用于伸展的引线框架构的预旋转的重叠模制双向发散透镜的制作方法
【专利摘要】一种用于制造固态发光设备（LED）照明装置的方法，其包括形成具有通过折叠的互连串联连接的引线框的群组的引线框组件、将LED安装在引线框上、将光学元件设置在LED周围、以及伸展引线框组件，由此互连展开以将LED隔开。设置光学元件包括对光学元件进行定向，由此在伸展引线框组件之后光学元件提供预定的光图案。
【专利说明】用于伸展的引线框架构的预旋转的重叠模制双向发散透镜
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于具有固态发光设备(LED)之间的大间距或空间的线性照明应用的架构，所述固态发光设备诸如用于替换荧光管形灯的LED改型管形灯。
【背景技术】
[0002]发光设备(LED)灯在许多照明应用中替换荧光灯。LED灯提供较长的寿命、较大的能量效率和无闪烁的照明。LED灯还不包含汞并且不干扰精密仪器。
[0003]荧光管形灯通常用于提供大室内区域中的环境照明。这些管形灯典型地是2至8英尺长。对于等价的LED改型管形灯，LED的密集阵列安装在长印刷电路板(PCB)上。LED的数目和PCB的长度二者添加LED管形灯的成本。因此，需要一种用于具有LED之间的大间距或空间的线性照明应用的新架构。
【发明内容】
[0004]一种用于制造固态发光设备(LED)照明装置的方法包括形成引线框组件，所述引线框组件是通过折叠的互连串联连接的引线框的群组。然后，LED安装在引线框上，连同将光学元件设置在LED周围。然后，伸展引线框组件，由此互连展开以在空间上分布LED。将光学元件设置(定位)在LED周围包括对光学元件进行定向，由此在伸展引线框组件之后光学元件提供预定的光图案。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]在附图中:
图1是具有安装在印刷电路板上的发光二极管的阵列的常规发光二极管管形灯的顶首丨J视图;
图2A是引线框组件的顶视图；
图2B和2C组合形成图2A的引线框组件中的第一和第二引线框的顶视图；
图2D是图2A的引线框组件中的最后的引线框的顶视图；
图3是附接到图2A的引线框组件中的引线框的光源的顶视图；
图4是发光设备(LED)的等距视图；
图5是设置在图3的引线框组件上的LED周围的一种类型光学元件的顶视图；
图6A是图5的伸展的引线框组件的顶视图；
图6B是图6A的伸展的引线框组件的一部分的等距视图；
图7A是相对于反射器固定的图6A的伸展的引线框组件的等距视图，所述反射器具有反射器之间的绝缘条的一个配置；
图7B是图7A的反射器和伸展的引线框组件的两个区段的等距视图；
图8是相对于反射器固定的图6A的伸展的引线框组件的等距视图，所述反射器具有反射器之间的绝缘条的不同配置； 图9是具有图7A的反射器和伸展的引线框组件的管形灯的顶剖视图；
图10是用于制造图9的管形灯的方法的流程图；
图11是设置在图3的引线框组件上的LED周围的不同类型光学元件的顶视图；
图12是安装在LED上的反射器杯的等距视图；
图13是设置在图11的引线框组件上的LED周围的光学元件的侧剖视图；
图14是具有三行引线框的引线框组件的等距视图；
图15是图14的引线框组件上的光学元件和LED的等距视图；以及图16是全部依照本发明的实施例进行布置的伸展之后的图15的引线框组件的等距视图。
[0006]不同附图中的相同参考数字的使用指示类似或者同样的元件。
【具体实施方式】
[0007]图1是常规的固态发光二极管管形灯100的顶剖视图。管形灯100具有标准直荧光管形灯的形状因子，诸如T5、T8或T12荧光管形灯或者任何其它适合的灯。管形灯100包括玻璃管102以及安装在玻璃管的两端上的双插头(b1-pin)连接器104AU04B，由此管形灯可以连接到标准荧光照明器具。尽管示出了标准荧光管形灯，但是LED的任何其它分散使用是预期的并且包括在本发明的范围内。
[0008]发光二极管106 (仅一些被标示)的阵列安装在沿着玻璃管102的长度延续的大印刷电路板(PCB)1S上。该阵列典型地包括发光二极管106的三个交错行，但是用于分散光的任何适合的布置是预期的并且包括在本发明的范围内。为了避免斑点外观，控制发光二极管106之间的水平间距Ph和竖直间距Pv以提供单个均匀发光光源的外观。对于大约
0.5英寸的典型间距Ph和Pv而言，典型的4英尺长的管形灯100要求大约300个发光二极管。交替行可以偏移，例如交替行可以以间距Ph的一半进行移置。
[0009]PCB 108将发光二极管106串联或者并联或者以并联驱动的LED的串行串的组合连接到外部电源。PCB 108具有粗略地等于玻璃管102的长度与直径的积的面积。尽管在构建方面相对简单，但是与许多LED应用相比较，PCB 108具有非常大的面积。发光二极管106的大数目和PCB 108的大面积全部添加管形灯100的成本。
[0010]可以代替PCB 108使用可伸展的引线框组件。引线框组件包括通过折叠的互连既机械地又电气地串联连接的引线框。每个引线框包括阳极垫和阴极垫。一旦光源附接到引线框，引线框组件就伸展以在空间上分布光源。与常规的PCB相比较，折叠的互连的小面积节省材料和处理空间。
[0011]图2A图示本发明的一个或多个实施例中的引线框组件202的顶视图。引线框组件202处于典型地在制造过程中早期使用的折叠的配置中。稍后，引线框组件202伸展到不同的配置中以用于发光二极管管形灯中的放置。以下描述使用其中伸展孔214处于引线框组件202的左下角处的引线框段的定向。术语“段”是指引线框组件202的任何典型的直构件。
[0012]引线框组件202包括引线框210-1、210-2、210-3、210-4和210-5的群组。例如，引线框210-1至210-5以从左向右行进的行线性地布置。每个引线框包括矩形阴极垫以及被切断以部分地围绕阴极垫的较大阳极垫。从图2A的左侧开始，折叠的互连212具有最左端处的伸展孔214和连接到引线框210-1的阳极垫的最右端。折叠的互连212包括典型地位于引线框210-1的左边的竖直段和典型地位于引线框210-1的顶部处的段的折叠区段。
[0013]通过折叠的互连连接每对邻近的引线框。通过折叠的互连216-1将引线框210-1连接到引线框210-2。折叠的互连216-1包括连接到引线框210-1的阴极垫的最左端和连接到引线框210-2的阳极垫的最右端。折叠的互连216-1包括典型地位于引线框210-1的底部处的段的第一折叠区段、典型地位于引线框210-1与210-2之间的竖直段以及典型地位于引线框210-2的顶部处的段的第二折叠区段。
[0014]通过折叠的互连216-2将引线框210-2连接到引线框210_3，通过折叠的互连216-3将所述引线框210-3连接到引线框210-4，通过折叠的互连216-4将所述引线框210-4连接到引线框210-5。折叠的互连216-2,216-3和216-4类似于折叠的互连216-1
进行配置。
[0015]折叠的互连218具有连接到引线框210-5的阴极垫的最左端和最右端处的伸展孔220。折叠的互连218包括典型地位于引线框210-5的底部处的段的折叠区段和典型地位于引线框210-5的右边的竖直段。取决于具体应用，引线框组件202可以包括更大或者更小数目的引线框和折叠的互连元件(例如，引线框210-1至210-n，其中η是变量)。
[0016]图2Β和2C组合以图示本发明的一个或多个实施例中的引线框210-1和210_2的顶视图。引线框210-1包括阴极垫222-1和阳极垫224-1。阴极垫222-1可以是矩形的，并且阳极垫224-1可以大体是具有围绕阴极垫装配的切块225-1的矩形的。阳极垫224-1包括切块225-1上方的上翼区域226-1和切块225-1下方的下翼区域228-1。稍后，翼区域226-1和228-1弯曲以形成鸥翼支座。如同引线框210-1，引线框210-2包括阴极垫222-2和具有切块225-2和翼区域226-2,228-2的阳极垫224-2。引线框210-3至210-5(图2A)类似于引线框210-1和210-2进行配置。
[0017]如上所述，折叠的互连212连接到引线框210-1。折叠的互连212包括典型地位于引线框210-1的左边的竖直段212-1。竖直段212-1具有一端处的伸展孔214和连接到顶部折叠区段232-1的另一端。
[0018]顶部折叠区段232-1的形状如同矩形波形，其具有连接到竖直段212-1的一端以及连接到引线框210-1的阳极垫224-1的另一端。顶部折叠区段232-1包括水平段212-2，所述水平段212-2从段212-1向右延伸以连接到竖直段212-3，所述竖直段212-3向下延伸以连接到水平段212-4。水平段212-4向右延伸以连接到竖直段212-5，所述竖直段212-5向上延伸以连接到水平段212-6。水平段212-6向右延伸以连接到竖直段212-7，所述竖直段212-7向下延伸以连接到水平段212-8。水平段212-8向右延伸以连接到竖直段212-9，所述竖直段212-9向上延伸以连接到水平段212-10。水平段212-10向右延伸以连接到竖直段212-11，所述竖直段212-11向下延伸以连接到引线框210-1的阳极垫224-1。在替换方案中，折叠的互连212的顶部折叠区段可以具有正弦波形、锯齿波形的形状或者任何其它适合的形状。
[0019]如上所述，引线框210-1通过折叠的互连216-1连接到引线框210_2。折叠的互连216-1包括典型地位于引线框210-1的底部处的底部折叠区段235-1、典型地位于引线框210-1与210-2之间的竖直段236-1以及典型地位于引线框210-2的顶部处的顶部折叠区段239-1。底部折叠区段235-1的形状如同矩形波形，其具有连接到引线框210-1的阴极垫222-1的一端和连接到竖直段236-1的另一端。底部折叠区段235-1具有竖直段234-1，所述竖直段234-1向下延伸以连接到水平段234-2，所述水平段234-2向右延伸以连接到竖直段234-3。竖直段234-3向上延伸以连接到水平段234-4，所述水平段234-4向右延伸以连接到竖直段234-5。竖直段234-5向下延伸以连接到水平段234-6，所述水平段234-6向右延伸以连接到竖直段234-7。竖直段234-7向上延伸以连接到水平段234-8，所述水平段234-8向右延伸以连接到竖直段234-9。竖直段234-9向下延伸以连接到水平段234-10，所述水平段234-10向右延伸以连接到竖直段236-1。在替换方案中，折叠区段235-1可以具有正弦波形、锯齿波形的形状或者任何其它适合的形状。
[0020]竖直段236-1在引线框210-1与210-2之间通过。竖直段236-1具有连接到底部折叠区段235-1的下端和连接到顶部折叠区段239-1的上端。
[0021]顶部折叠区段239-1的形状如同矩形波形，其具有连接到竖直段236-1的一端和连接到引线框210-2的阳极垫224-2的另一端。顶部折叠区段239-1类似于折叠的互连212的顶部折叠区段232-1进行配置。
[0022]引线框组件202包括共同地被称为牺牲结221的牺牲结，所述牺牲结将折叠的互连的各部分连接到相同或不同的折叠的互连的其它部分或者连接到阳极或阴极垫。牺牲结221向引线框组件202添加刚性使得它足够坚硬以用于制造过程期间的操纵。稍后，移除牺牲结221，由此折叠的互连212、216-1至216-4和218 (图2A)可以展开以分布引线框210-1 至 210-5。
[0023]在图2B中，牺牲结221被示出为交叉阴影区域，即使它们典型地通过与用来创建所有折叠的互连212、216-1至216-4和218相同的过程进行创建。交叉阴影仅被用来将附图中的牺牲结221与在处理之后剩余的引线框组件202的各部分进行区分。
[0024]在图2B中，牺牲结221-1将段212-1连接到上翼区域226-1。牺牲结221-2将上翼区域226-1连接到段212-11。牺牲结221-3将段212-11连接到段236-1。牺牲结221-4将段236-1连接到上翼区域226-2。牺牲结221-5将上翼区域226-2连接到竖直段239-1。牺牲结221-6将段212-1连接到段234-1。牺牲结221-7将段234-1连接到下翼区域228-1。牺牲结221-8将下翼区域228-1连接到段236-1。牺牲结221-9将段236-1连接到段234-2。牺牲结221-10将段234-2连接到下翼区域228-2。
[0025]折叠的互连216-2、216-3、和216-4 (图2A)类似于折叠的互连216-1进行配置。
[0026]图2D图示本发明的一个或多个实施例中的引线框210-5的顶视图。引线框210_5包括阴极垫222-5以及具有切块225-5和翼区域226_5、228_5的阳极垫224-5。
[0027]如上所述，引线框210-5连接到具有在其末端处的伸展孔220的折叠的互连218。折叠的互连218包括典型地位于引线框210-5的底部处的底部折叠区段和典型地位于引线框210-5的右边的竖直段218-1。折叠的互连218基本上是反向配置中的折叠的互连212。
[0028]图3示出本发明的一个或多个实施例中的分别焊接或者以其它方式电气连接到引线框210-1至210-5的光源302-1、302-2、302-3、302-4和302-5。当连接到引线框210-1至210-5时，LED 302-1至302-5以折叠的PH的水平间距隔开。光源至引线框的附接将引线框的阴极和阳极垫机械地连结在一起，即便是在移除牺牲结221 (如图2A和2B中的阴影段所示)之后。光源302-1至302-5可以是固态发光设备(LED)。
[0029]图4示出本发明的一个或多个实施例中的示例性的LED 302_1，其具有分别对应于引线框210-1的阴极垫222-1和阳极垫224-1 (图3)的阴极垫402-1和阳极垫404-1。阴极垫402-1和阳极垫404-1可以被成形为或者可以不被成形为与引线框210-1的阴极垫222-1和阳极垫224-4相同的尺寸。在替换方案中，阴极垫402-1可以近似是阳极垫224-1的中心的形状。返回参考图3，LED 302-2至302-5的阴极和阳极垫类似于LED 302-1的垫进行配置。
[0030]LED 302-1至302_5可以是裸露的发光二极管管芯或者预封装的发光二极管(例如，在芯片级封装中)。预封装的发光二极管具有安装在基板或者插入器上的裸露的发光二极管管芯。基板包括陶瓷衬底、金属互连层和各种垫。陶瓷衬底提供机械支撑并且将发光二极管管芯热连接到陶瓷衬底的底部上的热垫。金属互连层将发光二极管管芯连接到陶瓷衬底的底部上的阳极垫和阴极垫。可以密封或者可以不密封预封装的发光二极管管芯。
[0031]一旦伸展引线框组件202，LED 302_1至302_5的稀疏布置就可以导致具有斑点外观的管形灯，其中LED沿着管形灯的长度产生由暗区分离的亮斑。图5示出本发明的一个或多个实施例中的分别设置在LED 302-1至302-5周围的光学元件502-1、502-2、502_3、502-4和502-5。光学元件502-1至502-5可以是非对称发散透镜(spreading lens)，所述非对称发散透镜被布置成通过在引线框组件202 —旦伸展开时将附加的光引导到LED302-1至302-5之间的空间中来避免斑点外观。非对称发散透镜502-1至502-5可以是双向发散透镜，所述双向发散透镜沿着伸展的引线框组件202的长度引导附加的光以减轻LED302-1至302-5之间的暗区。双向发散透镜502-1至502-5可以具有两个交叉半抛物线的形状。
[0032]相比垂直于发散轴线504-1的零位轴线，双向发散透镜502-1在沿着发散轴线的相反方向上引导更多的光。使双向发散透镜502-1预旋转，由此在已经伸展引线框组件202之后(参见图7)，发散轴线504-1将旋转并沿着所期望的方向对齐，诸如沿着引线框组件202的长度的“伸展”轴线606 (图6A)。
[0033]预旋转的量取决于引线框组件202的几何形状，包括互连图案、到引线框的互连附接点、和伸展孔位置、以及伸展的引线框组件的最终长度。对于图5中所示的引线框202的几何形状而言，发散轴线504-1基本上平行于“拉伸”轴线509并且当引线框组件202是典型的正方形时从“行”轴线508预旋转大约45度。拉伸轴线509可以是通过两个伸展孔214和220的线，引线框组件202在已经移除牺牲结221之后沿着其伸展。行轴线508是在伸展引线框组件202之前通过引线框210-1至210-5上的LED 302-1至302-5的线。
[0034]然而，在其它实施例中，发散轴线504-1可以相对于拉伸轴线509和行轴线508成角度，这取决于引线框组件202的几何形状和伸展的引线框组件的最终长度。在每个实施例中，发散轴线被布置成在伸展引线框组件之后沿着期望的方向对齐以便使光均匀地分布在最终广品中。
[0035]双向发散透镜502-2至502-5类似于双向发散透镜502_1进行配置。
[0036]图6A示出本发明的一个或多个实施例中的伸展的引线框组件602。在伸展的配置中，伸展折叠的互连212、216-1、216-2、216-3、216-4和218 (图2A)以分别形成基本上直的互连612、616-1、616-2、616-3、616-4和618。互连612是展开的折叠的互连212，所述折叠的互连212包括竖直段212-1 (图2B和2C)和顶部折叠区段232-1。互连612的一端连接到引线框210-1的阳极。
[0037]互连616-1是展开的折叠的互连216-1，所述折叠的互连216_1包括底部折叠区段235-1、竖直段236-1和顶部折叠区段239-1 (图2B)。互连616-1的一端连接到引线框210-1的阴极，并且另一端连接到引线框210-2的阳极。以类似的方式连接其它引线框210-2至210-5。尽管折叠的互连212、216-1至216-4和218在伸展引线框组件202之后被不出为基本上直的互连，但是在一些实施例中，互连612、616_1至616-4和618可以稍微弯曲。在替换方案中，一些互连段的一些部分可以具有纽结或者团块。
[0038]在伸展之后，LED 302-1至302-5 (仅示出具有伴随的透镜502_1、502_2和502-3的LED 302-1至302-3)的位置沿着伸展轴线606。可以看出，双向发散透镜502-1的发散轴线504-1现在沿着引线框组件602的长度与伸展轴线606对齐。以与双向发散透镜502-1类似的方式对双向发散透镜502-2至502-5进行定向，由此双向发散透镜沿着引线框组件602的长度引导来自LED 302-1至302-5的附加光以减轻LED之间的暗区。
[0039]从图6A省略LED 302-4、双向透镜502_4、LED 302-5和双向透镜502-5以暴露引线框210-4和210-5。引线框210-4包括阴极垫222-4以及具有翼区域226-4和228-4的阳极垫224-4。阴极垫222-4和阳极垫224-4通过切块或者间隙225-4彼此电气绝缘。一旦LED 302-4 (图5)安装在阴极垫222-4和阳极垫224-4上，垫就通过LED物理地且电气地连接。类似地，引线框210-5包括阴极垫222-5以及具有翼区域226-5和228-5的阳极垫224-5。阴极垫222-5和阳极垫224-5通过切块或者间隙225-5彼此电气绝缘。一旦LED302-5 (图5)安装在阴极垫222-5和阳极垫224-5上，垫就通过LED物理地且电气地连接。图6B示出在本发明的一个或多个实施例中，阳极224-4的翼区域226-4和228-4弯曲以形成用于引线框210-4的支座704-4，并且阳极224-5的翼区域226-5和228-5弯曲以形成用于引线框210-5的支座704-5。
[0040]图7A示出本发明的一个或多个实施例中的相对于反射器702-1、702-2、702_3、702-4和702-5定向的伸展的弓I线框组件702的实施例。反射器702-1至702-5被布置成通过以预定的均匀发散图案反射来自LED 302-1至302-5的光以提供单个均匀发光光源的外观来避免得到管形灯中的斑点外观。反射器702-1至702-5还充当散热片以从LED 302-1至302-5耗散掉热。
[0041]引线框组件702按照如下方式相对于反射器702-1至702_5进行布置。反射器702-1至702-5可以是至少部分挠曲的金属薄板。邻近的反射器以小间隙分离。互连612悬挂在反射器702-1的一部分之上并且使其最右端连接到引线框210-1。具有LED 302-1的引线框210-1安装在反射器702-1的形心(centroid)附近。互连616-1悬挂在反射器702-1、702-2之上，使其最左端连接到弓I线框210-1，并且使其最右端连接到弓I线框210-2。具有LED 302-2的引线框210-2安装在反射器702-2的形心附近。互连616-2悬挂在反射器702-2、702-3之上，使其最左端连接到引线框210-2，并且使其最右端连接到引线框210-3。具有LED 302-3的引线框210-3安装在反射器702-3的形心附近。互连616-3悬挂在反射器702-3、702-4之上，使其最左端连接到引线框210-3，并且使其最右端连接到引线框210-4。具有LED 302-4的引线框210-4安装在反射器702-4的形心附近。互连616-4悬挂在反射器702-4、702-5之上，使其最左端连接到引线框210-4，并且使其最右端连接到引线框210-5。具有LED 302-5的引线框210-5安装在反射器702-5的形心附近。互连618悬挂在反射器702-5的一部分之上并且使其最左端连接到引线框210-5。
[0042]在图7B中，在本发明的一个或多个实施例中示出包括引线框210-1、LED 302-1,反射器702-1、引线框210-2、LED 302-2和反射器702-2的两个区段。引线框210-1上的阳极224-1的翼区域226-1和228-1 (图2B和2C)弯曲以形成鸥翼支座704-1，所述鸥翼支座704-1将引线框210-1固定到反射器702-1。支座704-1将互连612和616-1的一端悬挂在反射器702-1上方，从而避免互连612和616-1到反射器702-1的可能短路。引线框210-2上的阳极224-2的翼区域226-2和228-2 (图2B和2C)弯曲以形成鸥翼支座704-2，所述鸥翼支座704-2将引线框210-2固定到反射器702-2。支座704-2将互连616-1和616-2的一端悬挂在反射器702-2上方，从而避免互连612和616-1到反射器702-1的可能短路。类似地配置其它区段。返回参考图7A，跨邻近反射器之间的间隙沿着反射器702-1至702-5的长度提供绝缘条706-1、706-2、706-3、706-4、706-5和706-6以防止互连612、616-1至616-4、618与反射器702-1至702-5之间的短路。绝缘条706-1固定在互连612下面并且覆盖反射器702-1的左部分。绝缘条706-2固定在互连616-1下面并且覆盖反射器702-1的右部分和反射器702-2的左部分。绝缘条706-3、706-4和706-5类似于绝缘条706-2进行配置。绝缘条706-6固定在互连618下面并且覆盖反射器702-5的右部分。
[0043]可替换地，如图8中所示，沿着邻近反射器之间的间隙沿着反射器702-1至702_5的宽度提供绝缘条808-1、808-2、808-3和808-4。绝缘条808-1固定在反射器702-1与702-2之间的间隙之上。绝缘条808-2至808-4类似于绝缘条808-1进行配置。一旦引线框组件702相对于反射器702-1至702-5固定，它们就可以插入管形灯中。
[0044]图9是本发明的一个或多个实施例中的管形灯900的顶剖视图。当管形灯900作为LED改型管形灯应用时，它具有标准直荧光管形灯的形状因子。对于该应用而言，管形灯900包括透明管902 (例如，玻璃或者塑料)以及安装在透明管的两端上的双插头连接器904A.904B,由此管形灯可以连接到标准荧光照明器具。管形灯900还可以包括从AC电力驱动LED 302-1至302-n (其中η是变量)的电子器件。管形灯900可以具有取决于应用的其它形状因子。
[0045]弓丨线框210-1至210-n上的LED302-1至302_n以延伸的PH的水平间距隔开，延伸的PH的水平间距大于折叠的PH的水平间距(图3)。延伸的PH的水平间距可以是折叠的PH的水平间距的两倍或者更大。对于LED 302-1至302_n之间大约I英寸的延伸的PH的水平间距而言，4英尺长管形灯900要求47、48或者49个LED。注意，延伸的PH的间距取决于应用而变化。
[0046]图1与9之间的比较示出管形灯900使用比管形灯100更小数目的LED。由于LED302-1至302-n安装在引线框组件202上，因而它们可以使用芯片级封装以降低管芯大小。另外，引线框组件202使用比PCB 108更少的材料。如稍后将描述的，使用引线框组件202的管形灯900的制造可以大规模高效地执行。
[0047]图10是本发明的一个或多个实施例中的用于制造管形灯900的方法1000的示例性流程图。方法1000可以包括如由一个或多个框所图示的一个或多个操作、功能或者动作。尽管以顺序次序图示了各框，但是也可以并行地和/或以不同于本文所述那些的次序来执行这些框。此外，各个框可以组合为更少的框、划分为附加的框和/或基于所期望的实现方案而消除。借助于示出贯穿方法的进展的其它附图来解释方法1000。
[0048]方法1000可以开始于框1002中。在框1002中，形成引线框组件。从诸如铜或铝薄板之类的引线框衬底模锻(stamp)或者蚀刻引线框组件。框1004可以跟随框1002。
[0049]在框1004中，LED安装在引线框组件中的引线框上。焊膏可以通过丝网印刷应用于引线框的阴极和阳极垫。挑选并且放置LED到引线框上。LED然后通过焊接回流永久地焊接到引线框。框1006可以跟随框1004。
[0050]在框1006中，诸如双向发散透镜的光学元件设置在引线框组件上的对应LED周围。使每个双向发散透镜预旋转，由此其发散轴线在引线框伸展之后将旋转并沿着所期望的方向对齐。根据引线框组件的几何形状和伸展的引线框组件的最终长度确定预旋转的量。
[0051]双向发散透镜可以直接模制在LED之上。多个双向发散透镜可以并行注塑模制在LED上。透镜材料还可以服务于密封LED的暴露表面区域。可替换地，双向发散透镜可以预成型、利用黏合剂应用、以及挑选并放置到LED上。框1008可以跟随框1006。
[0052]在框1008中，修整并形成引线框组件。特别地，阳极垫的翼区域弯曲以形成鸥翼支座，并且牺牲结被切断以将引线框组件从引线框衬底释放以及互连与引线框彼此释放。框1010可以跟随框1008。
[0053]在框1010中，伸展引线框组件。框1012可以跟随框1010。
[0054]在框1012中，伸展的引线框组件相对于具有或者不具有绝缘条的反射器固定。框1014可以跟随框1012。
[0055]在框1014中，固定到反射器的伸展的引线框组件插入透明管中。框1016可以跟随框1014。
[0056]在框1016中，引线框组件的终端互连连接到电子器件，所述电子器件连接到安装于玻璃管的末端的双插头连接器。
[0057]其它类型的光学元件可以与引线框组件上的LED —起使用。图11示出具有光学元件1102-1、1102-2、1102-3、1102-4和1102-5的引线框组件202的顶视图，所述光学元件在本发明的一个或多个实施例中为反射器杯。反射器杯1102-1设置在LED 302-1周围。反射器杯1102-2至1102-5类似地配置在LED 302-2至302-5周围。
[0058]图12示出反射器杯1102-1，其包括关于LED 302-1成角度以提取并引导来自LED的光的平面侧壁1202、1204、1206和1208的集合。可替换地，反射器杯1102-1具有以LED302-1为中心的挠曲表面。图13示出密封剂1302，所述密封剂1302可以填充反射器杯1102-1至1102-5以将它们固定到LED 302-1至302-5和/或提供针对LED所发射的光的折射率匹配介质。
[0059]反射器杯1102-1至1102-5可以直接模制在LED 302-1至302-5上。反射器杯1102-1至1102-5可以并行注塑模制在引线框组件202上的LED 302-1至302-5周围。可替换地，各个反射器杯1102-1至1102-5或者反射器杯的框架可以预成型、利用黏合剂应用以及挑选并放置到LED 302-1至302-5周围。如果使用反射器杯1102-1至1102-5的框架，那么作为框1008中的修整和弯曲过程的一部分可以将反射器杯单一化(singulated)。
[0060]其它类型的引线框组件可以用于管形灯900。图14示出本发明的一个或多个实施例中的引线框组件1402的等距视图。引线框组件1402具有线性布置的引线框的三个群组。一般通过虚盒区1405指示引线框1404-1和1404-2的左列，一般通过虚盒区1407指示弓丨线框1406-1、1406-2和1406-3的中列，并且一般通过虚盒区1409指示引线框1408-1和1408-2的右列。中列1407中的引线框1406-1至1406-3与左列1405中的引线框1404-1、1404-2和右列1409中的引线框1408-1、1408-2交错。
[0061]引线框1404-1包括矩形阴极垫1410-1、矩形阳极垫1412-1以及从阳极垫的一个边缘向内延伸的三角翼1414-1。引线框1404-2类似于引线框1404-1进行配置。
[0062]引线框1406-1包括矩形阴极垫1416-1、矩形阳极垫1418-1以及从阳极垫的两个边缘延伸的三角翼1420-1、1422-1。引线框1406-2和1406-3类似于引线框1406-1进行配置。
[0063]弓丨线框1408-1包括矩形阴极垫1424-1、矩形阳极垫1426-1以及从阳极垫的一个边缘向内延伸的三角翼1428-1。引线框1408-2类似于引线框1408-1进行配置。
[0064]翼1414-1、1414-2 与翼 1420-1、1420-2、1420-3 互相交叉，并且翼 1428-1、1428-2与翼 1422-1、1422-2 和 1422-3 互相交叉。翼 1414-1、1414-2、1420-1 至 1420-3、1422-1 至1422-3、1424-1和1424-2稍后弯曲以形成支座。
[0065]互连1430-1通过翼1414-1与1420-1之间以将阴极垫1410-1连接到阳极垫1418-1。互连1432-1通过翼1414-1与1420-2之间以将阳极垫1412-1连接到阴极垫1416-2。互连1430-2通过翼1414-2与1420-2之间以将阴极垫1410-2连接到阳极垫1418-2。互连1432-2通过翼1414-2与1420-3之间以将阳极垫1412-2连接到阴极垫1416-3。
[0066]互连1434-1通过翼1422-1与1428-1之间以将阴极垫1424-1连接到阳极垫1418-1。互连1436-1通过翼1428-1与1422-2之间以将阳极垫1426-1连接到阴极垫1416-2。互连1434-2通过翼1422-2与1428-2之间以将阴极垫1424-2连接到阳极垫1418-2。互连1436-2通过翼1428-2与1422-3之间以将阳极垫1426-2连接到阴极垫1416-3。
[0067]如图15 中所示，LED 1502-1、1502-2、1502-3、1502-4、1502-5、1502-6 和 1502-7分别焊接或以其它方式固定在引线框1404-1、1404-2、1406-1至1406-3、1408-1和1408-2上。光学元件 1504-1、1504-2、1504-3、1504-4、1504-5、1504-6 和 1504-7 然后分别设置在LED 1502-1至1502-7上。每个光学元件可以是低圆顶透镜(也被称为“蝙蝠翼”透镜)，所述透镜在所有方向上发散光以填充LED 1502-1至1502-7的邻近行之间的区域。在沿着伸展轴线1506的相反方向上伸展引线框组件1402以如图16所示那样将LED 1502-1至1502-7隔开。LED 1502-1和1502-2位于左列1605中，LED 1502-3至1502-5位于中列1607中，并且LED 1502-6和1502-7位于右列1609中。伸展的引线框组件1602可以通过支座1604固定在反射器上并且放置在管形灯的透明管中。
[0068]LED 1502-3的阳极1418-1 (图14)分别并联连接到LED 1502-1和1502-6的阴极 1410-1 和 1424-1 (图 14)。LED 1502-1 和 1502-6 的阳极 1412-1 和 1426-1 (图 14)分别连接到LED 1502-4的阴极1416-2 (图14)。LED 1502-4的阳极1418-2 (图14)分别并联连接到 LED 1502-2 和 1502-7 的阴极 1410-2 和 1424-2 (图 14)。LED 1502-2 和 1502-7的阳极1412-2和1426-2 (图14)分别连接到LED 1502-5的阴极1416-3 (图14)。
[0069]所公开实施例的特征的各种其它适配和组合在本发明的范围内。例如，管形灯900可以具有标准环形或者U形荧光管形灯的形状因子。由于互连212、216-1至216-4和218是灵活的，因而伸展的引线框组件602可以符合管形灯的形状。取代发光二极管，可以使用诸如激光器的其它光源。可以通过组合引线框组件202构建大引线框组件，所述引线框组件202通过横梁(cross bar)并联连接。每个引线框可以具有用于接收光源的单个管芯附接垫，其具有通过线粘结连接到对应互连的粘结垫。以下权利要求涵盖很多实施例。
【权利要求】
1.一种用于制造固态发光设备(LED)照明装置的方法，包括: 形成引线框组件，其包括: 在引线框衬底上形成引线框的群组，所述引线框以第一间距隔开，每个引线框包括一个或多个垫； 在所述引线框衬底上形成互连，所述互连处于初始折叠状态中，每个互连链接两个邻近引线框； 将LED安装在所述引线框上； 将光学元件设置在所述LED周围；以及 伸展所述引线框组件，由此所述互连展开以大于所述第一间距的第二间距将所述LED隔开。
2.根据权利要求1所述的方法，其中设置所述光学元件包括对所述光学元件进行定向，由此在伸展所述引线框组件之后所述光学元件提供预定的光图案。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述光学元件包括双向发散透镜，每个双向发散透镜具有发散轴线和垂直于所述发散轴线的零位轴线，每个双向发散透镜在沿着所述发散轴线的相反方向上引导比所述零位轴线更多的光，设置所述光学元件包括对每个双向发散透镜进行定向，由此所述发散轴线与伸展轴线对齐，所述伸展轴线在伸展所述引线框组件之后沿着伸展的引线框组件的长度对齐。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述发散轴线在所述引线框组件伸展之前相对于所述伸展轴线成角度，所述方法还包括基于所述引线框组件的几何形状和伸展的引线框组件的最终长度确定所述发散轴线与所述伸展轴线之间的角度。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述发散轴线在所述引线框组件伸展之前相对于通过所述引线框上的LED的行轴线成角度，所述方法还包括基于所述引线框组件的几何形状和伸展的引线框组件的最终长度确定所述发散轴线与所述行轴线之间的角度。
6.根据权利要求1所述的方法，其中设置所述光学元件包括将反射器杯设置在所述LED周围并且利用密封剂填充所述反射器杯。
7.根据权利要求1所述的方法，其中设置所述光学元件包括将所述光学元件安装在所述LED上或者将所述光学元件直接模制在所述LED上。
8.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述引线框组件还包括形成连接所述互连的各部分和所述引线框的牺牲结，并且所述方法还包括在安装所述LED和设置所述光学元件之后对所述牺牲结进行修整。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括相对于反射器固定伸展的引线框组件。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括将绝缘条固定在邻近反射器之间的间隙之上。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括: 将伸展的引线框组件和反射器插入透明管中；以及 将双插头连接器安装到所述透明管的末端。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述LED是预封装的发光二极管或者裸露的发光二极管管芯。
13.一种固态发光设备(LED)照明装置，包括: 伸展的引线框组件，其包括: 引线框的群组，每个引线框包括一个或多个垫； 互连，每个互连链接两个邻近引线框； 安装在所述引线框上的LED ;以及 设置在所述LED周围的光学元件。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述光学元件包括双向发散透镜，每个双向发散透镜具有发散轴线和垂直于所述发散轴线的零位轴线，每个双向发散透镜在沿着所述发散轴线的相反方向上引导比所述零位轴线更多的光，所述发散轴线沿着伸展的引线框组件的长度对齐。
15.根据权利要求13所述的装置，其中所述光学元件包括所述LED周围的反射器杯和所述反射器杯中的密封剂。
16.根据权利要求13所述的装置，其中每个互连将邻近引线框机械地且电气地串联连接。
17.根据权利要求13所述的装置，还包括一个或多个反射器，伸展的引线框组件相对于所述一个或多个反射器固定。
18.根据权利要求17所述的装置，还包括邻近反射器之间的间隙之上的绝缘条。
19.根据权利要求13所述的装置，还包括: 接收伸展的引线框组件和反射器的透明管；以及 安装到所述透明管的末端的双插头连接器。
20.根据权利要求13所述的装置，其中所述LED是预封装的发光二极管或裸露的发光二极管管芯。
【文档编号】H01L25/13GK104204652SQ201380018265
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年3月27日 优先权日:2012年3月30日
【发明者】S.J.A.比尔休泽恩, G.根尼尼 申请人:皇家飞利浦有限公司