用于pcb之间连接的连接线、led组件、灯具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于PCB之间连接的连接线、LED组件、灯具。用于PCB之间连接的连接线包括位于两端处的用于固定在待连接的PCB上的固定部（101、102）以及位于固定部之间的连接部（103），连接部（103）形成为具有用于减小热膨胀或热收缩所产生的应力的至少一个弯曲部分。根据本发明的连接线可以通过将多个PCB连接在一起，从而可以用于实现LED的线型灯，并且以简单的结构实现吸收来自于PCB的热膨胀或收缩的变化所产生的应力。
【专利说明】用于PCB之间连接的连接线、LED组件、灯具
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于PCB之间连接的连接线、LED组件、灯具。
【背景技术】
[0002]LED作为一种新光源，由于其具有效率高、光色纯、能耗低、寿命长、可靠耐用、污染少、控制灵活等优点，因而得到了广泛应用。
[0003]通常，LED设置于PCB上，从而通过PCB对LED进行驱动。人们可以根据使用场合的需要而将LED灯具形成为不同的形状，例如将LED灯具形成为圆型灯具或者直线型灯具。
[0004]特别地，直线型灯具的使用越来越广泛。但是，由于技术和经济的限制，长度较长的PCBA (印刷电路板组件)是由多个单个的PCBA组装而成的。一些现有方案中，每两个PCBA之间的连接通过使用焊接一个直的引线或者短电线来实现。对于这种利用直的单个引线(通常是实心的)来实现PCB的连接的方法，由于PCB在使用时会由于其自身和/或LED等产生的热量而产生热膨胀或收缩。当PCB热膨胀时，连接引线在与PCB连接的两个固定端处将向连接线施加压缩力，但是由于连接引线的抗压强度很大，所以连接引线很难被压缩，导致连接引线从固定端处与PCB断开。而当PCB热收缩时，连接引线在与PCB连接的两个固定端处将向连接线施加拉力，但是由于连接引线的抗拉强度很大，所以连接引线很难被拉伸，导致连接线从固定端处与PCB断开。因而，这种已知的连接引线在使用时容易被损坏。
[0005]而在另一些现有方案中，其使用专门的连接器，但这种连接器也不能很好地解决上述热膨胀或收缩的问题，而且这种专门的连接器的结构复杂、成本高，不利于普遍使用。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，从而提供一种用于PCB之间连接的连接线、LED组件、灯具，从而减小或消除热膨胀或热收缩所产生的应力所带来的断裂问题。
[0007]根据本发明的一个方面，提供一种用于PCB之间连接的连接线，连接线包括位于两端处的用于固定在待连接的PCB上的固定部以及位于固定部之间的连接部，连接部形成为具有用于减小热膨胀或热收缩所产生的应力的至少一个弯曲部分。
[0008]进一步地，连接部形成为具有多个弯曲部分，多个弯曲部分相对于固定部交替上升和下降以形成波浪形。
[0009]进一步地，每个弯曲部分均形成为半圆形。
[0010]进一步地，每个弯曲部分均形成为角度为π的正弦或余弦波形。
[0011]进一步地根据以下公式确定所述连接部中的所述弯曲部分的个数f:
[0012]f > Λ L/Λ A
[0013]其中，AL为所连接的两个电路板的两端点之间的距离的变化量，ΛΑ为每个弯曲部分的两端点之间的变形容差。
[0014]进一步地，固定部分别设置为具有直线段，且两端的直线段沿同一直线延伸。[0015]进一步地，连接线为一体形成的金属线。
[0016]进一步地，PCB为用于LED灯的金属基PCB。
[0017]根据本发明的另一方面，一种LED组件，LED组件包括通过根据前述任一种的连接线连接在一起的PCB。
[0018]根据本发明的又一方面，提供一种灯具，该灯具具有根据前述的LED组件。
[0019]进一步地，灯具为直线型灯具。
[0020]通过本发明的各种实施例，至少可以实现以下效果中的一种或多种:
[0021]1、根据本发明，通过简单的结构解决了 LED线型灯的连接问题。在该结构中，应力能够通过连接线的弯曲部分而被减少或消除；
[0022]2、由于收缩或膨胀时的应力被减少或消除，从而避免了已知技术中的断裂问题，从而使得结构稳定，产品的性能可靠且寿命长；
[0023]3、通过连接线的圆形或正弦形或余弦形的弯曲部分，可使得所有点的应力均衡，没有应力集中的点；
[0024]4、连接部的波浪形的弯曲部分有利于在进行固定工艺时将连接线稳定地放置于PCB上，防止了其在固定期间发生滚动，从而利于固定工艺的进行。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出:
[0026]图1示出了根据本发明的引线的示意性形状；
[0027]图2示出了通过根据本发明的引线连接的两个PCB的示意图。
【具体实施方式】
[0028]以下将参照示出了本发明示例性实施例的附图对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以多种不同形式来实施，而不应该仅限于这里所阐述的示例性实施例来构造。当然，提供这些示例性实施例是为了使本公布更全面和完整，并能够向本领域技术人员充分传达本发明的范围。
[0029]下面，将参照附图详细解释本发明。
[0030]请参照图1和2，其中示出了一种用于PCB 10、20之间连接的连接线。连接线包括位于两端处的用于固定在PCB上的固定部101、102以及位于固定部101、102之间的连接部103，连接部103形成为具有用于减小热膨胀或热收缩所产生的应力的至少一个弯曲部分。
[0031]相对于前述的已知的直线形连接线，根据本发明实施例的连接线由于具有弯曲部分，所以能够减小热膨胀或热收缩所产生的应力。具体地说，当PCB热膨胀时，在两个固定端处将向连接线施加压缩力，该压缩力可通过弯曲部分的进一步被压弯而被缓解；当PCB热收缩时，在两个固定端处将向连接线施加拉力，该拉力可通过弯曲部分的略微拉直缓解。也就是说，本发明的引线将PCB的压缩力或拉力通过连接线的变形力而缓解。
[0032]如图1和2所示，连接线可以为一体形成的金属线。优选地，可以将两端的固定部分别设置为具有直线段，且两端的直线段沿同一直线延伸。直线段形状的固定部分可以方便地与PCB板上的焊盘相连接，易于实施与PCB的固定工艺。另外，连接部可形成为具有多个弯曲部分，多个弯曲部分相对于固定部101、102交替上升和下降以形成波浪形。特别地，这种由多个弯曲部分所形成的波浪形可适用于变形量大的PCB的情况，也就是说，多个弯曲部分可以在PCB产生热膨胀或收缩时产生更多的变形，从而通过这种更多的变形来消除由于热膨胀或收缩所引起的力。而且，这种波浪形的形状的设置还具有一个特别有利的优点，即，在进行将连接线固定到PCB上的工艺时，可以将连接线稳定地放置于PCB上，即，波浪形的引线在放置在PCB上时可以形成波浪形的接触，而这种波浪形的接触可以相比于已知技术中的直线形接触来说能够使得固定工艺更容易完成。具体地说，在前述的已知的圆柱形的直连接线的情况下，其由于圆柱形的形状而易于在进行焊接固定时发生滚动，这很不利于固定工艺的实施。
[0033]每个弯曲部分可以均形成为半圆形。特别地，这种形状的弯曲部分可使得弯曲部分在成形的时候容易。而且更特别地，在这种形状的弯曲部分的结构中，应力能够更均匀地分散，并且与线的最佳应变能力相符，因而所有点的应力均衡，即，没有应力集中的点，并且应力被降低。优选地，每个弯曲部分可以均形成为角度为η的正弦或余弦波形。这种正弦或余弦波形的弯曲部分除了具有便于成形的优点之外，还能更加利用应力的减少。
[0034]弯曲部分的数量可以根据PCB的不同情况来进行选择。下面，将详细地描述如何选择弯曲部分的数量。
[0035]根据物理原理，在固体被加热之后，长度增加(B卩，所谓的线性膨胀)。在一定温度范围内，物体的长度L在被加热后，物体的伸长量Λ L与温度的上升量Λ t基本上呈正比，并且也与物体的长度L呈正比，通过下列的公式来表达:
[0036]AL= CtXLXAt
[0037]其中，系数α是该固体的线性膨胀系数，也简称线性膨胀系数。
[0038]参照图1和2所示，假设所示的两个电路板长度为LI和L2，且两个电路板的两端点间距离变形量为AL=AL1+AL2。假设连接于两个电路板之间的连接线的弯曲部分中的每一个周期的长度为A,每个弯曲部分的两端点之间的变形容差为ΔΑ,其中，该变形容差Λ A根据连接线的材料、曲线的偏距k等不同而不同，该变形容差例如可以通过对连接线进行相关的实验来确定。则连接部的弯曲部分的个数f基于如下公式确定:f*AA>AL，即f> AL/AA。
[0039]下面，以一种常用的电路板以及由铜制成的正弦形连接线来作为示例说明连接部的弯曲部分的个数的确定。
[0040]本发明涉及的PCB可为用于LED灯的金属基PCB，通常，这种PCB的长度是200mm至300mm。假设两个长度为200mm的PCB板需要连接，并且PCB的线性膨胀系数α =2Χ10—5/。C ;Λ t =最终温度-初始温度=85-25 = 60° C ;两个PCB板的总长度L =200X2=400mmo
[0041]则两个PCB 的长度增加为:Λ L = 2X1(T5/。CX400mmX60。C=0.48mm
[0042]显然，该伸长量明显较大。在已知技术方案中，由于采用的是直连接线，所以连接线没有膨胀的余地，这么大的伸长量将产生很大的应力。本发明为了消除这种应力而设置有弯曲部，通过以下方法选择弯曲部分的数量。
[0043]一般连接线的抗拉强度为大约32MPa，连接线的直径为0.8mm，则其可承受的力为:
[0044]F = 32X 10.2kg/cm2X Ji X0.4X0.4X 10-2X9.8N/kg=15.68N ^ 16N
[0045]因而，如果拉力小于16N，则将连接线与PCB连接的焊盘和连接线可保持稳定且不被损坏。
[0046]在相同的条件下，在施加同样的16N的力下，不同数量的弯曲部分的变形容差如下:
[0047]在连接线具有一个弯曲部分的情况下，连接线的变形容差为0.000380537m,即，大约 0.38mm。
[0048]在连接线具有三个弯曲部分的情况下，连接线的变形容差为0.00058747m, 即，大约 0.58mm。
[0049]在连接线具有五个弯曲部分的情况下，连接线的变形容差为0.00121214m，即，大约 1.2mm。
[0050]也就是说，弯曲部分的数量越多，则在同等的拉力下将具有更大的变形容差。相应地，当在相同的PCB热膨胀/收缩的情况下，弯曲部分的数量越多，可以更好地消除热膨胀/收缩产生的应力。通过上面的计算，对于两个长度为200_的一般PCB板来说，即，这样的两个PCB所产生的变形量通常最大为0.48，一般来说设置有三个弯曲部分就已经可以满足要求。
[0051]当然，也可 以根据不同的情况来适当改变弯曲部分的数量。例如，如果PCB的长度更长，则连接的引线将具有更多个弯曲部分，相应地，如果PCB的长度更小，则连接的引线将具有较少的弯曲部分。例如，当PCB的热膨胀或热收缩变形量为小于0.38mm时，连接部可具有一个弯曲部分。当PCB的热膨胀或热收缩变形量为大于0.38mm且小于0.58mm时，连接部可具有三个弯曲部分。当PCB的热膨胀或热收缩变形量为大于0.58mm且小于1.2mm时，连接部具有五个弯曲部分。
[0052]根据本发明的连接线可以通过将多个PCB连接在一起，从而例如可以用于实现LED的线型灯。根据本发明的连接线结构简单，且能够容易吸收来自于PCB的热膨胀或收缩的变化所产生的应力。
[0053]以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于PCB之间连接的连接线，其特征在于，所述连接线包括位于两端处的用于固定在待连接的所述PCB上的固定部(101、102)以及位于所述固定部(101、102)之间的连接部(103)，所述连接部(103)形成为具有用于减小由所述PCB的热膨胀或热收缩所产生的应力的至少一个弯曲部分。
2.根据权利要求1的用于PCB之间连接的连接线，其特征在于，所述连接部形成为具有多个弯曲部分，所述多个弯曲部分相对于所述固定部交替上升和下降以形成波浪形。
3.根据权利要求2的用于PCB之间连接的连接线，其特征在于，每个所述弯曲部分均形成为半圆形。
4.根据权利要求2的用于PCB之间连接的连接线，其特征在于，每个所述弯曲部分均形成为角度为π的正弦或余弦波形。
5.根据权利要求1至4中任一项的用于PCB之间连接的连接线，其特征在于，根据以下公式确定所述连接部中的所述弯曲部分的个数f:f> AL/ΛΑ其中，AL为所连接的两个电路板的两端点之间的距离的变化量，ΛΑ为每个弯曲部分的两端点之间的变形容差。
6.根据权利要求1至4中任一项的用于PCB之间连接的连接线，其特征在于，所述固定部分别设置为具有直线段，且所述两端的直线段沿同一直线延伸。
7.根据权利要求1至4中任一项的用于PCB之间连接的连接线，其特征在于，所述连接线为一体形成的金属线。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的用于PCB之间连接的连接线，其特征在于，所述PCB为用于LED灯的金属基PCB。
9.一种LED组件，其特征在于，所述LED组件包括通过根据权利要求1至8中任一项所述的连接线连接在一起的PCB。
10.一种灯具，其特征在于，所述灯具具有根据权利要求9所述的LED组件。
11.根据权利要求10所述的灯具，其特征在于，所述灯具为直线型灯具。
【文档编号】F21V23/06GK103775994SQ201210397749
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月18日 优先权日:2012年10月18日
【发明者】程雄杰, 卢元, 汪祖志, 罗亚斌 申请人:欧司朗股份有限公司