專利名稱：Led封裝以及用于制造led封裝的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及LED封裝領域，其可以用在機動車輛燈中以便借助于LED封裝的至少一個發(fā)光二極管(LED)提供光。本發(fā)明還涉及一種方法，通過該方法可以制造這種LED封裝。
背景技術：
從US6023104A可獲悉一種LED封裝，其通過將若干LED陣列設置在公共印刷電路 板上來接納，每個LED陣列包括對準(alignment)標記，所述印刷電路板包括參考標記，其 中這種布置通過借助于光學比較相對于相同的參考標記調(diào)節(jié)對準標記來實現(xiàn)。這種LED封裝的一個缺點在于，在要求更高的布置中，當提供附加部件(比如光學 元件或覆蓋物)時，LED封裝的光學性能會受影響。特別是LED封裝的亮度和光通量受到 影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種LED封裝，其提供改進的光學性能，特別是改進的亮度 和改進的光通量；以及一種制造這種LED封裝的方法。這個目的是通過一種用于燈中的LED封裝來實現(xiàn)的，該LED封裝包括至少一個 LED、用于引導LED發(fā)射的光的光學元件、用于至少部分地覆蓋可連接到LED的電氣部件的 覆蓋物以及至少一個光學可檢測參考標記，其中光學元件包括至少一個第一光學可檢測標 記并且覆蓋物包括至少一個第二光學可檢測標記，由此光學元件和覆蓋物都借助于所述第 一標記和第二標記相對于相同的參考標記而設置和對準。由于光學元件和覆蓋物的標記的原因，沒有必要相對于光學元件設置和對準覆蓋 物，該光學元件例如相對于LED設置和對準，而是有必要均例如相對于LED設置和對準光學 元件和覆蓋物。由于相同的參考用于光學元件和覆蓋物，因而不會向彼此添加制造公差， 從而提高了正確布置的精度。特別地，制造公差可以彼此補償。雖然LED封裝的若干不同 部分被提供，這通常由于制造公差的原因而可能影響離開LED封裝的光的亮度和/或光通 量，導致散射的光，但是防止了散射的光的顯著增加。特別地，可以借助于相同的光學系統(tǒng) 進行光學元件和覆蓋物的定位。因此，可以在不需要附加的制造設備的情況下提供更高的 制造精度和改進的光學性能。用于已經(jīng)存在的制造機器的改編的控制軟件足以制造依照本 發(fā)明的LED封裝。LED封裝的質量在低成本下得到提高。此外，光學元件和覆蓋物是雙件 (two-piece)，從而可以選擇不同的材料。例如，可以在高耐熱性(heat resistance)和良 好的光學特性方面選擇光學元件的材料，其中不必要為覆蓋物選擇相同的材料，因為覆蓋 物可以被設置成與LED和/或光學元件分開而不影響LED封裝的光學性能。特別地，有可能通過向LED封裝的附加部分提供用于相對于相同的參考標記設置 和對準該部分的標記來提高精度效果。優(yōu)選地，提供將LED設置于其上的襯底，其中該襯底 包括參考標記或者該襯底包括用于相對于相同的參考標記設置和對準該襯底的至少一個第三光學可檢測標記。由于LED可以固定到襯底，因而當襯底包括參考標記以便相對于LED 精確地定位光學元件和覆蓋物時，這是足夠的。特別地，可以提供用于引導熱量離開LED的 熱沉，LED熱連接到該熱沉，其中該熱沉包括參考標記或者該熱沉包括用于相對于相同的參 考標記設置和對準該熱沉的至少一個第四光學可檢測標記。優(yōu)選地，LED或包括LED的照 明場元件包括用于相對于相同的參考標記設置和對準該LED或該照明場元件的至少一個 第五光學可檢測標記。該照明元件可以包括以規(guī)則圖案設置的若干LED，其中這些LED可以 置于包括參考標記的公共子結構(substructure)上。在一個優(yōu)選的實施例中，在覆蓋物和LED和/或光學元件之間提供了熱障 (thermal barrier)，特別是間隙。由于高的熱絕緣的原因，沒有必要在高耐熱性方面選擇 覆蓋物的材料，從而覆蓋物可以通過注射成型例如由熱塑材料制造。特別地，覆蓋物包括比 光學元件的耐熱性更低的耐熱性。優(yōu)選地，覆蓋物包括用于相對于燈外殼對準覆蓋物的至少一個(特別地為三個) 對準元件，特別是對準突起(protrusion)。所述對準突起可以鄰接所述外殼，使得LED封 裝相對于外殼的正確對準由所述對準突起實現(xiàn)。因此，提供了垂直于參考標記平面的對準。 可以實現(xiàn)在三個正交方向上的對準。覆蓋物可以包括至少一個特別是錐形的(tapered)連接開口，其用于特別地通過 激光焊接經(jīng)由所述連接開口連接該覆蓋物。借助于連接開口，有可能將覆蓋物固定到類似 于襯底或熱沉的結構而不相對于該結構移動覆蓋物。因此，在不影響對準的情況下固定是 可能的。本發(fā)明還涉及一種用于機動車輛的燈，特別是頭燈或尾燈，其包括可以如前面所 述而設計的LED封裝以及外殼，LED封裝經(jīng)由覆蓋物連接到該外殼。由于LED的必要的對 準在LED封裝的制造期間執(zhí)行，因而可以有助于將LED封裝組裝到燈中。例如，在LED封裝 的覆蓋物與燈外殼之間提供按扣連接(snap connection)就足夠了，以便提供LED封裝的 精確對準。優(yōu)選地，所述外殼包括至少一個參考特征，其用于鄰近所述光學元件安裝至少一 個次級光學元件(例如透鏡或準直器)。所述次級光學元件可以是透鏡系統(tǒng)的一部分，從而 可以根據(jù)需要聚焦從LED封裝發(fā)射的光。由于LED封裝連接到外殼，因而LED封裝相對于 外殼的準確定位是可能的，從而所述次級光學元件可以相對于LED封裝的光學元件非常精 確地設置。優(yōu)選地，所述次級光學元件被設置成靠近所述光學元件，從而大體上所有發(fā)射的 光被次級光學元件收集。本發(fā)明還涉及一種制造如前面所述的LED封裝的方法，其中在LED封裝處提供參 考標記，特別是在襯底或熱沉處提供參考標記，所述光學元件借助于光學系統(tǒng)通過第一光 學可檢測標記相對于所述參考標記而設置和對準，并且所述覆蓋物借助于該光學系統(tǒng)通過 第二光學可檢測標記相對于相同的參考標記而設置和對準。


本發(fā)明的這些和其他方面根據(jù)以下描述的實施例將是清楚明白的，并且將參照這些實施例進行闡述。在附圖中
圖1為依照本發(fā)明的LED封裝的示意性頂視圖，以及圖2為圖1的LED封裝的示意性截面圖。
具體實施例方式圖1中所示的LED封裝10包括熱沉12，其可以是銅板或者類似物。襯底14熱連 接和機械連接到熱沉12。設置成直線的四個LED 16固定到襯底14。這些LED 16被光學 元件18包圍，該光學元件可以是包括用于收集和引導由LED 16發(fā)射的光的反射涂層的準
光學元件18被調(diào)整成緊鄰LED 16。優(yōu)選地，光學元件18包括高鏡面反射或漫反 射性以及耐高溫的材料。反射系數(shù)可以是彡85%，優(yōu)選地彡90%并且最優(yōu)選地彡95%。該 材料可以包括在150°C以上的良好的長期穩(wěn)定性。諸如填充有TiO2或Al2O3的LCP之類的 高溫塑料材料可以用作具有高漫反射性的材料。此外，提供了印刷電路板(PCB) 20以便控制LED 16。PCB 20通過連接裝置22連 接到LED 16，所述連接裝置連接到設置在襯底14上的未示出的線。連接器24連接到PCB 20，用于施加電源。優(yōu)選地，建立連接器24與襯底14之間的直接電氣連接。最優(yōu)選地，該 電氣連接通過將連接器24激光焊接接合到襯底14的導電層來實現(xiàn)。覆蓋物26覆蓋連接器24、PCB 20、連接裝置20和襯底14的大部分以及熱沉12。 該覆蓋物包括突出物(projection) 28，LED封裝10借助于所述突出物可以固緊到燈外殼。 由于突出物28的原因，LED封裝可以相對于所述外殼、透鏡系統(tǒng)等等精確定位。例如，突起 28可以是彈簧加載的(spring-loaded)，由這種外殼的凹陷容納，從而提供LED封裝的確定 和精確的對準。光學元件18包括兩個第一標記30，其可由光學系統(tǒng)光學檢測，用于提供相對于兩 個參考標記32的正確設置和對準，所述兩個參考標記在所示實施例中在襯底14處提供。覆 蓋物26包括兩個第二光學可檢測標記34，覆蓋物26借助于所述兩個第二光學可檢測標記 相對于襯底14的相同參考標記32而設置和對準。在一個可替換的實施例中，標記32可以 是第三光學可檢測標記32，其用于相對于設置在別的某處(例如熱沉12上)的參考標記設 置和對準襯底14以及固定到襯底14的LED16，其中光學元件18和覆蓋物26朝相同的參考 標記而定位。熱沉12可以包括兩個第四光學標記36，從而襯底14和熱沉12可以通過相同 的參考標記32朝彼此正確地定位。覆蓋物26還包括三個對準突起38，所述突起突出到相同的水平(圖2)，從而LED 封裝10可以以正確的高度定位在機動車輛燈或者諸如反射器或投影儀系統(tǒng)之類的外部光 學系統(tǒng)的外殼處。為此目的，LED封裝10可以例如通過熱沉12而彈簧加載，使得所有三個 對準突起38在組裝狀態(tài)下與外殼接觸。此外，覆蓋物26包括三個錐形連接開口 40，使得覆 蓋物26可以通過激光焊接等等連接到熱沉12。在覆蓋物26與光學元件18之間提供了間 隙42。間隙42提供熱障，使得由LED 16發(fā)出并且傳導到光學元件18的熱量大體上沒有傳 導到覆蓋物26。盡管已經(jīng)在附圖和前面的描述中詳細地圖示和描述了本發(fā)明，但是這樣的圖示和 描述應當被認為是說明性或示例性的，而不是限制性的；本發(fā)明并不限于所公開的實施例。例如，有可能在其中熱沉12的第四標記36而不是襯底14的標記32為參考標記的實施例中實施本發(fā)明。此外，LED 16可以包括第四光學可檢測標記或者這些LED可以連 接到單獨的照明場的公共子結構，所述子結構連接到襯底14，其中照明場，特別是所述子結 構(比如薄膜層)，可以包括用于相對于相同的參考標記32設置和對準LED 16的第四標 記。此外，標記30、32、34、36可以不僅僅設計成十字形。標記30、32、34、36可以具有任何 適當?shù)脑O計，其足以通過在兩個不同的方向上彼此對準的光學技術來比較兩個不同的標記 30、32、34、36。
本領域技術人員在實施要求保護的本發(fā)明時，根據(jù)對于所述附圖、本公開內(nèi)容以 及所附權利要求書的研究，應當能夠理解和實現(xiàn)所公開實施例的其他變型。在權利要求書 中，措詞“包括/包含”并沒有排除其他的元件或步驟，并且不定冠詞“一”并沒有排除復 數(shù)。在相互不同的從屬權利要求中陳述特定技術措施這一事實并不意味著這些技術措施的 組合不可以加以利用。權利要求書中的任何附圖標記都不應當被視為對本發(fā)明的范圍的限 制。
權利要求
一種用于燈中的LED封裝，包括至少一個LED(16)，用于引導LED(16)發(fā)射的光的光學元件(18)，用于至少部分地覆蓋可連接到LED(16)的電氣部件(20，22，24)的覆蓋物(26)，以及至少一個光學可檢測參考標記(32；36)，其中光學元件(18)包括至少一個第一光學可檢測標記(30)并且覆蓋物(26)包括至少一個第二光學可檢測標記(34)，由此光學元件(18)和覆蓋物(26)都借助于所述第一標記(30)和第二標記(34)相對于相同的參考標記(32；36)而設置和對準。
2.依照權利要求1的LED封裝，其中提供將LED(16)設置于其上的襯底(14)，其中該 襯底(14)包括參考標記(32)或者該襯底(14)包括用于相對于相同的參考標記(36)設置 和對準該襯底(14)的至少一個第三光學可檢測標記(32)。
3.依照權利要求1的LED封裝，其中提供用于引導熱量離開LED(16)的熱沉(12)， LED(16)熱連接到該熱沉，其中該熱沉(12)包括參考標記(36)或者該熱沉(12)包括用 于相對于相同的參考標記(32)設置和對準該熱沉(12)的至少一個第四光學可檢測標記 (36)。
4.依照權利要求1的LED封裝，其中LED(16)或包括LED(16)的照明場元件包括用于 相對于相同的參考標記(32 ；36)設置和對準該LED(16)或該照明場元件的至少一個第五光 學可檢測標記。
5.依照權利要求1的LED封裝，其中在覆蓋物(26)和LED(16)和/或光學元件(18) 之間提供了熱障，特別是間隙(42)。
6.依照權利要求1的LED封裝，其中覆蓋物(26)包括比光學元件(18)的耐熱性更低 的耐熱性。
7.依照權利要求1的LED封裝，其中覆蓋物(26)包括用于相對于燈外殼對準覆蓋物 (26)的至少一個，特別地為三個，對準元件，特別是對準突起(38)。
8.依照權利要求1的LED封裝，其中覆蓋物(26)包括至少一個特別是錐形的連接開口 (40)，其用于特別地通過激光焊接經(jīng)由所述連接開口(40)連接該覆蓋物(26)。
9.一種用于機動車輛的燈，特別是頭燈或尾燈，包括依照權利要求1的LED封裝(10) 以及外殼，LED封裝(10)經(jīng)由覆蓋物(26)連接到該外殼，其中特別地該外殼包括鄰近光學 元件(18)而設置的至少一個透鏡。
10.一種制造依照權利要求1的LED封裝(10)的方法，其中在LED封裝(10)處提供參 考標記(32 ；36)，光學元件(18)借助于光學系統(tǒng)通過第一光學可檢測標記(30)相對于所 述參考標記(32 ；36)而設置和對準，并且覆蓋物(26)借助于該光學系統(tǒng)通過第二光學可檢 測標記(34)相對于相同的參考標記(32 ；36)而設置和對準。
全文摘要
提供了用于燈中的LED封裝(10)以及用于制造這種LED封裝(10)的方法，其中該LED封裝(10)包括至少一個LED(16)、用于引導LED(16)發(fā)射的光的光學元件(18)、用于至少部分地覆蓋可連接到LED(16)的電氣部件(20，22，24)的覆蓋物(26)以及至少一個光學可檢測參考標記(32；36)，其中光學元件(18)包括至少一個第一光學可檢測標記(30)并且覆蓋物(26)包括至少一個第二光學可檢測標記(34)，由此光學元件(18)和覆蓋物(26)都借助于所述第一標記(30)和第二標記(34)相對于相同的參考標記(32；36)而設置和對準。由于相同的參考(32；36)用于光學元件(18)和覆蓋物(26)，因而不會向彼此添加制造公差，從而提高了正確布置的精度。因此，LED封裝(10)提供了改進的光學性能，特別是改進的亮度和改進的光通量。
文檔編號H01L33/00GK101803049SQ200880107996
公開日2010年8月11日 申請日期2008年9月16日 優(yōu)先權日2007年9月20日
發(fā)明者H·威爾沃爾, J·克盧斯特曼, N·A·M·斯威杰斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司