发光模块、照明设备和制造发光模块的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201610157398.9

申请日:

2016.03.18

公开号:

CN105990500A

公开日:

2016.10.05

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的撤回IPC(主分类):H01L 33/48申请公布日:20161005|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 33/48申请日:20160318|||公开

IPC分类号:

H01L33/48(2010.01)I; H01L33/60(2010.01)I; H01L33/62(2010.01)I; H01L33/64(2010.01)I; F21K9/00(2016.01)I; F21V19/00; F21Y115/10(2016.01)N

主分类号:

H01L33/48

申请人:

三星电子株式会社

发明人:

郑锡浩

地址:

韩国京畿道

优先权:

2015.03.20 KR 10-2015-0039024

专利代理机构:

北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112

代理人:

张帆;崔卿虎

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内容摘要

本发明提供了一种照明设备中的光源模块、照明设备以及光源模块的制造方法。该光源模块包括一体模制的衬底和安装在衬底部分的安装区上的至少一个发光二极管芯片。所述一体模制的衬底包括:衬底部分,其包括安装区;以及保持器部分,其与衬底部分一体地设置。保持器部分覆盖衬底部分的顶表面的至少一部分以暴露出安装区,并且包括邻近安装区布置的反射表面。

权利要求书

1.一种用于照明设备中的光源模块,该光源模块包括:
一体模制的衬底,该一体模制的衬底包括:
衬底部分,其包括安装区;以及
保持器部分,其与所述衬底部分一体地设置,其中,所述
保持器部分覆盖所述衬底部分的顶表面的至少一部分以暴露出所述
安装区并且包括邻近所述安装区布置的反射表面;以及
至少一个发光二极管芯片,其安装在所述衬底部分的安装区上。
2.根据权利要求1所述的光源模块,其中,所述至少一个发光
二极管芯片由包括磷光体的模制材料覆盖,并且
所述光源模块具有板上芯片结构。
3.根据权利要求1所述的光源模块,其中,所述保持器部分包
括将要结合至所述照明设备的散热片和壳体中的至少一个的耦合器。
4.根据权利要求1所述的光源模块,其中,所述衬底部分插入
所述保持器部分的下部中,并且
所述衬底部分的底表面和所述保持器部分的底表面位于相同水
平,或者所述衬底部分的底表面从所述保持器部分的底表面突出。
5.根据权利要求1所述的光源模块,其中,所述保持器部分仅
位于所述衬底部分的顶表面上。
6.根据权利要求1所述的光源模块,其中,所述衬底部分包括
散热片。
7.根据权利要求1所述的光源模块,其中,在所述保持器部分
中设置电连接至所述至少一个发光二极管芯片的连接器。
8.根据权利要求1所述的光源模块,其中,衬底部分包括金属
层、绝缘层和布线层,并且
所述金属层具有更高的反射率并且在所述安装区中暴露出来。
9.根据权利要求8所述的光源模块,其中,所述布线层的一部
分在所述安装区中暴露出来。
10.根据权利要求1所述的光源模块,其中,在所述保持器部
分的顶表面上方排列有光学板。
11.根据权利要求1所述的光源模块,其中,通过引线键合或
者倒装芯片键合安装所述至少一个发光二极管芯片。
12.一种照明设备,包括:
一体模制的衬底,该一体模制的衬底包括:
衬底部分,其包括安装区;以及
保持器部分,其与所述衬底部分一体地设置,其中,所述
保持器部分覆盖所述衬底部分的顶表面的至少一部分以暴露出所述
安装区并且在侧部包括反射表面,所述侧部邻近所述安装区布置;
至少一个发光二极管芯片,其安装在所述安装区上;
光学部件,其排列在所述安装区之上;以及
散热器,其结合至所述一体模制的衬底的底部。
13.根据权利要求12所述的照明设备,其中,所述至少一个发
光二极管芯片由包括磷光体的模制材料覆盖,并且
所述光学部件包括光学板,其中,所述光学板排列在所述模制
材料之上,并且使源自所述至少一个发光二极管芯片的光束从中通过。
14.根据权利要求13所述的照明设备,其中,所述光学板包括
漫射板、光透射板和滤波器中的至少一个,所述漫射板构造为均匀地
漫射源自所述至少一个发光二极管芯片的光束,所述光透射板构造为
使光束从中通过并且保护所述至少一个发光二极管芯片,所述滤波器
构造为根据光束的波长使光束通过。
15.根据权利要求12所述的照明设备,其中,所述衬底部分插
入所述保持器部分的下部中,并且
所述衬底部分的底表面和所述保持器部分的底表面位于相同水
平,或者所述衬底部分的底表面从所述保持器部分的底表面突出。
16.根据权利要求12所述的照明设备,其中,在所述保持器部
分中设置第一耦合器,并且
在所述散热器中设置将结合至所述第一耦合器的第二耦合器。
17.根据权利要求12所述的照明设备,其中,在所述衬底部分
中设置包围所述安装区并且电连接至所述至少一个发光二极管芯片
的电力线,并且
在所述保持器部分中设置电连接至所述电力线的连接器。
18.根据权利要求12所述的照明设备,其中,所述衬底部分包
括金属层、绝缘层和布线层,并且
所述金属层具有更高的反射率,并且所述金属层和一部分布线
层在所述安装区中暴露出来。
19.一种照明设备,包括:
一体模制的衬底,该一体模制的衬底包括:
衬底部分,其包括安装区;以及
保持器部分,其与所述衬底部分一体地设置,其中,所述
保持器部分覆盖所述衬底部分的顶表面的至少一部分以暴露出所述
安装区,所述保持器部分包括位于侧部的反射表面和与所述衬底部分
的布线电连接的连接器,所述侧部邻近所述安装区布置;
至少一个发光二极管芯片,其安装在所述安装区上;
光学部件,其排列在所述安装区之上;以及
壳体,其构造为容纳所述一体模制的衬底、所述至少一个发光
二极管芯片和所述光学部件。
20.一种制造用于照明设备中的光源模块的方法,该方法包括
步骤:
制备金属衬底;
在所述金属衬底上设置布线层;
通过夹物模压将所述金属衬底和所述保持器部分彼此一体化,
以使得所述保持器部分覆盖所述金属衬底的至少一部分以暴露出所
述金属衬底的安装区,并且在所述保持器部分的侧部设置反射表面,
所述保持器部分的所述侧部邻近所述安装区布置;
将至少一个发光二极管芯片安装在所述安装区上;以及
利用模制材料包封所述至少一个发光二极管芯片。
21.一种光源模块,包括:
一体模制的衬底,其包括其上安装有至少一个发光二极管芯片
的第一区和包围所述第一区的第二区,其中,所述第一区和所述第二
区包括异质材料,并且所述第一区和所述第二区通过夹物模压一体地
设置。
22.根据权利要求21所述的光源模块,其中,所述第一区设置
在金属衬底的顶表面上,并且所述第二区覆盖所述金属衬底的侧表面
以及所述金属衬底的顶表面的至少一部分。
23.根据权利要求22所述的光源模块,其中,所述第二区的顶
表面包括相对于所述金属衬底的顶表面倾斜的部分,所述第二区的该
部分具有反射率。
24.根据权利要求21所述的光源模块,其中,在所述第二区设
置将结合至散热片的耦合器。

说明书

发光模块、照明设备和制造发光模块的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年3月20日在韩国知识产权局提交的韩国
专利申请No.10-2015-0039024的优先权,该申请的公开以引用方式
并入本文中。

技术领域

与示例性实施例一致的设备和方法涉及一种半导体发光装置,
并且更具体地说,涉及一种用于安装半导体发光装置的衬底、包括该
衬底的光源模块、包括所述光源模块的照明设备以及一种制造所述光
源模块的方法。

背景技术

通常,针对在发光二极管(LED)照明设备中使用的印刷电路板
(PCB)的电源需要具有优秀的可靠性、高散热效率和优秀的导电性。
目前,广泛用于板上芯片(COB)的PCB包括陶瓷材料或金属。由于
相对高的耐热性,陶瓷衬底在高温下不容易变形。金属衬底表现出优
秀的散热效率和高机械强度,但也表现出显著热收缩和膨胀,并且需
要绝缘操作以使金属衬底绝缘。通常,输出为1W至4W的高功率LED
装置发射大量的热。因此,如果针对高功率LED装置使用散热效率不
足的PCB,则LED的照度会快速降低,或者显色指数(CRI)和色温
会漂移。因此,用于高功率LED装置的PCB通常包括例如铝(Al)的
金属。基于Al的PCB的散热效率比基于环氧树脂(例如,FR4)的
PCB或者基于陶瓷的PCB表现出更优秀的散热效率。然而,基于Al
的PCB相对昂贵,并且还需要绝缘操作。

发明内容

一个或多个示例性实施例提供了一种光源模块、一种包括该光
源模块的照明设备和一种制造该光源模块的方法,该光源模块包括这
样的衬底,其能够通过利用基于金属的衬底显著降低用于实现板上芯
片(COB)式光源模块的材料成本和操作成本。

根据一个示例性实施例的一方面,提供了一种用于照明设备中
的光源模块,该光源模块包括一体模制的衬底和至少一个发光二极管
(LED)芯片。所述一体模制的衬底包括:衬底部分,其包括安装区;
以及保持器部分,其与衬底部分一体地设置,其中,保持器部分覆盖
衬底部分的顶表面的至少一部分以暴露出安装区并且包括邻近安装
区布置的反射表面。所述至少一个发光二极管(LED)芯片安装在衬
底部分的安装区上。

根据另一示例性实施例的一方面,提供了一种照明设备,其包
括一体模制的衬底、至少一个发光二极管(LED)芯片、光学部件和
散热器。所述一体模制的衬底包括:衬底部分,其包括安装区;以及
保持器部分,其与衬底部分一体地设置,其中,保持器部分覆盖衬底
部分的顶表面的至少一部分以暴露出安装区并且在侧部包括反射表
面,所述侧部邻近安装区布置。所述至少一个发光二极管(LED)芯
片安装在安装区上。所述光学部件排列在安装区之上。所述散热器结
合至一体模制的衬底的底部。

根据另一示例性实施例的一方面,提供了一种照明设备,其包
括一体模制的衬底、至少一个发光二极管(LED)芯片、光学部件和
壳体。所述一体模制的衬底包括:衬底部分,其包括安装区;以及保
持器部分,其与衬底部分一体地设置,其中,保持器部分覆盖衬底部
分的顶表面的至少一部分以暴露出安装区,所述保持器部分包括位于
侧部的反射表面和电连接至衬底部分的布线的连接器,所述侧部邻近
安装区布置。所述至少一个发光二极管(LED)芯片安装在安装区上。
所述光学部件排列在安装区之上。所述壳体构造为容纳一体模制的衬
底、所述至少一个LED芯片和光学部件。

根据另一示例性实施例的一方面,提供了一种制造用于照明设
备中的光源模块的方法,该方法包括步骤:制备金属衬底;在金属衬
底上设置布线层;通过夹物模压将金属衬底和保持器部分彼此一体化,
以使得保持器部分覆盖金属衬底的至少一部分以暴露出金属衬底的
安装区,并且反射表面设置在保持器部分的侧部,保持器部分的所述
侧部邻近安装区布置;将至少一个发光二极管(LED)芯片安装在安
装区上;以及利用模制材料包封所述至少一个LED芯片。

根据另一示例性实施例的一方面,提供了一种一体模制的衬底,
其包括其上安装至少一个发光二极管(LED)芯片的第一区和包围第
一区的第二区,其中,第一区和第二区包括异质材料,并且第一区和
第二区通过夹物模压一体地设置。

附图说明

通过参照附图描述特定示例性实施例,以上和/或其它方面将变
得更加清楚,其中:

图1和图2分别是根据示例性实施例的一体模制的衬底的透视
图和剖视图,其中,图2是沿着图1的线I-I'截取的剖视图;

图3A和图3B分别是示出图1的一体模制的衬底的衬底部分和
保持器部分的透视图,图3C是沿着线II-II'截取的图3A的一体模
制的衬底的剖视图;

图4至图6是根据示例性实施例的对应于图2的一体模制的衬
底的剖视图;

图7和图8是根据示例性实施例的对应于图1的一体模制的衬
底的透视图;

图9A和图9B分别是根据示例性实施例的一体模制的衬底的透
视图和剖视图,其中图9B是沿着图9A的线III-III'截取的剖视图;

图10A和图10B分别是根据示例性实施例的一体模制的衬底的
透视图和剖视图,其中图10B是沿着图10A的线V-V'截取的剖视图;

图11是根据示例性实施例的一体模制的衬底的透视图;

图12A和图12B分别是根据示例性实施例的一体模制的衬底的
透视图和剖视图,其中图12B是沿着图12A的线VII-VII'截取的剖
视图;

图13A至图13D是根据示例性实施例的一体模制的衬底的透视
图;

图14A和图14B分别是根据示例性实施例的照明设备的剖视图
和分解透视图,并且图14C和图14D是图14A的照明设备采用的照明
模块的剖视图;

图15A是示出理想辐射体光谱的CIE色温的曲线图,图15B是
示出由于色坐标的漂移在照明设备中出现缺陷的情况的图;

图16是根据示例性实施例的制造光源模块的方法的流程图;

图17A至图17E是示出对应于图16所示的流程图的用于制造光
源模块的操作的剖视图;

图18是根据示例性实施例的照明设备的分解透视图;

图19是根据示例性实施例的照明设备的剖视图;

图20A和图20B分别是根据示例性实施例的照明设备的透视图
和分解透视图,图20C是图20A的照明设备中的光源模块的剖视图,
图20D是图20A的照明设备的示例示图;以及

图21和图22是示出包括根据示例性实施例的照明设备的家庭
网络的示例的图。

具体实施方式

下文中,将参照示出了示例性实施例的附图更完全地描述特定
示例性实施例。然而,示例性实施例可按照许多不同形式实现,并且
不应理解为限于本文阐述的示例性实施例。相反,提供这些示例性实
施例是为了使得本公开将是彻底和完整的,并且将把本公开的范围完
全传递给本领域普通技术人员之一。

下文中,如果一个元件连接至另一元件,则所述一个元件可直
接连接至所述另一元件,或者第三元件可介于它们之间。相似地,如
果一个元件排列在另一元件上,则所述一个元件可直接排列在所述另
一元件上,或者第三元件可介于它们之间。此外,为了方便解释和清
楚起见,可夸大附图中的元件的大小,并且省略与示例性实施例的描
述无关的那些描述。相同的附图标记指示相同的元件。如本文所用的
那样,术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有组合。
当诸如“……中的至少一个”的表达出现于元件的列表之后时,其修
饰元件的整个列表而不修饰列表中的单独的元件。

图1和图2分别是根据示例性实施例的一体模制的衬底100的
透视图和剖视图,其中图2是沿着图1的线I-I'截取的剖视图。

参照图1和图2,根据当前实施例的一体模制的衬底100可包括
衬底部分110和保持器部分120。

衬底部分110可为基于金属的印刷电路板(PCB)。因此,衬底
部分110可包括金属层112、绝缘层114和布线层(图3A的115和
116)。例如,金属层112可由形成铝(Al)、铜(Cu)、电镀锌铁
(EGI)等。在根据当前实施例的一体模制的衬底100中,金属层112
可由Al形成。然而,用于形成金属层112的材料不限于此。

绝缘层114可形成在金属层112上的安装区Am以外。然而,绝
缘层114可形成在金属层112的包括安装区Am在内的整个顶表面上。
这里,安装区Am可指其上安装发光二极管(LED)芯片的区。绝缘层
114可包括下绝缘层(图3C的114-1)和上绝缘层(图3C的114-2)。
下绝缘层114-1可由例如FR4的基于环氧树脂的材料形成。然而,用
于形成下绝缘层114-1的材料不限于基于环氧树脂的材料。上绝缘层
114-2可由光阻焊剂(PSR)形成。然而,用于形成上绝缘层114-2
的材料不限于PSR。

布线层(图3A的115和116)可由具有优秀导电性的Cu形成。
然而,用于形成布线层的材料不限于Cu。如图3C所示,作为布线层
之一的布线层116可形成在下绝缘层114-1上,其中一部分布线层
116可被上绝缘层114-2覆盖而另一部分布线层116可暴露。此外,
如图1所示,布线层116可排列在安装区Am以外,因此布线层116
可暴露于外部而不被保持器部分120覆盖。

由于基于诸如Al的金属形成衬底部分110,因此衬底部分110
可表现出优秀的热辐射特性。此外,通过利用诸如FR4的基于环氧树
脂的材料形成绝缘层,可实质上提高衬底部分110的绝缘特性。此外,
用于形成本发明构思的电路图案的操作与用于形成一般PCB电路图
案的操作相同,因此用于形成电路图案的成本可显著降低。这里,可
将基于金属的PCB分类为金属PCB(MPCB)和金属芯PCB(MCPCB)。
就MCPCB而言,绝缘层形成在金属层的两个表面上。另一方面,就
MPCB而言,绝缘层可仅形成在金属层的一个表面上。MCPCB可用作双
衬底。

衬底部分110的顶表面Sts的安装区Am可为高反射性的。然而,
本发明构思不限于此,并且衬底部分110的整个顶表面Sts可为高反
射性的。可通过利用经溅射沉积例如Cr、Ag、Pt、Au等的高反射率
的金属形成的高反射膜执行高反射处理,或者可通过在衬底部分110
的除布线层以外的那些部分上形成高反射聚合物复合材料执行高反
射处理。经高反射处理,衬底部分110的顶表面Sts可在安装区Am
中表现出98%或更高的反射率。安装区中的高反射率可有助于提高
LED照明的亮度。

保持器部分120可将衬底部分110附着于其下方的诸如散热片
的散热单元(或散热器),并且可将衬底部分110的布线连接至外部
布线。如图1和图2所示,保持器部分120可形成为包围衬底部分
110的侧表面和顶表面Sts的一部分。保持器部分120可由例如用于
注模的塑料树脂的绝缘材料形成。例如,保持器部分120可由诸如聚
碳酸酯(PC)、聚邻苯二甲酰胺(PPA)和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合
物(ABS)的各种塑料树脂中的任一个形成。衬底部分110和保持器
部分120可经夹物注入或夹物模压一体地形成。

夹物模压(insert molding)是一种用于在模具中将异质或异
色塑料制品一体化或者将塑料零件与非塑料零件(例如,金属零件、
线缆、PCB、磁铁等)一体化以获得具有通过仅形成塑料的产品难以
获得的特性的模制产品的模制方法。通过将金属与塑料制品一体化形
成最常见的夹物模压产品,因此通过将金属的硬度、导电性和表面加
工性与塑料制品的电绝缘性、可着色性、柔性、硬度和加工性组合可
制造价值非常高的产品。

将在下面简单描述夹物模压的优点。首先,通过组合异质材料,
各个材料的强度可彼此补充,而缺点可抵消,因此,可获得高度有效
的结构。例如,可通过将金属的硬度、导电性和可塑性变形能力与树
脂的模制能力、绝缘性和自润滑性组合获得耐用的、小的和重量轻的
零件。其次,由于异质材料经模制彼此一体化,因此可制造相对位置
精度高并且没有松动和分离的零件的可靠的零件。第三,基于模制的
特性,可在各种领域应用夹物模压产品,诸如电和/或电子领域、汽
车、精密仪器、办公机器和玩具,并且可有利于成本降低、质量和功
能提高以及减少生产时间。

用于螺纹连接的螺孔122可形成在保持器部分120中。一体模
制的衬底100可经螺孔122螺纹连接并固定至诸如散热片的散热单元。
虽然两个螺孔122形成在保持器部分120中,但是螺孔122的数量不
限于两个。例如,可形成三个或更多个螺孔122。保持器部分120与
散热单元的连接不限于螺纹连接。例如,保持器部分120可通过例如
挂钩连接、搭扣连接的其它连接方法连接至散热单元。将在下面参照
图13A至图13D详细描述用于将保持器部分120连接至散热单元的其
它方法。

连接器130可布置在保持器部分120。连接器130可经布线(图
3B的125和126)电连接至衬底部分110的布线(图3A的115和116)。
此外,连接器130可经外部布线140电连接至电源。这里,设置外部
布线140仅用于示出其与连接器130的连接,外部布线140不包括在
一体模制的衬底100中。

保持器部分120可包括在中心的敞开区Ao,以暴露出衬底部分
110的安装区Am,如图1和图2所示。敞开区Ao的面积可等于或稍
大于安装区Am的面积。

可将保持器部分120大致分为:围栏区Hf,其排列在安装区Am
附近,并且通过部分地覆盖衬底部分110的顶表面Sts以构成敞开区
Ao;以及扩展区He,其从围栏区Hf向外延伸,并且覆盖衬底部分110
的侧表面。将保持器部分120分为围栏区Hf和扩展区He仅用于示出
保持器部分120的结构。在围栏区Hf与扩展区He之间没有物理边界。

围栏区Hf包括侧表面Ss和顶表面St,其中侧表面Ss可包括:
第一部分Ss1,其排列在安装区Am附近,并且相对于衬底部分110
的顶表面Sts倾斜相对大的角度;以及第二部分Ss2,其相对于衬底
部分110的顶表面Sts倾斜相对小的角度。例如,第一部分Ss1可垂
直于或几乎垂直于衬底部分110的顶表面Sts。根据示例性实施例,
侧表面Ss可仅包括倾斜的第二部分Ss2。第一部分Ss1和第二部分
Ss2中的至少一个是反射表面,并且可用作反射器。

这里,反射器具有这样的结构,其用于发射通过LED芯片发射
的光束、通过磷光体调制的光束或者以最优效率组合的两个或更多个
光束的最佳效率,并且可由用于通过防止光束被吸收或转变为热来实
现高反射率的材料和颜色形成。因此,考虑到第一部分Ss1和第二部
分Ss2的反射器功能,保持器部分120可形成为具有合适的结构和合
适的颜色。例如,为了高反射率,保持器部分120可形成为白色。然
而,保持器部分120的颜色不限于白色。此外,可针对保持器部分
120的第一部分Ss1和第二部分Ss2执行诸如高反射处理的分离的光
学处理。

扩展区He可包括底表面Sbh和顶表面St,其中底表面Sbh可与
衬底部分110的底表面Sbs形成平滑表面。螺孔122可形成在扩展区
He中。在螺孔122的内壁上可以形成或不形成螺纹。这里,由于扩
展区He的顶表面和围栏区Hf的顶表面形成同一表面,因此扩展区
He的顶表面和围栏区Hf的顶表面由相同的附图标记‘St’指示。

衬底部分110可具有第一宽度W1,保持器部分120可具有第二
宽度W2。由于保持器部分120形成为包围衬底部分110的侧表面,
因此保持器部分120的第二宽度W2可大于衬底部分110的第一宽度
W1。

在根据当前实施例的一体模制的衬底100中,衬底部分110和
保持器部分120可经夹物模压彼此一体化。因此,根据当前实施例的
一体模制的衬底100可根据它们的结构中的异质材料的组合而具有
夹物模压产品的优点,例如合理的结构、高精度、强连接、高可靠性、
降低的成本和减少的生产时间。此外,根据当前实施例的一体模制的
衬底100可应用于板上芯片(COB)式光源模块和包括所述光源模块
的照明设备,从而采用对应于标准光源模块并且表现出优秀的颜色质
量而色坐标不漂移的光源模块和包括所述光源模块的照明设备,并且
显著降低光源模块和包括所述光源模块的照明设备的成本。此外,根
据当前实施例的一体模制的衬底100在套盒或照明设备中可高度兼
容并且可方便替换,并且可便于替换。下面将参照图3A至图3C提供
对其的详细描述。

下面将参照图14A至图14D和图15A和图15B提供对色温漂移
的详细描述。虽然光源模块和照明设备可按照多种方式彼此区分,但
是术语“光源模块”在这里可指通过将LED芯片安装在一体模制的
衬底上所形成的结构(参照图14C的500或者图14D的500a),而
术语“照明设备”可指包括构成照明设备的所有部件(诸如光源模块、
散热片、光学单元(或光学部件)和壳体)的结构。根据需要,可使
用术语“照明引擎”或“照明系统”来代替照明设备。此外,术语
“LED封装件”可代替术语“光源模块”使用。例如,光学单元可包
括改变源自LED芯片的光束的光学路径的任何部件(例如,光学板)。

此外,就COB式光源模块而言,根据国际标准‘Zhaga’将发光
表面(LES)标准化。根据当前实施例的一体模制的衬底100可包括
符合Zhaga标准并且提供方便的连接结构的保持器部分120。因此,
根据当前实施例的一体模制的衬底100可采用对应于标准光源模块、
提供大量光并且适于高质量的内部照明的光源模块和包括该光源模
块的照明设备。

图3A和图3B是分别示出图1的一体模制的衬底100的衬底部
分110和保持器部分120的透视图,图3C是图3A的一体模制的衬底
沿着线II-II'获得的剖视图。仅为了方便解释,分别示出衬底部分
110和保持器部分120。实际上,衬底部分110和保持器部分120经
夹物模压彼此牢固地一体化,并且不可彼此分离。

参照图3A至图3C,可在衬底部分110上限定安装区Am。用于
实现光源模块的至少一个LED芯片可安装在安装区Am。在图3A中,
将安装LED芯片的部分在安装区Am中示为虚线矩形Lc。虽然图3A
示出了在安装区Am中按照阵列结构安装了几十个至几百个LED芯片
的结构,但是根据需要,可在安装区Am中安装十个或更少的LED芯
片,或者可在安装区Am中仅安装一个LED芯片。

LED芯片可经引线键合或倒装芯片键合安装在安装区Am。如果
LED芯片经引线键合安装,则在金属层112的一部分上可不形成绝缘
层。然而,如果LED芯片经倒装芯片键合安装,则可在金属层112
上形成绝缘层。将在下面参照图12A和图12B描述绝缘层在安装区
Am形成在金属层112的一部分上的衬底部分110的结构。此外,将
在下面参照图14C和图14D详细描述经引线键合和倒装芯片键合安装
LED芯片的结构。

布线层116可形成在安装区Am以外以包围安装区Am。布线层
116可包括阳极电极线116a和阴极电极线116b,其中阳极电极线
116a和阴极电极线116b可在安装区Am中并联连接至LED芯片。术
语“并联连接”可表示阳极电极线116a和阴极电极线116b分别连接
至邻近阳极电极线116a或阴极电极线116b的各个最外面的LED芯片。
在各个LED芯片沿着阳极电极线116a与阴极电极线116b之间的一个
方向排列并且包括两个最外面的LED芯片和排列在所述两个最外面
的LED芯片之间的LED芯片的情况下,布线可与所述两个最外面的
LED芯片连接,以使得电流串联地流动。然而,布线相对于安装区Am
的连接不限于此。

布线层116连接至电极端子115,并且电极端子115可包括分别
对应于阳极电极线116a和阴极电极线116b的阳极端子115a和阴极
端子115b。

如上所述,保持器部分120可包括在中心的敞开区Ao。在通过
将衬底部分110与保持器部分120彼此一体化形成的一体模制的衬底
100中,衬底部分110的安装区Am可经敞开区Ao暴露。如通过虚线
的指示,布线端子125和布线126可排列在保持器部分120内部。

布线端子125可包括阳极布线端子125a和阴极布线端子125b。
此外,布线126可包括从阳极布线端子125a延伸并且连接至连接器
130的阳极布线126a和从阴极布线端子125b延伸并且连接至连接器
130的阴极布线126b。在一体模制的衬底(图1的100)中,阳极布
线端子125a可与阳极端子115a结合,阴极布线端子125b可与阴极
端子115b结合。

详细地说,可通过以下步骤制造一体模制的衬底100:在将阳极
布线端子125a和阳极布线126a排列在模具中以将阳极布线端子
125a在物理上连接至衬底部分110的阳极端子115a并且将阴极布线
端子125b和阴极布线126b排列在模具中以将阴极布线端子125b在
物理上连接至阴极端子115b之后,执行夹物模压。在夹物模压中还
形成连接器130,因此阳极布线126a和阴极布线126b可排列为连接
至连接器130。

连接器130可具有各种结构,以容易地连接至外部布线(图1
的140)和从所述外部布线拆卸。例如,外部布线的末端可具有凸插
塞结构,并且连接器130可具有凹插座结构,反之亦然。此外,连接
器130的结构不限于凸插塞和/或凹插座结构,并且连接器130可根
据外部布线的连接结构具有各种连接结构,因此连接器130可为一体
模制的衬底100提供优秀的兼容性。因此,当根据当前实施例的一体
模制的衬底100通过将LED芯片安装至其上实现为光源模块(例如,
图14C的500)并且用于照明设备(例如,图14A的1000)中时,可
通过附接螺钉并将外部布线连接至连接器130容易地替换一体模制
的衬底100。换句话说,根据当前实施例的一体模制的衬底100可基
于与套盒或照明设备的兼容性在套盒或照明设备中容易地替换。

如图3C所示,绝缘层114包括下绝缘层114-1和上绝缘层114-2,
其中例如电极线116的布线层可排列在下绝缘层114-1与上绝缘层
114-2之间。如上所述,一部分电极线116可被上绝缘层114-2覆盖,
而另一部分电极线116可暴露。电极线116的暴露的部分可经导线电
连接至安装在安装区Am的LED芯片。虽然未示出,但是电极端子115
可从上绝缘层114-2部分或完全暴露,并且可在夹物模压过程中稍后
与保持器部分120的布线端子125在物理上结合或电结合。

图4至图6是根据示例性实施例的对应于图2的一体模制的衬
底的剖视图。为了便于解释,将简单提供或省略以上参照图1至图
3C已经提供的描述。

参照图4,除保持器部分120a的底表面以外,根据当前实施例
的一体模制的衬底100a可与图1的一体模制的衬底100相同。详细
地说,在图1的一体模制的衬底100中,保持器部分120的底表面
Sbh,也就是说,扩展区He的底表面Sbh和衬底部分110的底表面
Sbs形成同一表面。然而,根据当前实施例的一体模制的衬底100a
可具有这样的结构,其中衬底部分110的底表面Sbs可比保持器部分
120a的底表面S'bh突出得更多。例如,衬底部分110的底表面Sbs
可比保持器部分120a的底表面S'bh多突出第一厚度D1。第一厚度
D1可在几十μm至约几百μm的范围内。

由于衬底部分110的底表面Sbs比保持器部分120a的底表面
S'bh突出得更多,因此当一体模制的衬底100a螺纹连接至诸如散热
片的散热单元时,衬底部分110的底表面Sbs可更加紧密地附着于散
热片。由于衬底部分110的底表面Sbs紧密地接触散热片,散热片的
散热效率可提高。例如,如果衬底部分110的底表面Sbs没有足够紧
密地接触散热片,则会在它们之间形成间隙,并且导热性差的空气或
杂质可侵入该间隙中。结果,传送至散热片的热会减少。传送至散热
片的热的减少会使散热片的散热效率变差,从而使光源模块或照明设
备的可靠性变差。

根据当前实施例的一体模制的衬底100a形成为使得衬底部分
110的底表面Sbs比保持器部分120a的底表面S'bh突出得更多,从
而增大了一体模制的衬底100a与散热片之间的接触的紧密性。结果,
可提高散热片的散热效率。此外,包括根据当前实施例的一体模制的
衬底100a的光源模块或照明设备可基于散热片的提高的散热效率而
具有提高的可靠性。

参照图5,除衬底部分110a的大小之外,根据当前实施例的一
体模制的衬底100b可与图1的一体模制的衬底100相同。例如,在
图1的一体模制的衬底100中,衬底部分110的第一宽度W1超过保
持器部分120的第二宽度W2的一半。然而,在根据当前实施例的一
体模制的衬底100b中,衬底部分110a可具有第三宽度W3,其中第
三宽度W3可小于第二宽度W2的一半。此外,如果假设安装区Am的
大小与在先前实施例中的相同,则随着衬底部分110a的宽度或面积
减小,衬底部分110a的顶表面Sts的被保持器部分120覆盖的那一
部分可非常窄。

虽然衬底部分110a的大小与图1的一体模制的衬底100中的衬
底部分110的大小不同,但是与图1的一体模制的衬底100的衬底部
分110相似,衬底部分110a可包括金属层112a和绝缘层114a。就
基于金属的PCB而言,其材料和加工成本可相对昂贵。因此,衬底部
分的尺寸减小可导致一体模制的衬底的制造成本降低,或者制造光源
模块或照明设备的总成本降低。如果衬底部分110a形成为具有相对
小的大小,则衬底部分110a可采用散热块。散热块是用于传送热的
导电焊盘,并且还被称作热耦合器。在采用散热块的情况下,可使用
由诸如FR4的环氧树脂形成的衬底。

如上所述,保持器部分120的主要功能可将衬底部分110a固定
至散热片,并且包括用于连接外部布线的连接器。因此,只要可排列
用于固定散热片的螺孔和连接器,保持器部分120的大小也可减小。
例如,与图1的一体模制的衬底100的结构相似,在根据当前实施例
的一体模制的衬底100b中,保持器部分120的第二宽度W2可减小,
以使得衬底部分110a的侧表面靠近螺孔122。保持器部分120的大
小减小可有助于关于一体模制的衬底、光源模块或照明设备的成本降
低。

参照图6,除保持器部分120b的结构以外,根据当前实施例的
一体模制的衬底100c可与图1的一体模制的衬底100相同。详细地
说,在图1的一体模制的衬底100的保持器部分120中,围栏区Hf
和扩展区He的顶表面St形成同一表面。然而,在根据当前实施例的
一体模制的衬底100c中,围栏区H'f的顶表面Sft和扩展区He的顶
表面Set可不形成同一表面。例如,如图6所示,围栏区H'f的顶表
面Sft可比扩展区He的顶表面Set突出得更多。由于围栏区H'f的
顶表面Sft比扩展区He的顶表面Set突出得更多,侧表面Ss的第二
部分Ss2可扩展,因此可改进第二部分Ss2作为反射器的功能。

在根据当前实施例的一体模制的衬底100c中,通过将第二部分
Ss2的大小扩展改进了围栏区H'f的第二部分Ss2作为反射器的功能,
因此当使用一体模制的衬底100c来实现光源模块或照明设备时,可
省略分离的反射器。因此,当使用一体模制的衬底100c来实现光源
模块或照明设备时,可简化整体处理,并且可降低包括操作成本和材
料成本的成本。

图7和图8是根据示例性实施例的对应于图1的一体模制的衬
底的透视图。为了便于解释,将简单提供或省略以上参照图1至图
3C已经提供的描述。

参照图7,除保持器部分120c的敞开区的大小以外,根据当前
实施例的一体模制的衬底100d可与图1的一体模制的衬底100相同。
例如,在图1的一体模制的衬底100中,敞开区(图2或图3B的Ao)
形成为足够大,其中敞开区的直径为保持器部分120的直径的约一半。
然而,在根据当前实施例的一体模制的衬底100d中,敞开区可非常
窄,其中敞开区的直径小于或等于保持器部分120c的直径的1/3。

由于保持器部分120c的敞开区的面积小,衬底部分110的安装
区A'm的暴露的部分也可小。因此,虽然未示出,衬底部分110的大
小也可减小。与图1的一体模制的衬底100相似,保持器部分120c
的内侧表面S's可在安装区A'm附近,并且可包括相对于衬底部分
110的顶表面倾斜相对较大的角度的第一部分S's1和相对于衬底部
分110的顶表面倾斜相对较小的角度的第二部分S's2。

当相对少量的LED芯片安装至衬底部分110的安装区A'm时可
使用根据当前实施例的一体模制的衬底100d。例如,在通过利用一
个至几个LED芯片实现光源模块或照明设备的情况下可使用根据当
前实施例的一体模制的衬底100d。

参照图8,根据当前实施例的一体模制的衬底100e的保持器部
分120d的形状可与图1的一体模制的衬底100的保持器部分120的
形状完全不同。详细地说,在根据当前实施例的一体模制的衬底100e
中,保持器部分120d可具有与衬底部分110的结构相似的矩形结构。
此外,可在所述矩形的顶点分别形成四个螺孔122a。然而,螺孔122a
的数量不限于此。例如,可仅沿着对角线方向形成两个螺孔122a。

如图8所示,连接器130a可形成为在一个方向上从保持器部分
120d突出的独立结构。具有该结构的连接器130a也可通过夹物模压
与衬底部分110和保持器部分120d一体化。然而,连接器130a不限
于独立的结构,而是可如图1的一体模制的衬底100中那样形成为保
持器部分120d的一部分。

虽然在根据当前实施例的一体模制的衬底100e中例示了矩形保
持器部分120d,但是保持器部分120d的结构不限于此。例如,在利
用一体模制的衬底形成光源模块或照明设备的情况下,保持器部分可
基于用于容纳一体模制的衬底的壳体的结构形成为具有诸如圆形结
构、椭圆结构和多边形结构的各种结构中的任一种。

图9A和图9B是根据示例性实施例的一体模制的衬底100f的透
视图和剖视图,其中图9B是沿着图9A的线III-III'获得的。为了
便于解释,将简单提供或省略以上参照图1至图3C已经提供的描述。

参照图9A和图9B,根据当前实施例的一体模制的衬底100f与
图1的一体模制的衬底100的不同之处可在于衬底部分110b和保持
器部分120e的结构。详细地说,在根据当前实施例的一体模制的衬
底100f中,衬底部分110b可形成为具有圆形形状。因此,金属层
112b和绝缘层114b也可形成为具有圆形形状。

此外,保持器部分120e可仅形成在衬底部分110b的顶表面上。
例如,保持器部分120e可不包括覆盖衬底部分110b的侧表面的扩展
区,而可仅包括围栏区H"f。因此,保持器部分120e的侧表面可与
衬底部分110b的侧表面形成同一表面。根据示例性实施例,保持器
部分120e可形成为小于衬底部分110b。

围栏区H"f的顶表面St可大于图1的一体模制的衬底100的围
栏区Hf的顶表面,以确保螺孔122h的空间。此外,螺孔122s也可
形成在衬底部分110b中。换句话说,根据当前实施例的一体模制的
衬底100f可经穿过保持器部分120e和衬底部分110b的螺孔122b
螺纹连接至诸如散热片的散热单元。

在根据当前实施例的一体模制的衬底100f中,衬底部分110b
和保持器部分120e二者具有圆形结构,并且保持器部分120e仅形成
在衬底部分110b的顶表面上。然而,根据当前实施例的一体模制的
衬底100f的结构不限于此。例如,在根据当前实施例的一体模制的
衬底100f中,衬底部分和保持器部分二者可具有相同形状(例如,
椭圆形、多边形形状等)的结构,其中可仅在衬底部分的顶表面上形
成保持器部分。

这里,在采用光源模块或照明设备的情况下,光源模块或照明
设备可包括分离的反射器而非保持器部分。反射器可一般由诸如聚邻
苯二甲酰胺(PPA)或EMC的聚合物材料形成。反射器包含具有高反
射率的材料(例如,TiO2或Al2O3),并且还可包含具有高耐热稳定
性和高抗光稳定性的材料。可基于需要的波束角调整反射器的侧表面
的倾斜角,并且针对角度调整,反射器可形成为具有级联结构或半球
形结构。

可将反射器的包括其材料和结构在内的上述特性应用于根据示
例性实施例的一体模制的衬底100、100a、100b、100c、100d、100e
和100f的保持器部分120、120a、120b、120c、120d和120e。此外,
由于经夹物模压形成保持器部分,因此用于形成保持器部分的聚合物
材料与反光材料的混合物可在夹物模压中表现出优秀的流动性。

在现有技术中,当通过将LED芯片安装在PCB上并将反射器连
接或组装至PCB或衬底保持器来实现光源模块或照明设备时,光源模
块或照明设备在结构上不稳定,并且可发生变形或脱色。然而,就根
据示例性实施例的一体模制的衬底100、100a、100b、100c、100d、
100e和100f而言,在安装LED芯片之前,用作反射器的保持器部分
经夹物模压与衬底部分一体化,并且随后安装LED芯片,因此可解决
上述问题。

与现有技术中的表面安装器件(SMD)式光源模块或COB式光源
模块相比,当基于根据示例性实施例的上述一体模制的衬底100、
100a至100f实现光源模块时,材料成本和操作成本可降低,如下表
1所示。

[表1]



这里,衬底、SMD、保持器和反射器的项可表示对应的材料成本,
操作成本的项可表示在对应的操作中的除材料成本以外的成本。参照
表1,就现有技术中的COB式光源模块或者基于根据示例性实施例的
一体模制的衬底的光源模块而言,省略了SMD操作,并且因此可省略
用于SMD操作的材料成本和操作成本。此外,根据示例性实施例,由
于保持器和衬底一体地形成,因此省略了保持器操作,可省略用于保
持器操作的材料成本和操作成本。这里,保持器可替换,或者包括连
接器。因此,也可省略用于连接器的材料成本和操作成本。反射器可
与保持器部分分离地形成,并且可与保持器部分一体化。在这种情况
下,可省略用于反射器的材料成本和操作成本。由于可选择性地排列
反射器,因此表1中的对应的项用Δ进行标记。

图10A和图10B是根据示例性实施例的一体模制的衬底100h的
透视图和剖视图,其中图10B是沿着图10A的线V-V'获得的。为了
便于解释,将简单提供或省略以上参照图1至图3C已经提供的描述。

参照图10A和图10B,除衬底部分110c的金属层112c以外,根
据当前实施例的一体模制的衬底100h可与图1的一体模制的衬底
100相同。例如,在根据当前实施例的一体模制的衬底100h中,衬
底部分110c的金属层112c可为散热片。换句话说,与上述实施例中
的不同,衬底部分110c可不形成为PCB。

与根据上述实施例的衬底部分110、110a和110b相似,在根据
当前实施例的衬底部分110c,绝缘层114可形成在作为散热片的金
属层112c上。绝缘层114的材料和功能与以上参照图1描述的那些
相同。在衬底部分110c上限定安装区Am,其中绝缘层114可不形成
在金属层112c的顶表面的对应于安装区Am的那一部分上。电极线
116可形成在安装区Am以外以包围安装区Am。电极线116可包括阳
极电极线116a和阴极电极线116b。阳极电极线116a和阴极电极线
116b可稍后连接至安装区Am中的LED芯片。此外,阳极电极线116a
和阴极电极线116b可经保持器部分120g的布线(图3B的125和126)
连接至连接器130。

如在图9A的一体模制的衬底100f中那样,在根据当前实施例
的一体模制的衬底100h中,保持器部分120g可仅形成在衬底部分
110c的顶表面上。然而,保持器部分120g的结构可与一体模制的衬
底100f的保持器部分120e的结构不同。

详细地说,虽然图9A的一体模制的衬底100f的保持器部分120e
的结构具有与衬底部分110b的形状相似的圆形水平截面,但是由于
衬底部分110c具有六面体形状,因此根据当前实施例的一体模制的
衬底100h的保持器部分120g的结构可具有矩形水平截面。因此,保
持器部分120g的外侧表面可与衬底部分110c的侧表面形成同一表面。
关于根据当前实施例的保持器部分120g的形成方法、材料和结构与
根据上述实施例的那些相同。此外,根据当前实施例的保持器部分
120g的侧表面Ss靠近安装区Am,并且可包括排列在安装区Am附近
并且相对于衬底部分110c的顶表面倾斜相对较大的角度的第一部分
Ss1和相对于衬底部分110c的顶表面倾斜相对较小的角度的第二部
分Ss2。

此外,在根据当前实施例的一体模制的衬底100h中,连接器130
可形成为保持器部分120g的一部分。因此,虽然未示出,但是与图
3B的保持器部分120相似,可在保持器部分120g中排列布线125和
126,其中布线125和126可电连接至衬底部分110c的安装区Am上
的电极线116。包括连接器130的保持器部分120g可经夹物模压与
衬底部分110c一体化。

与图9A的一体模制的衬底100f不同,在根据当前实施例的一
体模制的衬底100h中的保持器部分120g可不形成螺孔。这是因为,
由于衬底部分110c用作散热片,因此不需要将衬底部分110c连接至
散热单元。连接单元(或耦合器)可形成在衬底部分110c或保持器
部分120g,以连接至诸如容纳一体模制的衬底100h的壳体的支承单
元(或支承件)。例如,连接单元的示例可包括挂钩、夹子、螺钉或
其它联接机构。

图11是根据示例性实施例的一体模制的衬底100h'的透视图。
为了便于解释,将简单提供或省略以上参照图1至图3C和图10A和
图10B已经提供的描述。

参照图11,除了形状之外,根据当前实施例的一体模制的衬底
100h'可与图10A和图10B的一体模制的衬底100h相同。例如,在根
据当前实施例的一体模制的衬底100h'中,衬底部分110d可具有圆
柱形形状,而保持器部分120g'可根据衬底部分110d的形状具有包
括圆形水平截面的结构。另外,一体模制的衬底100h'与图10A和图
10B的一体模制的衬底100h相同。

图12A和图12B是根据示例性实施例的一体模制的衬底100j的
透视图和剖视图,其中图12B是沿着图12A的线VII-VII'获得的。
这里,图12A对应于图3A,图12B对应于图3C,并且保持器部分的
结构与图3B的保持器部分的结构相同。因此,省略其图。为了便于
解释,将简单提供或省略以上参照图1至图3C已经提供的描述。

参照图12A和图12B,除衬底部分110e的结构以外,根据当前
实施例的一体模制的衬底100j可与图1至图3C的一体模制的衬底
100相同。例如,在根据当前实施例的一体模制的衬底100j中,衬
底部分110e可具有适于倒装芯片键合LED芯片的结构。

详细地说,衬底部分110e包括金属层112和绝缘层114',其中
绝缘层114'可形成在安装区Am上。此外,绝缘层114'可包括下绝缘
层114-1'和上绝缘层114-2'。

在其上将安装LED芯片的安装区Am的部分Lc可暴露电极焊盘
116p。虽然图12A示出了与各个LED芯片相应地排列两个电极焊盘
116p,但是可与各个LED芯片相应地排列三个或更多个电极焊盘116p。

电极焊盘116p可经其下方的内部布线116w电连接至附近的电
极焊盘116p和/或电极线116a和116b。例如,由于电极焊盘116p
和内部布线116w沿着如图12B所示的线连接,因此当LED芯片经倒
装芯片键合安装在电极焊盘116p上时,对应的LED芯片可串联地彼
此电连接。此外,在安装LED芯片之后,构成一条线的LED芯片可并
联电连接至另一条线的LED芯片。

此外,根据当前实施例的一体模制的衬底100j可不仅包括具有
图1至图3C的一体模制的衬底100的保持器部分120的结构的保持
器部分,而且还包括具有根据其它示例性实施例的各种结构中的任一
种的保持器部分。此外,衬底部分110e的结构不限于矩形结构,而
是可具有包括圆形结构、椭圆结构等的各种结构中的任一种。

图13A至图13D是根据示例性实施例的一体模制的衬底100k、
100l、100m和100n的透视图。为了便于解释,将简单提供或省略以
上参照图1至图3C已经提供的描述。

参照图13A,除连接单元(或耦合器)的结构之外,根据当前实
施例的一体模制的衬底100k可与图1至图3C的一体模制的衬底100
相同。例如,在根据当前实施例的一体模制的衬底100k中,作为螺
孔的替代,可形成用于挂钩连接的挂钩或挂钩保持器122c。

例如,如果挂钩形成在保持器部分120,则挂钩保持器可形成在
一体模制的衬底100k要与之连接的散热单元或壳体。另一方面,如
果挂钩保持器形成在保持器部分120,则挂钩可形成在一体模制的衬
底100k要与之连接的散热单元或壳体。两个或更多个挂钩或挂钩保
持器122c可形成在保持器部分120。此外,根据示例性实施例,可
在整个保持器部分120上形成仅一个挂钩或挂钩保持器。这里,挂钩
保持器不限于环状结构,而是可指挂钩可与其连接的任何结构。

参照图13B,在根据当前实施例的一体模制的衬底100l中,用
于搭扣连接的搭扣突起122d可形成在保持器部分120。当搭扣突起
122d形成在保持器部分120时,用于与搭扣突起122d搭扣连接的搭
扣凹槽可形成在一体模制的衬底100l要与之连接的散热单元或壳体
上。搭扣凹槽可替代搭扣突起形成在保持器部分120上。在这种情况
下,搭扣突起可形成在散热单元或壳体上。

参照图13C,在根据当前实施例的一体模制的衬底100m中,用
于螺纹连接的螺纹122e可形成在保持器部分120上。如图13C所示,
螺纹122e可形成在保持器部分120的整个外表面上,因此保持器部
分120可用作螺钉。对应于螺纹122e的螺孔可形成在一体模制的衬
底100m要与之连接的散热单元或壳体上。可替换地,螺孔可形成在
整个保持器部分120上,而螺纹可与螺孔对应地形成在散热单元或壳
体上。

参照图13D,类似于图13A的一体模制的衬底100k,根据当前
实施例的一体模制的衬底100n可在保持器部分120形成用于挂钩连
接的挂钩保持器122f。然而,根据当前实施例的一体模制的衬底100n
与图13A的一体模制的衬底100k的不同之处可在于,挂钩保持器
122f设置在保持器部分120的上部而非保持器部分120的下部。

如果用于挂钩连接的连接结构如根据当前实施例的一体模制的
衬底100n中那样形成在保持器部分120的上部,则连接结构可通常
为挂钩保持器122f。然而,本发明构思不限于此。可在保持器部分
120形成三个或更多个挂钩保持器122f。然而,根据示例性实施例,
可在保持器部分120形成两个挂钩保持器122f,或者可仅在保持器
部分120的顶表面上形成一个挂钩保持器122f。

保持器部分120的连接结构不限于上述连接结构。例如,可在
保持器部分120形成能够将一体模制的衬底连接至散热单元或壳体
的任何类型的连接结构。此外,连接结构不仅可形成在保持器部分
120,而且可形成在保持器部分120和衬底部分110二者上,或者可
仅形成在衬底部分110上。

上面描述了具有各种结构的一体模制的衬底。然而,本发明构
思不限于此。换句话说,本发明构思的技术精神应用于通过经夹物模
压将保持器部分和连接器中的至少一个与其上将安装LED芯片的衬
底部分一体化形成的所有类型的一体模制的衬底。

图14A和图14B是根据示例性实施例的照明设备1000的剖视图
和分解透视图,图14C和图14D是图14A的照明设备1000采用的照
明模块的剖视图。为了便于解释,将简单提供或省略以上参照图1
至图3C已经提供的描述。

参照图14A至图14D,根据当前实施例的照明设备1000可包括
一体模制的衬底100、LED芯片101、散热片200、光学板300和反射
器600。

一体模制的衬底100可为图1的一体模制的衬底100。因此,一
体模制的衬底100可包括衬底部分110和保持器部分120,其中衬底
部分110和保持器部分120可经夹物模压彼此一体化。多个LED芯片
101可安装在衬底部分110的安装区Am。LED芯片101可经引线键合
或倒装芯片键合安装,并且可电连接至安装区Am的布线。此外,LED
芯片101可按照如图3A或图12A所示的阵列形状安装在安装区Am。

如果LED芯片101经引线键合安装,则LED芯片101的无源表
面可经粘合剂等附着并固定至衬底部分110的金属层112,LED芯片
101的有源表面可面朝上,如图14C的光源模块500所示。芯片焊盘
形成在有源表面上,导线105可连接至芯片焊盘。LED芯片101可经
导线105彼此连接,并且还可连接至电极线(图3A的116)。如上
所述,同一线上的LED芯片101可经导线105彼此串连。

如果LED芯片101经倒装芯片键合安装,则LED芯片101可经
凸块107附着于在衬底部分110的顶表面上暴露出来的电极焊盘(图
12B的116p),如图14D的光源模块500a所示。在倒装芯片键合中,
LED芯片101的有源表面面朝衬底部分110,并且有源表面上的芯片
焊盘可经凸块107附着并电连接至衬底部分110的电极焊盘。LED芯
片101经内部布线116w彼此串连地电连接,并且还可连接至电极线
(图3A的116)。同一线上的LED芯片101可经内部布线116w彼此
串连。这里,在图14C和图14D所示的光源模块500和500a中,未
将模制材料180填充阴影,以清楚地区分LED芯片101、导线105和
凸块107。

基于需要的功能,LED芯片101可具有各种结构和发光效率。LED
芯片101可具有这样的结构,其中第一半导体层、有源层和第二半导
体层按照所列次序堆叠在衬底上,并且电极形成在第一半导体层和第
二半导体层上。第一半导体层、有源层和第二半导体层构成发光堆叠
结构,其中缓冲层可介于发光堆叠结构与衬底之间。LED芯片101可
按照各种结构中的任一种实现,所述各种结构包括:水平结构,其中
第一电极和第二电极排列在作为光提取表面的同一表面上;倒装芯片
结构,其中第一电极和第二电极排列为远离光提取表面;竖直结构,
其中第一电极和第二电极排列在彼此相对的表面上;以及水平-竖直
结构,其中多个过孔形成在每个芯片上,以提高电流分散效率和散热
效率等。由于本领域中已知关于LED芯片101的各个层的材料、功能
和结构,因此将省略对其的详细描述。

LED芯片101可接收电源并发光。如图14B所示,LED芯片101
可按照阵列形状排列。LED芯片101可由发射相同波长的光束的相同
类型的LED芯片构成。可替换地,LED芯片101可由发射不同波长的
光束的异质LED芯片构成。

如果LED芯片101发射蓝色光束,则可通过将黄色磷光体、绿
色磷光体和红色磷光体中的至少一个按照合适的混合比添加至LED
芯片101来发射各种色温的白色光束。此外,通过将绿色磷光体或红
色磷光体应用于蓝色LED芯片101,可发射绿色光束或红色光束。可
通过将不同的磷光体应用于各个LED芯片101来发射白色光束、绿色
光束或红色光束,其中可通过将白色光束、绿色光束和红色光束彼此
合适地组合来调整白色光束的色温和显色指数(CRI)。

此外,通过合适地施加磷光体,LED芯片101可构造为发射紫色
光束、蓝色光束、绿色光束或红外线。在这种情况下,照明设备1000
可将CRI从钠光灯的光调整为日光水平,并且可发射色温范围为
1500K至20000K的各种白色光束。此外,根据需要,照明设备1000
可发射紫色、蓝色、绿色、红色或橙色可见光或红外线,以基于用户
的心情或感受调整照明的颜色。照明设备1000还可发射能够促进植
物生长的特定波长的光束。

通过将黄色磷光体、绿色磷光体和红色磷光体应用于蓝色LED
芯片101和/或通过将绿色光束或者红色光束组合形成的白光可具有
两个或更多个峰波长,其中,如图15A所示,CIE坐标系中的白色光
束的坐标(x,y)可位于将坐标(0.4476,0.4074)、(0.3484,0.3516)、
(0.3101,0.3162)、(0.3128,0.3292)、(0.3333,0.3333)连
接的线段上。此外,白色光束可位于由所述线段和黑体辐射光谱包围
的域中。白色光束的色温可为从约1,500K至约20,000K。

这里,通过光源模块500或500a或者照明设备1000发射的光
束可具有图15A的CIE坐标系中的位置的色坐标和对应的色温。此外,
通过施加合适的磷光体和反射器,色坐标或色温可漂移。例如,在图
15A所示的曲线图中,左下部分可对应于通过蓝色LED芯片发射的光
束的色坐标,色坐标可通过施加绿色磷光体漂移至左上部分。此外,
通过施加红色磷光体,色坐标可漂移至右侧。在CIE坐标系中心的普
朗克轨迹中的B至D的部分对应于白色光束,其中光源模块500或
500a或者照明设备1000通常可发射色坐标的范围内的光束。然而,
在有缺陷的磷光体组合比例或者反射器的不正确角度的情况下,色坐
标或色温漂移,因此,可能无法获得色坐标的期望范围内的光束。

例如,即使刚好在LED芯片101安装在衬底上之后发射的光束
在期望的色坐标范围内,也会由于LED芯片101的缺陷或者当衬底与
保持器和/或反射器组合时发生的反射器的不正确角度发生光学路径
的改变和/或亮度的改变,因此色坐标会漂移。色坐标的漂移会使得
色坐标漂移至色坐标的期望范围以外,从而导致光源模块500或500a
或者照明设备1000的缺陷。

图15B是示出由于色坐标的漂移在照明设备中发生缺陷的情况
的图。例如,关于395个产品,当色坐标平均漂移(0.001,0.0015)
时,缺陷率可增大10%或更多。这里,虚线可表示产品要求的色坐标
的范围,‘参考’可表示在色坐标漂移之前产品的色坐标,并且‘漂
移’可表示在色坐标漂移之后产品的色坐标。如图15B所示,产品的
色坐标大多数排列在色坐标的期望范围内,并且可在色坐标漂移之前
确定为正常。然而,在色坐标漂移之后,一些产品脱离色坐标的期望
范围,并且可确定为有缺陷的产品。

LED芯片101可包括纳米结构以减少热产生(下文中,包括纳米
结构的LED芯片将称作“纳米LED芯片”)。作为纳米LED芯片的示
例,近来研发的芯/皮纳米LED芯片可由于组合密度小而产生相对低
的热,通过由于使用纳米结构而具有增大的发光面积可提高发光效率,
并且可包括用于防止由于极化导致发光效率的劣化和提高下垂特性
的非极性有源层。此外,在纳米LED芯片中,纳米结构可具有不同直
径,成分或掺杂浓度,因此单个装置可发射不同波长的两个或更多个
光束。因此,可通过控制光束的波长(而不应用磷光体)来利用单个
装置来实现白色光束。此外,可将另一LED芯片或者像磷光体的波长
改变材料附着至这种纳米LED芯片,从而实现各种颜色的光束或者不
同色温的白色光束。

在安装区Am中安装LED芯片101之后,可向其应用包括磷光体
的模制材料180。模制材料180不仅可包括磷光体,而且可包括硅树
脂、玻璃、光透射聚合物等。如果LED芯片101已包含磷光体,则模
制材料180可由不含磷光体的透明树脂形成。磷光体是一种波长改变
材料,其中可利用由合适的材料形成的磷光体来改变通过LED芯片发
射的光束的波长。这种磷光体通常用于通过将蓝色LED发射的蓝色光
束改变为白色光束来实现白色LED。然而,本发明构思不限于此。例
如,磷光体可用于一般荧光灯、三波段辐射灯、高显色式荧光灯、复
印机灯或者用于植物栽培或昆虫驱逐的荧光灯,并且也可用于液晶显
示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)、阴极射线管(CRT)或者
场发射显示器(FED)。

LED芯片101中使用的磷光体可具有如下所示的组成式和颜色。

基于氧化物的:黄色和绿色Y3Al5O12:Ce、Tb3Al5O12:Ce、
Lu3Al5O12:Ce

基于硅酸盐的:黄色和绿色(Ba,Sr)2SiO4:Eu、黄色和橙色
(Ba,Sr)3SiO5:Ce

基于氮化物的:绿色β-SiAlON:Eu、黄色La3Si6N11:Ce、橙色
α-SiAlON:Eu、红色CaAlSiN3:Eu、Sr2Si5N8:Eu、SrSiAl4N7:Eu、
SrLiAl3N4:Eu、Ln4-x(EuzM1-z)xSi12-yAlyO3+x+yN18-x-y(0.5≤x≤3,0<z<0.3,
0<y≤4)——式(1)

然而,在式(1)中,Ln可为选自IIIa族原子和稀土原子的至
少一种原子,而M可为选自Ca、Ba、Sr和Mg的至少一种原子。

基于氟化物的:KSF式红色K2SiF6:Mn4+、K2TiF6:Mn4+、NaYF4:Mn4+、
NaGdF4:Mn4+

磷光体的混合物需要符合化学计算法,并且各个原子可由元素
周期表的对应的族中的另一原子置换。例如,Sr可由II族碱土类金
属Ba、Ca或Mg置换,而Y可由包括Tb、Lu、Sc和Gd的基于镧的原
子置换。另外,根据期望的能级,例如Eu的活化剂可由Ce、Tb、Pr、
Er或Yb置换,并且活化剂可单独应用,或者可额外应用子活化剂来
改变特性。

此外,作为磷光体的替代,可应用包括量子点(QD)的材料,
其中磷光体和QD可彼此混合或独立地应用于LED芯片。QD可包括例
如CdSe、InP等的芯(例如,直径为约3nm至约10nm)、例如ZnS、
ZnSe等的皮(例如,厚度为约0.5nm至约2nm)和用于芯-皮稳定性
的配体,并且可基于其大小来实现各种颜色。

可按照多种方式执行包含磷光体的模制材料180的应用。例如,
应用模制材料180的方法的示例包括气压法或机械法、诸如用于少量
控制的喷射法的分配法、诸如丝网印刷法或喷雾法的批处理法、用于
局部涂布芯片的顶表面和侧表面的电泳或保形涂布法以及形成陶瓷
磷光体或膜式磷光体并将其附于芯片或封装件的方法。

如图14C和图14D所示,可应用模制材料180填充保持器部分
120的侧表面Ss的第一部分Ss1。然而,模制材料180的应用厚度不
限于此。例如,可将模制材料180应用至超过第一部分Ss1的高度的
高度,或者可将其应用至低于第一部分Ss1的高度的高度。可根据光
源模块省略模制材料180。

反射器600排列在一体模制的衬底100上,并且如上所述,可
由具有高反射率的材料形成,或者可在反射器600的侧表面上执行高
反射处理。反射器600可增大通过LED芯片发射的光束的亮度,并且
可基于侧表面的倾斜角调整光束的波束角。为了调整侧表面的倾斜角,
反射器600可具有包括具有两层或更多层的级联结构、半球形结构等
的各种结构中的任一种。

反射器600可通过包括螺纹连接和挂钩连接的各种连接方法附
着于一体模制的衬底100。因此,用于对应的连接方法的连接单元可
布置在反射器600和一体模制的衬底100。反射器600可与一体模制
的衬底100一起附着于散热片200。例如,可在反射器600的两个翼
部形成螺孔,并且可将螺钉170插入翼部的螺孔,因此反射器600、
一体模制的衬底100和散热片200可立即附着于彼此。

在图14A中,反射器600的侧表面和一体模制的衬底100的保
持器部分120的内侧表面具有不同角度,因此反射器600和保持器部
分120可附着于彼此以形成弯曲侧表面。然而,照明设备1000的结
构不限于此。例如,反射器600的侧表面和保持器部分120的内侧表
面可附着于彼此以形成相同角度,因此反射器600的侧表面和保持器
部分120的内侧表面可形成相同表面。

如上所述,如果保持器部分120的反射器功能足够有效,则可
省略反射器600。

光学板300可排列在反射器600以上,并且可经连接环350固
定至反射器600。光学板300包括漫射板、光透射板、滤波器,其中
光学板300可基于其功能排列在不同位置。

例如,光学板300简单地用作使光束在其中传送并且保护光学
板300内的LED芯片的光透射板,光学板300可排列在反射器600
以上。用作光透射板的光学板300可由透光率高的透明玻璃或透明塑
料形成。如果省略反射器,则用作光透射板的光学板300可排列在一
体模制的衬底100的保持器部分120上。

光学板300也可用作基于波长使光束在其中传送的滤波器。用
作滤波器的光学板300可排列在反射器600以上或一体模制的衬底
100的保持器部分120上。光学板300可基于所需的滤波器特性由各
种材料中的任一种形成。

光学板300可用作用于保护LED芯片、漫射光束和调整波束角
的漫射板。用作漫射板的光学板300可排列在一体模制的衬底100
的保持器部分120上。用作漫射板的光学板300可根据其结构被称作
透镜。此外,用作漫射板的光学板300可形成为完全覆盖模制材料
180的上部,其中具有对应的结构的光学板300可被称作包封件。用
作漫射板的光学板300可包含透明环氧树脂和透明硅,可影响可见射
线波长的光束的透射率和可靠性,并且可基于涂敷的形状或结构影响
光学效率和光分布特性。

光学板300可分为漫射板、光透射板和滤波器,其中漫射板、
光透射板和滤波器可独立地制造并排列在指定的位置。例如,漫射板
可排列在保持器部分120上,而光透射板和滤波器中的至少一个可排
列在反射器600上。

散热片200排列在一体模制的衬底100以下,其中用于热辐射
的多个翅片可排列在散热片200的底表面上。螺钉凹槽220可与一体
模制的衬底100的螺孔122对应地形成在散热片200中。因此,一体
模制的衬底100可经螺钉170螺纹连接至散热片200。一体模制的衬
底100可按照不仅包括螺纹连接,而且包括挂钩连接、搭扣连接等的
各种方式附着于散热片200。在这些情况下,对应的连接结构可形成
在一体模制的衬底100和散热片200上。

散热效率可基于散热片200的结构或材料而变化。如果散热效
率劣化,则光源模块的温度升高,因此光源模块的可靠性可劣化。因
此,散热片200可设计为通过利用高导热材料而具有最佳散热结构。
此外,散热片200可采用基于使用外部风扇或外部同步喷射(syncjet)
结构的强制气流产生技术,或采用基于使用导热管和热散布器的相变
散热技术。例如,散热片200的重量可经金属和/或树脂双注入模制
而减小。此外,可使用热界面材料以改进散热片200与一体模制的衬
底100之间的接触。

虽然未示出,但是根据当前实施例的照明设备1000还可包括用
于容纳光源模块500和500a、反射器600和散热片200的壳体。此
外,功率驱动单元也可布置在壳体中。参照图18和图19,将在下面
详细描述包括壳体的照明设备1000a和1000b。在现有技术中的光源
模块的情况下,保持器和反射器在LED芯片安装在衬底上之后组装。
在实现光源模块或照明设备以满足例如3步区的一些色坐标或色温
范围的情况下,会在LED芯片安装在衬底上之后满足所述3步区。然
而,当其上安装有LED芯片的衬底附着于保持器或反射器时,波束角
可错位,并且会在LED芯片中产生缺陷,因此色坐标会漂移,并且光
源模块或照明设备会在3步区以外。

然而,在根据当前实施例的光源模块500和500a的情况下,首
先制备通过将衬底部分110与保持器部分120彼此一体化形成的一体
模制的衬底100,并且可将LED芯片安装在一体模制的衬底100的安
装区Am中,以满足所述3步区。由于保持器或反射器包括在一体模
制的衬底100中,因此在安装LED芯片之后不需要连接操作。因此,
可完全防止现有技术中的在连接操作中的可能缺陷,并且光源模块
500和500a以及照明设备1000可满足3步区。

这里,3步区可指MacAdam 3步。MacAdam步是用于评价测量的
色坐标是否可通过裸眼观看为相同颜色的参考色坐标的参考,并且可
被分类为1至7步。MacAdam步越小,测量的色坐标就会越靠近参考
色坐标。3步区可表示普通人会难以辨识的相对小的色偏离。

虽然上面描述了照明设备1000包括图1的一体模制的衬底100,
但是本发明构思不限于此。例如,根据当前实施例的照明设备1000
可包括图4至图13D的一体模制的衬底100a至100n中的一个而非图
1的一体模制的衬底100。此外,如果根据当前实施例的照明设备1000
采用图10A至图11的一体模制的衬底100h、100h'或100i,则可省
略散热片200。此外,照明设备1000可包括具有保持器部分和连接
器中的至少一个与衬底部分经夹物模压一体化的各种结构的一体模
制的衬底之一,而非具有上述结构的一体模制的衬底。

根据当前实施例的光源模块500和500a和照明设备1000中的
每一个包括衬底部分110和保持器部分120经夹物模压彼此一体化的
一体模制的衬底100,从而实现成本降低和操作时间减少的具有合理
的零件结构并且由于高精度和牢固的连接而表现出高可靠性的光源
模块和照明设备。

此外,由于根据当前实施例的光源模块500和500a以及照明设
备1000基于一体模制的衬底100,因此根据当前实施例的光源模块
500和500a以及照明设备1000可对应于标准光源模块,并且不表现
出色坐标漂移。因此,可实现具有优秀的颜色质量的光源模块和照明
设备,并且可显著降低光源模块和照明设备的价格。

此外,根据当前实施例的光源模块500和500a以及照明设备
1000可由于一体模制的衬底100的保持器部分120的结构在套件或
照明设备中提供优秀的兼容性和替换方便性。此外,根据当前实施例
的光源模块500和500a以及照明设备1000可广泛应用于普通照明设
备或室内照明设备,诸如下吊灯泡、多面反射器(MR)/抛物线镀铝
反射器(PAR)、枝形吊灯、吸顶灯、支架灯和射灯。这里,下吊灯
是一种插入天花板中以向下照射的照明设备,并且可用作主要室内照
明设备。吸顶灯是指一种直接附着于天花板而不需要链条或管的照明
设备,而支架灯是指一种附于墙壁的辅助照明设备,并且通常被称作
壁灯。射灯是一种具有窄波束角并且用于将光照射在特定目标上的照
明设备。

图16是根据示例性实施例的制造光源模块的方法的流程图。

图17A至图17F是示出对应于图16所示的流程图的用于制造光
源模块的操作的剖视图。

参照图16和图17A,制备金属衬底110'(操作S110)。金属衬
底110'可包括金属层112、下绝缘层114-1a和金属薄膜116a。金属
层112、下绝缘层114-1a和金属薄膜116a可分别对应于图1的一体
模制的衬底100的衬底部分110的金属层112、下绝缘层(图3C的
114-1)和布线层116。因此,对金属层112、下绝缘层114-1a和金
属薄膜116a的描述与上述对图1的一体模制的衬底100的衬底部分
110的描述相同。根据当前实施例,金属层112可由Al形成,下绝
缘层114-1a可由FR4形成,金属薄膜116a可由Cu形成。然而,本
发明构思不限于此。

参照图16和图17B,布线层116形成在金属衬底110'上(操作
S120)。可通过将金属衬底110'的金属薄膜116a图案化为期望形状
来形成布线层116。当形成布线层116时,也可形成电极端子(图3A
的115)。金属薄膜116a可按照两种方法之一图案化。例如,图案
化金属薄膜116a的方法包括减式图案化方法和加式图案化方法。减
式图案化方法是一种通过蚀刻去除金属薄膜的一部分的方法,并且通
常可用于形成大尺寸的图案,而加式图案化方法是一种通过电镀在金
属薄膜上形成额外金属图案的方法,并且通常可用于形成细微图案。
这里,减式图案化方法与加式图案化方法相比会较便宜。因此,减式
图案化方法可用于在其中形成相对大的图案的模块的PCB,而加式图
案化方法可用于其中形成有小图案的部件PCB或者用于大规模集成
(LSI)电路的昂贵的PCB。

布线层116可通过减式图案化方法形成在根据当前实施例的金
属衬底110'上。然而,本发明构思不限于此,并且布线层116也可
通过加式图案化方法形成在金属衬底110'上。

如图17B所示,金属层112的顶表面可在安装区Am暴露出来。
例如,由于可去除在安装区Am的下绝缘层114-1a的一部分,因此金
属层112的顶表面可暴露出来。这里,假设LED芯片经引线键合安装
在安装区Am,如图17D所示。如果LED芯片经倒装芯片键合安装在
安装区Am,则金属层112的顶表面可不在安装区Am暴露出来,如图
12B所示。此外,布线层116可包括电极焊盘(图12B的116p)。根
据示例性实施例,可不形成电极焊盘,并且内部布线116w的一部分
可用作电极焊盘。

可在下绝缘层114-1上形成覆盖布线层116的一部分的上绝缘
层114-2。上绝缘层114-2对应于图3C的上绝缘层,并且可由例如
PSR形成。下绝缘层114-1和上绝缘层114-2可构成金属层112上的
绝缘层114。随着绝缘层114和布线层116形成在金属层112上,衬
底部分110可完成。

参照图16和图17C,经夹物模压形成一体模制的衬底(操作
S130)。一体模制的衬底可包括衬底部分110和保持器部分120。一
体模制的衬底与图1的一体模制的衬底100相同。将在下面详细描述
内部布线(图3B的125和126)和连接器(图3B的130)的形成。
将阳极布线端子(图3B的125a)和阳极布线(图3B的126a)布置
在模具中以将阳极布线端子(图3B的125a)在物理上连接至阳极端
子(图3A的115a),并且将阴极布线端子(图3B的125b)和阴极
布线(图3B的126b)布置在模具中以将阴极布线端子(图3B的125b)
在物理上连接至阴极端子(图3A的115b)。接着,执行夹物模压,
因此可制造一体模制的衬底100。在夹物模压中还形成连接器(图3B
的130)。因此,用于连接器(图3B的130)的零件布置在指定区域,
并且阳极布线(图3B的126a)和阴极布线(图3B的126b)可布置
为附着于用于连接器的零件。

根据当前实施例的一体模制的衬底不限于图1的一体模制的衬
底100,而是可具有上述实施例的一体模制的衬底的结构。这里,在
图17C中,仅示出了绝缘层114,而省略了布线层116。

参照图16和图17D,所述至少一个LED芯片101安装在安装区
Am(操作S140)。LED芯片101可通过引线键合安装。详细地说,LED
芯片101的无源表面首先通过粘合剂粘附并固定至衬底部分110的金
属层112,并且LED芯片101的有源表面可面朝上。接着,导线105
可连接至形成在有源表面上的芯片焊盘。LED芯片101经导线105彼
此电连接,并且还可连接至电极线(图17B的116)。因此,LED芯
片101可经导线105电连接至布线层(图17B的116)。

当然,LED芯片101也可经倒装芯片键合安装。在这种情况下,
衬底部分可具有如图12B所示的衬底部分110e的结构,并且LED芯
片101可通过凸块(图14D的107)物理连接至和电连接至电极焊盘
116p。结果,LED芯片101可电连接至布线层116。

参照图16和图17E,通过模制材料180包封LED芯片101(操
作S150)。模制材料180可含磷光体。如果LED芯片101在晶圆级
形成为含有磷光体,则模制材料可不含磷光体,并且可简单地为透明
树脂。如上所述,通过利用模制材料包封LED芯片101可完成光源模
块500。光源模块500可包括布置在保持器部分120上的光学板。

接着,通过执行包括布置光学板、附着散热片和将光源模块500
容纳在壳体中的操作可完成整个照明设备。此外,分离的反射器可选
择性地附着于光源模块500。

图18是根据示例性实施例的照明设备1000a的分解透视图。

参照图18,照明设备1000a可包括一体模制的衬底100、反射
器600a、光学板300和壳体700。一体模制的衬底100、反射器600a
和光学板300与以上参照图14A至图14D描述的那些相同。散热片容
纳在壳体700内,未在图18中示出。

壳体700可包括上壳体710和下壳体720。上壳体710可容纳一
体模制的衬底100、反射器600a和光学板300,而下壳体720可容纳
散热片和功率驱动单元。下壳体720可容纳诸如原电池或蓄电池的电
源单元。此外,可在下壳体720中布置用于与外部电源单元连接的连
接器。

照明设备1000a可通过缩窄通过反射器600a发射的光束的波束
角来实现射灯照明。

图19是根据示例性实施例的照明设备1000b的剖视图。

如图19所示,根据当前实施例的照明设备1000b可包括一体模
制的衬底100、光学板300、散热片200和壳体700a。一体模制的衬
底100、光学板300和散热片200与以上参照图14A至图14D描述的
那些相同。

壳体700a容纳一体模制的衬底100、光学板300和散热片200,
并且可固定在墙壁800内。在根据当前实施例的照明设备1000b中,
壳体700a的侧表面可用作反射器。因此,可省略反射器。根据示例
性实施例,可将反射器分离地制造,将其附着于一体模制的衬底100,
并且将其容纳在壳体700a中。

虽然未示出,但是可在壳体700a中布置用于与外部电源单元连
接的连接器。例如,由于壳体700a的连接器电连接至布置在墙壁800
内的布线,因此可将功率供应至照明设备1000b。

照明设备1000b可安装在天花板中,以向下发射光。

图20A和图20B是根据当前实施例的照明设备1000c的透视图
和分解透视图,图20C是图20A的照明设备1000c所采用的光源模块
的剖视图,图20D是图20A的照明设备1000c的示例示图。为了便于
解释,将简单提供或省略以上参照图1至图3C和图14A至图14D已
经提供的描述。

参照图20A至图20D,虽然根据当前实施例的照明设备1000c
的整体结构与图14A和图14B的照明设备1000的整体结构不同,但
是根据当前实施例的照明设备1000c的基本部件可与照明设备1000
的那些相似。例如,根据当前实施例的照明设备1000c可包括光源模
块500b、散热片200a、光透射盖400和壳体700b。

光源模块500b可包括一体模制的衬底100o、LED芯片101、含
磷光体的模制材料180和光学板300a。光源模块500b可具有整体矩
形结构。因此,一体模制的衬底100o和光学板300a可具有矩形结构。

虽然一体模制的衬底100o的形状可与根据上述实施例的一体模
制的衬底的形状不同,但是一体模制的衬底100o也可经夹物模压形
成。例如,一体模制的衬底100o包括衬底部分110f和保持器部分
120h,其中衬底部分110f和保持器部分120h具有矩形结构并且经夹
物模压彼此一体化。因此,一体模制的衬底100o可具有衬底部分110f
和保持器部分120h不可彼此分离的结构。一体模制的衬底100o可形
成为具有大尺寸,其中安装区A"m可大于图14A和14B的一体模制的
衬底100的安装区Am。由于安装区A"m大,因此将要安装在安装区
A"m的LED芯片101的数量可增加。

保持器部分120h可根据安装区A"m的尺寸而具有大的尺寸,其
中邻近于安装区A"m的侧表面Ss可包括:第一部分Ss1,其布置为
靠近安装区A"m并且相对于衬底部分110f的顶表面倾斜相对较大的
角度;以及第二部分Ss2,其相对于衬底部分110f的顶表面倾斜相
对较小的角度。第二部分Ss2可用作反射器。连接器130形成在保持
器部分120h,并且多个螺孔也可形成在保持器部分120h。一体模制
的衬底100o可通过利用形成在保持器部分120h的所述多个螺孔螺纹
连接至并固定至散热片200a。

可将含磷光体的模制材料180应用于排列在衬底部分110f的安
装区A"m的所述多个LED芯片101。此外,光学板300a可排列在一
体模制的衬底100o的顶表面上,其中光学板300a可通过连接环350a
固定至一体模制的衬底100o。由于光学板300a具有矩形结构,因此
连接环350a也可具有矩形结构。

散热片200a的顶表面可具有类似矩形板的结构,从而一体模制
的衬底100o可附着于其上。此外,可在散热片200a的顶表面的两个
相对侧上形成引导线,其突出以容纳一体模制的衬底100o就如同一
体模制的衬底100o埋置于它们之间一样。可在散热片200a的底表面
上排列用于热辐射的多个翅片。所述多个翅片中的每一个可具有褶皱
结构,以最大化与空气的接触面积。

根据当前实施例的照明设备1000c可用作室外照明设备。例如,
如图20D所示,壳体700b可容纳光源模块500b和散热片200a,并
且将光透射盖400布置在光源模块500b之前并且附着于壳体700b。
结果,照明设备1000c可实现为室外照明设备。

图21和图22是示出应用了根据示例性实施例的照明设备的家
庭网络的示例的图。

参照图21和图22,家庭网络可包括家庭无线路由器2000、网
关集线器2010(或者网关集线器3010)、ZigBee模块2020、LED灯
2030、车库门锁2040、无线门锁2050、家用电器2060、蜂窝电话2070
(或者蜂窝电话3040)、壁控开关2080和云网络2090。

家庭网络可通过利用家庭无线通信(例如ZigBee、Wi-Fi等)
根据卧室、起居室、门厅和电器的操作状态以及周围环境或状态执行
用于自动地接通/关断LED灯2030和自动地调整LED灯2030的色温、
CRI和/或亮度的功能。

例如,如图22所示,基于TV 3030所示的电视(TV)节目的类
型或者TV 3030的屏幕亮度,可通过Zigbee模块3020A自动地调整
照明设备3020B(或照明系统3020)的亮度、色温和/或CRI。如果
TV 3030上显示的TV节目是戏剧,则可将色温降低至低于或等于
12,000K的值(例如,5,000K),并且根据预设照度值调整颜色的感
觉,从而产生舒适气氛。另一方面,如果TV 3030上显示的TV节目
是喜剧节目,则可将家庭网络构造为将色温增大至等于或大于
5,000K的值,并且根据预设照度值调整照明设备以获得青白色照明。
此外,智能电话或个人计算机(PC)不仅可用于接通/关断照明设备
以控制照明设备的亮度、色温和/或CRI,而且可用于经诸如Zigbee、
WiFi、光保真技术(LiFi)的家庭无线通信协议控制与其连接的电器,
例如TV 3030、冰箱、空调等。这里,LiFi是指利用可见光的短距离
无线通信协议。

例如,可通过以下步骤通过利用智能电话控制照明设备或家用
电器:针对显示如图15A所示的色坐标系的智能电话采用照明控制应
用;通过利用Zigbee、Wi-Fi或Li-Fi通信协议结合色坐标系来映射
连接至安装在家里的所有照明设备的传感器(也就是说,显示家里的
照明设备的位置、当前设置值和开/关状态值);选择特定位置的照
明设备以及改变关于该照明设备的状态值,其中基于改变后的设置值
来改变照明设备的状态。

Zigbee模块2020和Zigbee模块3020A可与光学传感器或发光
装置一体化。

可见光无线通信技术是一种通过利用人眼可识别的可见光波段
的光束来发送数据的无线通信技术。可见光无线通信技术与有线光学
通信技术有区别,并且还由于使用可见光波段中的光束而与现有技术
的红外线无线通信技术有区别。此外,与射频(RF)无线通信不同的
是,在使用频率方面没有限制也不需要许可的情况下可自由地使用可
见光无线通信技术,并且其表现出优秀的物理安全性,其中用户可在
视觉上辨识通信链路。此外,通过利用可见光无线通信技术,可同时
满足作为光源的原始用途和通信功能。

此外,LED照明设备可用作车辆的内部和外部光源。LED照明可
用作用于车辆内的室内灯、阅读灯或仪表板的光源,并且可用作用于
车辆外的大灯、刹车灯、方向指示灯、雾灯、日间行驶灯等的光源。

利用特定波段的LED可促进植物生长、稳定人的感情或治疗疾
病。LED可为用于机器人或各种机械设施中的任一种的光源。基于LED
的低功耗和长寿命,也可基于诸如太阳能电池和风力发生器的自然友
好的新的可再生的能量功率系统来实现照明设备。

虽然已经示出和描述了几个实施例,但是本领域技术人员应该
清楚,可在不脱离本公开的原理和精神的情况下,在示例性实施例中
作出改变,本公开的范围在权利要求及其等同物中限定。

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本发明提供了一种照明设备中的光源模块、照明设备以及光源模块的制造方法。该光源模块包括一体模制的衬底和安装在衬底部分的安装区上的至少一个发光二极管芯片。所述一体模制的衬底包括:衬底部分,其包括安装区;以及保持器部分,其与衬底部分一体地设置。保持器部分覆盖衬底部分的顶表面的至少一部分以暴露出安装区,并且包括邻近安装区布置的反射表面。。

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