專利名稱：高功率led的制作方法
領(lǐng)域各實(shí)施例一般涉及用于在制造發(fā)光二極管(LED)等的組裝，這可提供更大的光輸出和增加的可靠性。實(shí)施例的一種方式可產(chǎn)生光學(xué)上有效的LED，這種LED可產(chǎn)生每單位面積比當(dāng)前業(yè)內(nèi)可得的更高的照明。實(shí)施例的另一方式可提供一種裝置，把器件機(jī)械附加到燈具或印刷電路板。實(shí)施例的另一方式可提供一種對(duì)于LED改進(jìn)的組件，以及用于在條帶上組裝多個(gè)LED的方法，這更好地便于用于使用LED的組件的自動(dòng)制造方法。實(shí)施例的另一方式可提供產(chǎn)生白色光的裝置。實(shí)施例的另一方式可提供安裝多個(gè)LED管芯的一種裝置。
先有技術(shù)制造LED發(fā)光元件的技術(shù)在業(yè)內(nèi)被廣泛述及，并為專業(yè)人員所熟知。此外，產(chǎn)生白色LED的技術(shù)在業(yè)內(nèi)周知且有述。相關(guān)的專利包括U.S.Patent No.5,813,752頒發(fā)給Singer et al.On September29，1998，標(biāo)題為“UV/Blue LED-Phosphorus Devise With ShortWave Pass，Long Wave Pass Band Pass and Peroit Filters，”該文獻(xiàn)描述了分層藍(lán)色/UV LED半導(dǎo)體的使用，具有磷光體的頂層與用于產(chǎn)生白光的濾光器；U.S.Patent Nos.5,998,928與6,060,440頒發(fā)給Shimizu et al.分別在December 7，1999 and May 20，2000，且每一個(gè)標(biāo)題為“Light Emitting Device Having A Nitride CompoundSemiconductor And A Phosphor Containing A Gamet FluorescentMaterial，”該文獻(xiàn)描述了白色光LED的設(shè)計(jì)，采用藍(lán)色LED以激發(fā)磷光體材料層，包括以鈰激勵(lì)的暗紅色熒光材料和/或包括使用圍繞磷光體的分散材料，該磷光體包含元件以擴(kuò)散所得的照明。
各種LED組件結(jié)構(gòu)的形成還在若干LED制造商的市售數(shù)據(jù)記錄單(data sheet)中公開；例如參見技術(shù)數(shù)據(jù)記錄單，用于Super FluxLED，by LumiLeds(Philips Lighting and Agilent Technology之間的合資公司)；SnapLED 150 LEDS，by LumiLeds；Six LED Hgh MountStop Light Array，by LumiLeds；Luxeon Star，by LumiLeds；SharkSeries，High Flux LED Illuminators，by Opto Technology，Inc。
背景發(fā)光二極管(LED)是當(dāng)電流通過時(shí)產(chǎn)生各色光的一種小型半導(dǎo)體器件。顏色基本上取決于LED管芯發(fā)光元件或芯片的化學(xué)成分。LED表現(xiàn)出對(duì)基于燈絲的發(fā)光器件的各種優(yōu)勢(shì)，諸如較長的壽命，較低的功率需求，良好的初始驅(qū)動(dòng)特性，高抗震性及對(duì)重復(fù)電源切換的高耐受性。因?yàn)檫@些出色的特性，LED廣泛用于諸如指示器和低功率發(fā)光應(yīng)用。
近來，已經(jīng)開發(fā)出具有高照明和效率的紅色、綠色與藍(lán)色(RGB)LED，并在大屏幕LED顯示器中采用。這類LED顯示器能夠以較低的功率工作，并具有重量輕且表現(xiàn)出長壽命的出色特性。使用LED作為可替代的光源的應(yīng)用正在成長。
即使其有這些正面的特性，由于該裝置在從供給的電流產(chǎn)生光時(shí)并不是100％有效，LED芯片能夠產(chǎn)生大量的熱。因而，要采用散熱器以驅(qū)散由LED產(chǎn)生的熱，這通常通過LED本身的金屬引線框提供。如果熱不能被適當(dāng)驅(qū)散，則由于不同的熱膨脹系數(shù)所至應(yīng)力要加在LED的各種內(nèi)部元件上。某些制造商已經(jīng)，但是以一種折衷的方式，生產(chǎn)出具有大散熱器的更強(qiáng)大的LED。首先，如果帶有大散熱器的LED使用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行焊接(即波動(dòng)焊，回流焊)，來自焊接過程的熱量傳導(dǎo)到LED芯片，這可能引起LED失效。其次，如果使用非傳統(tǒng)的技術(shù)(即巴(bar)焊或激光焊接)焊接LED，由于過程的熱敏感性一般這必須由LED制造商進(jìn)行。因而，LED制造商作為“板級(jí)(bord level)”元件提供高通量LED。但是這種結(jié)構(gòu)并適合意向的最終產(chǎn)品設(shè)計(jì)物理空間要求。
此外，LED與一相關(guān)透鏡的光耦合是效率低的。一般來說，LED由使用透光環(huán)氧樹脂封裝到基片上的半導(dǎo)體芯片組成。芯片(折射率n≈3.4)對(duì)環(huán)氧樹脂(n≈1.56)的這一直接界面生成兩種材料之間劇烈的折射率梯度。在光從高折射率介質(zhì)向低折射率介質(zhì)行進(jìn)時(shí)，由于光不能逃逸由內(nèi)部反射引起的封裝而受到菲涅耳損失。因而，使折射率過渡最小化的材料或材料層，將降低否則將出現(xiàn)的菲涅耳損失。通過以具有LED芯片材料與環(huán)氧樹脂之間中間值折射率的一層或多層光凝膠或液體(以下統(tǒng)稱為“凝膠”)，代替透明的環(huán)氧樹脂，將強(qiáng)化光子抽取因而光的輸出。
進(jìn)而，因?yàn)橛脕砻芊鈧鹘y(tǒng)的LED芯片的環(huán)氧樹脂在完全凝固時(shí)一般是剛性的，熱膨脹能夠在導(dǎo)線和LED芯片之間的粘合上引起一定程度的剪切和拉伸應(yīng)力。通過把芯片和導(dǎo)線的粘合密封在凝膠而不是環(huán)氧樹脂中，能夠使導(dǎo)線粘合在正常工作條件下在凝膠內(nèi)作某種運(yùn)動(dòng)，因而降低了芯片和導(dǎo)線粘合之間的剪切和拉伸應(yīng)力。
最后，當(dāng)接合到各種產(chǎn)品的應(yīng)用時(shí)，LED(在其各種封裝設(shè)計(jì)中)一般設(shè)計(jì)為組裝到印刷電路板并使用焊接過程固定。然而，由于本發(fā)明的LED組件能夠使用另外的機(jī)械過程(即抽頭&插口，激光焊接等)組裝，LED的使用對(duì)于自動(dòng)制造過程更為靈活，使用比先前所需較少的板上空間，并能夠適合種類更廣泛的產(chǎn)品應(yīng)用。本實(shí)施例LED組件的機(jī)械安裝一般將較少或完全消除LED組裝過程期間LED受到的熱，因而消除了元件失效的主要根源。此外，LED裝有整體的金屬引線框架，提供了實(shí)際上比接合到環(huán)氧樹脂印刷電路板上的傳統(tǒng)LED所提供的更大的散熱。
概述一個(gè)實(shí)施例提供了包括一LED組件的一種系統(tǒng)。該LED組件包括一環(huán)形陽極與連接到環(huán)形陽極的陰極。該LED組件還包括連接到陰極和環(huán)形陽極的LED管芯，及連接到環(huán)形陽極的透鏡。LED組件還包括位于由透鏡、陰極和環(huán)形陽極限定的腔體中的黏滯材料。
另一實(shí)施例提供了一種系統(tǒng)，包括一安裝裝置和一LED組件。LED組件包括一帶有中心開口的環(huán)形引線框架，連接到與中心開口相鄰引線框架的散熱器，連接到散熱器并通過導(dǎo)線粘合到顏色框架的LED管芯，以及連接到引線框架的透鏡。透鏡包括一突起，該凸起用來把LED組件機(jī)械固定到安裝裝置。LED組件還包括位于由透鏡、散熱器和引線框架限定的腔體中的硅樹脂材料。
另一實(shí)施例提供了制造帶有LED組件的系統(tǒng)的一種方法。LED組件的制造包括以下步驟a)提供帶有管芯杯的散熱器，b)提供帶有容納散熱器的同心開口的環(huán)形引線框架，c)把LED管芯連接到散熱器管芯杯，d)把LED管芯通過導(dǎo)線粘合經(jīng)過同心開口連接到引線框架，e)向由透鏡、引線和散熱器限定的腔體分配黏滯材料，以及f)把透鏡連接到引線框架。
另一實(shí)施例提供了包括一LED組件的一種系統(tǒng)。該LED組件包括一環(huán)形陽極及連接到環(huán)形陽極的陰極。該LED組件還包括連接到陰極及環(huán)形陽極的一LED管芯，以及連接到環(huán)形陽極的一透鏡。該LED組件還包括由透鏡、陰極與環(huán)形陽極限定的一腔體。
另一實(shí)施例提供了包括一LED組件的一系統(tǒng)。該LED組件包括一陽極和連接到陽極的陰極。該LED組件還包括連接陰極與陽極的LED管芯及連接到陽極的一透鏡。LED組件還包括位于由透鏡、陰極和陽極限定的一腔體。
另一方式可以是，黏滯或硅樹脂材料為凝膠，潤滑脂，非彈性材料，或非液體材料。
另一方式可以是，該系統(tǒng)包括一安裝裝置，其中LED組件通過透鏡機(jī)械連接到安裝裝置。
另一方式可以是，該系統(tǒng)還包括一陽極條帶，該條帶包括用來形成LED組件陣列的陽極陣列，以及載體條帶，該條帶包括容納LED組件陣列的容納裝置。
另一方式可以是，透鏡的一部分或者涂敷或包括光可激發(fā)材料，使得系統(tǒng)發(fā)射白光。另一方式可以是，硅樹脂或黏滯材料包含光可激發(fā)材料，使得系統(tǒng)方式白光。
另一方式可以是，使用多個(gè)LED管芯。
附圖的簡要說明通過參照附圖閱讀以下說明書和權(quán)利要求，對(duì)這些實(shí)施例所涉及的業(yè)內(nèi)專業(yè)人員本發(fā)明進(jìn)一步的特性將變得顯而易見，其中

圖1A是LED組件一實(shí)施例的的剖視圖；圖1B是一系統(tǒng)的實(shí)施例的剖視圖；圖2是LED組件一實(shí)施例的的分解圖；圖3是LED組件一實(shí)施例截面的局部剖視圖；圖4根據(jù)幾個(gè)實(shí)施例的陽極的透視圖；圖5是包括一印刷電路板和LED組件的系統(tǒng)的另一實(shí)施例的示意圖；圖6是包括一載體條帶和LED組件的系統(tǒng)的另一實(shí)施例的示意圖；圖7是帶有多個(gè)LED管芯LED組件的另一實(shí)施例的分解圖；圖8A是LED組件另一實(shí)施例的側(cè)視圖；圖8B是圖8A的LED組件的底視圖；圖9A是LED組件另一實(shí)施例的側(cè)視圖；圖9B是圖9A的LED組件的底視圖；圖10是包括殼體和LED組件的系統(tǒng)的另一實(shí)施例的示意圖；以及圖11是包括載體陣列和LED組件的系統(tǒng)另一實(shí)施例的示意圖。
優(yōu)選實(shí)施例的說明參見圖1-4，示出系統(tǒng)100的LED組件10。系統(tǒng)100的LED組件10包括一環(huán)形陽極12，陰極14，LED管芯16和透鏡18。這一黏滯材料20可以是透明的硅樹脂凝膠或潤滑脂，非彈性材料，非液體材料等。在其它實(shí)施例中，腔體22可包含液體，彈性或固體材料，或可不包含任何材料。
LED管芯16連接到陰極14的管芯帽24，并通過導(dǎo)線接合26連接到陽極12。LED管芯16可通過熱和電傳導(dǎo)環(huán)氧樹脂等連接到管芯杯24。管芯杯24可具有反射面。陰極14通過使用連接材料28連接到陽極12，這可以是液晶聚合物等，只要材料是熱傳導(dǎo)的和電絕緣的。在向腔體22分配黏滯材料20之后，透鏡18通過互補(bǔ)連接裝置30(參見圖3)連接到陽極12，這可以是倒刺或陽極保持接頭，及連接裝置31(參見圖3)，這可以是容納開口。透鏡18還包括突起32，其可以是透鏡腳，允許LED組件10可拆卸固定在插口方式的安裝裝置54的連接裝置36中，其中對(duì)腳32通過從陽極12的周邊部分延伸長的柔性延伸34向連接裝置36加偏壓。另外，如在圖9-10可見，插口裝置可直接接合到電燈器具，以消除對(duì)二次連接裝置及印刷電路板的需要。在可拆卸固定到安裝裝置54之后，從安裝裝置54延長的延伸部分55被容納在印刷電路板(PCB)40中的開口56中，且從安裝裝置54延長的延伸部分57被容納在印刷電路板40中的開口58中，以便把安裝裝置54連接到PCB 40。在安裝裝置54內(nèi)，開口59容納陰極柱60。
環(huán)形陽極12乘以系統(tǒng)100的中心。環(huán)形陽極12是用于LED系統(tǒng)100的引線框架。如圖4中最好可見，在所示的圓形實(shí)施例中，環(huán)形引線框架12有些象倒置的平底鍋，具有一集中的，最好是同心的在“底部”52形成的窗口50，提供到LED管芯16和導(dǎo)線接合26的通路，并且從LED管芯16發(fā)射的光通過其分布到透鏡18。然而，其它實(shí)施例可以有其它一般為對(duì)稱的形狀，其與環(huán)形實(shí)施例那樣同樣適于作為引線框架。如以上所討論，在一實(shí)施例中，模壓的倒刺30在引線框架12體的周邊附近四周形成，用于在LED組件組裝期間在引線框架12與透鏡18的容納開口31之間俘獲嚙合。
LED組件10還允許產(chǎn)品組裝過程中有明顯的改進(jìn)。由于圓形LED組件10不是特定指向的，這可以安裝在PCB 40上的安裝裝置54中，或如圖10所見，LED組件10可安裝在電燈器具組件100中光照裝置354中的安裝裝置254中，其中在任何這些實(shí)施例中LED組件10安裝在關(guān)于其中心輻射反向的任何指向。這消除了在組裝之前對(duì)特定元件指向的需要。圖1-5中所示的實(shí)施例可能類似于RCA-型插座，這允許LED組件10易于安裝到類似樣子的插口中安裝裝置54中的連接裝置36中，而無需加熱或任何特定的工具。
引線框架12的環(huán)形設(shè)計(jì)還使其可提供大的面積，用于散發(fā)在使用中產(chǎn)生的熱。由于環(huán)形幾何形狀所固有的圓周應(yīng)力，該形狀還進(jìn)一步有益于降低熱膨脹。
LED組件10的其它的實(shí)施例使用多個(gè)LED管芯16，諸如圖7所示的實(shí)施例，其可包括紅色、綠色和藍(lán)色LED管芯16。這些實(shí)施例的某些中，每一LED管芯16必須通過導(dǎo)線接合26連接到引線框架12不同的段，以便對(duì)每一LED管芯16提供分開的陽極段12A-C。使用實(shí)施例的環(huán)形結(jié)構(gòu)，可易于容納從引線框架12到多個(gè)LED管芯16的多個(gè)導(dǎo)線接合26。
最后，引線框架12可用激光焊接而不是焊錫焊接，或其它方式到PCB 40的機(jī)械連接，以提供LED組件10與PCB 40之間的電接觸，從而盡量減少在LED組件10組裝為產(chǎn)品或部件期間LED管芯16過熱的危險(xiǎn)。
LED組件10采用一透鏡18，該透鏡可以被預(yù)制模并可由已知的若干材料之一構(gòu)成，這些材料是各種透鏡模式或接合形狀的環(huán)氧樹脂、尿素樹脂、硅樹脂、丙烯酸樹脂、玻璃等。雖然以圓形實(shí)施例示出，但透鏡18的形狀可以是任何一般每一限制的對(duì)稱形狀，諸如方形，六邊形，三角形等。透鏡18對(duì)LED組件10提供了光學(xué)模式，并可配置為凹陷，凸起，或準(zhǔn)直透鏡，并可以是光學(xué)透明，或包含分散劑以便散射輸出光。在幾個(gè)實(shí)施例中，透鏡18的內(nèi)表面可涂敷適當(dāng)?shù)墓饪杉ぐl(fā)材料，或透鏡18可包含適當(dāng)?shù)墓饪杉ぐl(fā)材料，該材料可以是磷光體材料，用于當(dāng)LED管芯以藍(lán)色、紫外線或其它顏色激發(fā)時(shí)產(chǎn)生白光。在其它實(shí)施例中，硅樹脂或黏滯材料20可包含光可激發(fā)材料。此外，透鏡18既是對(duì)黏滯材料20部分地限定腔體，又作為LED管芯16及伴隨的導(dǎo)線接合26的防護(hù)屏。通過預(yù)模制透鏡18，LED組件10的光輸出易于通過產(chǎn)生透鏡18不同的配置、模式或幾何形狀被修改。
黏滯材料20可以是光學(xué)質(zhì)量的凝膠或潤滑脂或其它黏滯材料，它們的折射率可以是n≈1.7或更大。黏滯材料20包含在透鏡18中，以便能夠提供折射率大約為n≈3.40的LED管芯16，與折射率大約為n≈1.5的透鏡之間的折射率逐步過渡。如果黏滯材料20是光學(xué)凝膠，這可以是由Nye Optical制造的類型的凝膠。此外，黏滯材料20降低了導(dǎo)線接合26與LED管芯16上由熱膨脹引起的應(yīng)力。在一個(gè)實(shí)施例中，黏滯材料20通過將其在透鏡18內(nèi)分布在各層而形成，使得它有變化的折射率，其中折射率最高的層最靠近LED管芯16。除了便于LED組件10的組裝之外，LED管芯16與透鏡18之間之間的黏滯材料的變化層次還減少了LED組件10內(nèi)的菲涅耳損失。
如上所討論，在某些實(shí)施例中使用藍(lán)色、紫外線或其它顏色LED管芯16，通過光可激發(fā)材料產(chǎn)生發(fā)射的或輸出的白光，這些材料可以是位于透鏡18內(nèi)或上的熒光材料，或類似于Shimizu et al.InU.S.Pat.Nos.5,998,925 and 6,069,440中所公開的情形，黏滯材料20可包含適當(dāng)?shù)牧坠獠牧稀Ｈ欢?，與Shimizu et al.專利不同，在某些實(shí)施例中一個(gè)或多個(gè)黏滯材料20層代替先有技術(shù)固化的環(huán)氧樹脂涂敷樹脂。此外，在另一些實(shí)施例中，磷光體承載黏滯材料20不是限定在保持LED管芯16的腔體22，而是填充整個(gè)透鏡18的腔體。在圖中所示的圓形實(shí)施例中，磷光體承載黏滯材料20半球結(jié)構(gòu)，比Shimizu et al.一般描繪的LED提供了更多的全方向輸出。
用來連接引線框架12到LED管芯16的導(dǎo)線接合26可以是金，但也可由銅，鉑，鋁或它們的合金制成。導(dǎo)線接合26的直徑一般在范圍10-45μm。如業(yè)內(nèi)所知，因?yàn)楦鶕?jù)先有技術(shù)方法制成的LED中的材料之間的熱膨脹系數(shù)，不推薦使用直徑小于25μm的導(dǎo)線接合，因?yàn)樵诮雍宵c(diǎn)可能斷裂。于是，與先有技術(shù)不同，導(dǎo)線接合26封入黏滯材料而不是硬質(zhì)樹脂，這樣允許有某種膨脹而不會(huì)有電接合的損失。導(dǎo)線接合26通過通常的導(dǎo)線接合技術(shù)連接到LED管芯16的電極與引線框架12。
可作為銅套(slug)或散熱器陰極14裝設(shè)在LED組件的中心，并用作為LED組件10的陰極。如以上所討論，陰極14配置為在其上表面具有管芯杯24，其內(nèi)裝有LED管芯16。又如上所討論，液晶聚合物28可用來連接陰極14到陽極12的位置。液晶聚合物28還提供一種屏障以便密封黏滯材料20在適當(dāng)?shù)奈恢?。此外，因?yàn)橐壕Ь酆衔?8熱連接到陽極12，這提供對(duì)LED管芯16附加的散熱。管芯杯24的內(nèi)表面可以通過電鍍或其它方式拋光為一反射面，以便把從LED管芯16發(fā)射的光按預(yù)定的方式指向。陰極14的質(zhì)量對(duì)LED管芯16提供了優(yōu)秀的散熱，以便允許較高的功率施加到LED管芯16，結(jié)果得到較高的流明輸出。
在某些實(shí)施例中，陰極14可裝有整體的中心柱60。當(dāng)這樣配置時(shí)，通過通常的焊接技術(shù)，或不使用熱，通過向安裝裝置32和36互補(bǔ)插口排布?jí)航优浜螸ED組件10，能夠組裝到PCB 40部件。在其它實(shí)施例中，陰極14的基部62，當(dāng)沒有整體的中心柱時(shí)，能夠被激光焊接或其它方式機(jī)械連接到陽極12，以提供電接觸。參見圖6在其它實(shí)施例中，每一LED組件10的陰極14可連接到載體條帶42上的容納裝置72，其中陽極12的每一個(gè)可使用載體條帶70連接。在如圖8A-B中所示的其它實(shí)施例中，LED組件410包括一帶有柱體460的陰極414，該柱體包括可連接到系統(tǒng)中互補(bǔ)的連接裝置的一突起470，這可以是一卡口型的連接系統(tǒng)。在圖9A-B中可見的其它實(shí)施例中，LED組件510包括帶有螺紋位表面570的柱體560的一陰極，它可以連接到系統(tǒng)中的互補(bǔ)連接裝置。
其折射率可以是n≈3.40的LED管芯16提供了流明輸出。LED管芯16可以是多層外延半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其陽極和陰極分別電安裝到內(nèi)引線12和安裝引線14。當(dāng)加電時(shí)，LED管芯16是發(fā)射由其化學(xué)構(gòu)成預(yù)定的波長的光的元件。如上所討論，為了產(chǎn)生所需的白色LED輸出，如圖7中所見，LED管芯16的多種顏色，諸如紅色、藍(lán)色和綠色，可組合到單個(gè)的LED組件中。然而，在其它實(shí)施例中，綠色，紫外線或其它顏色的LED管芯16用來激發(fā)體積18中磷光體包含成分或硅樹脂或黏滯材料22，以便產(chǎn)生白光。具有類似功能的某些先有技術(shù)裝置是Singer et al.，主張?jiān)谒{(lán)色LED芯片頂部使用磷光體層以產(chǎn)生白光，Shimizu et al.，主張使用嵌入到LED芯片上樹脂涂敷材料位置的磷光體材料，以及Shimizu et al.，主張?jiān)趪@LED芯片的模制透鏡中使用磷光體。
如圖6中所見，一個(gè)實(shí)施例提供了連續(xù)形成為載體條帶70的陽極12的一陣列，其可以是陽極載體條帶，這可通過模壓或其它傳統(tǒng)的手段形成。裝置結(jié)構(gòu)便于LED組件10的制造。陽極條帶70還提供了把LED組件10組裝為部件的另一裝置。例如，可以是包含具有共用陰極容納裝置72的陰極載體條帶的載體條帶42，可用作為一個(gè)部件。在這種應(yīng)用中，只需要到陰極的一個(gè)電連接。類似地，陽極載體條帶70能夠配置為具有共用陽極，這種情形下，只通過形成兩個(gè)電連接，LED組件10的整個(gè)條帶能夠易于組裝到產(chǎn)品中。陰極載體條帶42和陽極載體條帶70可沿它們的長度被周期地刻痕(如虛線所示)，以使陰極載體條帶42和陽極載體條帶70能夠被分割為預(yù)定的長度。
已經(jīng)就其特定實(shí)施例對(duì)各種實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但顯然，在不背離由以下權(quán)利要求所定義的實(shí)施例精神和范圍之下，可以有各種變型和修改。
權(quán)利要求
1.包括一LED組件的一種系統(tǒng)，該LED組件包括一環(huán)形的陽極；連接到環(huán)形陽極的一陰極；連接到陰極和環(huán)形陽極的LED管芯；連接到環(huán)形陽極的一透鏡；及位于由透鏡、陰極和環(huán)形陽極限定的一腔體中的黏滯材料。
2.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括一安裝裝置，其中LED組件通過透鏡機(jī)械連接到安裝裝置。
3.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)是一電燈器具
4.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括一陽極條帶，該條帶包括用來形成LED組件陣列的陽極陣列，以及載體條帶，該條帶包括容納LED組件陣列的容納裝置。
5.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中環(huán)形陽極和透鏡包括把它們連接在一起的互補(bǔ)連接裝置。
6.權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中互補(bǔ)連接裝置是環(huán)形陽極倒刺和透鏡開口。
7.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中LED管芯由多個(gè)LED管芯組成。
8.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中LED管芯通過熱和電傳導(dǎo)環(huán)氧樹脂連接到陰極，且LED管芯通過導(dǎo)線粘合連接到環(huán)形陽極。
9.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中陰極是散熱器。
10.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中陰極包括LED管芯與其連接的管芯杯。
11.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中環(huán)形陽極是一引線框架。
12.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中透鏡的一部分包括光可激發(fā)材料，使得該系統(tǒng)發(fā)射白光。
13.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中透鏡的一部分包括分散劑以漫射輸出光。
14.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中黏滯材料是非彈性材料。
15.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中黏滯材料是潤滑脂。
16.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中黏滯材料是非液體材料。
17.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中黏滯材料是硅樹脂材料。
18.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中透鏡的一部分涂敷光可激發(fā)材料，使該系統(tǒng)發(fā)射白光。
19.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)是一前燈裝置。
20.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)是一閃光燈裝置。
21.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括安裝在一板上的一插口裝置，其中透鏡通過透鏡突起機(jī)械地連接到插口裝置，并且通過從環(huán)形陽極延伸出的柔性延伸物緊固地偏壓在插口裝置中。
22.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中陰極包括帶螺紋部分，其中螺紋被用來把LED組件連接到系統(tǒng)。
23.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中黏滯材料包括光可激發(fā)材料。
24.權(quán)利要求23的系統(tǒng)，其中白光通過光可激發(fā)材料產(chǎn)生。
25.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括一安裝裝置，以及與陰極安裝端相鄰的突起，其中LED組件通過突起機(jī)械安裝到安裝裝置。
26.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中透鏡包括一光學(xué)幾何結(jié)構(gòu)，以便從LED管芯漫射照明。
27.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中透鏡包括一光學(xué)模式，以便從LED管芯漫射照明。
28.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中透鏡包括一光學(xué)幾何結(jié)構(gòu)，以便產(chǎn)生一所需的光圖案。
29.權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中透鏡包括一光學(xué)圖案，以便產(chǎn)生一所需的光圖案。
30.一種系統(tǒng)，包括一安裝裝置；及一LED組件，該LED組件包括一帶有中心開口的環(huán)形引線框架；連接到與中心開口相鄰引線框架的一散熱器；連接到散熱器并通過導(dǎo)線粘合到引線框架的LED管芯；連接到引線框架的透鏡，該透鏡包括一突起，用來把LED組件機(jī)械固定到安裝裝置；位于由透鏡、散熱器和引線框架限定的腔體中的硅樹脂材料。
31.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中硅樹脂材料是凝膠。
32.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中硅樹脂材料是黏性的。
33.權(quán)利要求30的系統(tǒng)，其中硅樹脂材料是潤滑脂。
34.制造帶有LED組件的系統(tǒng)的一種方法，LED組件的制造包括以下步驟a)提供帶有管芯杯的散熱器；b)提供帶有容納散熱器的同心開口的環(huán)形引線框架；c)把LED管芯連接到散熱器管芯杯；d)把LED管芯通過導(dǎo)線粘合經(jīng)過同心開口連接到引線框架；e)向由透鏡、引線和散熱器限定的腔體分配黏滯材料，以及f)把透鏡連接到引線框架。
35.權(quán)利要求34的方法，還包括以液晶聚合物把散熱器連接到引線框架的步驟。
36.權(quán)利要求34的方法，還包括以管芯附著粘合劑把LED管芯連接到散熱器的步驟。
37.權(quán)利要求34的方法，還包括對(duì)多個(gè)LED管芯重復(fù)步驟c)和d)。
38.權(quán)利要求34的方法，還包括以下步驟在安裝裝置中提供插口裝置；以及通過透鏡把LED組件機(jī)械連接到插口裝置。
39.權(quán)利要求34的方法，還包括提供陰極的有螺紋部分，以便把LED組件機(jī)械連接到系統(tǒng)。
40.權(quán)利要求34的方法，還包括以下步驟提供一安裝裝置，以及在陰極附著端上提供突起，其中突起由安裝裝置容納，以便把LED組件機(jī)械連接到系統(tǒng)。
41.權(quán)利要求34的方法，還包括以下步驟在引線框架上提供倒刺；以及在透鏡上提供容納孔；其中倒刺容納在容納孔中，以便進(jìn)行把引線框架連接到透鏡的步驟。
42.權(quán)利要求34的方法，還包括引線步驟形成一陽極條帶，該條帶包括用來形成LED組件陣列的陽極陣列；以及形成一載體條帶，該條帶包括一容納裝置以容納LED組件陣列。
43.權(quán)利要求34的方法，還包括為透鏡的一部分提供光可激發(fā)材料的步驟，使得該系統(tǒng)發(fā)射白光。
44.權(quán)利要求34的方法，還包括以光可激發(fā)材料涂敷透鏡一部分的步驟，使該系統(tǒng)發(fā)射白光。
45.權(quán)利要求34的方法，還包括在黏滯材料中提供光可激發(fā)材料的步驟，使該系統(tǒng)發(fā)射白光。
46.包括一LED組件的一種系統(tǒng)，該LED組件包括一環(huán)形陽極；連接到環(huán)形陽極的一陰極；連接到陰極及環(huán)形陽極的一LED管芯；連接到環(huán)形陽極的一透鏡；以及由透鏡、陰極與環(huán)形陽極限定的一腔體。
47.權(quán)利要求46的系統(tǒng)，還包括在腔體中的一種材料。
48.權(quán)利要求47的系統(tǒng)，其中材料是黏滯材料。
49.包括一LED組件的一系統(tǒng)，該LED組件包括一陽極；連接到陽極的一陰極；連接陰極與陽極的LED管芯；連接到陽極的一透鏡；以及位于由透鏡、陰極和陽極限定的一腔體。
50.權(quán)利要求49的系統(tǒng)，其中陽極是環(huán)形陽極。
全文摘要
所述的方法和系統(tǒng)是用于包括LED組件的一種系統(tǒng)。LED組件可包括一陽極，連接到陽極的陰極，連接到陰極和陽極的LED管芯，及位于由透鏡、陰極和陽極限定的一腔體中黏滯的或硅樹脂材料。黏滯的或硅樹脂材料可以是凝膠，潤滑脂，非彈性材料，或非液體材料。該方法和系統(tǒng)可進(jìn)一步包括一安裝裝置，其中透鏡機(jī)械連接到插口，卡銷，或螺栓連接等方式的安裝裝置。該方法和系統(tǒng)可進(jìn)而包括一陽極條帶，該條帶包括用來形成LED組件陣列的陽極陣列，并包括一載體條帶，該條帶包括容納裝置，容納LED組件陣列。透鏡的部分可或者以覆蓋或者包含光可激發(fā)材料，或者黏滯材料可包括光可激發(fā)材料，使得系統(tǒng)發(fā)射白光。
文檔編號(hào)H01L33/56GK1503992SQ02806808
公開日2004年6月9日 申請(qǐng)日期2002年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月22日
發(fā)明者湯瑪斯·J·巴奈特, 湯瑪斯 J 巴奈特, P 蒂林噶斯特, 肖恩·P·蒂林噶斯特 申請(qǐng)人:威爾頓技術(shù)公司