本發(fā)明涉及一種照明模塊,其包括安裝在印刷電路板類型的電互連元件上并連接到散熱器的至少一個半導(dǎo)體部件和一個電連接器。
更具體地,本發(fā)明用于將光源安裝在機動車輛的前照燈或信號燈中的情形中。
背景技術(shù):
在機動車照明領(lǐng)域中,當(dāng)使用發(fā)光二極管(led,是一種半導(dǎo)體部件)作為光源時,已知使用例如印刷電路板(pcb)類型的電互連元件連接這些led,將這些led和可能安裝在其上的其它部件電連接,然后將led和pcb布置在散熱器(通常為散熱器)上,然后將該散熱器安裝在載體上(例如在前照燈或燈中的前燈反射器)。
承載led的印刷電路板與車輛的其余部分的電連接需要連接器被安裝至電路板上,該連接器確保電路板和電線束之間的接觸,從而建立與車輛的連接。為此,通常使用兩件式連接器。更精確地,連接器的第一部分(凹形部件)首先被焊接到印刷電路板;所述電路板之后被放置在散熱器上,然后將散熱器布置在前燈的載體上。一旦散熱器已經(jīng)放置在其載體上,通過將連接器的第二部分(凸形部分)連接到第一部分而建立印刷電路板和車輛的其余部分之間的電連接,所述連接器的第二部分固定到電連接線束。
然而,上述操作方法具有昂貴的缺點,一方面,與印刷電路板相關(guān)的連接操作會引起高溫,形成連接器的第一部分,即緊固到電路板的第一部分的材料必須能夠承受該高溫,因此增加了其成本。另一方面,安裝過程是耗時的并且因此在勞動力方面是昂貴的,因為一旦散熱器已經(jīng)放置在其照明載體上,則需要連接連接器的第二部分也就是連接到電線束的部分到連接器的第一部分,即緊固到印刷電路板的部分,這發(fā)生在載體和散熱器之間的受限的且因此難以進入的空間中,這印證是困難的。最后,該過程需要進行測試以檢查連接器的兩個部分之間的連接是否已正確建立,這是使用專用硬件完成的,這是一個額外的增加成本的因素。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在通過提供較低成本的解決方案來減輕這些缺點,同時實現(xiàn)令人滿意的可靠性水平以及簡單且因此快速地組裝照明裝置的各種元件。
為此,本發(fā)明的一個主題是包括至少一個電子部件和電連接器的照明模塊,所述部件和電連接器通過電互連裝置互連,所述電互連裝置緊固到散熱器,
-所述電連接器包括電連接端子,
-所述電連接器布置在所述電互連裝置的一側(cè)上,使得所述端子穿過所述電互連裝置以從所述電互連裝置的另一側(cè)露出,所述端子在所述另一側(cè)電連接到所述電互連裝置,
-所述電互連裝置經(jīng)由露出所述電連接端子的所述側(cè)緊固到所述散熱器出;
-所述散熱器的接納電互連裝置的表面具有至少與電連接端子齊平的空腔,以便避免電連接端子和散熱器之間的電接觸。
以這種方式,特別是在將光源安裝在機動車輛前照燈中的具體應(yīng)用的背景下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以使用單部件連接器,其包括連接端子和電連接線束,連接端子和電連接線束以緊固的且因此可靠的方式在連接器本身內(nèi)互連,將所述連接器緊固到電互連裝置(例如印刷電路板),并將印刷電路板緊固到散熱器,而借助于空腔,連接觸點不與散熱器表現(xiàn)出任何機械或電氣問題,以便之后將散熱器放置在前照燈中的載體上。以這種方式,可以省去安裝連接器的第二部分的步驟,繼而省去測試兩個部分之間的電連接的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的各種實施例,以下可能一起或單獨地進行:
-所述電子部件設(shè)置在所述散熱器上,并且所述電子部件電連接到所述電互連裝置。
-所述電子部件設(shè)置在所述電互連裝置上并與所述電互連裝置電連接。
-所述電互連裝置與所述散熱器熱接觸。
-所述空腔具有一深度,使得能夠在所述端子和所述散熱器之間留出足夠大的空間,以防止端子和散熱器之間的電弧。
-所述電子部件包括至少一個半導(dǎo)體發(fā)射器芯片,優(yōu)選地為發(fā)光二極管。
-所述散熱器基本上為l形。
-所述電互連裝置通過由所述散熱器形成的l形件的臂中的一個固定到所述散熱器。
-所述散熱器包括孔。
-所述散熱器的空腔通過模壓形成。
-所述散熱器的所述空腔包括用于排出任何積聚的水的孔。
-所述端子和所述電互連裝置之間的電連接通過波峰焊接或推入式接觸而獲得。
本發(fā)明還涉及一種照明裝置,特別是用于機動車輛的照明裝置和/或信號裝置,其包括這種所述的模塊。根據(jù)各種實施例,以下可能一起或單獨地進行:
-所述照明裝置,特別是用于機動車輛的照明裝置和/或信號裝置,所述照明裝置包括載體和根據(jù)本發(fā)明所述的模塊,所述模塊固定到所述照明裝置的所述載體。
-所述模塊經(jīng)由所述散熱器緊固到所述載體。
-所述散熱器經(jīng)由l形件的另一臂固定到所述載體。
-所述載體為照明裝置的反射器。
附圖說明
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將從以下通過附圖指示并通過附圖示出的詳細(xì)描述中顯現(xiàn),其中:
-圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的模塊的一個實施例的透視剖面圖;
-圖2示出了圖1的模塊的剖視圖;
-圖3示出了前述模塊的稱之為腹側(cè)的透視圖;
-圖4示出了前述模塊的稱之為背側(cè)的透視圖;
-圖5示出了前述模塊在已經(jīng)安裝在照明裝置,特別是用于機動車輛的照明和/或信號裝置的載體部件上之后的透視圖。
具體實施方式
在說明書的其余部分中,具有相同結(jié)構(gòu)或類似功能的元件使用相同的附圖標(biāo)記來引用。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的模塊的透視圖和剖面圖,圖2示出了相同模塊的僅剖面圖,并且圖3示出了同一模塊的透視圖。
該裝置包括電互連元件1,例如印刷電路板類型或pcb類型的電互連元件,電子部件2緊固和/或互連到該電互連元件1。這些電子部件包括例如一個或多個半導(dǎo)體發(fā)射器芯片,優(yōu)選在應(yīng)用于照明裝置,特別是用于機動車輛的照明和/或信號裝置的情況下的發(fā)光二極管。
印刷電路板1承載至少一個連接器3,該連接器3設(shè)置在電路板的一側(cè)11上并且旨在確保電路板和電線束4之間的電連接,以建立與車輛的其余部分的電連接。
在所示的實施例中,連接器3包括單個殼體31,電接觸形成裝置和連接線4緊固到所述殼體,電接觸形成裝置例如為從殼體突出的連接端子或腳32以及連接線4。連接線4和端子32被緊固到殼體31的內(nèi)部并且分別相互電連接,也就是說原則上一個端子連接到一個單根的連接線。
端子32穿過電路板1,以便與電路板11的另一側(cè)12上的電路板所承載的電路電連接,所述另一側(cè)12與一側(cè)11相對,并被稱為突出側(cè)。到電路板的該連接可以例如通過波峰焊接工藝來建立,這也將確保連接器被保持就位。波峰焊優(yōu)選是選擇性的,也就是說,它僅涉及選定的區(qū)域。也可以使用推入式接觸來建立連接。
板1緊固到散熱器5,用于散發(fā)由電子部件2產(chǎn)生的熱。板1優(yōu)選地與散熱器5熱接觸。散熱器5由如下的材料制成:其為良好的熱導(dǎo)體,優(yōu)選便宜、不過重且易于制造,例如金屬,優(yōu)選鋁。
在附圖所示的實施例中,至少一個部件2例如通過粘結(jié)緊固到散熱器5自身,該部件通過使用例如金屬(未示出)的電連接線跳躍(jumping)電連接到板1。該實施例使得可以優(yōu)化部件2的冷卻。在一個變型中,部件2可以由板1承載并且例如被焊接。
繼續(xù)參考圖中所示的示例,散熱器5具有大體形狀為“l(fā)”的基本形狀,板1布置在l形件的一個臂54上,在所謂的腹側(cè),即朝向l的內(nèi)側(cè)定向的一側(cè)。l形件的另一個臂標(biāo)記為55。散熱器設(shè)置有至少布置在l形件的臂55上的散熱片51,并且在所示的變型中散熱片設(shè)置于l形件的每個臂上,以便于散熱。所述散熱器還設(shè)置有不加區(qū)分地標(biāo)記為52的各種孔或凸起,這些孔或凸起用于將板1緊固到散熱器并用于隨后緊固散熱器5,和/或用于允許空氣流通。
根據(jù)本發(fā)明,散熱器5還包括空腔53,優(yōu)選地為凸起,所述空腔至少垂直于連接器3的端子32朝向由散熱器形成的l形件的背側(cè)或外側(cè)延伸,以便在端子和散熱器之間形成空間以便容納端子,同時避免端子和散熱器之間的任何電接觸。優(yōu)選地,凸起53具有這樣的深度,使得其在端子和散熱器之間留出足夠大的空間,以防止這些元件之間的任何電弧風(fēng)險。大約一毫米的空間適合于機動車照明應(yīng)用。
以這種方式,可以使用設(shè)置有端子的單個連接器3,所述端子穿過電路板并且通過諸如波峰焊接的工藝連接到其上,引起保持為緩和的并允許使用較便宜的部件以及材料的溫度升高;該單個連接器易于使用、可靠并且不需要如在兩部分連接器的情況下的任何后續(xù)的測試連接的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的這種構(gòu)造還使得可以避免在散熱器5和板1之間使用任何粘合劑,該粘合劑也將是電絕緣的。
應(yīng)當(dāng)注意,由板1承載的電互連跡線將必須與凸起53垂直地布置在板1的側(cè)面11上或布置在板1的側(cè)面12上。
圖4示出了前述模塊的另一透視圖,其中可以看到散熱器5的背側(cè),也就是說,其朝向l形件的外側(cè)翻轉(zhuǎn)的側(cè)面。
在該圖中,可以看到l形散熱器5。各種凸起和緊固孔52已經(jīng)示出在l形件的臂54的背側(cè)上,并且示出了連接線束4和與連接器3的連接端子(在該圖中不可見)相對地定位的凸起53。
還示出了l形件的臂55,例如設(shè)置有兩個連接孔52和兩個翅片51。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的裝置在其已經(jīng)安裝在照明裝置的載體部件(例如機動車輛前照燈的反射器)上之后的透視圖。
在該圖中,散熱器5以與圖4中類似的視圖示出,以局部視圖示出安裝在反射器6上。
反射器6的上部例如包括兩個滑軌61和62,承載光源(在圖中不可見)的散熱器5的臂55的上部插入到其中,使得所述光源照射反射器的內(nèi)部。多個凸起52使得散熱器5的臂55能夠緊固到反射器6的滑軌61、62。
散熱器也可以通過其臂54固定到反射器6,臂54的孔52接收例如螺紋裝置(例如螺紋螺釘或桿)。
通過這種安裝,散熱器5和由此承載的元件被持久和可靠地緊固到反射器6,而不存在連接器3或凸起53妨礙或阻止緊固或顯著地增加組件的體積。凸起53還構(gòu)成對連接器3的端子的機械保護。
在一個變型實施例中,取決于根據(jù)本發(fā)明的裝置插入其中的前照燈的最終取向,有可能在凸起53中形成孔,以便如果凸起向下朝向時排出任何積水。然而,這些孔必須保持較小,以便不限制散熱器5提供的散熱。
在另一變型實施例中,線束4可以由一個通常被稱為一個“花線(flex)”的柔性印刷電路板來代替,在其上的電線通過印刷導(dǎo)電跡線來代替。