發(fā)光管芯（led）燈、散熱片以及相關(guān)方法
【專利摘要】提供了一種發(fā)光管芯（LED）燈、散熱片以及相關(guān)方法。LED燈能夠包括安裝襯底，該安裝襯底具有頂部表面、底部表面以及側(cè)邊緣。LED封裝件能夠設(shè)置在安裝襯底的頂部表面上，所述LED封裝件包括LED芯片。所述LED燈能夠包括散熱片，所述散熱片能夠包括散熱片底座以及從所述底座向上延伸的隔離件。所述隔離件能夠具有遠離所述散熱片基座的安裝區(qū)域或焊盤，所述安裝襯底的底部表面設(shè)置在所述安裝區(qū)域或焊盤上。所述隔離件還能夠具有比在安裝襯底的側(cè)邊緣之間的寬度更小的寬度。所述LED燈能夠進一步包括設(shè)置在所述LED封裝件以及所述安裝襯底之上的透鏡。
【專利說明】發(fā)光管芯(LED)燈、散熱片以及相關(guān)方法
[0001]交叉引用相關(guān)申請
[0002]本申請涉及并且要求于2011年7月29日提交的美國專利申請序號第13/194，641號的優(yōu)先權(quán)，通過引證方式將其整體包含在此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本文中公開的主題總體上涉及發(fā)光管芯(LED, light emitting die,發(fā)光小片)燈以及可供LED使用的散熱片。更具體而言，本文中公開的主題涉及在一些實施方式中能用于裝潢或裝飾燈的LED燈以及相關(guān)方法，并且涉及在這種實施方式中以及其他LED裝置中可使用的散熱片和相關(guān)方法。
【背景技術(shù)】
[0004]BIO燈的名稱包含各種主裝飾燈。這些燈用在裝飾燈具(例如，枝形吊燈、壁式燭臺燈以及吊燈)中，其中，燈通常是可見的并且有助于燈具的美感。由于燈形狀旨在與蠟燭火焰相似，所以BlO燈通常稱為燭臺燈。
[0005]由于BlO燈是裝飾性的，所以美感是重要的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。此外，光源以及相關(guān)的元件必須與空間受限的BlO形狀要素適配。BlO燈可具有魚雷的形狀并且具有鈍端部或者具有火焰狀端部。BlO燈通常具有支狀燭臺(candelabra) (E12)或中等(E26)愛迪生插座。
[0006]如今，在市場上有很多白熾BlO燈。這些白熾BlO燈典型地在低瓦數(shù)下工作，并且產(chǎn)生暖光。與所有白熾燈一樣，它們是低效率的并且具有相對較短的壽命。大量CFL BlO燈也是市場上能獲取的。它們節(jié)約能源，并且比白熾燈的壽命更長，但是它們要緩慢地進入照明狀態(tài)。CFL燈比白熾燈效率更高，但是它們比不上白熾燈的顯色指數(shù)(CRI)。
[0007]固態(tài)照明在照明行業(yè)中變得越來越重要。固態(tài)照明指的是這樣一種照明，這種照明使用具有LED (例如，半導(dǎo)體發(fā)光二極管、有機發(fā)光二極管或聚合物發(fā)光二極管)的發(fā)光裝置作為照明源，而不使用燈芯、等離子體(用在諸如熒光燈的弧光燈中)或氣體。LED照明設(shè)備的多種實現(xiàn)方式逐漸變得在市場上能獲取，以滿足寬泛的應(yīng)用方式?？墒褂肔ED的照明應(yīng)用可包括家庭照明、廣告牌以及顯示屏照明、汽車以及自行車照明、緊急照明、交通與鐵路照明以及泛光燈和閃光燈使用。對于相同的輸出，LED燈比白熾燈使用更少的能量。此夕卜，基于LED的燈具有比標(biāo)準(zhǔn)的白熾光燈更長的壽命。因此，在照明應(yīng)用中使用LED，能夠顯著節(jié)省能量，增加燈壽命，并且提供在設(shè)計上的靈活性。由于這些原因，照明制造商對包含LED的獨特照明設(shè)備越來越感興趣，這種獨特照明設(shè)備對其目標(biāo)客戶也能具有吸引力。
[0008]然而，迄今為止，基于單個LED的BlO燈還比不上白熾燈的光輸出。多LED配置使整個系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜，并且還是不能模擬由白熾燈絲產(chǎn)生的暖由能源部(DOE)市場可獲取的LED產(chǎn)品評估與報告(CALiPER)項目進行的基于LED的BlO燈的測試顯示了不穩(wěn)定的燈性能和質(zhì)量以及膨脹性能聲明。通常使用LED以及在照明應(yīng)用中使用LED的問題尤其在于由LED產(chǎn)生的熱量的管理。
[0009]因此，LED燈，尤其以BlO型設(shè)計的LED燈是令人期望的，該LED燈能夠匹配白熾燈燈絲的光輸出并且能夠穩(wěn)定地滿足由DOE設(shè)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和性能標(biāo)準(zhǔn)。而且，用于這種燈設(shè)計的散熱片也是令人期望的，該散熱片能夠管理由LED產(chǎn)生的熱量并且具有足夠小的尺寸以用在多種應(yīng)用中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]根據(jù)本公開，提供了新型LED燈、散熱片以及相關(guān)方法。尤其地，LED燈以及相關(guān)方法提供有至少一個LED，該LED可運行以匹配用在例如裝飾燈具內(nèi)的白熾燈燈絲燈泡的光輸出。而且，提供了散熱片，所述散熱片能夠管理由LED產(chǎn)生的熱量并且具有足夠小的尺寸以用在多種應(yīng)用中。因此，本文中的公開內(nèi)容的一個目標(biāo)在于，提供新型LED燈、散熱片以及在本文中舉例進一步詳細(xì)描述的方法。
[0011]通過在本文中描述的主題，從此處公開內(nèi)容能顯而易見的這些和其他目標(biāo)至少完全實現(xiàn)或部分實現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]在說明書的剩余部分內(nèi)，參照附圖，更特別地詳細(xì)敘述了本主題的全面充分公開，其中包括對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說的本主題最佳實施方式，在附圖中:
[0013]圖1為示出了使用根據(jù)本文中公開的主題的LED燈的一個實施方式的照明設(shè)備的頂部透視圖；
[0014]圖2為示出了根據(jù)圖1的LED燈的實施方式的側(cè)視圖；
[0015]圖3為示出了根據(jù)圖1的LED燈的實施方式的分解圖；
[0016]圖4為示出了根據(jù)本文中公開的主題的LED燈的一個實施方式的側(cè)部橫截面圖；
[0017]圖5為示出了根據(jù)本文中公開的主題的LED燈的另一個實施方式的側(cè)部橫截面圖；
[0018]圖6為示出了根據(jù)本文中公開的主題的散熱片的一個實施方式的頂部透視圖；
[0019]圖7為示出了根據(jù)圖6的散熱片的實施方式的底部透視圖；
[0020]圖8為示出了根據(jù)本文中公開的主題的散熱片的一個實施方式的側(cè)部橫截面圖；
[0021]圖9為示出了根據(jù)本文中公開的主題的散熱片的另一個實施方式的側(cè)部橫截面圖；
[0022]圖10為示出了根據(jù)本文中公開的主題的散熱片的又一個實施方式的側(cè)部橫截面圖；
[0023]圖11為示出了根據(jù)本文中公開的主題的LED燈的一個實施方式的部分的操作的示意圖；
[0024]圖12為示出了根據(jù)本文中公開的主題的LED燈的一個實施方式的部分的操作的示意圖；
[0025]圖13為示出了根據(jù)本文中公開的主題的LED燈的另一個實施方式的頂部透視圖；以及
[0026]圖14為示出了根據(jù)圖13的LED燈的實施方式的側(cè)部橫截面圖。
【具體實施方式】[0027]現(xiàn)在參照圖中顯示的其一個或多個實例，將詳細(xì)描述本文中的主題的可能方面或?qū)嵤┓绞健Ｃ總€實例被提供用以解釋本主題，而非作為限制。實際上，作為一個實施方式的一部分說明或描述的特征，可用于另一個實施方式中以產(chǎn)生又一個實施方式。在本文中公開并且設(shè)想的主題旨在包含這些修改和變更。
[0028]如在多幅圖中所示的，為了說明的目的，某些結(jié)構(gòu)或部分的尺寸相對于其他結(jié)構(gòu)或部分被放大，因此，提供這些結(jié)構(gòu)或部分以說明本主題的通用結(jié)構(gòu)。而且，在本文中公開的主題的多個方面將參照在其他結(jié)構(gòu)、部分或兩者上形成的結(jié)構(gòu)或部分予以描述。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解的是，提及一結(jié)構(gòu)被形成在另一個結(jié)構(gòu)或部分“上”或“之上”形成意味著額外的結(jié)構(gòu)、部分或兩者可以介入。提及一結(jié)構(gòu)或部分形成在另一個結(jié)構(gòu)或部分“上”而沒有介入結(jié)構(gòu)或部分在本文中可描述為“直接”形成在該結(jié)構(gòu)或部分“上”。同樣，將要理解的是，在一個元件表示為“連接”、“附接”或“耦接”至另一個元件時，該元件可直接連接、附接或耦接至另一個元件，或者可存在介入元件。相反，在一個元件表示為“直接連接”、“直接附接”或“直接耦接”至另一個元件時，沒有介入元件存在。
[0029]此外，如圖中所示，相對關(guān)系的術(shù)語，例如，“在……上”、“在……之上”、“上部”、“頂
部”、“下部”或“底部”，在本文中用于描述一個結(jié)構(gòu)或部分相對于另一個結(jié)構(gòu)或部分的關(guān)系。要理解的是，相對關(guān)系的術(shù)語，例如，“在……上”、“在……之上”、“上部”、“頂部”、“下部”或“底部”，旨在除包括在圖中所描述的定向之外，還包含該裝置的不同的定向。例如，如果顛倒圖中的裝置，那么被描述為位于其他結(jié)構(gòu)或部分“之上”的結(jié)構(gòu)或部分現(xiàn)在被定向成位于其他結(jié)構(gòu)或部分“之下”。同樣，如果圖中的裝置沿著一個軸線旋轉(zhuǎn)，那么被描述為位于其他結(jié)構(gòu)或部分“之上”的結(jié)構(gòu)或部分現(xiàn)在被定向成在其他結(jié)構(gòu)或部分的“旁邊”或“左邊”。要理解的是，這些術(shù)語旨在除包括圖中所描述的定向之外，還包含該裝置的不同的定向。在全文中，相似的數(shù)字表示相似的元件。
[0030]雖然術(shù)語第一、第二等可在本文中用于描述多種元件、構(gòu)件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、構(gòu)件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受到這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅僅用于區(qū)分一個元件、構(gòu)件、區(qū)域 、層或部分與另一個區(qū)域、層或部分。因此，在不背離本文中公開的教導(dǎo)內(nèi)容的情況下，在下面討論的第一元件、構(gòu)件、區(qū)域、層或部分能夠被稱為第二元件、元件、區(qū)域、層或部分。
[0031]參照理想化的實施方式的示意圖，在本文中描述了本公開的主題的實施方式。因此，由例如制造技術(shù)和/或公差造成示圖的形狀發(fā)生變化是可預(yù)期的。在本文中公開的主題的實施方式不應(yīng)理解為限于本文中所示區(qū)域的特定形狀，而是包括由例如制造造成的形狀偏差。由于正常的制造公差，示出或描述為方形或矩形的區(qū)域典型地具有倒圓或彎曲的特征。因此，在圖中示出的區(qū)域本質(zhì)上為示意性的，并且其形狀并非旨在示出裝置區(qū)域的精確形狀，也并非旨在限制在本文中公開的主題的范圍。
[0032]本文中的公開內(nèi)容涉及發(fā)光管芯(LED)燈以及可用于這種LED燈中或用于其他LED應(yīng)用中的散熱片。在本文中使用的術(shù)語“LED”可表示LED芯片或表示可包括LED芯片的LED封裝件。LED燈可為裝飾燈，例如，BlO燈。這種LED燈可包括散熱片，該散熱片可包括隔離件，該隔離件具有寬度以及沿著平面設(shè)置的安裝區(qū)域。在一些實施方式中，散熱片的隔離件可附接至散熱片基座。LED可安裝在隔離件的安裝區(qū)域上。第一透鏡可設(shè)置在LED之上，其中第一透鏡朝外延伸超過隔離件的寬度并且第一透鏡被配置成用于在隔離件的安裝區(qū)域的平面之上和之下傳輸來自LED的光。LED可包括LED封裝件。在一些實施方式中，LED還可包括LED封裝透鏡。此外在一些實施方式中，LED燈可包括外部透鏡，該透鏡設(shè)置在LED封裝件、第一透鏡以及隔離件之上。因此，在一些實施方式中，LED燈可具有三個透鏡。例如，LED燈可具有LED封裝透鏡、在LED封裝件和LED封裝透鏡之上延伸的第一透鏡、以及在第一透鏡和LED封裝件及LED封裝透鏡之上延伸的外部透鏡。通過第一透鏡在隔離件的安裝區(qū)域的平面之上和之下傳輸?shù)膩碜訪ED的光可具有大于大約180°的范圍。在一些實施方式中，通過第一透鏡在隔離件的安裝區(qū)域的平面之上和之下傳輸?shù)膩碜訪ED的光可具有大約270°或更大的范圍。在一些實施方式中，LED燈可被配置為燭臺燈。
[0033]在一些實施方式中，LED燈可包括安裝襯底，該安裝襯底具有頂部表面、底部表面以及側(cè)邊緣。包括一個或多個LED芯片的LED封裝件可設(shè)置在安裝襯底的頂部表面上。可使用的LED封裝件的一個實例可為XM-L Easyffhite (EZff) LED封裝件，該封裝件由位于北卡羅來納州達勒姆(Durham)的克利(Cree)公司制造。XM-L EZff LED封裝件可具有例如以本領(lǐng)域中已知方式用在其上的產(chǎn)生白光的LED芯片。LED和LED封裝件的其他實例是也由位于北卡羅來納州達勒姆的克利公司提供的XP系列產(chǎn)品的LED以及相關(guān)封裝件。
[0034]這種LED燈還可包括散熱片，該散熱片可包括散熱片基座以及從散熱片基座向上延伸的隔離件。該隔離件可具有遠離基座的安裝區(qū)域或焊盤，安裝襯底的底部表面設(shè)置在該安裝區(qū)域或焊盤上。隔離件還可具有比安裝襯底的側(cè)邊緣之間的寬度更小的寬度。這種LED燈可進一步包括電基座，該電基座附接至散熱片，電基座被配置成用于接合照明設(shè)備和與LED封裝件以及基座電氣連接的驅(qū)動器。
[0035]在一些實施方式中，散熱片可包括具有頂部表面、底部表面以及至少一個側(cè)邊緣的散熱片基座；以及具有第一端和第二端的隔離件。在第一端處隔離件可附接至散熱片基座的頂部表面，并且可從那里向上延伸。隔離件的安裝區(qū)域可位于隔離件的第二端上，安裝襯底可設(shè)置在隔離件的安裝區(qū)域上。這種散熱片還可包括多個針(Pin，銷)，該多個針附接至散熱片基座的底部表面并且從那里向下延伸。該多個針能夠形成內(nèi)腔，驅(qū)動器可放置在該內(nèi)腔內(nèi)。
[0036]這種LED燈還可包括透鏡，該透鏡設(shè)置在LED封裝件和安裝襯底之上。在一些實施方式中，透鏡可設(shè)置在LED封裝件和安裝襯底之上，其中透鏡附接至安裝襯底并且從安裝襯底的側(cè)邊緣朝外延伸以形成底部透鏡部分。這種透鏡(其安裝襯底位于隔離件上并且安裝襯底懸置在隔離件之上)可允許在大于180°的范圍內(nèi)傳播光。例如，由于隔離件將安裝襯底、LED封裝件以及透鏡提升到散熱片基座之上并且不干擾從燈朝外發(fā)出的光，所以透鏡可通過透鏡的底部部分向下折射由LED芯片生成的至少一部分光，使得來自燈的光可在例如大約270°或更大的范圍發(fā)射。例如，透鏡可通過透鏡的底部部分向下折射由LED芯片生成的至少一部分光，使得可在例如大約360°的范圍內(nèi)從燈中發(fā)射光。
[0037]這種LED燈可顯示能與具有更高功效的白熾燈相比擬的光通量和相關(guān)色溫(CCT)0例如，這種LED燈可在比相似的BlO白熾燈泡低大約83%的功率下運行。此外，人們預(yù)計，這種LED燈可容易地提供能源之星的1，5000小時額定壽命，并且持續(xù)約50，000小時以上。
[0038]圖1示出了具有總體上用10表示的LED燈的一個實施方式的總體上用F表示的裝置的一個實例。LED燈10可包括照明單元12，該照明單元可附接至至總體上用20表示的散熱片。散熱片20可包括隔離件24，該隔離件具有寬度以及沿著平面(未示出)設(shè)置的安裝區(qū)域。在一些實施方式中，散熱片20的隔離件24可附接至散熱片基座22。LED(未示出)可安裝在隔離件24的安裝區(qū)域上。如圖1中所示，第一透鏡14可設(shè)置在LED之上，第一透鏡14朝外延伸超過隔離件24的寬度。第一透鏡14可被配置成用于在隔離件的安裝區(qū)域的平面之上和之下傳輸來自LED的光。透鏡14的懸伸部可形成底部透鏡部分14A，該部分允許從LED中發(fā)射的光被透鏡14折射并且從底部透鏡部分14A中傳播出來以從透鏡14向下照射。因此，在一些實施方式中，LED燈可具有三個透鏡。通過第一透鏡在隔離件的安裝區(qū)域的平面之上和之下傳輸?shù)膩碜訪ED的光可具有大于大約180°的范圍。在一些實施方式中，通過第一透鏡在隔離件的安裝區(qū)域的平面之上和之下傳輸?shù)膩碜訪ED的光可具有大約270°或更大的范圍。LED可包括LED封裝件。在一些實施方式中，LED還可包括LED封裝透鏡。而且，在一些實施方式中，LED燈10可包括設(shè)置在LED封裝件和封裝透鏡之上的外部透鏡40、第一透鏡14以及隔離件24。外部透鏡40可為裝飾性的形狀。例如，具有裝飾形外部透鏡40的LED燈可為燭臺燈。
[0039]在一些實施方式中，照明單元12可包括位于透鏡14下面的安裝襯底以及LED封裝件(在圖1中未顯示)。如上所述，散熱片20可包括散熱片基座22以及從散熱片基座22向上延伸的隔離件24。照明單元12可安裝在隔離件24上，遠離散熱片基座22。如圖1中所示，隔離件24的寬度可小于照明單元12的寬度，使得照明單元12，以及尤其是透鏡14的底部部分14A (如圖2和3中所示)懸置在隔離件24之上。透鏡14可被配置成用于折射光，使得來自照明單元12的光從透鏡14的底部部分14A向下照射。由于隔離件24可具有比照明單元12更小的寬度同時透鏡14的底部部分14A懸置在隔離件24之上，并且由于隔離件24可在散熱片20的更寬的散熱片基座22之上延伸，所以散熱片20允許更寬范圍的光從LED燈10發(fā)射。
[0040]散熱片20可包括多個針26，這些針可從散熱片基座22豎直向下延伸。多個針26可設(shè)置在散熱片基座22的外圍部分或邊緣(例如，側(cè)邊緣22C)周圍以及上面，從而在針26之間產(chǎn)生內(nèi)腔。如下面進一步所述，用于控制LED燈10的驅(qū)動器(除了電線52以外在圖1中未示出)可儲存在內(nèi)腔內(nèi)。驅(qū)動器可與LED封裝件和電基座30電連接。電基座30可在一端34處固定至散熱片20。電基座30在相對端32處可被配置成用于接合照明設(shè)備F的插座FS。例如，電基座30可被配置成用于接合愛迪生插座、GU-24插座、其他扭轉(zhuǎn)鎖定式(twist and lock)插座，等。
[0041]LED燈10還可包括外部透鏡40，該外部透鏡可固定至散熱片20。外部透鏡40可為可具有裝飾性形狀的外殼，例如，玻璃外殼。例如并且非限制地，外部透鏡40的形狀可為鈍魚雷(blunt torpedo)形、具有火焰狀端部的形狀等。在一些實施方式中，外部透鏡40對從照明單元12中發(fā)射的光可具有很少或者沒有光學(xué)效應(yīng)。在一些實施方式中，外部透鏡40對從照明單元12中發(fā)射的光可具有某些光學(xué)效應(yīng)。例如,外部透鏡40可反射光，或反射某些范圍的光譜，以促使來自LED燈10的光與閃動的火焰相似。在一些實施方式中，外部透鏡40可作為反射并且折射來自照明單元12的光的光學(xué)透鏡。在這些實施方式中，外部透鏡40可以是透鏡14的替代物。外部透鏡40可通過不同的方式附接至散熱片20。例如，在一個方面，外部透鏡40可由導(dǎo)熱粘合劑42 (例如，環(huán)氧樹脂)附接至散熱片基座22。在一些實施方式中，環(huán)氧樹脂，例如，由位于德克薩斯州的硫磺泉(Sulfur Springs)的J.B.韋爾德(J.B.Weld)公司制造的K—OC?塑料環(huán)氧樹脂，可用于將外部透鏡40附接至散熱片基座22。
[0042]參考圖2-4，LED燈10可包括安裝襯底16，該安裝襯底具有頂部表面16A、底部表面16B以及側(cè)邊緣16C。安裝襯底16可包括，例如，導(dǎo)熱的印刷電路板(PCB)。例如，安裝襯底16可包括金屬芯PCB(MCPCB)。在一些實施方式中，安裝襯底16可包括星形的PCB或MCPCB。LED或LED封裝件18可設(shè)置在安裝襯底16的頂部表面16A上。LED封裝件18可為，例如，XM-L EZff LED封裝件或來自LED的XP系列的封裝件以及由位于北卡羅來納州達勒姆的克利公司制造的相關(guān)封裝件。LED封裝件18可具有一個或多個LED芯片18A以及LED封裝透鏡18B，以及任何其他常見構(gòu)件，例如，用于安裝LED芯片18A的導(dǎo)電元件以及用于提供與安裝襯底16和/或驅(qū)動器50的電連接的導(dǎo)電元件。LED封裝件18可為白色LED封裝件，例如，XM-L EZff LED封裝件，可提供能與沒有復(fù)雜的顏色混合的白熾燈相比的色彩穩(wěn)定性，并且提供也能與白熾燈相比的可能CCT。然而，能使用其他類型的LED封裝件，這些LED封裝件使用顏色混合，或者根據(jù)最終用途而使用不同的顏色?？墒褂脝蝹€LED封裝件18，與現(xiàn)在可獲取的白熾BlO燈相比，該LED封裝件可傳送等效照明以及更高的功效。例如，XM-L EZff LED封裝件是多芯片LED封裝件，該多芯片LED封裝件提供與現(xiàn)有的BlO燈相等的流明輸出，同時具有優(yōu)異的LED到LED色彩穩(wěn)定性，并且具有超過這種白熾燈的功效和壽命。
[0043]透鏡14可設(shè)置在LED封裝件18和安裝襯底16之上。例如，透鏡14可設(shè)置在LED封裝件18和安裝襯底16之上，其中透鏡14附接至安裝襯底16并且從安裝襯底16的側(cè)邊緣16C朝外延伸，以形成底部透鏡部分14A。通過這種透鏡14 (可將其視為LED封裝透鏡18B的輔助光學(xué)鏡)，可實現(xiàn)使用定向LED封裝件18從LED燈10中產(chǎn)生全方向的光輸出。例如，透鏡14可包括擴散器圓頂，該擴散器圓頂通過底部透鏡部分14A將由LED芯片生成的光的至少一部分向下折射。例如，透鏡14可為由位于意大利的Khatod Optoelectronics公司制造和供應(yīng)的白色擴散器透鏡。這種白色擴散器透鏡14可擴散來自LED封裝件18的光并且產(chǎn)生BlO燈所需要的全方向的光輸出。白色透鏡14可使單個光源模糊并且產(chǎn)生統(tǒng)一的光圖案(light pattern,光模式)。因此，安裝襯底16、LED封裝件18以及透鏡14可構(gòu)成照明單元12。
[0044]LED燈10的散熱片20可包括散熱片基座22，該基座具有頂部表面22A、底部表面22B以及至少一個側(cè)邊緣22C。散熱片基座22可為滿足燈設(shè)計的約束條件的任何形狀。例如，如圖6中所示，散熱片基座22可具有圓形橫截面形狀，該形狀具有側(cè)邊緣22C。例如，散熱片基座22可具有帶多個側(cè)邊緣的方形、矩形、六邊形或八邊形橫截面形狀，或者可具有橢圓形橫截面形狀。散熱片基座22可具有也滿足特定的燈設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)的寬度或直徑。例如并且非限制地，對于BlO燈設(shè)計，散熱片基座22可具有大約32毫米或以上的直徑。如圖4中所示，散熱片基座22可具有延伸穿過其中的孔22D。驅(qū)動器50的電線52可穿過孔22D，以將驅(qū)動器50電連接至LED封裝件18。例如，安裝襯底16可為MCPCB，其中電線52將驅(qū)動器50連接至安裝襯底16，該安裝襯底電連接至LED封裝件18。如圖4中所示，電線52在隔離件24的外面通過。
[0045]散熱片20的隔離件24可具有第一端24A和第二端24B。隔離件24可在第一端24A附接至散熱片基座22的頂部表面22A，以便隔離件24可從散熱片基座22的頂部表面22k向上延伸。隔離件24在第二端24B上可形成安裝區(qū)域或焊盤24C，安裝襯底16可固定在安裝區(qū)域或焊盤上。隔離件24可包括將滿足待制造的燈的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的任何形狀。例如，隔離件24可包括圓柱桿。在散熱片基座22具有圓形橫截面形狀的一些實施方式中，隔離件24的直徑(在圖11中表示為寬度Ws)可小于散熱片基座22的直徑(在圖11中表示為寬度WB)。例如，隔離件24的直徑可大約為散熱片基座22的直徑的30%。在可用作BlO燈的LED燈10的一些實施方式中，其中隔離件24為圓柱桿并且散熱片基座22具有圓形橫截面形狀，在這些實施方式中隔離件24的直徑可大約為9.5毫米，并且散熱片基座22的直徑可大約為32毫米。在這種實施方式中，隔離件24的長度(在圖12中表示為長度Ls)可大約為25毫米，以便安裝襯底16、LED封裝件18以及透鏡14可位于散熱片基座22上方在隔離件24上，從而將在LED燈10內(nèi)的光損失最小化。如圖11和圖12中所示，該設(shè)計允許以另外方式向上反射的光通過底部透鏡部分14A向下離開透鏡14，并且在大于90°的光束角(beam angle)內(nèi)增大光量。例如，如圖11中所示,從用于LED燈的照明單元12中發(fā)射的光的范圍α可大于大約180°。例如，從用于LED燈的照明單元12中發(fā)射的光的范圍α可大約為270°或更大。通過允許所發(fā)射的光具有這么大的范圍，LED燈10可非常接近白熾BlO燈的光圖案。
[0046]返回圖11，隔離件24的寬度Ws可小于安裝襯底16的寬度WMS。通過這種方式，隔離件24大體上不阻止從照明單元12處發(fā)射的光。返回圖2-4，安裝襯底16可通過不同的方式而固定或附接至隔離件24。例如，安裝襯底16可由導(dǎo)熱粘合劑附接至隔離件24。
[0047]隔離件24可包括導(dǎo)熱材料。例如，隔離件24可包括金屬，例如，鋁。此外，隔離件24可通過不同的方式固定或附接至散熱片基座22。例如，隔離件24可由導(dǎo)熱粘合劑附接至散熱片基座22?；蛘?，隔離件24可通過焊接附接至散熱片基座22。進一步地，隔離件24可與散熱片基座22整體形成，使隔離件24和散熱片基座22成為單個單元。因此，隔離件24不僅可提高光學(xué)效率，而且還可以提供散熱的熱路徑。散熱片基座22可沿著中心軸線A與隔離件24對準(zhǔn)，如圖2和3中所示，以使散熱片基座22的中心軸線與隔離件24的中心軸線對準(zhǔn)。
[0048]LED燈10的散熱片20可包括多個針26，這些針附接至散熱片基座22的底部表面22B并且從那里向下延伸。多個針26可形成內(nèi)腔26A (見圖4)，驅(qū)動器50處于該內(nèi)腔內(nèi)。LED燈10可包括保護性圓柱體56，該圓柱體設(shè)置在所述多個針26與驅(qū)動器50之間以保護驅(qū)動器50和/或最小化驅(qū)動器的暴露。驅(qū)動器50，例如，可為CE/UL認(rèn)證的恒流驅(qū)動器。例如，驅(qū)動器50可為由位于中國廣東的維君瑞科技有限公司(Wayjun Technology C0.，Ltd)制造的CE/UL認(rèn)證的恒流驅(qū)動器。驅(qū)動器50，例如，能提供大約80%的效率以及大約0.53的功率因數(shù)。
[0049]如上所述，驅(qū)動器50可通過電線52電連接至LED封裝件18和/或安裝襯底16，并且通過電線52電連接至電基座30。電基座30可包括插座接合部分32和絕緣體部分34，該絕緣體部分可為塑料、玻璃等。電基座30可通過不同的方式附接至散熱片20。例如，電基座30可附接至散熱片基座22。在這種實施方式中，電基座30的絕緣體部分34可包括保護性圓柱體56。在一些實施方式中，電基座30可附接至多個針26。
[0050]散熱片20的針26可通過不同的方式從底部表面22B向下豎直延伸，并且至少彼此大體上平行地延伸并且分隔開，以允許空氣在針26之間通過。例如，在散熱片基座22具有圓形橫截面形狀的一些實施方式中，多個針26可與散熱片基座22的側(cè)邊緣22C相鄰地從水平設(shè)置的底部表面22B向下豎直延伸中并且垂直于該底部表面，以在多個針26之間形成內(nèi)腔26A。在一些實施方式中，多個針26可以以與散熱片基座22的側(cè)邊緣22C相鄰的單排的方式從底部表面22B向下延伸。在一些實施方式中，多個針26可以以與散熱片基座22的側(cè)邊緣22C相鄰的兩排的方式從底部表面22B向下延伸。
[0051]散熱片20的針26可為導(dǎo)熱材料。例如，散熱片20的針26可包括金屬，例如，鋁。此外，散熱片20的針26可通過不同的方式固定或附接至散熱片基座22。例如，散熱片20的針26可由導(dǎo)熱粘合劑附接至散熱片基座22。替代地，散熱片20的針26可通過焊接附接至散熱片基座22。此外，散熱片20的針26可與散熱片基座22整體形成，使針26和散熱片基座22成為單個單元。進一步地，在一些實施方式中，隔離件24、多個針26以及散熱片基座22可形成散熱片20的整體式單一主體。
[0052]在一些實施方式中，一些或所有散熱片20可為黑色陽極化的金屬。例如，散熱片20可為黑色陽極化的鋁。因此，散熱片20可提高LED燈10散熱的熱效率。
[0053]通過使散熱片20消散熱負(fù)荷,使用在穩(wěn)態(tài)溫度下以4瓦特的功率運行的LED封裝件18的LED燈10能夠提高其性能。在這種LED燈10中，散熱片20不僅消散了由LED生成的熱量，而且如果需要，在仍然能裝入BlO標(biāo)準(zhǔn)的外殼內(nèi)的同時，還為LED、光學(xué)件、驅(qū)動器以及基座提供了機械框架。在一些實施方式中，由于能夠?qū)⑸崞?0裝入可用空間內(nèi)并且還能夠以所需的速率散熱，所以BlO形狀要素的小尺寸可從用于LED燈10的散熱片中受
Mo
[0054]如上所述的，LED燈10還可包括固定至散熱片20的外部透鏡40。外部透鏡40可為可具有裝飾性的形狀的外殼，例如，玻璃外殼。例如，在一些實施方式中，LED燈10可被配置成燭臺燈。因此，在一些實施方式中，LED燈10可具有三個透鏡。例如，LED燈10可具有LED封裝透鏡18B、在LED封裝件18和LED封裝透鏡18B之上延伸的第一透鏡14、以及在第一透鏡14和LED封裝件18以及LED封裝透鏡18B之上延伸的外部透鏡40。
[0055]在這種實施方式中，LED燈可在隔離件24的安裝區(qū)域24C的平面(未顯示)之上和之下傳輸來自LED18的光。尤其地，第一透鏡14可被配置成用于在隔離件24的安裝區(qū)域24C的平面之上和之下傳輸來自LED18的光。透鏡14的懸伸部可形成底部透鏡部分14A,該部分允許從LED18中發(fā)射的光被透鏡14折射，并且然后從底部透鏡部分14A中傳送出來，以從透鏡14向下照射。在這種實施方式中，來自LED的光通過第一透鏡在隔離件的安裝區(qū)域的平面之上和之下傳輸，可具有大于大約180°的范圍。在一些實施方式中，來自LED的光通過第一透鏡在隔離件的安裝區(qū)域的平面之上和之下傳輸，可具有大約270°或更大的范圍。
[0056]圖5示出了總體上用110表示的LED燈的另一實施方式。LED燈110可包括照明單元112，該照明單元附接至總體上用120表示的散熱片。照明單元112可包括位于透鏡114下面的安裝襯底116以及LED封裝件118。安裝襯底116可具有頂部表面116A、底部表面116B以及側(cè)邊緣116C。安裝襯底116可包括，例如，導(dǎo)熱的PCB。如上所述，安裝襯底116可包括MCPCB。LED封裝件118可設(shè)置在安裝襯底116的頂部表面116A上。LED封裝件118可具有一個或多個LED芯片(未顯示)和LED封裝透鏡118B以及其他常見構(gòu)件，例如，用于安裝LED芯片118A的導(dǎo)電元件以及用于為安裝襯底116和/或驅(qū)動器150提供電連接的導(dǎo)電元件。而且，如上所述，透鏡114可設(shè)置在LED封裝件118和安裝襯底116之上。例如，透鏡114可設(shè)置在LED封裝件118和安裝襯底116之上，其中透鏡114附接至安裝襯底116并且從安裝襯底116的側(cè)邊緣116C朝外延伸以形成底部透鏡部分114A。
[0057]散熱片120可包括散熱片基座122，以及從散熱片基座122的頂部表面122A向上延伸的隔離件124。安裝襯底116可安裝在隔離件124上，遠離散熱片基座122。如圖5中所示，隔離件124的寬度可小于安裝襯底116的寬度，以使得安裝襯底116和透鏡114的底部部分114A懸置在隔離件122之上。透鏡114可被配置成用于折射光，以使得來自照明單元12的光從透鏡114的底部部分114A向下照射。由于隔離件124可具有比安裝襯底116更小的寬度(其中透鏡114的底部部分114A懸置在隔離件124之上)，并且由于隔離件124可在散熱片120的更寬的散熱片基座122之上延伸，所以散熱片120可允許更寬范圍的光從LED燈110發(fā)射。
[0058]散熱片120可包括多個間隔開的針126，這些針可從散熱片基座122向下延伸。在圖5中所示的實施方式中，散熱片基座122可具有圓形橫截面形狀，并且多個針126可與散熱片基座122的側(cè)邊緣122C相鄰地垂直地延伸遠離底部表面122B，并且從該底部表面向下延伸，以形成內(nèi)腔126A，該內(nèi)腔位于多個針126之間并且由多個針包圍。所述多個針126可以以與散熱片基座122的側(cè)邊緣122C相鄰的單排的形式從底部表面122B向下延伸。用于控制LED封裝件118的驅(qū)動器150可被纏繞在電絕緣膠帶150A中并且儲存在內(nèi)腔126A內(nèi)。在這種實施方式中，可提供沒有用于驅(qū)動器150的保護性圓柱體的LED燈110。
[0059]驅(qū)動器150可通過電線152電連接至LED封裝件118和/或安裝襯底116，并且通過電線154電連接至電基座130。電基座130可包括插座接合部分132和絕緣體部分134，該絕緣體部分可為塑料、玻璃等。電基座130可通過不同的方式附接至散熱片120。例如，電基座130可附接至散熱片基座122。如圖5中所示，電基座130可連接至所述多個針126。而且，在圖5中所示的實施方式中，散熱片基座122可具有孔122D，該孔沿著中心軸線A延伸穿過散熱片基座。進一步地，隔離件124可沿著散熱片基座122的中心軸線A定位并且可具有穿過其中的孔124C，該孔與散熱片基座122內(nèi)的孔122D對準(zhǔn)。驅(qū)動器150的電線152可穿過散熱片基座122內(nèi)的孔122D以及隔離件124內(nèi)的孔124C，以將驅(qū)動器150電連接至安裝襯底116和LED封裝件118。例如，安裝襯底116可為MCPCB，其中電線152將驅(qū)動器150連接至安裝襯底116，該安裝襯底電連接至LED封裝件118。如上所述，LED燈110還可包括外部透鏡140，例如，如上所述，該外部透鏡可固定至散熱片20。外部透鏡140可為可具有裝飾性的形狀的外殼，例如，玻璃外殼。
[0060]圖6-10示出了散熱片的不同實施方式。例如，圖6和7示出了供LED使用的總體上用160表示的散熱片，該散熱片與上述散熱片相似。散熱片160可包括散熱片基座162，該散熱片基座具有頂部表面162A、底部表面162B以及至少一個側(cè)邊緣162C。散熱片160可包括隔離件164，該隔離件具有第一端164A和第二端164B。隔離件164在第一端164A處可附接至散熱片基座162的頂部表面162A。隔離件164可從散熱片基座162的頂部表面162A向上延伸。隔離件164在第二端164B上可具有安裝區(qū)域或焊盤164C，例如，通過使用LED封裝件或安裝襯底，LED可設(shè)置在該安裝區(qū)域或焊盤上。多個針166可附接至散熱片基座162的底部表面162B并且從該底部表面向下延伸。如圖6中所示，散熱片基座162可具有圓形橫截面形狀，并且如所顯示的，所述多個針166可以以與散熱片基座162的側(cè)邊緣162C相鄰的兩排165A、165B的形式而垂直地延伸遠離底部表面162B并且從該底部表面向下延伸，以在所述多個針166之間形成內(nèi)腔166A。散熱片160可具有能移除的內(nèi)部針168(在圖7中顯示為移除)，以形成內(nèi)腔166A，或者如果散熱片160的預(yù)期用途不需要內(nèi)腔，那么內(nèi)部針可留下并附接至散熱片基座162。
[0061]散熱片160的散熱片基座162、隔離件164以及針166可為導(dǎo)熱材料。例如，散熱片160的散熱片基座162、隔離件164以及針166可包括金屬，比如，鋁。隔離件164和針166可通過不同的方式固定或附接至散熱片基座162。例如，隔離件164可由導(dǎo)熱粘合劑附接至散熱片基座162?？蛇x地，隔離件164可通過焊接附接至散熱片基座162。進一步地，隔離件164可與散熱片基座162整體形成，使隔離件164和散熱片基座162成為單個單元。散熱片基座162可沿著中心軸線(未顯示)與隔離件164對準(zhǔn)，以使得散熱片基座162的中心軸線與隔離件164的中心軸線對準(zhǔn)。此外，散熱片160的針166可由導(dǎo)熱粘合劑附接至散熱片基座162。替換地，散熱片160的針166可通過焊接附接至散熱片基座22。在一些實施方式中，散熱片160的針166可與散熱片基座162整體形成，使針166和散熱片基座162成為單個單元。進一步地，在一些實施方式中，隔離件164、多個針166以及散熱片基座162可形成散熱片160的整體式單一主體。
[0062]圖8示出了總體上用170表示的散熱片的一個實施方式，該散熱片包括散熱片基座172，該散熱片基座具有頂部表面172A、底部表面172B以及至少一個側(cè)邊緣172C。散熱片170可包括隔離件174，該隔離件具有第一端174A和第二端174B。隔離件174在第一端174A處可通過導(dǎo)熱粘合劑178附接至散熱片基座172的頂部表面172A。隔離件174可從散熱片基座172的頂部表面172A向上延伸并且垂直地延伸遠離該頂部表面。隔離件174可具有位于第二端174B上的安裝區(qū)域，例如，如上所述，LED可通過某種方式設(shè)置在該安裝區(qū)域上。多個針176可以以與散熱片基座172的側(cè)邊緣172C相鄰的單排的方式而附接至散熱片基座172的底部表面172B并且從該底部表面向下延伸，以在多個針176之間形成內(nèi)腔176A。如圖8中所示，散熱片170的散熱片基座172可具有延伸貫穿散熱片基座172的兩個孔172D。所述孔172D可用于使電線(未示出)從其中穿過。
[0063]圖9示出了總體上用180表示的散熱片的一個實施方式，該散熱片包括具有頂部表面182A的散熱片基座182，以及具有第一端184A和第二端184B的隔離件184。隔離件184在第一端184A處可通過導(dǎo)熱粘合劑186附接至散熱片基座182的頂部表面182A。隔離件184可從散熱片基座182的頂部表面182A向上延伸并且垂直地延伸遠離該頂部表面。隔離件184可具有位于第二端184B上的安裝區(qū)域或焊盤，例如，如上所述，LED可通過某種方式設(shè)置在該安裝區(qū)域或焊盤上。
[0064]圖10示出了總體上用190表示的散熱片的一個實施方式，該散熱片包括散熱片基座192，該散熱片基座具有頂部表面192A、底部表面192B以及至少一個側(cè)邊緣192C。散熱片190可包括隔離件194，該隔離件與散熱片基座192整體形成。隔離件194可從散熱片基座192的頂部表面192A向上延伸并且垂直地延伸遠離該頂部表面。隔離件194可具有遠離散熱片基座192的端部194A。例如，如上所述，LED可通過某種方式設(shè)置在隔離件194的端部194A上。多個針196可以以與散熱片基座192的側(cè)邊緣192C相鄰的單排的形式而連接至散熱片基座192的底部表面192B并且從該底部表面向下延伸，以在所述多個針196之間形成總體上用196A表示的內(nèi)腔。如圖10中所示，散熱片基座192和隔離件194可具有延伸貫穿散熱片基座192和隔離件194兩者的孔192D?？?92D可貫穿散熱片基座192和隔離件194而中心地設(shè)置。該孔192D可用于使電線(未顯示)從其中穿過。
[0065]參照圖11和12，LED燈可包括散熱片20，該散熱片可包括具有寬度Ws以及沿著平面P設(shè)置的安裝區(qū)域24C的隔離件24。在一些實施方式中，散熱片20的隔離件24可附接至散熱片基座22。LED18可安裝在隔離件24的安裝區(qū)域24C上。透鏡14可設(shè)置在LED18之上，其中透鏡14朝外延伸并超過隔離件24的寬度Ws，如圖11中所示。第一透鏡14可被配置成用于在隔離件24的安裝區(qū)域24C的平面P之上和之下傳輸來自LED18的光LR。透鏡14的懸伸距離^可形成底部透鏡部分14A，該底部透鏡部分允許從LED18發(fā)射的光被透鏡14折射，然后允許該光從底部透鏡部分14A中傳送出來，以從透鏡14向下照射。因此，透鏡14可有助于產(chǎn)生從LED燈的幾乎全方向的光輸出。通過將LED18放置在隔離件24的安裝區(qū)域24C上并且使透鏡14懸置在隔離件24之上，在透鏡14與元件(隔離件24位于所述元件上)之間形成間隔，以允許光LR向下照射。在這種實施方式中，來自LED18的光LR通過透鏡14在隔離件24的安裝區(qū)域24C的平面P之上和之下傳輸，可具有大于約180°的范圍a。在一些實施方式中，通過透鏡14在隔離件24的安裝區(qū)域24C的平面P之上和之下傳輸?shù)膩碜訪ED18的光LR可具有約270°或更大的范圍α。
[0066]如上所述，在一些更詳盡的實施方式中，圖11和12示出了在可用于LED燈的照明單元12中，光如何能夠向下反射或折射，以形成從照明單元12中發(fā)射的光的寬范圍。照明單元12可包括安裝襯底16，該安裝襯底具有頂部表面、底部表面以及側(cè)邊緣(為了清晰起見，在圖11和12中未標(biāo)注)。LED18可為LED封裝件18，該LED封裝件能設(shè)置在安裝襯底16的頂部表面16Α上。透鏡14可設(shè)置在LED封裝件18和安裝襯底16之上，其中透鏡14附接至安裝襯底16并且從安裝襯底16的側(cè)邊緣16C朝外延伸，以形成底部透鏡部分14Α。通過這種透鏡14 (可將其視為在LED封裝件18上的LED封裝透鏡的輔助光學(xué)鏡)，能夠?qū)崿F(xiàn)從照明單元12產(chǎn)生幾乎全方向的光輸出。例如，透鏡14可包括擴散器圓頂，該擴散器圓頂通過底部透鏡部分14Α向下折射由LED芯片生成的光的至少一部分。例如，如圖12中所示，光線LR可由LED封裝件18發(fā)射。光線LR可從透鏡14折射并離開透鏡14，使得光線LR從底部透鏡部分14Α離開照明單元12。例如，透鏡14從安裝襯底16的側(cè)邊緣延伸出的距離^可形成底部透鏡部分14Α，該底部透鏡部分能夠足夠大，以允許穿過底部透鏡部分14Α的足夠的折射光形成發(fā)射光的大的范圍α。進一步地，通過將安裝襯底16附接至散熱片20的位于散熱片基座22上方的隔離件24，以在照明單元12與散熱片基座22之間增加間隔距離，從而能夠增強從照明單元12發(fā)射的光線LR的量。隔離件24的寬度Ws可小于安裝襯底16的寬度Wms。通過這種方式，可大幅減少或最小化通常由隔離件24阻擋的從照明單元12中發(fā)射的光的量。進一步地，隔離件24可具有長度Ls，如圖12中所示，該長度允許將安裝襯底16、LED封裝件18以及透鏡14放置在散熱片基座22的上方并且放置在隔離件24上，以減少在LED燈內(nèi)的光損失。
[0067]如圖11和12中所示，底部透鏡部分14A與照明單元12位于隔離件24上并且位于散熱片基座22上方的某個距離處相結(jié)合，允許否則會被向上反射的光通過底部透鏡部分14A而向下離開透鏡14，并且在大于90°的光束角內(nèi)增大光量。例如，如圖11中所示，從用于LED燈的照明單元12中發(fā)射的光的范圍α可大于約180°。例如，從LED燈的照明單元12中發(fā)射的光的范圍α可為約270°或更大。通過允許發(fā)射的光具有如此大的范圍，LED燈能夠非常接近白熾BlO燈的光圖案。
[0068]如圖13和14中所示，總體上用210表示的LED燈的另一個實施方式可包括安裝襯底216，該安裝襯底可具有頂部表面216A、底部表面216B以及側(cè)邊緣216C。安裝襯底216可包括例如導(dǎo)熱的印刷電路板(PCB)，例如，星形金屬芯PCB (MCPCB)，如圖13中所示。LED封裝件218可設(shè)置在安裝襯底216的頂部表面216A上。LED燈210還可包括大體上用220表示的散熱片，該散熱片可包括散熱片基座222和隔離件224。散熱片基座222可具有頂部表面222A、底部表面222B以及至少一個側(cè)邊緣222C。隔離件224可具有方形或矩形橫截面形狀，并且該隔離件可具有第一端224A和第二端224B。隔離件224在第一端224A處可附接至散熱片基座222的頂部表面222A。隔離件224在第二端224B上可具有安裝區(qū)域或焊盤，安裝襯底216可安裝在該安裝區(qū)域或焊盤上，遠離散熱片基座222。如圖13和14中所示，隔離件224的寬度可小于安裝襯底216的寬度，以使得安裝襯底216懸置在隔離件222之上。
[0069]LED燈210還可包括外部透鏡240，該外部透鏡可固定至，例如，散熱片220。外部透鏡240可提供光學(xué)效應(yīng)以朝外并且向下反射或折射從LED封裝件218發(fā)射的光，從而提供從LED燈210發(fā)射的光的寬的范圍。外部透鏡240可具有裝飾性的形狀。例如，外部透鏡240的形狀可為鈍魚雷形、具有火焰狀端部的形狀等。外部透鏡240可反射光或光譜的某些范圍，以促使來自LED燈210的光與閃動的火焰相似。因此，外部透鏡240可用作反射并且折射來自LED封裝件218的光的光學(xué)透鏡。由于隔離件224可具有比安裝襯底216更小的寬度，并且由于隔離件224可在散熱片220的更寬的散熱片基座222之上延伸，所以散熱片220能夠允許從LED燈210發(fā)射的光的寬的范圍。外部透鏡240可為裝飾性的形狀。例如，具有裝飾性形狀的外部透鏡240的LED燈可為燭臺燈。
[0070]散熱片220還可包括多個針226，這些針可間隔開并且從散熱片基座222向下延伸并且垂直地延伸遠離該散熱片基座。在圖13和14中所示的實施方式中，散熱片基座222可具有圓形橫截面形狀，并且所述多個針226可與散熱片基座222的側(cè)邊緣222C相鄰地從底部表面222B向下延伸，以在所述多個針226之間形成內(nèi)腔226A。驅(qū)動器250可通過電線252電連接至安裝襯底216，以便為LED封裝件218提供電力。驅(qū)動器250還可通過電線254電連接至電基座230。在所顯示的實施方式中，電基座230可包括⑶-24型插座接合部分232以及絕緣體部分234，該絕緣體部分可為塑料、玻璃等。電基座230可通過不同的方式附接至散熱片220。例如，在所顯示的實施方式中，電基座230可附接至散熱片基座222。進一步地，電基座230的絕緣體部分234可包括保護性圓柱體256。
[0071]如圖13和14中所示，散熱片基座222可具有延伸貫穿其中的孔222D。驅(qū)動器250的電線252可穿過孔222D，以通過MCPCB安裝襯底216將驅(qū)動器250電連接至LED封裝件218。如圖13和14中所示，電線252在隔離件224的外部通過。為了為驅(qū)動器250騰出空間，散熱片220的針226可包括針226的兩個外部偏置(off-set，偏移)排或環(huán)225A、225B，以形成腔體226A，在該腔體內(nèi)安裝驅(qū)動器250。
[0072]在25°C的周圍運行環(huán)境下，散熱片220能夠以穩(wěn)態(tài)例如承受150W的熱負(fù)荷。LED燈210的最高溫度可處于焊接點處，而LED/散熱片邊界可，例如，比周圍環(huán)境高大約76°C或51°C，或更小。LED封裝件218的熱電阻可大約為例如2.5°C /W，因此，接點溫度可大約為例如89°C。例如并且根據(jù)操作條件，基于照明至少50，000個小時或以上的標(biāo)準(zhǔn)模型實踐，具有散熱片220的LED燈210能夠具有預(yù)測的L70的壽命。例如，在25°C的周圍環(huán)境下處在700mA時，XP-G LED的4-LED配置的最大溫度，例如，可大約為67攝氏度。在25°C的周圍環(huán)境下處在350mA時，LED或LED封裝件的8-LED配置的高溫，例如，可大約為53°C。要注意的是，LED燈210的表面溫度能夠良好地保持在大約55°C以下。例如，LED燈210的表面溫度能夠保持為約45°C或更低。通過比較，使用白熾燈的裝置的表面溫度典型地具有約100°C以上的溫度。
[0073]如在本公開中所描述的LED燈能夠被制造。例如，一種制造這種LED燈的方法可包括提供散熱片給LED封裝件。該散熱片可包括散熱片基座和隔離件，其中該散熱片基座具有頂部表面、底部表面以及至少一個側(cè)邊緣，該隔離件具有第一端和第二端。隔離件在第一端處可附接至散熱片基座的頂部表面，并且該隔離件從散熱片基座向上延伸。隔離件在第二端上可具有安裝區(qū)域或焊盤，LED封裝件可通過某種方式設(shè)置在該安裝區(qū)域或焊盤上。散熱片還可包括多個針，例如，在本文中所描述的那些針，這些針附接至散熱片基座的底部表面并且從該底部表面向下延伸。通過將多個針放置在散熱片基座上，多個針能夠限定散熱片的內(nèi)腔。該方法還可包括將安裝襯底(在安裝襯底的頂部表面上設(shè)置有LED封裝件)附接至隔離件上的安裝區(qū)域，使得安裝襯底懸置在隔離件之上。透鏡能夠被附接在至少LED封裝件和安裝襯底之上。例如，具有擴散器圓頂形狀的透鏡能夠固定至安裝襯底，使得擴散器圓頂從安裝襯底的側(cè)邊緣朝外延伸，以形成底部透鏡部分。
[0074]而且，在一些實施方式中，該方法可包括將驅(qū)動器插入散熱片的內(nèi)腔內(nèi)，以及將驅(qū)動器電連接至LED封裝件。在另一個步驟中，驅(qū)動器可電連接至電基座，該電基座被配置成用于接合照明設(shè)備，并且該電基座可附接至散熱片。在另一個步驟中，可以鉆出貫穿散熱片基座的孔，并且可將驅(qū)動器的電線插入并通過該孔，以將驅(qū)動器電連接至LED封裝件。此夕卜，在一些實施方式中，外部透鏡可附接至散熱片，使得外部透鏡設(shè)置在安裝襯底、LED封裝件以及散熱片的隔離件之上。
[0075]在根據(jù)本公開的一些實施方式中，驅(qū)動器輸入電線可連接至電基座電源連接。驅(qū)動器可被纏繞在絕緣膠帶(例如，卡普頓(KaptonCg))硅膠帶)內(nèi)，以使驅(qū)動器與散熱片絕緣并且提供熱保護。用合適的焊膏和回流輪廓(reflow profile), LED封裝件能夠被焊接在安裝襯底(例如，MCPCB)上。用異丙醇可清理或去除助焊劑殘留物。使用由位于加利福尼亞州維薩利亞的Artic Silver公司制造的Arctic Silver?熱環(huán)氧樹脂，能夠?qū)⒏綦x件附接至散熱片的基座。在散熱片的基座的直徑上，可鉆出兩個貫穿散熱片的基座的孔，以允許驅(qū)動器輸出線連接至安裝襯底(例如，MCPCB)。驅(qū)動器可插入散熱片內(nèi)，并且可通過這些孔供送DC輸出線。然后，電線可焊接至位于安裝襯底(例如，MCPCB)上的相應(yīng)的終端焊盤。照明單元的透鏡可通過合適的方式固定至安裝襯底。一薄層導(dǎo)熱化合物可施加于安裝襯底的背面，并且該安裝襯底可固定至散熱片的隔離件。外部透鏡能夠用粘合劑(例如，環(huán)氧樹脂)固定至散熱片。電基座也能夠用粘合劑(例如，環(huán)氧樹脂)附接至散熱片。
[0076]在附圖中所示的并且在上文中描述的本公開的實施方式，是在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)能夠做出的大量實施方式的示例?？梢灶A(yù)期的是，LED燈、散熱片以及相關(guān)方法的配置可包括除了本文中明確公開的配置以外的很多種配置。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光管芯(LED)燈,包括: 散熱片，包括隔離件，所述隔離件具有寬度以及沿著一平面設(shè)置的安裝區(qū)域； LED，安裝在所述隔離件的所述安裝區(qū)域上；以及 第一透鏡，設(shè)置在所述LED之上，并且所述第一透鏡向外延伸超過所述隔離件的寬度，并且所述第一透鏡被配置成用于在所述隔離件的所述安裝區(qū)域的所述平面之上和之下傳輸來自所述LED的光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈，其中，所述散熱片的所述隔離件附接至散熱片基座。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈，其中，所述LED包括LED封裝件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED燈，其中，所述LED封裝件包括LED封裝透鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED燈，進一步包括設(shè)置在所述LED封裝件、所述第一透鏡以及所述隔離件之上的外部透鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈，進一步包括位于所述隔離件的所述安裝區(qū)域上的安裝襯底，并且所述LED安裝在所述安裝襯底上，并且其中所述第一透鏡延伸超過所述安裝襯底。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的LED燈，其中，所述安裝襯底包括金屬芯印刷電路板(MCPCB)0
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈，進一步包括設(shè)置在所述LED、所述第一透鏡以及所述隔離件之上的外部透鏡。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的`LED燈，其中，所述外部透鏡包括玻璃外殼，所述玻璃外殼用于以促使所述光與閃動的火焰相似的方式來反射光。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈，進一步包括電基座，所述電基座附接至所述散熱片，并且所述電基座被配置成用于接合照明設(shè)備和驅(qū)動器，所述驅(qū)動器與所述LED以及所述電基座電連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈，其中，所述散熱片包括多個針。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的LED燈，其中，所述散熱片包括散熱片基座，所述散熱片基座具有頂部表面、底部表面以及至少一個側(cè)邊緣，并且所述隔離件包括第一端和第二端，所述隔離件在所述第一端處附接至所述散熱片基座的所述頂部表面并且所述隔離件從所述頂部表面向上延伸，所述隔離件的所述安裝區(qū)域位于所述第二端上，并且其中，所述多個針間隔開并且所述多個針附接至所述散熱片基座的所述底部表面且從所述底部表面向下延伸，所述多個針形成內(nèi)腔，所述驅(qū)動器位于所述內(nèi)腔中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的LED燈，進一步包括設(shè)置在所述多個針與所述驅(qū)動器之間的保護性圓柱體。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的LED燈，其中，所述散熱片基座具有大約32毫米或更大的直徑。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的LED燈，其中，所述散熱片基座具有貫穿其中的孔，電線能夠穿過所述孔以將驅(qū)動器連接至LED封裝件。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈，其中，通過所述第一透鏡在所述隔離件的所述安裝區(qū)域的所述平面之上和之下傳輸?shù)膩碜运鯨ED的所述光具有大于約180°的范圍。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈，其中，通過所述第一透鏡在所述隔離件的所述安裝區(qū)域的所述平面之上和之下傳輸?shù)膩碜运鯨ED的所述光具有約270°或更大的范圍。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED燈，其中，所述燈被配置為燭臺燈。
19.一種發(fā)光管芯(LED)燈，包括: 安裝襯底，具有頂部表面、底部表面以及側(cè)邊緣； LED，設(shè)置在所述安裝襯底上； 散熱片，包括散熱片基座以及具有第一端和第二端的隔離件，所述隔離件在所述第一端處附接至所述基座并且從所述基座處延伸，所述隔離件在所述第二端上具有用于安裝LED的安裝區(qū)域，并且所述隔離件具有比所述安裝襯底的寬度更小的寬度； 所述散熱片進一步包括多個針，所述多個針從所述散熱片基座的底部表面延伸，所述多個針限定內(nèi)腔；以及 透鏡，設(shè)置在所述LED之上。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的LED燈，進一步包括電基座，所述電基座附接至所述散熱片，所述電基座被配置成接合照明設(shè)備和驅(qū)動器，所述驅(qū)動器與所述LED和所述基座是電連接的。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的LED燈，其中，所述安裝襯底包括導(dǎo)熱的印刷電路板(PCB)0
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的LED燈，其中，所述PCB包括金屬芯PCB(MCPCB)0·
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的LED燈，其中，所述LED包括位于所述LED之上的LED透鏡。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的LED燈，進一步包括設(shè)置在所述多個針與所述驅(qū)動器之間的保護性圓柱體。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的LED燈，其中，所述散熱片基座具有圓形橫截面形狀，并且所述多個針與所述散熱片基座的側(cè)邊緣相鄰地從所述底部表面向下延伸，以在所述多個針之間限定內(nèi)腔，所述驅(qū)動器位于所述內(nèi)腔中。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的LED燈，其中，所述多個針以至少兩排與所述散熱片基座的所述側(cè)邊緣相鄰的形式從所述散熱片基座的所述底部表面向下延伸。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的LED燈，其中，所述散熱片基座具有大約32毫米或更大的直徑。
28.根據(jù)權(quán)利要求20所述的LED燈，其中，所述散熱片基座包括貫穿其中的孔，電線能夠穿過所述孔以將所述驅(qū)動器連接至所述LED。
29.根據(jù)權(quán)利要求19所述的LED燈，其中，所述隔離件包括圓柱桿，所述圓柱桿的寬度小于所述散熱片基座的寬度。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的LED燈，其中，所述散熱片基座具有圓形橫截面形狀，并且所述隔離件具有的直徑小于所述散熱片基座的直徑。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的LED燈，其中，所述散熱片基座具有中心軸線，并且所述隔離件具有的中心軸線與所述散熱片基座的所述中心軸線對準(zhǔn)。
32.根據(jù)權(quán)利要求19所述的LED燈，其中，所述透鏡設(shè)置在所述LED和所述安裝襯底之上，所述透鏡附接至所述安裝襯底并且從所述安裝襯底的所述側(cè)邊緣朝外延伸，以形成底部透鏡部分。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的LED燈，其中，所述透鏡包括擴散器圓頂，所述擴散器圓頂用于向下折射由LED芯片生成的光的至少一部分。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的LED燈，進一步包括外部透鏡，所述外部透鏡設(shè)置在所述LED、所述安裝襯底、所述透鏡以及所述隔離件之上，并且所述外部透鏡附接至所述散熱片。
35.根據(jù)權(quán)利要求20所述的LED燈，其中，所述透鏡設(shè)置在所述LED、安裝襯底、所述透鏡以及所述隔離件之上，并且所述透鏡附接至所述散熱片。
36.一種用于發(fā)光管芯(LED)的散熱片,包括: 散熱片基座，具有頂部表面、底部表面以及至少一個側(cè)邊緣； 隔離件，具有第一端和第二端，所述隔離件在所述第一端處附接至所述散熱片基座的所述頂部表面并且從所述頂部表面向上延伸，并且所述隔離件在所述第二端上具有安裝區(qū)域，LED能夠設(shè)置在所述安裝區(qū)域上；以及 多個針，附接至所述散熱片基座的所述底部表面并且從所述底部表面向下延伸。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的散熱片，其中，所述基座具有圓形橫截面形狀，并且所述多個針與所述基座的所述側(cè)邊緣相鄰地從所述底部表面向下延伸，以在所述多個針之間形成內(nèi)腔。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的散熱片，其中，所述多個針是間隔開的，并且所述多個針以兩排與所述散熱片基座的所述側(cè)邊緣相鄰的形式而從所述散熱片基座的所述底部表面向下延伸。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所 述的散熱片，其中，所述基座具有約32毫米或更大的直徑。
40.根據(jù)權(quán)利要求36所述的散熱片，其中，所述隔離件包括圓柱桿并且所述隔離件的直徑大約為所述基座的直徑的30%。
41.根據(jù)權(quán)利要求36所述的散熱片，其中，所述基座具有貫穿其中的孔，電線能夠穿過所述孔。
42.根據(jù)權(quán)利要求36所述的散熱片，其中，所述隔離件沿著所述散熱片基座的中心軸線定位。
43.根據(jù)權(quán)利要求36所述的散熱片，其中，所述隔離件通過導(dǎo)熱粘合劑附接至所述基座。
44.根據(jù)權(quán)利要求36所述的散熱片，其中，所述隔離件包括圓柱桿，并且所述隔離件具有的寬度小于所述基座的寬度。
45.—種用于制造發(fā)光管芯(LED)燈的方法,所述方法包括: 提供用于發(fā)光管芯(LED)的散熱片，所述散熱片包括: 散熱片基座，具有頂部表面、底部表面以及至少一個側(cè)邊緣； 隔離件，具有第一端和第二端，所述隔離件在所述第一端處附接至所述散熱片基座的所述頂部表面并且從所述頂部表面向上延伸，并且所述隔離件在所述第二端上具有安裝區(qū)域，LED能夠設(shè)置在所述安裝區(qū)域上；以及 多個針，附接至所述散熱片基座的所述底部表面并且從所述底部表面向下延伸，所述多個針被配置成用于限定所述散熱片的內(nèi)腔； 將安裝襯底附接至所述隔離件上的所述安裝區(qū)域以使得所述安裝襯底懸置在所述隔離件之上，所述安裝襯底具有設(shè)置在所述安裝襯底的頂部表面上的LED封裝件；以及將透鏡附接在至少所述LED和所述安裝襯底之上。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，進一步包括，將驅(qū)動器插入所述散熱片的所述內(nèi)腔中并且將所述驅(qū)動器電連接至所述LED。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，進一步包括，將所述驅(qū)動器電連接至電基座以及將所述電基座附接至所述散熱片，其中所述電基座被配置成用于接合照明設(shè)備。
48.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，進一步包括，將所述驅(qū)動器的電線插入穿過所述散熱器基座的孔，以將所述驅(qū)動器電連接至所述LED。
49.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其中，附接所述透鏡的步驟包括，將擴散器圓頂固定至所述安裝襯底，使得所述擴散器圓頂從所述安裝襯底的側(cè)邊緣朝外延伸，從而產(chǎn)生底部透鏡部分。
50.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，進一步包括，將外部透鏡附接至所述散熱片，使得所述外部透鏡設(shè)置在所述安 裝襯底、所述LED以及所述散熱片的所述隔離件之上。
【文檔編號】F21V17/00GK103717967SQ201280037979
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月29日
【發(fā)明者】魯塞爾·G·維拉德, 肖恩·基尼, 尼古拉斯·德西爾瓦, 羅伯特·希格利, 喬舒亞·喬賽亞·馬克爾 申請人:克利公司