LED发光装置以及LED灯具制造方法及图纸

本发明专利技术给出了一种LED发光装置(1)，其具有玻璃罩(20)，具有至少一个发光二极管芯片(11)的发光模块(100)，此发光二极管芯片借助板上芯片封装施加到电路板(12)上，以及发光模块(100)的驱动电子装置，其中，发光模块(100)和驱动电子装置容纳在玻璃罩(20)中。

LED Light Emitting Devices and LED Lamps

The invention provides an LED light-emitting device (1), which has a glass cover (20) and at least one light-emitting module (100) of a light-emitting diode chip (11). The light-emitting diode chip is packaged on a circuit board (12) by means of a chip on the board, and a driving electronic device of the light-emitting module (100), in which the light-emitting module (100) and the driving electricity are used. The sub-device is accommodated in a glass cover (20).

【技术实现步骤摘要】
LED发光装置以及LED灯具
本专利技术涉及一种LED发光装置以及具有此种LED发光装置的LED灯具。
技术介绍
用于LED灯具中的、尤其用于LED改装灯中的LED发光装置由于其高能效,作为例如卤素灯泡或白炽灯泡等传统发光装置的替换装置越来越受欢迎。但是，相比于传统发光装置，LED发光装置具有多种缺点。这样，LED发光装置具有明显较差的辐射特性和降低的发光质量。已知的LED发光装置例如在100Hz的频率下，光线会闪烁。此外，覆盖的空间角度通常明显小于传统发光装置的，和/或辐射光线在空间上严重不均匀。LED发光装置内部的发光二极管芯片的不良固定或调节也可能导致发光质量的降低。另一缺点在于LED发光装置或LED灯具目前的大小。这样，在LED发光装置中需要额外的驱动电子装置，其多数安装在LED灯具的底座中和/或LED发光装置的接头区域中。由此，常见的LED灯具结构相对大。驱动电子装置和/或发光二极管芯片所需的散热体是导致LED发光装置体积大且昂贵的另一原因。但是，不良的散热降低LED灯具的寿命和发光质量。文献WO2012/031533A1描述了一种LED灯具，其中，通过使用LED灯丝保证了全方向的辐射特性。此外，驱动电子装置布置在LED灯具的灯具底座中。由此，LED灯具结构整体相对大。文献JP2013-222782A说明了一种LED发光装置，其中，发光二极管芯片借助所谓的板上芯封装(英文：chip-on-boardassembly,COB)施加在电路板上。但是，LED发光装置的辐射特性与发光二极管芯片的单侧朗伯辐射一致，并因此非常不均匀。此外，出现前文已经提及的100Hz的闪烁。
技术实现思路
基于现有技术，本专利技术的目的在于，提供紧凑的而且可低成本制造的LED发光装置。此外，应提供具有此种LED发光装置的LED灯具。此目的通过具有独立权利要求的特征的LED发光装置和LED灯具实现。有利的改进方案由从属权利要求、说明书、附图以及根据附图说明的实施例中可见。相应地，提出一种LED发光装置，其具有玻璃罩、发光模块和用于发光模块的驱动电子装置。发光模块具有至少一个发光二极管芯片，其借助板上芯片封装施加在电路板上。发光模块和驱动电子装置容纳在玻璃罩中，尤其在玻璃罩的内部空间中。此外，发光二极管芯片的板上芯片封装还实现了低成本地制造紧凑且小巧的电气模块。在此，下文中，“板上芯片封装”的定义理解为半导体芯片在电路板上、尤其在使用结合线的条件下的直接装配。板上芯片封装优选借助无壳体的半导体芯片和/或借助所谓的芯片级部件(chip-scaleBauteilen)完成，在芯片级部件中，壳体最多比裸半导体芯片的面积大20％。因此，通过将驱动电子装置装入玻璃罩中以及结合发光二极管芯片的板上芯片封装，能够以低成本的方式提供紧凑的LED发光装置。发光模块优选具有多个发光二极管芯片。发光二极管芯片例如可以彼此串联。此外，LED发光装置还可具有多个发光模块。在一种优选的实施形式中，LED发光装置含有唯一一个具有多个发光二极管芯片的发光模块。根据LED发光装置的一种优选的实施形式，驱动电子装置的至少一部分、尤其整个驱动电子装置借助板上芯片封装安装在电路板上。驱动电子装置尤其具有电子元件。优选驱动电子装置的至少部分电子元件、尤其所有电子元件借助板上芯片封装安装在电路板上。替代地或额外地，可以使至少部分驱动电子装置安装在额外的电路板上。此外，至少部分电子元件可以借助表面贴装安装在载板或电路板上(英文：surfacemounteddevice,SMD)和/或借助线结导电地与发光二极管芯片相连。根据LED发光装置的一种优选的实施形式，驱动电子装置具有平滑电容，其与至少一个发光二极管芯片并联。如果存在多个发光二极管芯片，则每个发光二极管芯片优选都与平滑电容并联。通过平滑电容在系统中引入了能量存储装置。由此，可明显减少、或者甚至完全避免由至少一个发光二极管芯片发出的光的闪烁(也称为光颤)、尤其100Hz的闪烁，并如此明显地改善辐射特性。平滑电容可尤其借助表面贴装安装在驱动电子装置的载板上和/或发光模块的电路板上。替代地，平滑电容可借助表面贴装或板上芯片封装安装在发光模块的电路板上或另一载板上。在表面贴装中，优选使用激光焊方法，由此可避免回流炉的使用。此外还可行的是，平滑电容作为简单的夹持电容安装在发光模块的电路板上。替代地，平滑电容也可借助导电的粘接剂和/或结合线安装。如果平滑电容和/或驱动电子装置的其他电子部件借助表面贴装安装在载板(或电路板)上，那么，平滑电容和/或电子部件则优选在安装发光二极管芯片以及可能情况下用浇铸材料浇铸发光二极管芯片之前实施。替代地或额外地，表面贴装可与施加用于电接触发光模块的电气接头的同一步骤中完成，由此，进一步简化LED发光装置的制造。平滑电容可为陶瓷多层(芯片)电容，其电容值例如在1μm范围内。替代地，可使用实现高电容值的电解质电容。驱动电子装置可包含整流电路(英文：rectifiercircuit)，其设置用于，将交流电网电压转化为LED发光装置的直流工作电压。可行的是，将发光二极管芯片、尤其仅将发光二极管芯片作为整流元件用于整流电路。此外，驱动电子装置还可包含晶体管，其设置用于流过发光二极管芯片的电流的通量调节和/或通量限制。根据LED发光装置的至少一种实施形式，电路板的厚度为最高400μm。厚度优选为最高300μm，尤其优选最高200μm。低厚度尤其对均匀的辐射特性有利。在此，下文中，电路板的厚度为其沿着电路板的垂直方向的延伸。此垂直方向垂直于电路板的侧面方向延伸，电路板沿着此侧面方向延伸。在侧面方向中，电路板具有宽度和垂直于宽度的长度，长度优选大于宽度。电路板优选如此固定在玻璃罩中，使得长度沿着玻璃罩的对称轴延伸。侧面方向构成电路板的正面和背面。发光二极管芯片装配在正面和/或背面上。根据LED发光装置的一种优选的实施形式，电路板构造为透光的。也就是说，由至少一个发光二极管芯片发出的、并射到电路板上的光的至少50％、优选至少70％传递通过电路板。例如，石英玻璃(SiO2，导热系数1.0W/mK)、蓝宝石(Al2O3，导热系数25W/mK)、莫来石陶瓷(硅酸盐陶瓷C610/620型，导热系数10W/mK)和/或氮化铝(AlN，导热系数200W/mK)适合用作电路板的材料。在括号内给出的导热系数基于工业常用成份的在20℃的条件下的测量值。在使用不导电的、尤其透光的材料用于电路板时，在发光二极管芯片和/或电路板上的其他电子元件下面可能需要另外的金属镀层，从而实现电接触。为了更加美观，在非发光二极管芯片的电子元件下面施加半透明的和/或透光的材料，从而这样降低此电子元件的可视性。尤其结合低厚度，构造为透光的电路板实现了LED发光装置的辐射特性的改善。在此，可提高LED发光装置发出的光的覆盖空间角度，从而使发光二极管芯片的典型的朗伯辐射特性均匀化，直至达到在整个2π的空间角度范围内的全方位辐射。辐射特性的进一步改善可通过在电路板的两面上、即在电路板的正面和背面上都布置发光二极管芯片实现。在此，两个正面安装有发光二极管芯片的电路板可分别在其未装配的背面上彼此相连。在电路板的不同面上的发光二极管芯片之间的导电连接可例如借助本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.LED发光装置(1)，所述LED发光装置具有玻璃罩(20)，具有至少一个发光二极管芯片(11)的发光模块(100)，所述发光二极管芯片借助板上芯片封装安装在电路板(12)上，以及所述发光模块(100)的驱动电子装置，其中，所述发光模块(100)和所述驱动电子装置容纳在所述玻璃罩(20)中。

【技术特征摘要】
2017.05.12 DE 102017110378.31.LED发光装置(1)，所述LED发光装置具有玻璃罩(20)，具有至少一个发光二极管芯片(11)的发光模块(100)，所述发光二极管芯片借助板上芯片封装安装在电路板(12)上，以及所述发光模块(100)的驱动电子装置，其中，所述发光模块(100)和所述驱动电子装置容纳在所述玻璃罩(20)中。2.根据前述权利要求所述的LED发光装置(1)，其中，所述驱动电子装置的至少一部分、尤其整个所述驱动电子装置借助板上芯片封装安装到电路板(12)上。3.根据前述权利要求中任一项所述的LED发光装置(1)，其中，所述驱动电子装置包含平滑电容(30)，所述平滑电容与至少一个的所述发光二极管芯片(11)并联。4.根据前述权利要求中任一项所述的LED发光装置(1)，其中，所述电路板(12)的厚度(d)为最大400μm。5.根据前述权利要求中任一项所述的LED发光装置(1)，其中，所述电路板(12)构造为透光的，和/或其中，所述玻璃罩(20)的内腔以导热气体填充，和/或其中，所述玻璃罩(20)以乳白玻璃构成和/或磨砂地构造。6.根据前述权利要求中任一项所述的LED发光装置(1)，其中，所述电路板(12)和/或所述平滑电容(30)热连接到玻璃罩(20)上，和/或其中，所述电路板(12)和/或平滑电容至少部分地嵌入机械柔性的浇铸体(122)中。7.根据前述权利要求中任一项所述的LED发光装置(1)，其中，所述玻璃罩(20)具有凹处(222)，所述凹处向玻璃罩(20)的内腔中凸出并与所述电路板(12)和/或平滑电容(30)热接触。8.根据前述权利要求中任一项所述的LED发光装置(1)，其中，所述玻璃罩...

【专利技术属性】
技术研发人员：格奥尔格·罗森鲍尔，伯恩哈德·里德，
申请(专利权)人：朗德万斯公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE