用于机动车辆照明模块的热沉装置的制作方法

本发明涉及尤其用于机动车辆的照明和光信号领域。

背景技术：

在用于机动车辆的照明和光信号领域中，使用基于发光半导体部件(例如发光二极管，LED)的光源变得越来越普遍。当具有至少等于阈值(被称为直流电压)的值的电压施加到其端子时，LED部件发射光线。

以已知的方式，用于机动车辆的照明模块的一个或多个LED经由包括转换器电路的电源控制机构被供电。电源控制机构被配置为将例如由诸如电池的机动车辆的电源输送的第一强度的电流转换为具有与第一强度不同的第二强度的负载电流。负载电流通常具有恒定的强度。

将多个机动车辆照明功能(例如白天行车灯(DRL)功能，远光灯功能或其他功能)集成到同一个照明模块中变得日益普遍。因此，每个模块的转换器数量以及这些部件在模块中产生的热都会增加。因此需要有效的散热装置。鉴于用于机动车辆的照明模块的有限空间所施加的体积限制，然而重要的是热沉具有紧凑的尺寸并且重量较轻。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提出克服上述问题的解决方案。具体而言，本发明提出了一种具有较高导热率的轻质热沉装置，并且在优选实施例中轻质热沉装置能够安装在多个定向上，同时确保由用于机动车辆的照明模块的电子部件产生的热的良好耗散。

本发明的一个主题是用于机动车辆照明模块的热沉装置。该装置包括基部，所述基部旨在在第一面上接收印刷电路板并且在相反的第二面上包括散热装置。该装置的特征在于，散热装置包括由至少一个金属片材的折叠部而形成的冷却翅片，所述散热翅片通过在折叠部中的至少一个和基部之间的附接连接到基部。

基部可以优选地形成装置的主要热沉。

基部可以优选由冲压铝制成。基部可有利地具有大致平坦的几何形状。基部可以优选具有大致矩形的轮廓。基部可以优选地用于在其一个面上接收印刷电路板。印刷电路板可以包括用于控制对照明模块的光源的电力供应的电路，该电路尤其能够控制对这些光源的电力供应，以便选择性地实现多个照明功能，例如远光照明，近光照明，日间行车灯或位置灯。

冷却翅片可以优选由铝制成。

金属片材可以优选具有小于1mm，优选为0.6mm的厚度。耗散翅片可以优选地由一个或多个包覆层和滚花铝片材形成。

冷却翅片相对于基部的高度可以优选在15mm和25mm之间。

基部和/或冷却翅片可以优选具有在180W/(m·K)和230W/(m·K)之间的导热率。

散热翅片可以优选地在平行于基部的至少两个不同方向上延伸。

该装置可以优选地包括多个冷却翅片，其中至少两组翅片沿彼此垂直的两个方向延伸。

所述多个翅片可以包括第一组翅片和第二组翅片，所述第一组翅片沿着平行的且与基部相对的两个第一边缘在基部的周边延伸，所述第二组翅片沿着平行的且与基部相对的并且特别垂直于第一边缘的两个第二边缘在基部的周边延伸。视情况而定，所述多个翅片可以包括第三组翅片，第三组翅片在所述基部的中心区域中且在平行于所述第一组翅片的方向上延伸。

该装置可以优选地包括多个冷却翅片，该多个冷却翅片沿从基部的中心部分开始的多个方向径向延伸。

该装置可以优选地包括位于冷却翅片和基部之间例如由硅树脂制成的热界面。

冷却翅片可以优选地结合到装置的基部。可以在聚合炉中使用聚合粘合剂来实现结合。粘合剂可以优选为具有较高导热率的粘合剂。

可选地，冷却翅片可以通过钎焊连接到基部。钎焊可以优选通过氧化铝执行。

基部可以优选地在其第一面上包括用于将印刷电路板附接至该面的压接栓钉。压接栓钉可以优选通过冲压形成。

该装置可以进一步包括由冲压铝制成的盖，该盖旨在以密封的方式附接到基部的第一面。盖的导热率可以优选在180W/(m·K)和230W/(m·K)之间。

盖可以优选通过垫圈连接到基部。垫圈可以例如由橡胶制成。

盖可以优选地包括允许访问装置内部的孔口，也就是说访问用于接收印刷电路板的空间的孔口。该孔口使得例如可以实现从装置外部到印刷电路板的电连接。

该装置可以优选地包括优选由塑料制成的用于覆盖冷却翅片的保护格栅。

本发明的另一主题是一种用于机动车辆的照明模块，其包括至少一个基于半导体元件的光源和包括用于控制对光源的供电的电路的印刷电路板。照明模块的特征在于，印刷电路板连接到模块的热沉装置，该装置是根据本发明的装置。

装置的基部可以优选地包括用于将装置附接在模块中的机构。

印刷电路板可以优选地通过热沉装置的盖以密封方式被覆盖。

本发明的设置是有利的，因为它们能够提出一种紧凑且轻便的热沉装置，该热沉装置仍然具有显著的散热能力。这是由于使用冲压和/或折叠的高导电率的铝来制造装置的部件。与使用包含高百分比添加剂的注射铝的已知解决方案相比，可以观察到约30％的生产成本节省和约40％的重量减少。当使用聚合粘合剂将翅片结合到热沉装置的基部时，结合步骤能够与印刷电路板的结合一起执行。翅片在多个方向上的布置确保了空气能够独立于装置在机动车辆的照明模块内的定向和位置而在翅片之间流动。这改善了这种模块的设计自由度，同时确保了模块的有源部件产生的热的良好耗散。散热能力可以通过调整翅片的尺寸来调节，尤其是调整它们相对于装置的基部的高度。

附图说明

借助于描述和附图将更好理解本发明的其它特征和优点，其中：

-图1是根据本发明的一个优选实施例的装置的仰视透视图；

-图2是根据本发明的一个优选实施例的装置的俯视透视图；

-图3是根据本发明的一个优选实施例的包括印刷电路板的装置的俯视透视图；

-图4是根据本发明的一个优选实施例的包括盖的装置的俯视透视图；

-图5是根据本发明的一个优选实施例的装置的俯视透视图；

-图6是根据本发明的一个优选实施例的装置的仰视示意图。

具体实施方式

在以下描述中，将使用相似的附图标记来描述本发明的各种实施例中的类似概念。因此，数字100,200,300描述了根据本发明的三个不同实施例中的热沉装置。

除非另外指定，否则针对一个给定实施例详细描述的技术特征可以与在通过非限制性示例描述的其他实施例的上下文中描述的技术特征相结合。

图1示出了根据本发明的第一示例性实施例的用于机动车辆照明模块的热沉装置100。该装置包括具有大致平坦的几何形状的基部110，该基部优选地由基本上纯铝制成并且具有介于180W/(m·K)和230W/(m·K)之间的导热率。在所示的例子中，基部具有大致矩形形状的轮廓。基部构成装置的主要热沉元件。所示的向下指示的第一面112用于容纳未示出的印刷电路板。印刷电路板可以例如包括照明模块的光源。这可能涉及基于半导体部件的光源，例如发光二极管，LED。作为替代，印刷电路板可以包括用于控制对这些光源进行电力供应的电路。这种电路的转换器(例如光源)在它们工作时通常产生极大的热，装置100的热必须能够耗散。

与第一面112相反且如图所示向上的第二面114包括冷却翅片120，冷却翅片120通过至少一个折叠部与基部之间的附接的方式连接到基部。在所示的示例中并且根据一个优选实施例，翅片在不同但平行于基部110的平面的至少两个方向上延伸，以便形成气流通道或凹槽。在所示的示例中，这些是大致彼此垂直的两个方向A，B。冷却翅片140由金属板的折叠部形成。该板优选具有小于1毫米的较薄的厚度，例如0.6毫米。有利的是，它也由铝制成并且具有在180W/(m·K)和230W/(m·K)之间的较高导热率。耗散翅片可以由一个或多个包覆层和滚花铝片材形成。折叠部的高度取决于预期的应用。折叠部的较高的高度意味着翅片相对于环境空气的更大的热交换面积，和因此装置的更好的散热能力。举例来说，折叠部的高度可以在15mm和25mm之间。冷却翅片连接到基部110的面114，以确保两个元件之间良好的机械强度和良好的热连接。该连接优选通过使用聚合粘合剂进行结合来产生，该聚合粘合剂在将该装置放入聚合炉中时固化。可选地，在不会偏离本发明的范围的情况下，可以考虑翅片120和基部110之间的其他附接，特别是通过钎焊所讨论的两个部件进行的附接。如图1所示，多组翅片，每个方向A和B上的两个翅片可以由同一个铝片材折叠。可选地，每组翅片或每个翅片可以由专用铝片材折叠而成。未示出的优选由塑料制成的保护格栅可以设置成覆盖冷却翅片，以便在发生任何机械冲击时保护它们。

图2示出了与装置100的基部110的面114相反的第一面112。该面用于容纳包括主动发热电子元件的印刷电路板。在所示的示例中，面112包括压接栓钉113，压接栓钉113旨在与用于该目的的印刷电路板的基板中提供的孔洞相互作用。压接栓钉113优选通过冲压形成基部110的由铝制成的板形成。为了保证这种效果，必须为基部提供至少3mm至4mm的厚度。图3以举例的方式示出了印刷电路板10，但未示出其由栓钉113保持的电子部件。压接使得可以确保印刷电路板的基板与基部110之间的良好的机械强度和良好的热接触，以保证两个元件之间的热交换。可选地或除压接之外，印刷电路板可以使用导热粘合剂(例如聚合粘合剂)结合在基部110的面112上。

首先在其上产生热的印刷电路板与装置100的基部110之间交换热。接下来，通过基部110和冷却翅片120之间的热连接，热传递到所述冷却翅片。冷却翅片与周围空气有很大的热交换面积，这可以耗散热。

图4的图示再次示出包括基部110的装置100，在基部的一个面114上附接有冷却翅片120。基部110的相反面112被盖130覆盖。盖保护覆盖在面112上的印刷电路板免受机械冲击和可能的电磁干扰。它也可能有助于装置的整体散热能力。为此，有利的是，盖130由轻质金属，例如铝，制成的板形成。通过使用合适的工具冲压获得板的形状。所使用的铝的变体优选具有介于180W/(m·K)和230W/(m·K)之间的导热率。盖的下边缘可以以已知的方式与基部110的边缘相互作用以便连接两个元件。其他机械连接机构，例如卷边，以及优选还有热连接机构在本领域中本身是已知的，并且实现它们在本领域技术人员的已知范围内。为了保证基部120和盖130之间的连接的密封性，可以在接头处安装例如由橡胶制造的图4所示的垫圈134。在所示的示例中，盖包括允许访问装置的内部的孔口132，也就是说允许访问容纳在装置的面112上的印刷电路板的孔口132。孔口132例如能够实现从装置外部到印刷电路板的电连接。

图5示出了根据本发明的热沉装置200的另一个实施例。该装置包括具有大致平坦的几何形状的基部210，该基部优选地由铝制成并且具有介于180W/(m·K)和230W/(m·K)之间的导热率。显示为向上的第一面212旨在容纳未示出的印刷电路板。与第一面212相反且图示为向下的第二面214包括冷却翅片220，冷却翅片220在不同但平行于基部210的平面的至少两个方向上延伸。面212具有以下特定特征：凹部216是通过冲压基部210而生产的。当热沉装置200旨在在其中容纳印刷电路板时，这样的配置是有利的，印刷电路板包括安装在这两个平坦表面上的电子部件。当印刷电路板被接收在面212上时，安装在印刷电路板的面向面212的那个面上的电子部件然后被容纳在凹部216中。替代几何形状显然可以根据相同的原理提供并通过适当的冲压生成，而不会偏离本发明的范围。

图6示出了根据本发明的热沉装置300的另一实施例的俯视示意图。显示了基部310的面314。这是冷却翅片320所连接的面。作为示例，与前面的例子相比，示出了冷却翅片的替代布置。翅片320从基部310的中心部分径向延伸，以形成星形或圆形结构。围绕中心径向相对的每对冷却翅片都朝向一个方向定向。能够设想用于布置冷却翅片的其他几何形状。冷却翅片延伸所在的更多方向通常意味着在将装置300定位和定向在照明模块内的可能性方面更加灵活。在环境气流方向数量较多的情况下，冷却翅片与环境空气之间的热交换概率通常较高。