专利名称：Led灯及其制造方法
技术领域：
本发明涉及半导体领域，更具体地，本发明涉及一种LED灯及其制造方法。
背景技术：
近年来，半导体集成电路(IC)工业已经经历了快速发展。IC材料和设计的技术进步已经制造了用于不同目的各种类型的1C。这些IC中的一种类型包括光子器件，例如发光二极管(LED)器件。当施加电压时，LED器件通过半导体材料中的电子移动发光。由于诸如较小的器件尺寸、较长的使用寿命、有效的能耗、以及良好的耐用性和可靠性的有利特征，LED器件日益流行。作为最常见的白炽灯在超过一个世纪的时期内使用A-灯(A-Iamp)。在美国，一般家庭具有在顶部固定装置中使用的熟悉的灯泡形状的许多A-灯，台灯等。 在世界的某些地方，近期发展已经导致了白炽灯的逐步淘汰。替换白炽灯的一个候选者是基于发光二极管(LED)的灯。与白炽灯相比较，对于相同功率，LED生成更多光。尝试基于LED的A-灯(LED-based A-Iamp)，但是许多灯不能令人满意。传统地，因为LED的指向特征，LED型A-灯生成前向发光图案。在一些情况下，前向灯可能太亮，从而使得人的眼睛感觉不舒服。此外，根据怎样安装的指向A-灯的光源，A-灯可能在不期望或不使用的方向上发光。当发光时，LED生热。因此，在一些传统系统中，将散热器用于LED发光光源。通常与向尝试接近均匀的球光的光源提供热管理相比较，向从单个面生成光的高指向性光源提供热管理更容易。这是因为尝试球形发光图案的一些传统的LED型A灯在该构件的中部捕获热量。因此，在一些设计中，可以平衡期望光图案和完全热管理问题。虽然一些传统的LED灯可能在一些方面令人满意，但是LED灯尚存在改进的可能。
发明内容
本发明的一种主要形式包括发光器件，该发光器件包括发光器件，该发光器件包括多面散热器，该散热器具有位于中部的面向外的面。面形成中部封闭部分，并且散热器还具有多个鳍片，其中，每个鳍片位于相邻的面之间，并且从鳍片向外突出。发光器件还具有多个电路板，其中，半导体发射器安装在该电路板上。将电路板中的每个安装在散热器的各个面上。发光器件还具有光扩散壳体，覆盖多个电路板；电源模块，与电路板连接并且用于将电源转换为适合半导体发射器；以及电源连接器组件，与电源模块电连接。本发明的另一种主要形式包括灯，该灯具有包括多个鳍片和多个面的散热器，其中，将面配置在中心轴的附近，并且从中心轴面向外，以及每个鳍片位于面中的相邻面之间并且从中心轴向外延伸。灯还具有多个电路板，其中，将电路板中的每个安装在各个面上，并且电路板中的每个包括在其上的半导体发射器的阵列。该灯还具有光扩散壳体，覆盖每个面并且暴露鳍片；电源转换模块，与半导体发射器连接；以及电源连接器，与电源转换模块连接。
本发明的又一种形式包括用于制造灯的方法，该方法包括设置散热器，其中，散热器具有多个鳍片和多个面，以及将面配置在中心轴周围并且该面从中心轴面对外部，以及多个鳍片位于面中的相邻面之间并且从中心轴向外延伸。该方法还包括将多个电路板设置在多个面上，其中，每个电路板具有半导体发射器的阵列；将半导体发射器电连接至电源转换器件；通过光扩散壳体封装面；以及将电源连接器连接至散热器，并且将电源连接器电连接至电源转换器件。为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种发光器件，包括多面散热器，在其中部具有面向外的面，所述面形成中部半封闭部分，所述散热器进一步包括多个鳍片，每个所述鳍片都位于相邻面之间，并且从所述散热器向外突出；多个电路板，在其上安装有半导体发射器，每个所述电路板都安装在所述散热器的相应面上；光扩散壳体，覆盖所述多个电路板；电源模块，与所述电路板相连通，用于将电源转换为适合于所述半导体发射器；以及电源连接器组件，与所述电源模块电连通。 在该发光器件中，所述发光器件符合A-灯的形状规格。
在该发光器件中，所述电源连接器组件包括E27装配件。在该发光器件中，所述多个电路板包括金属芯印刷电路板(MCPCB)。在该发光器件中，每个所述鳍片都包括两个鳍状结构，所述鳍状结构之间具有凹槽。在该发光器件中，所述鳍状结构之间的所述凹槽暴露在环境空气中，并且没有被光扩散壳体覆盖。在该发光器件中，所述鳍片的轮廓符合A-灯形状。在该发光器件中，所述散热器包括间隔120度的三个面。在该发光器件中，所述中部半封闭部分封闭了所述电源模块。在该发光器件中，所述中部半封闭部分具有两个相对设置的开口，第一开口位于所述电源连接器处，第二开口远离所述电源连接器。根据本发明的另一方面，提供了一种灯，包括散热器，具有多个鳍片和多个面，所述面被配置在中心轴周围，并且从所述中心轴面向外，每个所述鳍片都被设置在所述面中的相邻面之间，并且从所述中心轴向外延伸；多个电路板，每个所述电路板都安装在相应面上，每个所述电路板上都包括有半导体发射器阵列；光扩散壳体，覆盖每个所述面，并且暴露出所述鳍片；电源转换模块，与所述半导体发射器相连通；以及电源连接器，与所述电源转换模块相连通。在该灯中，所述多个面形成具有两个开口的封闭部分，其中，所述第一开口位于所述电源连接器处，并且其中，所述第二开口被热扩散结构覆盖。在该灯中，所述灯符合所述A-灯形状。在该灯中，所述电源转换模块接收AC电源，并且将所述AC电源转换为电流可调DC电源。在该灯中，每个所述电路板都包括金属芯印刷电路板(MCPCB)。在该灯中，所述半导体发射器包括发光二极管(LED)。在该灯中，每个所述鳍片都包括双鳍结构，其中，所述双鳍结构中的每个部分都暴露在环境空气中。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于制造灯的方法，所述方法包括提供散热器，所述散热器包括多个鳍片和多个面，所述面被布置在中心轴周围，并且被布置为从所述中心轴面向外，每个所述鳍片都被设置在所述面中的相邻面之间，并且被设置为从所述中心轴向外延伸；将多个电路板设置在所述多个面上，每个所述电路板都包括半导体发射器阵列；将所述半导体发射器电连接至电源转换器件；利用光扩散壳体封闭所述面；以及将电源连接器连接至所述散热器，并且将所述电源连接器电连接至所述电源转换器件。在该方法中，每个所述鳍片都暴露在环境空气中。在该方法中，每个所述鳍片都包括由空气间隙间隔开的两个鳍状部分。
当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增加或减少。 图I、图5、以及图7-图10为示例性LED灯的透视图，示出了根据本发明的各个方面的用于制造这种LED灯的示例性工艺的程序。图2为根据本发明的各个方面的示例性散热器(heat sink)的俯视图。图3为根据本发明的各个方面的示例性鳍片(fin)的侧视图。图4为根据本发明的各个方面的示例性电路板的示意图。图6为根据本发明的各个方面的示例性散热器和电源转换模块的俯视图。图IlA-图IlC为根据本发明的各个方面的示例性LED灯的不同视图，从而示出了可以怎样转移和耗散热量。图12A和图12B为根据本发明的各个方面的LED灯的可选实施例的示意图。图13为示出根据本发明的各个方面的用于制造LED灯的方法的流程图。
具体实施例方式可以理解，为了实施本公开的不同部件，以下公开提供了许多不同的实施例或示例。以下描述元件和布置的特定示例以简化本公开。当然这些仅仅是示例并不打算限定。再者，以下描述中第一部件形成在第二部件上(over or on)可包括其中第一和第二部件以直接接触形成的实施例，并且也可包括其中额外的部件形成插入到第一和第二部件中的实施例，使得第一和第二部件不直接接触。为了简明和清楚，可以任意地以不同的尺寸绘制各种部件。各个实施例包括由发光二极管(LED)制作的灯，该灯改进了光图案和有利的热管理性质。在一实例中，该灯符合具有爱迪生螺纹电源连接器(Edison Screw powerconnector)的常见的A-灯。这个实施例以当前使用白炽A-灯的相同方法改用现有灯具。在示例性实施例中，制造工艺从散热器开始。将散热器制作为以生成几乎均匀的光图案的结构设置LED阵列。在该实例中，如下文中更详细描述的，散热器由导热材料制成。将散热器的具体形状设计为提供熟悉的电灯泡形状的结构同时远离LED散热，并且向周围环境辐射尽可能多的热量。为了完成热管理任务同时提供令人满意的光图案，鳍片具有多个面，每个面都具有与灯本身的长度尺寸相应(parallel to)的长度尺寸。面对于电灯泡波形系数至关重要，并且从中心面向外，通过顶部和底部的开口制作在灯的中心的半封闭空间。为了提高热传递，散热器具有鳍片。每个鳍片位于两个相邻面之间，并且从灯的中心轴向外突出。该鳍片具有暴露在周围环境中的基本面区域，从而有利于将热从灯的中心传递到空气中。可以将LED安装至每个面中。在一实例中，使用热扩散电路板将LED安装至面。作为面配置的优点，每个LED电路板从灯的中心轴面向外，并且，虽然每个LED可以提供方向性图案，但是面对外部的多个LED通过光扩散壳体的集体效应(collective effect)生成对于人的眼睛基本均匀的光图案。
此外，附加部件包括光扩散壳体和电源转换单元。下文中，更详细地描述了示例性实施例的各种元件和优点。虽然将下述实施例示出为符合具有在电源连接器处较窄的底部和较宽顶部的典型电灯泡形状，但是没有限定实施例的范围。各种实施例可能与典型电灯泡形状不同，并且还可能具有与常用的爱迪生螺纹(例如，双引脚连接器)不同的电源连接器。图I、图5、以及图7-图10示出了根据一个实施例的制造灯的示例性工艺。将该工艺示出为在装配的各个状态中的灯的透视图。图I为示例性散热器100的透视图。散热器100具有底部102和顶部104。为了容易说明，以下描述指的是中心轴106，在该实例中，中心轴为穿过散热器100的中心的虚线，并且该中心轴对应于散热器100的最大尺寸(本文中，还称为长度尺寸)。散热器100具有三个面112、114、以及116。在图I中，仅面112面对阅读者，并且应该理解，面114、116基本上与面112相同。面112、114、116中的每个从中心轴106面向夕卜。此外，面112、114、116中的每个面都基本上为平的并且为矩形，具有在三维空间中的其自身面。在图2中所示的俯视图中，面112、114、以及116 —起形成等边三角形，并且限定半封闭空间202。在图2中示出了面对外部的面112、114、116，其中，箭头示出如从面112、114、116中的每个面发出的光的传播方向。散热器100还具有三个热扩散鳍状结构122、124、126(本文中，称作“鳍片”)。鳍片122、124、126大幅度增大了散热器100的表面面积，从而大幅度提高了在散热器100的材料和环境空气的分子之间的相互作用。在该实例中，当暴露的表面面积增大时，散热也增力口。鳍片122、124、126的形状和定向提供了增大LED灯中的散热器表面面积的新途径，而没有过度阻挡所发出的光。此外，在图I和图2的实例中，鳍片122、124、126中的每一个具有双鳍结构，从而增大了每个鳍片的表面面积值。使用鳍片122作为实例，鳍片子结构122a、122b以微小的相对夹角Θ向外突出。在子结构122a、122b之间的空间提供气流并且与环境空气接触。角Θ在不同实施例中改变，并且在图I和图2的实例中选择该角Θ，从而提供在子结构122a、122b之间的足够空间，以接受大量气流，从而使得进行散热而不是在子结构122a、122b之间捕获热。将鳍片122、124、126示出为均具有分离结构，并且将面112、114、116也示出为分离结构(本文中，称作“面结构”)。可以使用任何可用技术，例如，紧固件、导热粘合剂等，将鳍片122、124、126连接至面结构。可选地，散热器100可以为一片结构，其中，面112、114、116和鳍片122、124、126共同形成为单片。实施例的范围不仅限于制造或装配散热器100的任何特定技术。通过鳍片122作为实例，鳍片122、124、126具有如图3所示的轮廓。鳍片122在灯的底部附近较窄，并且朝向其中部厚度增大。在顶部处，鳍片122的轮廓再次变窄，但是比在底部处具有较小的程度。当散热器100包括鳍片122时，该鳍片的剖面为灯提供了熟悉的电灯泡形状。具体地，许多传统的电灯泡在底部更窄，并且具有类球形顶部。鳍片122的轮廓符合该形状，使灯具有消费者认知的A-灯形状，并且吸引消费者改用安装在原来用于白炽A-灯的灯座中的LED灯。虽然将鳍片122的轮廓示出了符合A灯形状，但是没有限定实施例的范围。其他实施例可以包括符合其他形状(例如，烛光(B)、弯嘴烛光(CA和BA)、火焰(F)、奇异圆(P)、球(G)等)的灯。散热器100(包括鳍片122、124、126)可以由任何其他合适材料或者材料的组合形成。适当材料的实例包括，但不限于铝、铜、铁等。鳍片122、124、126可以由与用于面112、 114、116的材料相同的或不同的材料构成。参考图1，电路板132设置在面112上。类似地，将电路板134设置在面114上，但是在图I中仅示出了较小部分。应该理解，电路板134基本上与电路板132类似，并且还应该理解面116还具有基本上与电路板132类似的电路板(未示出)。电路板132的描述还应用于其他电路板。电路板132可以为金属芯印刷电路板(MCPCB)、陶瓷板Al2O3、陶瓷板A1N、直下式Cu板(direct type Cu board)。在该实例中，电路板132为MCPCB。MCPCB可以符合多数设计，但是为了容易说明，本文中的描述指的是简单的单层MCPCB。通过散热器100使用的示例性MCPCB包括PCB，其中，用于该PCB的底座材料包括金属，例如，铝、铜、铜合金等。将导热介电层设置在底座金属层上，从而将位于印刷电路板上的电路与下部底座金属层电隔离。可以将电路和电路相关迹线设置在导热介电材料上。在该实例中，电路包括LED阵列。通过LED 142作为实例，电路板132具有12个LED。在正常工作期间，LED 142和其他LED生成热和光。热聚集可能损害LED 142和/或对于LED 142来说，随着时间的推移减少输出光。MCPCB可能有效地从LED去除热。具体地，在一实例中，通过导热介电材料将来自LED 142的热量传递至金属底座。然后，金属底座将热传递给散热器100，该散热器将热驱散到周围环境中。换句话说，导热介电层和金属底座用作热桥，从而将热愈发有效地(efficiently and effectively)从LED传送至散热器100。在一些实例中，金属底座直接与散热器100相接触，然而，在其他实施例中，使用中间材料散热器(material intermediate heat sink) 100和电路板132。中间材料可以包括例如，双面热胶带、散热胶、散热膏等。各个实施例可以适用于使用其他类型的MCPCB。例如，一些MCPCB包括多层迹线层，并且当方便时，可以使用这种MCPCB。图4为在横截面中的示例性单层MCPCB 400的示图，其中，LED 401安装在该电路板上。MCPCB 400包括金属底座404，例如，该金属底座可以包括铝、铜、或者铜合金。在金属底座404上包括导热介电层403。用于层403的不例性材料包括导热树脂片(prepreg)。
使用用于PCB制造的传统技术在层403上制造铜迹线402。然后，使用例如焊料将LED 401安装在MCPCB 400上。MCPCB 400还包括安装孔405a、405b。在一实例中，可以将螺钉用于将MCPCB 400固定至散热器。MCPCB 400提供了电路板的示例性使用的例证。可以将电路板132(图I)制造为包括类似材料，并且可以采用在散热器100上使用的类似的材料，并且可以包括多个金属层。诸如电路板132的电路板可以由除上述材料以外的材料制成。实际上，可以使用任何适当材料，甚至可以使用具有比用在MCPCB中的材料导热性更小的材料。例如，其他实施例可以采用由FR-4、陶瓷等所制成的电路板。通过LED 142作为实例，将LED示出为表面安装LED。在一实例中，将表面安装的LED焊接至位于电路板132上的焊盘(未示出)，从而提供电源。然而，其他实施例可以包括具有引线的LED。各个实施例可以采用适用于本申请的任何类型的LED。例如，可以使用传统的LED、以及有机发光LED (OLED)、聚合物发光LED (PLED)等。各个实施例可以获得专用的更高 输出功率LED，从而确保所期望的与白炽灯类似的光输出。此外，各个实施例可以包括确保从灯发出期望颜色的光的技术特征。位于每个LED内部的量子阱结构影响所发出的光的波长。量子阱结构的性能可以设计为生成期望波长的光。然而，许多消费者更喜欢白光，并且各个实施例可以使用一种或多种技术，从而从另外生成非白(例如，蓝色)光的独立LED生成白光。在一实例中，靠拢设置不同波长的LED。总的来说，在正常工作期间，所生成的光对于人的眼睛表现为白色。这种特征的优点是可以通过独立调节不同颜色的LED的功率来调节光的聚集颜色。这种技术的缺点是可能更难生成对于用户表现为均匀的光。在另一实例中，荧光粉被用于将第一波长的光转化为更宽光谱的白光。这种特征的优点是在荧光粉颜色转换期间，将一些光能量转换为热量并且损失这些光能量，但是可能提供期望的均匀颜色。实施例的范围不仅限于任何特定类型的LED，也不仅限于任何特定颜色方案。而且，在图I中示出了具有12个LED的阵列的电路板132，其中，对于总共36个LED来说，每个面112、114、116具有其自有的类似的阵列。实施例的范围包括任何数量的LED,从而制造具有期望光输出特性的灯，包括发光度和颜色。例如，可能期望60W白炽灯泡具有近似白光光谱的约850流明(lumen)的输出。除了 LED器件节能以外，可以将各个实施例设计为具有类似性能。然而，实施例的范围包括具有任何期望发光度或颜色的灯。鳍片100包括其他特征，这些特征有助于将该鳍片用在A-灯器件中。底座102包括圆形凸缘152。如下文中更详细地描述的，圆形凸缘152具有安装在底座102处的圆形电源连接器。此外，顶部104成型为安装A-灯的顶部的类球形状的盖。此外，顶部104和底部102在图I中均为开口的，从而使得面112、114、116没有完全封闭空间102。参考图5，除了具有附加的电源转换模块502以外，在透视图中还示出了散热器100。在美国通常将120V/60HZ的电源提供给室内照明设备，在欧洲和亚洲的许多国家中，将大于200V和50Hz的电源提供给室内照明设备，并且白炽灯通常将该电源直接施加给灯泡中的灯丝。然而，LED使用电源转换器件将来自典型的室内电压/频率的电源转换为适合LED的电源。
在一实例中，电源转换器件502接收50Hz或60Hz交流(AC)电源，并且将该电源转换为适当的直流(DC)电流和电压。LED的电压与电流性能通常与典型二极管相同，其中，电流为电压的近似指数函数。因此，电压的较小改变可能导致电流的更大改变。如果电压低于LED的特定阈值，则LED将保持断开状态，并且没有发光。另一方面，如果电压太高，则电流可能超过推荐级别并且损害或毁坏LED。因此，在一些实施例中，电源转换器件502包括恒定电流调节器，从而以可控的、安全的电流施加DC电源。在一实例中，电源转换器件502可能输出几百或几十毫安和约36伏的电源。然而，实施例的范围不仅限于输出至LED阵列的任何特定电源。各种实施例可以将任何期望类型的电源施加给LED阵列，从而实现任何期望的发光效果。在一些实施例中，电源转换模块502可以调节电流和/或工作周期，从而改变LED阵列的颜色和/或发光度。图6为具有安装在其中的电源模块502的散热器100的俯视图。将电源转换模块 502安装在面114的背面上，并且可能使用任何适当技术，例如粘合剂、螺钉、固定架等安装该电源转换模块。在本实例中，安装电源转换模块502，从而使得存在在电源转换模块502和面114的背面之间的空间。这种布置保护电源转换模块与通过面114上的LED阵列所生成的热隔离，并且反之亦然。在可选实施例中，可以直接将电源转换模块502安装到面114的背面。此外，虽然图5和图6示出了安装在面114的后面的电源转换模块，但是其他实施例可以以任何定向将电源转换模块安装在半封闭空间202内。例如，其他实施例可以将电源转换模块502安装至比任何特定面112、114、116更接近的中心轴106，或者可以将电源转换模块直接安装在面112或116的后面。在其他实施例中，半封闭空间202可以填充有电隔离凝胶，该电隔离凝胶围绕电源转换模块502。而且，电源转换模块502与面112、114、116上的LED阵列中的每个LED电接触。为了简单，图5和图6没有示出物理电连接，但是应该理解，例如，各个实施例可以使用焊接线，从而在电源转换模块502和LED阵列之间提供电连接。可以通过任何适当方式，包括但不限于串联、并联、或者其组合来配置LED阵列。在图7中，将扩散器盖702安装在散热器100上。通过位于面112、114、116上的LED阵列所生成的光可能稍微具有方向性，并且直接观看时感觉不舒服。扩散器盖702扩散从LED阵列所发出的光，从而使光图案更均匀并且方向性更弱，相对于人的眼睛感觉更柔和。在一实例中，扩散器盖702由聚碳酸酯(PC)塑料构成，该聚碳酸酯塑料相对于所发出的光具有添加至该塑料中的扩散粒子和/或具有在该塑料中的大量、较小的不规则体。其他实施例可以使用其他材料，从而构成扩散器盖702，例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)塑料、玻璃等。在一些实施例中，扩散器盖702还可以为有色的，从而用作滤色器。示出了扩散器盖702，包括三个分离部分702a、702b、以及702c。然而，在其他实施例中，扩散器盖702可以由更多或更少个部分制成。可以使用卡扣组装件或其他适当组装件将扩散器盖702连接至散热器。如在图8中详细所示的，扩散器盖702包括平坦部分704,从而包括盖。在图8中，将盖802设置在A-灯的顶部。盖802在半封闭空间202 (图2)的顶部104 (图I)处覆盖开口端。此外，盖802安装至扩散器盖702的顶部，从而进行滑动配合(snug fit)。在一实例中，盖802卡入扩散器盖702中，但是其他实施例可以使用其他技术，将盖802连接至灯组件。盖802可以由各种材料中的任何一种构成。在一实例中，盖802由PC塑料制成。在另一实例，盖802由丙烯晴丁二烯苯乙烯(ABS)或者其他类型的塑料制成。其他实施例可以包括用于盖802的不同材料，并且可以将盖802制成透明、半透明、或不透明。在图8中，A-灯形状显而易见，其中，底部较窄，并且顶部为类球体，底部逐步过渡至较宽顶部。典型的白炽A-灯包括具有连续和平滑表面的玻璃灯泡。相反，图8的A-灯组件的表面不连续，而是通过鳍片122、124、126中断。然而，保持A-灯的常规形状并且完全不可辨认。实际上，可以与典型的白炽A-灯相同，夹持并且旋紧/旋开A-灯组件。而且，不论A-灯组件的不连续外表面怎样，通过用户感知从A-灯组件所发出的光图案几乎与白炽A-灯一样均匀。具体地，所发出的光的扩散特征(由于扩散器盖702)和面112、114、116的聚集多方向性赋予光图案均匀性。 在图9中，将隔离盖902安装在A-灯组件上。隔离盖安装在散热器100的底座104 处。隔离盖902的目的是为图10中所示的电源连接器提供机械支撑，同时将散热器100与电源连接器电隔离。可以使用诸如滑入配合、粘合胶等的任何适当技术将隔离盖902安装在组件中。隔离盖902可以由各种材料中的任何一种构成。在一实例中，隔离盖902由PC塑料制成。在另一实例中，隔离盖902由丙烯晴丁二烯苯乙烯(ABS)或者其他类型的塑料制成。如果这种材料提供适当的电绝缘和机械支撑，则其他实施例可以包括用于隔离盖902的不同材料。在图10中，将电源连接器1002安装在隔离盖902上。电源连接器1002与电源引出口接口连接，从而将电源提供给电源转换模块502 (图5)。尽管在图10中没有示出，但是应该理解，可以通过包括使用焊接电线的任何适当技术将电源连接器1002与电源转换模块502电连接。在该实例中，电源连接器1002符合爱迪生螺纹形状，作为旋入标准灯座的连接器类型消费者熟悉这种电源连接器。爱迪生螺纹开始采用多种不同尺寸，其中，在美国市场上的最熟悉的一种爱迪生螺纹为E27(27mm)装配件。实施例的范围不仅限于用于电源连接器1002的任何特定结构。虽然将一些实施例用作爱迪生螺纹，但是其他实施例可以包括双引脚配合(包括扭转锁配合)、卡口配合等。电源连接器1002可以由具有绝缘材料的导电金属制成，从而与相对极化接触件隔离。图10示出了基本上完成的A-灯组件。如所示的，例如，在台灯中，A-灯组件准备改用标准灯座。电源转换模块502 (图5)将从灯座所接收到的电源转换为可接受的DC电源，并且LED阵列生成可与白炽A-灯相比较的光图案。散热器100(图1-6)通过吸收来自LED阵列的热并且根据鳍片122、124、126将热扩散到周围环境中来有效地管理A-灯的热性倉泛。在图IlA-图IlC中更详细地说明了散热性能。图IlA-图IlC示出了通过示例性A-灯1100所提供的热扩散的示例性路径。图IlA提供了 A-灯1100的透视图；图IlB提供了俯视图；图IlC提供了侧视图。图IlA使用箭头示出了从LED阵列的热扩散路径。使用面112和PCB132作为实例，热量从PCB 132的LED传递至散热器100，到达鳍片122和124。图IlB示出了从散热器100的面(未示出)至鳍片122、124、126向外传输的热。图IlC示出了从鳍片122、124、126扩散热的示例性气流。图IlC通过向下箭头示出了“g”，该向下箭头示出了在一个方向上的重力，其中，较热空气上升。在各个实施例中，不需要空气移动或者空气为环境空气；然而，与在一些实施例中的静止空气或捕获空气相比较，移动空气通常提供更好的制冷。图I-图11的实施例包括间隔120度的三个面和三个鳍片，从而提供了 360度图案。各个实施例可以包括不同数量的面和鳍片，从而提供期望发光和热管理特征。图12A和图12B示出了根据另一实施例适用的示例性A灯1200。A灯1200包括5个鳍片1202、1204、1206、1208、以及1210，就上述实施例而言，每个鳍片都具有双鳍结构。在图12A和图12B的示图中没有共同示出5个面，而是通过面1212、1214作为实例。面1212包括PCB 1222，并 且面1214包括PCB 1224，每个具有其自有的LED阵列。图12A、图12B的实施例与图I-图11的实施例相比较具有用于其面的更小的表面区域。然而，因为与用于图1-11的实施例的三个鳍片相比较，该实施例具有5个鳍片(1202、1204、1206、1208、1210)，所以图12A、图12B的实施例具有暴露在空气下的更大表面面积。各个实施例不仅限于3个或5个面/鳍片，而是可以包括任何适当数量的面/鳍片。图13为用于制造LED灯(例如，在图1_12中所示的)的示例性程序1300的示图。可以通过人、机器、或者这两者或者更多装配设备实施程序1300。灯可以符合A灯波形系数或者可以为不同形状。在框1310中，提供了散热器。可以将散热器配置为与图I的散热器100类似，该散热器具有三个面和三个鳍片，或者可以具有不同数量的面和鳍片。在框1320中，将多个电路板设置在多个面上。电路板可以包括MCPCB或者其他类型的电路板。多个电路板中的每个具有在其上的半导体发射器阵列。通过在图I和图12A、图12B中的实例示出了具有半导体发射器的电路板的实例。在框1330中，将半导体发射器电连接至电源转换器件。在一些实施例中，框1330还包括可将电源转换器件安装在散热器上。参考图5和图6示出并且描述了示例性电源转换器件、其布置、以及性能。在框1340中,利用光扩散壳体将面封闭。光扩散壳体使来自半导体发射器的光具有更多均匀图案，并且对于人的眼睛表现为更柔和。在图7和图13中示出了示例性光扩散壳体。在框1350中，将电源连接器连接至散热器，并且电连接至电源转换器件。在一实例中，电源连接器通过隔离盖将电源连接器与散热器隔离。在图10和图11中，将示例性电源连接器示出为E27连接器，但是其他实施例可以使用不同电源连接器。实施例的范围不仅限于在图13中所示的不连续步骤。其他实施例可以添加、省略、重新配置、或者修改作用。例如，在其他实施例中，生成的半导体发射器灯可以符合不同形状，或者具有更多或更少面/鳍片。各个实施例可以包括优于其他传统LED灯的一个或多个优点。例如，在一些实施例中，LED阵列在相同的灯中面向多个不同的方向，并且通过扩散盖覆盖该LED阵列，从而提供基本均匀的发光图案。将这种发光图案视为与通过可比较的白炽灯所生成的发光图案基本类似。此外，示例性实施例的面/鳍片设计可能有助于将来自LED阵列的热量有效地传递至环境空气中，而没有逐渐缩小基本均匀的光图案。上面论述了若干实施例的部件，使得本领域普通技术人员可以更好地理解以下详细描述。本领域普通技术人员应该理解，可以很容易地使用本发明作为基础来设计或更改其他用于达到与这里所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优点的处理和结构。本 领域普通技术人员也应该意识到，这种等效构造并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。
权利要求
1.一种发光器件，包括 多面散热器，在其中部具有面向外的面，所述面形成中部半封闭部分，所述散热器进ー步包括多个鳍片，每个所述鳍片都位于相邻面之间，并且从所述散热器向外突出； 多个电路板，在其上安装有半导体发射器，每个所述电路板都安装在所述散热器的相应面上； 光扩散壳体，覆盖所述多个电路板； 电源模块，与所述电路板相连通，用于将电源转换为适合于所述半导体发射器；以及 电源连接器组件，与所述电源模块电连通。
2.根据权利要求I所述的发光器件，其中，所述发光器件符合A-灯的形状规格，或者 其中，所述电源连接器组件包括E27装配件，或者 其中，所述多个电路板包括金属芯印刷电路板(MCPCB)。
3.根据权利要求I所述的发光器件，其中，每个所述鳍片都包括两个鳍状结构，所述鳍状结构之间具有凹槽，并且 其中，所述鳍状结构之间的所述凹槽暴露在环境空气中，并且没有被光扩散壳体覆盖。
4.根据权利要求I所述的发光器件，其中，所述鳍片的轮廓符合A-灯形状，或者 其中，所述散热器包括间隔120度的三个面，或者 其中，所述中部半封闭部分封闭了所述电源模块，或者 其中，所述中部半封闭部分具有两个相对设置的开ロ，第一开ロ位于所述电源连接器处，第二开ロ远离所述电源连接器。
5.ー种灯，包括 散热器，具有多个鳍片和多个面，所述面被配置在中心轴周围，并且从所述中心轴面向夕卜，每个所述鳍片都被设置在所述面中的相邻面之间，并且从所述中心轴向外延伸； 多个电路板，每个所述电路板都安装在相应面上，每个所述电路板上都包括有半导体发射器阵列； 光扩散壳体，覆盖每个所述面，并且暴露出所述鳍片； 电源转换模块，与所述半导体发射器相连通；以及 电源连接器，与所述电源转换模块相连通。
6.根据权利要求5所述的灯，其中，所述多个面形成具有两个开ロ的封闭部分，其中，所述第一开ロ位于所述电源连接器处，并且其中，所述第二开ロ被热扩散结构覆盖。
7.根据权利要求5所述的灯，其中，所述灯符合所述A-灯形状，并且 其中，所述电源转换模块接收AC电源，并且将所述AC电源转换为电流可调DC电源。
8.根据权利要求5所述的灯，其中，每个所述电路板都包括金属芯印刷电路板(MCPCB)，或者 其中，所述半导体发射器包括发光二极管(LED)，或者 其中，每个所述鳍片都包括双鳍结构，其中，所述双鳍结构中的每个部分都暴露在环境空气中。
9.一种用于制造灯的方法，所述方法包括 提供散热器，所述散热器包括多个鳍片和多个面，所述面被布置在中心轴周围，并且被布置为从所述中心轴面向外，每个所述鳍片都被设置在所述面中的相邻面之间，并且被设置为从所述中心轴向外延伸； 将多个电路板设置在所述多个面上，每个所述电路板都包括半导体发射器阵列； 将所述半导体发射器电连接至电源转换器件； 利用光扩散壳体封闭所述面；以及 将电源连接器连接至所述散热器，并且将所述电源连接器电连接至所述电源转换器件。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，每个所述鳍片都暴露在环境空气中，或者 其中，每个所述鳍片都包括由空气间隙间隔开的两个鳍状部分。
全文摘要
一种发光器件包括多面散热器，其中，面位于中部面向外。面形成中部封闭部分，并且散热器还具有多个鳍片，其中，每个鳍片都位于相邻面之间，并且从散热器向外突出。发光器件还具有多个电路板，其中，半导体发射器安装在该多个电路板上。每个电路板都安装在散热器中的相应面上。发光器件还具有光扩散壳体，覆盖多个电路板；电源模块，与电路板相连接并且用于将电源转换为适合半导体发射器的电源；以及电源连接器组件，与电源模块电相连接。本发明还提供了一种LED灯及其制造方法。
文档编号F21S2/00GK102829346SQ20121016719
公开日2012年12月19日 申请日期2012年5月25日 优先权日2011年6月13日
发明者孙志璿, 叶伟毓, 林天敏 申请人:台湾积体电路制造股份有限公司