠包括更常規(guī)的端子設計。然而，如能夠理解的，許多描繪的實施例包括保持架，保持架包括集成端子(在保持架的表面上直接形成的或插入成型到保持架)。在提供允許緊湊固定LED陣列的開孔的同時將端子集成到保持架上在許多應用中是有益的。一個益處是保持架能夠構造成包括集成連接器系統(tǒng)，該集成連接器系統(tǒng)構造成與其他連接器匹配。這種構造能夠實質上改進LED模塊10在應用中封裝的能力。
[0104]如從圖1-圖3能夠理解的，如果LED陣列20上的觸點被認為是水平的，則保持架30能夠提供豎直觸點(例如，陣列上的觸點能夠與保持架上的觸點正交)。這樣設置的一個益處是允許保持架豎直插入插座中，這對自動操作和解決其他封裝限制是有益的。這樣允許相對緊湊的封裝(NXM定義的區(qū)域小于150mm2)，使得區(qū)域N’ XW能夠小于200mm2。對于較大模塊，例如以下討論的星封裝，包括集成連接器的LED陣列能夠小于500_2。自然地，增大模塊的尺寸是期望的，且對于較大LED陣列而言也是必需的。
[0105]圖10和圖11示出了包括適合于與匹配連接器豎直接合的突出端子135、136的保持架130的實施例。在某些視圖中，保持架(還有其他保持架實施例)被描繪為四個四分之一的組合。盡管這種結構是可能的，但是在大多數(shù)的應用中，保持架是經(jīng)由模型工藝形成的一件式結構，因此除非另外說明，分模線可忽略。
[0106]如能夠理解的，保持架130包括基部130a，基部130a具有包括斜面的開孔133。端子135、136設置在基部130a，并分別包括第一豎直觸點135a、136a、墊135b、136b、橋135c、136c、第二豎直觸點135d、136d和連接橋135e、136e。第二豎直觸點135d、136d位于突出部140上。如能夠理解的，這種構造對于期望具有位于凹部中的匹配觸點的應用(例如，插座是接觸安全的)是有益的。突出部能夠用導電材料電鍍(如圖27-圖29示出的)。然而，如能夠理解的，電鍍能夠選擇性地應用(通過使用激光直接結構化或二次注模成型工藝)，且無需設置在圖27-圖29描繪的所有位置。另外，如果期望，鍍層可用插入成型到基部130a的端子代替。保持架130進一步包括旨在繞匹配LED陣列的周邊延伸的唇部142。
[0107]圖12和圖13示出了設置多個保持架130且作為片材150被成批處理的情形，為了簡潔圖13中省略框架。片材150包括構件154、152和156，以在處理保持架130時支撐保持架130。處理片材的一個優(yōu)點是，能夠同時使許多LED陣列更經(jīng)濟地分別焊接到保持架。然而，如果需要，此設計也可優(yōu)化為卷，以可以進行卷處理，因此保持架能夠串聯(lián)而非并聯(lián)處理。
[0108]如能夠理解的，已經(jīng)確定在主環(huán)境下，具有允許基本撓性的簡單LED模塊將是有利的。然而，如果需要，LED模塊也可包括光學器件(可以是透鏡、反射器、簡單蓋或它們的一些組合)。圖14和圖15以示意性方式示出這種設計。具體地，保持架180包括位于開孔183上的反射器125。為了幫助支撐反射器182，設置臺肩184。
[0109]圖16至圖25示出用于安裝在LED模塊(例如包括保持架130的LED模塊110)并將其固定到散熱器105的蓋160的實施例。應注意，散熱器的形狀和大小可以在寬廣的范圍內(nèi)，所描述的散熱器105僅表示一個概念而并不用于限制。反而，如能夠容易理解的，只要散熱器能夠提供LED陣列所需的熱耗散，散熱器可具有任何期望的形狀(例如燈具或燈泡的內(nèi)表面)。
[0110]蓋160能夠用一個或多個緊固件161緊固到散熱器。蓋160可包括允許端子用戶簡單插入線以電連接到LED模塊的集線器。如能夠理解，蓋160構造為使模塊210壓貼散熱器，幫助確保LED陣列與支撐表面(例如，散熱器)之間的低熱阻，該低熱阻優(yōu)選小于3C/W并更優(yōu)選小于2C/W。蓋160包括具有開孔163的基部162。緊固件開口 164構造為接納相應的緊固件，蓋160還包括具有袋狀部169的端子罩165，袋狀部169能夠接納端子170并與進線開孔168相通，端子罩165能夠包括與開孔163對齊的斜面166，以便改進光學性能。端子罩支撐匹配的端子170,該匹配的端子170構造為接合由模塊210支撐的端子。模塊210包括保持架130和LED陣列20。為了改進熱性能模塊210還可包括熱層23。如能夠理解的，包括相對的臂172、173的端子170構造為以滑動方式接合LED模塊210上的端子135、136的豎直觸點，以有助于確?？煽康碾娊佑|。
[0111]所描述的設計的一個益處是，緊湊的LED模塊能夠與蓋牢固地安裝在散熱器上，并不需要額外的焊接(如果散熱器足夠大，焊接可能會成為挑戰(zhàn))就能夠耦接到電源，同時可保持非常合理的成本。這個設計因此非常適合于降低LED陣列的成本并期望降低整個方案的成本的應用。
[0112]圖27-圖29示出了包括端子135’、136’的保持架的實施例。如能夠理解的，端子135，、136，設置在突出部140上，每個端子分別包括基部135a’、136a’ ；墊135b’、136b’以及豎直觸點135c’、136c’。如以上提及的，實踐中，期望保持架130’是一件式設計，因此所示的分模線將不太可能包括在最終制得的組件中。
[0113]圖30-圖33示出了保持架如何能夠安裝到LED陣列上的特征。如能夠理解的，保持架130包括帶墊135b的端子135，墊135b構造為固定到LED陣列的觸點28a上。更具體地，由基部30a’支撐的端子35’經(jīng)由焊接層18’聯(lián)結到觸點28’。期望絕緣層設置在觸點28’與支撐該觸點的板22之間，因此，保持架上的墊能夠直接焊接到板上的觸點。如能夠理解的，墊電連接到豎直觸點，并在實施例中能夠是在豎直觸點之間延伸的跡線，因此跡線可沿LED陣列的頂表面延伸。在一些實施例中，LED陣列能夠具有在板的側面上延伸的絕緣涂層24’，以確保電隔離?？蛇x地，保持架能夠具有允許跡線位于遠離LED陣列的邊緣的波狀外形表面(如圖33示意性描繪的)。
[0114]圖34-圖36示出了電耦接到電路板191的插座192的實施例(雖然示出經(jīng)由構件193的SMT附接，但所述附接也可經(jīng)由焊接通孔實現(xiàn)或能夠使用壓接)，以提供附接到散熱器并能夠接合保持架130及相應LED陣列20的組件190。如能夠理解的，如果電路板用于提供能量轉換和/或控制功能，那么電路195能夠安裝在電路板上并設定線路到插座端子。夾固件208 (或框架)能夠用于將LED模塊和電路板固定到散熱器。
[0115]圖37和圖38示出了安裝在電路板上的插座的其他特征。如能夠理解的，圖37提供了允許端子直接附接到電路板并能夠提供適合安裝在平表面上的電路板組件的SMT附接。圖38與圖37類似，但包括位于罩上的一個或多個突出部193，所述突出部193插入電路板并有助于將罩保持在合適的位置。應注意，圖38中的實施例具有突出部193，突出部193突出到電路板的底表面之下，因此所述突出部193也可用來提供定向和/或極性和/或電路板對散熱器接口的防差錯控制功能。
[0116]圖39-圖42示出了包括LED陣列20 (可以是任何期望的LED陣列)和保持架230的LED模塊210的可選實施例的特征，保持架230的端子231、232、235、236插入成型到保持架230的基部230’。端子231包括觸點231a和墊231b，墊231b焊接到LED陣列的對應觸點28。端子232包括觸點232a和墊232b，墊232b焊接到LED陣列20的對應觸點28。端子235包括觸點235a和墊235b，墊235b焊接到LED陣列20的對應觸點28。端子236包括觸點236a和墊236b，墊236b焊接到LED陣列20的對應觸點28。因此，描繪的實施例包括焊接到LED陣列20的對應觸點28的各端子上的墊231b、232b、235b和236b。
[0117]如能夠理解的，描繪了兩個類型的端子，端子235、236提供了豎直葉片(適合用在具有類似上述插座的匹配端子的插座中)，端子231、232適合用在線焊接應用中。在實踐中，只有一組端子可被構造為在基部之上延伸，并且非?？赡艿那樾问鞘褂靡环N類型或另一種類型的端子(因為通常不需要并可不特別期望使兩組端子都在基部230’之上延伸)。如能夠理解的，基部230’可放大，使得沒有一組端子在基部230’之上延伸。保持架230包括緊固件孔237，緊固件孔237能夠用來將LED模塊210固定到支撐表面(例如散熱器)。如能夠理解的，當只能使用兩個端子來供電時，在某些實施例中，可期望具有多于兩個的墊，使得在保持架230與LED陣列20之間有多個焊接連接器。然而，在其他實施例中，只能使用兩個焊接頭。
[0118]應注意，端子的墊和LED陣列上的觸點可無需具有相同的形狀。因此，能夠調整端子的墊和LED陣列上的觸點的形狀，以提供期望的性能，并在某些情況下可期望端子的墊和LED陣列上的觸點中的一個比另一個大，以提供更大公差，使兩部分焊接在一起。如果只使用一組端子來供電，那么另一端子可構造為使得其基本上包含在基部內(nèi)(例如基本上不露出)，同時仍提供能夠用來幫助將LED陣列固定到保持架上的墊。
[0119]如能夠從圖43和圖52-圖53理解的，具有帶狀件241、242的載體能夠用來幫助處理保持架。在實施例中，端子能夠電鍍形成，然后插入成型到基部以形成保持架。保持架230能夠通過焊接而附接到包括發(fā)射區(qū)226的LED陣列220。發(fā)射區(qū)226包括被轉換元件(通常為磷光體基材料，但不限于此)覆蓋的一個或多個LED印模。LED陣列220與保持架230的聯(lián)結形成LED模塊210，在該點上，LED模塊210能夠獨立于載體。因此，如能夠理解的，此設計允許使LED陣列與保持架以連續(xù)方式(例如，以卷到卷的方式)形成聯(lián)結。如能夠從圖43理解的，如果LED陣列220具有四個接觸點，但僅其中的兩個電連接點是所需的，則一側上的端子能夠是由載體241支撐的假端子(假端子例如構造為不接合外端子或不與外端子電連接)。另外，如果需要，相反側上的端子也可以是假端子(例如左前側端子和右后側端子可以是假端子)。這種設計的優(yōu)點是可保持與LED陣列的兩側上的觸點的焊接連接。自然地，如果LED陣列只具有兩個觸點(位于LED陣列的相對兩側)，則假端子將不是有益的并可省略。另外，每側上的單個端子可包括多個墊(例如，端子231、235的墊可以是一個端子235A的部分，如圖42A描繪的，在一個端子上包括兩個墊)。自然地，可使用一些其他數(shù)量的端子(例如一側上三個端子)，單個端子可具有不止一個墊(例如三個或多個墊，取決于正在使用的LED陣列)。因此，本文描繪的實施例中可使用許多不同的端子組合，除非另外說明，不意欲限制具體的端子構造。
[0120]盡管可以有較大程度的變型，但是已經(jīng)確定，對于卷到卷工藝，在保持架的兩相對側上具有端子(假端子或不是假端子)是有益的，這樣能夠使用具有兩個帶狀件的載體。如能夠理解的，具有兩個帶狀件的載體能夠應用在任何的保持架(在此公開了的或由公開的特征的組合構成的)中，該保持架具有在兩個或多個端子(盡管兩個端子可在插入成型工藝期間聯(lián)結)周圍插入成型的基部，因此除非另外說明，并不意欲限制這個益處。
[0121]如能夠從圖43-圖45理解的，基部230’能夠構造為覆蓋焊接部，以有助于使基部的頂部觸摸安全。允許焊接部可見的一個益處在于可使焊接工藝能夠以直接看的到的方式而不是使用掃描設備(例如，X光掃描儀)進行檢查。這樣，由于許多應用是低電壓，所以具有觸摸安全設計的益處與設有可見焊接部的連接方式的制造簡便的益處相比更重要。然而，完全覆蓋確實可提供更有吸引力的修飾效果，因此在某些環(huán)境下是期望的。
[0122]如能夠進一步理解的，端子能夠通過常規(guī)的端子尾部構造安裝在電路板上。例如，端子可包括針眼尾部235d (如圖46所示)或者具有通孔焊接附接的尾部(如圖52所示)。應注意，圖46和圖47示出了只有一對觸點(豎直觸點或通孔尾部)的實施例。但另外可注意的是，能夠使用一些其他數(shù)量的觸點。
[0123]如能夠進一步理解的，端子能夠按期望的方式構造。例如，如圖47描繪的，端子能夠構造為壓力配合到最終制得的封裝中。這樣可潛在使得集成到例如電路板或MID板的基板的插座(例如，兩個壓印的通孔)具有非常低的成本，同時避免需要手工焊接。如果應用產(chǎn)品確實使用接納基板，那么可設置例如圖47描繪的端子，使得它們靠在一起定位，以便允許簡單的低成本連接器匹配到端子。
[0124]如果出于工藝原因而期望手工焊接，那么圖48-圖51和圖54-圖55描繪的實施例將允許線安全焊接到LED模塊。如能夠理解的，端子331、332構造為使得觸點331a、332b位于任選的擱架337上，該擱架337將有助于保護端子之下的區(qū)域不受形成焊接連接的影響。端子包括焊接到LED陣列320的板322上的觸點328的墊，例如墊331b。如圖54和圖55示出的，線能夠按期望的方式對齊，擱架337’能夠包括兩個焊接連接之間的壁337a’，以改進制造。
[0125]圖56和圖57示出提供不需要緊固件將LED模塊固定在位置上就能夠接受LED模塊的LED系統(tǒng)的實施例的特征。框架461設有孔和插座(其能夠類似于圖36描繪的插座)，LED模塊放置在開孔中。如果框架461安裝在散熱器上，則LED模塊能夠具有LED模塊與散熱器之間提供低熱阻(小于3C/W并優(yōu)選小于2C/W)的熱連接。如能夠理解的，框架461可安裝或集成到電路板。蓋462由框架461可平移地支撐。當蓋462平移到關閉位置時，其作用為確保LED模塊貼靠散熱器。例如，如描繪的，蓋462的第一端以樞轉方式聯(lián)接到框架461，當蓋462樞轉到關閉位置時，蓋462的第二端壓緊并與框架461接合。
[0126]圖58-圖59示出構造為耦接到匹配的連接器412的LED模塊410的實施例。如能夠理解的，LED系統(tǒng)能夠具有允許匹配的連接器可釋放地耦接到LED模塊410，同時LED模塊支撐的端子435、436接合匹配的連接器上的觸點的一個或多個特征。這種構造尤其適合于當若干匹配的連接器能夠用線并聯(lián)或串聯(lián)連在一起(對于選定的電源是適合的)時，電源構造成為多個LED模塊供電的情形。
[0127]觀察圖60-圖74，描繪了保持架的可選實施例。在圖60中，描繪了三種型號的保持架的實施例，保持架530構造為接合較大的LED陣列，保持架630構造為接合中型LED陣列，而保持架730構造為提供與常規(guī)星封裝基本相同的封裝。如能夠理解的，描繪的保持架在提供適合所需應用產(chǎn)品的電連接的同時，允許在LED陣列的頂側上電連接。
[0128]如描繪的，保持架530包括集成連接器540和兩個焊接觸點531a、532a，保持架530在包括外邊緣530b的基部530a上設置開孔533。類似地，保持架630設置開孔633，并包括集成連接器640和兩個焊接觸點631a、632a。另外，保持架730設置開孔733，并包括集成連接器740與焊接觸點731a、732a。
[0129]如能夠理解的，每個描繪的保持架包括焊接觸點之間的壁。如之前討論的，這在最小化兩個焊接觸點之間的短路變化時有助于確?？煽康暮附舆B接。當然，能夠省略焊接觸點，且電能可經(jīng)由集成連接器提供給保持架。在這方面，應注意，相同型號的集成連接器能夠用于所有三種型號。
[0130]如能夠從圖61理解的，描繪的實施例允許匹配的連接器直接豎直平移到保持架530的集成連接器540中。然而，應注意，可選的實施例也可具有允許水平平移的實施例(例如圖58-圖59描繪的)。允許匹配的連接器豎直平移的一個益處是，允許形成的LED模塊可被用于將另外不可能容易地容納LED模塊的封裝中。如能夠理解的，圖60和圖70描繪的保持架能夠直接焊接到相應LED陣列，然后整個組件能夠由任何所需的緊固件附接。例如，如描繪的，示出簡單的螺接方法?？蛇x地，唇部可用單獨的鎖定機構向下壓制。在其他實施例中，磁體可用來附接LED模塊。如能夠理解的，圖60和圖70描繪的實施例允許LED模塊安裝到支撐燈具上，然后允許電源(例如，供電的導體)豎直安裝。當然，描繪的設計還提供非常低的輪廓，允許保持架的厚度小于2mm。如果保持架由期望的材料構成，其甚至可以是高反射的，以便有助于形成的組件的光提取。
[0131]如能夠從圖62-圖65理解的，描繪的構造的一個益處是與觸點相比，使端子上的端子的支撐結構(例如本體)位于不同的豎直高度。每個端子535、536均具有豎直觸點535a,536a,墊535b、536b以及端子本體535c、536c。端子531、532構造類似，例如，端子531包括焊接觸點531a、墊531b和使墊531b連接到焊接觸點531a的本體531c。例如，端子535,536具有豎直觸點535a、536a，豎直觸點535a、536a位于與端子本體535c、536c不同的豎直高度。墊535b、536b位于與端子本體535c、536c相同的豎直高度。因此，如果需要，端子本體535c、536c和墊535b、536b (如描繪的)能夠位于與觸點不同的豎直高度，并如圖65所示，在實施例中，觸點能夠位于端子本體與墊之下。如能夠理解的，墊鄰近開孔533，同時觸點鄰近外邊緣530b和/或在外邊緣530b附近露出。
[0132]已經(jīng)確定，這是端子在保持架中的更有效的封裝及定位構造，且可有助于使得形成的保持架維持較低的輪廓。然而，應注意，盡管在某些描繪的實施例中設置兩對端子，但是并不要求使用兩對端子。如果需要，例如如上所討論的，可僅設置端子531、532。在另一實施例中，可僅設置端子535、536。提供兩對端子的益處是:雖然組件的成本僅稍微增加，但可提供更靈活的保持架以能夠減少庫存。
[0133]集成連接器540包括有助于限定凹部541的兩個壁542。兩個豎直觸點535a、536a伸入凹部中，并允許與匹配的連接器豎直平移接合。應注意，其他端子構造是可能的，但如果正在使用豎直觸點，那么觸點構造為經(jīng)由匹配的連接器與集成連接器540之間的豎直平移來接合匹配的連接器。為了有助于進一步改進對齊，能夠設置延伸到凹部中的豎直壁543，豎直壁543能夠用來控制匹配的連接器的位置。
[0134]能夠從圖61中理解已經(jīng)確定為具有價值的一個額外特征，即，每個端子設置至少一個端子開孔595。端子開孔595允許在插入成型操作中形成基部之前，使一可移除的支撐構件(圖中未示)將端子支撐在合適位置。然后，一旦端子由基部630a支撐(如果需要，該基部是絕緣的、高反射材料形成)，則移除支撐構件，只留下端子開孔。使用支撐構件允許端子在插入成型期間被支撐在至少兩個位置，側端子開孔596還允許移除突片，且該突片可用來在插入成型之前支撐端子。已經(jīng)確定該支撐構件的使用還可提供所需的定向功能，同時避免需要第二側端子開孔，而在與LED陣列直接對齊的開孔中，將可能需要這種第二側端子開孔。此外，支撐構件能夠定位為垂直于端子延伸，這允許在插入成型工藝期間端子的其他位置控制。如能夠理解的，在端子的任一側上能夠提供下端子開孔，使得端子能夠根據(jù)需要進行支撐。
[0135]盡管圖60-圖74只描繪了保持架，但是例如LED陣列120或20 (以上討論)的LED陣列能夠位于相應的保持架，如之前在討論保持架的其他實施例時說明的，熱層可放置在LED陣列上，以有助于確?？山邮艿臒狁罱拥街伪砻妗Ｒ虼?，當保持架與LED陣列聯(lián)結以便形成LED模塊時，以上關于LED模塊討論的某些有益特征也能并入圖60-圖74描繪的保持架中。
[0136]如能夠從圖60-圖74描繪的實施例理解的，所描述的多個實施例中提供了具有構造為接納圓形LED發(fā)射器的圓形開口的保持架。一個這樣的實施例在圖66-圖69中描述。明確地，保持架730包括基部730a，基部730a具有支撐端子731、732、735和736的外邊緣730b。端子731、732構造成使得觸點731a、732a (它們是水平觸點的實例)位于擱架737上，并由壁744分離，同時端子735、736構造成使得觸點735a、736a (可以是豎直觸點)定位成在集成連接器740的凹部741中延伸。自然地，除豎直或水平觸點之外的其他構造是適合的，盡管這些特征是有益的，但是除非另外說明，并不旨在限定為這些特征。為了進一步改進匹配的連接器的保持力，集成連接器740包括臺肩746 (臺肩被描繪為位于兩側上，但其也可僅設置在一側上)，臺肩746有助于確保匹配的連接器牢固地保持在集成連接器740中。
[0137]保持架730包括開孔733，并具有任選的緊固件孔738，緊固件孔738能夠用來將保持架固定到安裝位置(如果需要，可用緊固件附接所制得的LED模塊)。保持架730還包括端子孔795和與每個端子關聯(lián)的側端子孔796。
[0138]為了改進焊接附接到LED陣列(例如LED陣列20、120或任何其他期望的LED陣列)，端子包括墊731b、732b、735b和736b，每個墊位于端子切口 752。焊接壁754能夠位于墊731b、732b、735b和736b與開孔733之間，以便在回流操作期間有助于保護LED免受可能在LED上另外擴散的任何焊劑的影響。因此，如能夠理解的，墊鄰近開孔633，同時觸點鄰近外邊緣630b和/或在外邊緣630b附近露出。
[0139]已經(jīng)確定圓形開口與LED發(fā)射器對齊是有益的。已經(jīng)確定實現(xiàn)上述對齊的一種方式是使壁757限定的凹部753的大小形成為可容納LED發(fā)射器在板上的位置的基本變化。這樣，盡管不需要更昂貴成本的控制，LED發(fā)生器仍能夠與開孔(例如開孔633)對齊，進而使LED發(fā)射器還與板的邊緣對齊。例如，能夠設置Imm或更大的間隙。這樣能夠允許制造工藝的成本不太昂貴，這是因為與LED發(fā)射器的位置相對于板的邊緣(具體地，如果板的邊緣稍后形成)對齊的情形相比，LED發(fā)射器與LED陣列的表面上的對應觸點的對齊可能更容易實現(xiàn)。
[0140]如能夠理解的，所描繪的一些實施例的其他益處是，在傳統(tǒng)LED陣列設計中，基板足夠大以允許觸點能夠直接連接到電源。然而，保持架可允許使用較小的基板(例如板)來支撐LED發(fā)射器，同時用成本較低的保持架來提供與附接電源的連接。此外，因為保持架能夠構造有集成連接器，因此實質上節(jié)省了成本。LED陣列直接焊接到保持架的能力提供了能夠在燈具或其他應用中容易組裝的一件式封裝。分隔開的墊連同焊接凸起一起允許改進易用系統(tǒng)的性能。另外，提供豎直連接的能力允許在如何封裝LED模塊中提供更大的撓性。因此，與之前的保持架不同，所描繪的一件式LED模塊在提供剛性設計的同時簡化了 LED陣列的使用。
[0141]應注意，在某些應用中，保持架能夠由在回流操作期間抵抗變色的樹脂構成。這種樹脂允許保持架和LED陣列經(jīng)過回流操作而不引起保持架的變色。
[0142]一些所描繪的保持架提供未被保持架阻隔的光學窗口(從保持架的表面向上成角度延伸的體積(部分))。應注意，端子能夠構造為使它們的觸點位于光學窗口外。這樣在連接到觸點時，允許更容易的封裝。還提供在封裝光學器件時很大的撓性。如以上說明的，保持架還能提供將光學器件固定到保持架的附接點(例如開孔739)。
[0143]圖70-圖74示出了包括許多之前討論的特征并還包括一些其他特征的保持架830的實施例。具體地，保持架830包括開孔833、緊固件孔838和設置在具有外邊緣830b的基部830a上的光學孔839?；?30a進一步包括集成連接器840以及凹部853，凹部853由壁857限定并被設計成接納LED陣列，使得LED陣列上的觸點與墊(例如墊835b、836b)對齊，通過相應的焊接壁854保護墊與開孔833分離。因此，如能夠理解的，墊鄰近開孔833，同時觸點鄰近外邊緣830b和/或在外邊緣830b附近露出。
[0144]盡管保持架830的設計類似于保持架530，但一個差異是保持架830具有四個緊固件孔，使得保持架能夠在四個位置附接到支撐表面。如能夠理解的，使緊固件孔位于四個角落可提供良好的應力控制，但緊固件孔趨向干涉放置集成連接器840。為了對此進行補償，端子835可比端子836短，使得集成連接器840相對于開孔833偏置。然而，如能夠從圖73理解的，集成連接器840仍然能夠構造為相對于與保持架的圓周正切的線A-A成直角地對齊。這能夠通過使觸點835a、836a平行但斜置來設置，同時端子本體835c、836c構造為端子本體836c長度是端子本體835c長度的兩倍的偏置排布。
[0145]圖75示出了保持架930的實施例，該保持架930包括具有外邊緣930b和開孔933的基部930a。保持架包括集成連接器940 (如以上討論的)，并通常構造有位于其中的觸點，如以上討論的，例如觸點936a。保持架930因此能夠包括插入成型到基部的兩個端子，所述端子的形式方式類似于其他實施例中端子的形成方式。然而，端子(例如端子936)構造為壓靠在LED陣列上而不是焊接到LED陣列上的表面觸點，每個端子包括在壓靠LED陣列的表面觸點時彎曲的至少一個翼片936b (因此提供常規(guī)的基于壓力的電連接)。如描繪的，每個端子提供兩個翼片，翼片沿反方向延伸，以便在操作中提供端子與相應LED陣列的表面觸點之間的平衡接觸力。如能夠理解的，翼片位于開孔中。圖75描繪的保持架的優(yōu)點是不需要焊接操作。缺點是保持架930不聯(lián)結到LED陣列，并且可能在手動操作中，保持架將與LED陣列對齊。然而，對于某些實施例，保持架930可能是期望的。
[0146]在此提供的內(nèi)容描述了關于本發(fā)明的優(yōu)選和示意性實施例的特征。本領域技術人員通過閱讀本公開內(nèi)容將會想到在隨附權利要求書的范圍和精神內(nèi)的許多其他的實施例、更改和變型。
【權利要求】
1.一種保持架，其特征在于所述保持架包括: 基部，具有外邊緣和開孔； 第一端子和第二端子，成型到所述基部，所述第一端子和第二端子中的每一個端子均包括構造為壓靠表面觸點的至少一個翼片，并且還均包括至少一個觸點，其中所述翼片位于所述開孔中，所述觸點位于鄰近所述保持架的所述外邊緣處。
2.如權利要求1所述的保持架，其特征在于每個端子包括沿相反方向延伸的兩個翼片。
【文檔編號】F21Y101/02GK203586115SQ201320789024
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年1月5日 優(yōu)先權日:2012年1月5日
【發(fā)明者】丹尼爾·B·麥高恩, 格雷戈瑞·P·邁耶 申請人:莫列斯公司