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具有互连的PCB组件的照明模块制造技术

技术编号:42898168 阅读:10 留言:0更新日期:2024-09-30 15:15
本发明专利技术涉及一种能够执行前照明功能的汽车照明模块(400,800)。该照明模块(400,800)包括:至少一个第一印刷电路板组件(PCBA)(105),该第一印刷电路板组件安装有至少一个光源;散热器,该散热器适于消散热量;至少一个第二PCBA(110),其中该至少一个第一PCBA(105)由散热器支撑;以及一个或多个反射器。第一PCBA(105)和第二PCBA(110)通过可弹性变形的弹性连接器(115)互连。弹性连接器(115)的第一端(120)固定至第一PCBA(105),并且第二端(125)适于借助于弹性连接器的弹性变形而压靠第二PCBA(110)的接触区,以便在第一PCBA(105)与第二PCBA(110)之间建立连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及车辆灯中的照明模块,具体地涉及汽车照明模块中pcb组件的互连。


技术介绍

1、印刷电路板(或pcb)用于机械地支撑并使用从层压到非导电基板上的铜片蚀刻的导电通路或迹线来电连接电子部件。pcb被广泛用于不同的行业,是一种用于减少电子部件之间的电缆布线、减小装置的尺寸和重量、以及提高可靠性的技术。装有电子部件的pcb被称为印刷电路板组件(pcba)。pcb通常装有功率部件,比如发光二极管(led)或任何其他半导体器件。pcb通常被称为光源支撑件或基板。

2、在机动车辆灯中,可能需要使用多于单个pcb来容纳不同的电子部件和对应的控制电路系统等,并且因此需要将pcb电连接。

3、例如,在常规车辆照明模块中,驱动电路和控制电路被布置在照明模块外部并且使用布线线束连接到照明模块的pcb。这是昂贵的并且在照明模块中需要更多的空间。然而,在一些紧凑的照明模块中,驱动电路和控制电路只能布置在具有高散热特征的pcb、比如绝缘金属基板(ims)pcb上。这种pcb通常在其表面上包括单个可用铜层,这使得在imspcb上布置驱动和控制电路系统复杂和/或成本高。因此,寻求允许将ims pcba连接至另一种类型的pcba的连接。

4、将这两个pcb电连接和物理连接的一种常规技术是通过使用布线线束。然而,添加布线线束来连接这两个pcb是昂贵的,并且需要更多的空间来容纳通常体积较大的连接器、和导线。随着车辆灯小型化的需求以及还由于车辆灯中的光学约束和机械约束,可能需要通过在车辆灯中占用较少空间的不同手段来连接pcb。进一步地,布线线束的成本随着待连接的pcb数量的增加而增加。此外,布线线束的使用是复杂的,因为它意味着复杂的组装步骤。这种复杂性引起线束组件的可重复性问题,这可能是电磁兼容性(emc)和其他品质问题的来源。此外,线束的体积大并且因此可能不利于产品包装。因此,使用常规手段(比如布线线束)互连pcb在构建组件所需的空间、体积、成本、复杂性和劳动力方面产生不利影响。特别地,现代前照灯必须符合深度约束和高度约束,用导线线束无法实现这一点。深度典型地是沿着模块被设计安装所在的车辆的前进主轴线测量的;对于比如近光和远光等功能,其与模块被设计成投射光所沿的主光轴紧密相关。高度典型地是沿着模块被设计安装所在的车辆的竖直轴线测量的。

5、用于连接pcb的其他技术包括刚性连接器,也就是说,不包括导线的连接器,比如插头和插座连接器、卡式边缘连接器等。在这些技术中,连接器被安装在每个pcb上并且适于与另一个这样的连接器机械地和电气地配合。由于这些连接器的刚性,因此它们产生了定位约束并且需要附加的组装劳动力;此外,这种刚性连接器助长了在车辆运行过程中由于振动而产生的机械应力。因此,刚性连接器产生设计约束,从而导致成本、体积和复杂性增加。特别地,这样的连接器可能导致组装过程复杂,这意味着可靠性风险和成本增加。

6、在连接这两个pcb时,还需要有效地消散由安装在pcb上的电子或电气部件产生的热量。特别地,用于前照明功能(例如:近光功能、远光功能、矩阵光束和像素光束功能等)的pcb承载高功率电子部件并且产生更多热量,因此需要有效地消散热量,同时确保pcb之间的适当连接。

7、这些问题在被设计用于高性能的前照明功能(包括远光、近光、以及分段远光功能(比如矩阵光束和像素光束))的汽车照明模块的背景下是最突出的。作为参考,低性能前照明功能典型地包括日间行车灯(drl)、示廓灯(pl)和转向指示器(ti)。

8、进一步地,pcb中的任何一个都可以直接安装到散热器以便改善照明模块的热性能,尤其是当所述pcba包括光源时。特别地,对于高性能的前照明功能,光源的额定功率与用于低性能照明功能的光源相比通常较高。这种组件占据的pcba的面与光源所在的pcb的面相反,使得无法植入连接器,并且对连接器在pcba上的位置产生约束,这是通过使用至少一个弹性连接器能非常有利地解决的。

9、进一步地,反射器典型地至少部分地在这些pcb中的任一个上转位(index)和/或安装在其上,使得它们在所述pcba的光源上方被准确地调整,因此产生改善的光学性能。这种组件占据光源所在的pcb的面的大部分,无法用于连接目的,并且对连接器在pcba上的位置产生附加约束,这是通过使用至少一个弹性连接器能非常有利地解决的。

10、有利的是设计一种系统,该系统将完全消除对布线线束和常规连接器的需要,但仍然提供pcb之间的电互连,特别是在高性能照明模块的背景下。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种车辆照明模块,其中pcb通过消除了对布线线束和常规连接器的需要的机构互连,但仍然提供pcb之间的机械互连和电互连,同时满足车辆照明装置的热约束和光学约束、以及电磁兼容性(emc)约束。

2、本专利技术的另一目的是提供一种允许在车辆照明装置中使pcb的组装自动化的机构。

3、本专利技术的又一目的是提供一种用于连接pcb的机构,该机构复杂程度较低、成本较低并且在照明模块中并且由此在车辆照明装置中需要的空间较小。

4、根据本专利技术的实施例,提供了一种能够执行前照明功能的汽车照明模块,该汽车照明模块包括:

5、·至少一个第一印刷电路板组件(pcba),该第一印刷电路板组件安装有至少一个光源;

6、·散热器,该散热器适于消散由该至少一个光源产生的热量;至少一个第二印刷电路板组件(pcba),其中,该至少一个第一pcba和/或该至少一个第二pcba由散热器支撑;以及

7、·一个或多个反射器,该一个或多个反射器被布置成反射由该至少一个光源发射的光。

8、根据本专利技术,第一pcba(105)和第二pcba(110)通过至少一个弹性连接器(115)互连,该至少一个弹性连接器包括第一端(120)和与第一端(120)相反的第二端(125),该至少一个弹性连接器是可弹性变形的,其中,弹性连接器(115)的第一端(120)固定至第一pcba(105)或第二pcba(110),并且第二端(125)适于借助于弹性连接器(115)的弹性变形分别压靠第二pcba(110)或第一pcba(105)的接触区(135),以便将第二端(125)接合到接触区(135)并且由此建立第一pcba(105)与第二pcba(110)之间的连接。

9、换言之,该至少一个弹性连接器的第一端被固定到第一pcba或第二pcba中的一者,并且第二端借助于该至少一个弹性连接器的弹性变形压靠第一pcba或第二pcba中的另一者的接触区。

10、因此,根据本专利技术,pcba通过该至少一个弹性连接器连接并且消除了对布线线束的需要。因此,使用该至少一个弹性连接器的pcba之间的连接复杂程度较低、成本较低并且占用的空间较小。进一步地,与昂贵的布线线束相比,可以使用弹性连接器以更低的成本来连接更多数量的pcba。因此,可以通过使用弹性连接器将pcba互连来使采用更多数量的pcba的照明本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种能够执行前照明功能的汽车照明模块(400,800),所述汽车照明模块(400,800)包括:

2.如权利要求1所述的汽车照明模块(400,800),其中,所述至少一个弹性连接器(115)中的至少一个弹性连接器是具有一个或多个弯曲部的金属舌片。

3.如前述权利要求中任一项所述的汽车照明模块(400,800),其中,所述弹性连接器(115)将所述第一PCBA(105)上的所述至少一个光源与布置在所述第二PCBA(110)上的电子电路系统电连接。

4.如前述权利要求中任一项所述的汽车照明模块(400,800),其中,所述第一PCBA(105)是IMS PCBA,并且所述第二PCBA(110)是FR4 PCBA。

5.如前述权利要求中任一项所述的汽车照明模块(400,800),其中,所述第二PCBA至少部分地由所述散热器支撑。

6.如前述权利要求中任一项所述的汽车照明模块(800),其中,所述第一PCBA(105)和所述第二PCBA(110)是水平布置的。

7.如权利要求1至5中任一项所述的汽车照明模块(400),其中,所述第二PCBA(110)相对于所述第一PCBA(105)成角度并且在所述一个或多个反射器(410)上方延伸,所述一个或多个反射器至少部分地由所述第一PCBA(105)支撑。

8.如权利要求1至7中任一项所述的汽车照明模块(400),其中,所述弹性连接器(115)的第一端(120)焊接或熔接到所述第一PCBA(105)的顶侧上,并且所述弹性连接器(115)的第二端(125)接合到布置在所述第二PCBA(110)的底侧上的接触区。

9.如权利要求1至7中任一项所述的汽车照明模块(400,800),其中,所述弹性连接器(115)的第一端(120)焊接或熔接到所述第二PCBA(110)的顶侧上并且延伸穿过所述第一PCBA(105)的孔,以便将所述弹性连接器(115)的第二端(125)连接到所述第一PCBA(105)的顶侧。

10.如权利要求1至7中任一项所述的汽车照明模块(800),其中,所述弹性连接器(115)的第一端(120)焊接或熔接在所述第一PCBA(105)的顶侧上,并且所述弹性连接器(115)的第二端(125)接合到布置在所述第二PCBA(110)的顶侧上的接触区。

11.如前述权利要求中任一项所述的汽车照明模块(400,800),其中,所述接触区和/或所述弹性连接器的第二端镀有金饰面。

12.如前述权利要求中任一项所述的汽车照明模块(400,800),其中,所述第一PCBA(105)和所述第二PCBA(110)通过并排布置的多个弹性连接器连接。

13.一种车辆前照灯,包括如权利要求1至12中任一项所述的汽车照明模块(400,800)。

14.如权利要求13所述的车辆前照灯,其中,所述一个或多个反射器适于将光直接朝向倾斜的出射透镜反射。

15.如权利要求13或14所述的车辆前照灯,其中,所述第一PCBA(105)和所述第二PCBA(110)按阶梯式布置以便遵循所述出射透镜的倾斜度,并且其中,所述第二PCBA安装有至少一个光源。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种能够执行前照明功能的汽车照明模块(400,800),所述汽车照明模块(400,800)包括:

2.如权利要求1所述的汽车照明模块(400,800),其中,所述至少一个弹性连接器(115)中的至少一个弹性连接器是具有一个或多个弯曲部的金属舌片。

3.如前述权利要求中任一项所述的汽车照明模块(400,800),其中,所述弹性连接器(115)将所述第一pcba(105)上的所述至少一个光源与布置在所述第二pcba(110)上的电子电路系统电连接。

4.如前述权利要求中任一项所述的汽车照明模块(400,800),其中,所述第一pcba(105)是ims pcba,并且所述第二pcba(110)是fr4 pcba。

5.如前述权利要求中任一项所述的汽车照明模块(400,800),其中,所述第二pcba至少部分地由所述散热器支撑。

6.如前述权利要求中任一项所述的汽车照明模块(800),其中,所述第一pcba(105)和所述第二pcba(110)是水平布置的。

7.如权利要求1至5中任一项所述的汽车照明模块(400),其中,所述第二pcba(110)相对于所述第一pcba(105)成角度并且在所述一个或多个反射器(410)上方延伸,所述一个或多个反射器至少部分地由所述第一pcba(105)支撑。

8.如权利要求1至7中任一项所述的汽车照明模块(400),其中,所述弹性连接器(115)的第一端(120)焊接或熔接到所述第一pcba(105)的顶侧上,并且所述弹性连接器(115)的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·弗雷尼哈德P·普拉凯斯
申请(专利权)人:法雷奥照明公司
类型:发明
国别省市:

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