[发明专利]用于发光二极管的散热器/连接器系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求了2010年12月15日提交的美国临时申请61/423,153的权益，以及2011年8月8日提交的美国临时申请61/521,178的权益，两篇申请的内容通过引用合并在此。

技术领域

本发明涉及发光二极管，并且尤其涉及用于高功率发光二极管的改进的散热器组件。

背景技术

高功率发光二极管正在越来越多地替代用于一般照明目的的其他光技术，包括白炽灯和荧光灯。这种高功率发光二极管接收超过100毫安的电流，并且典型地接收至少一安培，以提供用于空间或区域照明的光输出，例如，在例如冰箱等的家电中。

高功率发光二极管通常需要散热器，以防止破坏性过热。例如，发光二极管将设置在例如印刷电路板的载体上，其保持导电线路，以将发光二极管连接至其他电路或电源线。可以将基底固定至散热器，例如模塑的或挤压的铝的散热器，以引导通过发光二极管产生的热离开二极管进入环境空气或其他介质。

发明内容

本发明提供高功能LED组件，其中，将LED直接固定至散热器，而不需要介于中间的印刷电路板。通过消除基底的热阻，可以提供LED的提高的冷却，允许更高功率或更长寿命的照明系统。通过弹簧夹系统提供LED与线束之间的导电连接，该弹簧夹系统同时保持与固定至导线，并且为可以依次固定至LED的散热器的表面上的线路提供正电性连接。

特别地，本发明提供LED组件，其具有LED，在至少500mW的操作过程中耗散，其固定成与陶瓷散热器的第一表面相热连接。将LED固定至第一与第二导线。密封外壳在其中容纳陶瓷散热器与LED，并且具有第一部分与第二部分，其中，第一部分安装在LED上，以允许光由此穿过，第二部分提供给穿过外壳壁的第一与第二导电体的密封入口，密封入口向LED提供功率。压缩元件，其在外壳的一部分与陶瓷散热器之间延伸，以提供预定范围内的偏置力，其以由陶瓷散热器的热膨胀引起的陶瓷散热器中尺寸的改变而相对于外壳的一部分定位陶瓷散热器。

因此本发明的至少一个实施例的特征在于提供保护固定至陶瓷基底的LED的液体密封外壳，其可以调节基底的热膨胀。

密封外壳的第一部分可以是光传递的热塑性塑料，并且密封外壳的第二部分为熔融至第一部分的热塑料塑性。相似地，导电体可以具有完整的同轴热塑性绝缘体，并且密封外壳的第二部分可以熔融至热塑性绝缘体。

因此本发明的至少一个实施例的特征在于提供用于生产密封外壳的简单方法，其服从通过注塑成型而大批量生产。

弹簧夹可以是柔性金属环。

因此本发明的至少一个实施例的特征在于提供耐疲劳的弹簧元件，其可以操作多个热膨胀循环。

密封外壳的第一部分可以提供邻接陶瓷散热器的第一表面一部分的壁架以及围绕第一表面后面的陶瓷散热器的一部分延伸的卡圈，并且弹簧夹可以包括悬臂式齿部分，其提供与卡圈的内表面楔入接合，以保持柔性金属环与第一表面后面的陶瓷散热器的第二表面相邻接。

因此本发明的至少一个实施例的特征在于提供在可以使用弹簧元件密封外壳之前将元件铆固在一起的方法。

金属环可以进一步包括接触第二表面，并且限制施加至其上的力的突出物。

因此本发明的至少一个实施例的特征在于控制施加至陶瓷的最大力，以防止对其的损害。突出物限制最大力，并且通过提供环与陶瓷之间的空间而允许弹簧力的更大变形。

第一表面可以包括直接固定至第一表面，并且在LED与第一及第二导体之间电通讯的金属线路。

因此本发明的至少一个实施例的特征在于允许将LED的集成靠近陶瓷基底。

金属线路可以是印刷的导体墨水。

因此本发明的至少一个实施例的特征在于提供对可能位于外壳的密封环境中的LED模的简化的电连接。

陶瓷可以是皂石。

因此本发明的至少一个实施例的特征在于提供导热并且电绝缘的容易制造的陶瓷材料。

LED组件可以进一步包括第一与第二弹簧夹，其可穿过陶瓷散热器中的孔插入，每个陶瓷散热器均具有当插入弹簧夹时接触不同导电线路的第一部分，以及接受与保持第一与第二导体的不同的夹紧元件。

因此本发明的至少一个实施例的特征在于提供以简单机械装配允许电线与导电线路之间电通信的方法。

弹簧夹的第一部分可以是通过弹簧夹相对于导电线路偏压的弹簧。

因此本发明的至少一个实施例的特征在于提供陶瓷上的导电材料与导体之间的刚性连接，伴随陶瓷热膨胀并且收缩。