汽车照明装置的制作方法

文档序号:16418783发布日期:2018-12-28 18:59阅读:121来源:国知局
汽车照明装置的制作方法

本实用新型涉及一种照明装置,尤其涉及一种汽车照明装置。



背景技术:

随着半导体发光效率的提升、制造成本的下降和使用寿命的提高,其应用范围已经涵盖普通照明、汽车照明、景观照明、背光照明等领域。

适用于汽车远近光照明系统的光源有卤素灯泡、氙气灯泡和LED灯泡。卤素灯泡寿命短,光效低和照射距离短;氙气灯泡光照亮度是卤素灯泡的2倍,电能转化为光能的效率相比卤素灯泡提高了80%,使用寿命可达其10倍;LED灯泡的光效是卤素灯泡的5倍,使用寿命可达其100倍,更具有亮度高、颜色种类丰富、体积小、寿命长等特点。因此,近几年来,LED灯泡己开始逐步替代卤素灯泡和氙气灯泡。

常见的适用于汽车远近光照明系统的LED灯泡结构,包括LED光源、导热柱、覆铜线路板、卡盘、散热器和电源线。LED光源是在陶瓷基板上贴布发光芯片后包裹荧光粉胶形成,再将陶瓷基板贴布在覆铜线路板上,或把CSPLED(Chip Scale Package,芯片级封装、芯片尺寸封装)直接贴布在覆铜线路板上等。散热器通常是带有散热鳍片的金属件或塑料件,散热器远离LED光源的另外一端端面和/或侧面有一风扇,或者是编结铜带,以增加散热器的散热能力。导热柱与散热器相连接,也可以是一体加工成型的导热柱加散热器整体。

上述的LED灯泡结构,由LED光源产生的热量须通过LED光源本身的陶瓷基板、覆铜线路板和导热柱再传导给散热器的鳍片上。显而易见,从LED光源到鳍片的导热路径长,导热热阻高,特别是覆铜线路板是通过粘贴加机械紧固的方式固定在导热柱上,界面热阻大,粘贴用的导热硅脂易老化,覆铜线路板在紧固时易变形,都会导致热阻增加,严重时可导致死灯或加速衰减。

光源厚度由发光芯片、陶瓷基板、覆铜线路板、导热柱所组成,一般发光芯片厚0.1mm、陶瓷基板厚0.38mm、覆铜线路板厚1mm、导热柱厚2mm,合计接近4.96mm,远大于卤素灯的灯丝直径1.5mm左右。由于汽车汽车照明装置的外形及反光系列己经确定,当用LED灯泡替代传统卤素灯时,由于LED灯泡中发光光源的厚度远大于卤素灯灯丝直径,往往会出现照射出去的光形不理想和中心照度不高等问题。

显而言见,目前常用的LED灯泡结构存在明显缺陷,有必要对现有的适用于汽车远近光照明系统的LED灯泡结构进行改进,解决上述问题。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题在于,提供一种导热路径短、光源厚度薄的汽车照明装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种汽车照明装置,包括散热底座、安装在所述散热底座上的导热组件以及与所述导热组件导热接触的光源组件;所述导热组件包括至少一导热柱;所述导热柱的第一端与所述散热底座导热接触,所述导热柱的第二端设有出光孔;所述光源组件包括至少一陶瓷基板、以及设置在所述陶瓷基板上与所述出光孔相对的至少一光源;所述陶瓷基板与所述光源出光方向的同一侧至少有一与所述导热柱导热连接的导热连接面。

优选地,所述导热组件包括两个所述导热柱,两个所述导热柱相对配合,所述光源组件设置在两个所述导热柱的第二端之间。

优选地,所述基板的导热连接面上设有导热盘,所述导热柱上设有与所述导热盘相对的导热垫;所述导热盘与所述导热垫连接,使所述陶瓷基板和所述导热柱导热相接。

优选地,所述光源组件包括一个所述陶瓷基板;所述陶瓷基板的相对两侧上分别设有所述光源。

优选地,所述光源组件包括两个相对配合的所述陶瓷基板;两个所述陶瓷基板相背的一侧上分别设有所述光源。

优选地,所述导热组件还包括至少一导热片;所述导热片的第一端与所述散热底座导热接触,所述导热片的第二端延伸至两个所述陶瓷基板之间;所述导热片第二端的第一表面和/或第二表面与所述陶瓷基板导热连接。

优选地,所述导热组件还包括导向安装柱,所述导向安装柱插接在所述散热底座上并配合在两个所述导热柱的第一端之间,将两个所述导热柱撑开与所述散热底座充分地导热接触。

优选地,所述导热柱与所述陶瓷基板导热连接的表面上设有容置槽,所述容置槽与所述出光孔相连通;所述陶瓷基板设置在所述容置槽内。

优选地,所述导热柱与所述陶瓷基板导热连接的表面上设有走线槽;所述走线槽自所述导热柱的第二端延伸至所述导热柱的第一端。

优选地,所述导热盘与所述导热垫通过焊接连接,焊接包括回流焊接、共晶焊接、热键合、超声键合中的一种或多种组合。

优选地,所述光源包括至少一个半导体发光芯片。

优选地,所述半导体发光芯片被至少一透明胶层所包裹;所述透明胶层掺有一种或多种荧光粉。

优选地,在所述透明胶层上至少有一遮光层;所述遮光层上设有至少一开口,裸露出部分所述透明胶层。

优选地,在所述透明胶层内侧有至少一反光绝缘层;所述反光绝缘层位于所述透明胶层内表面的部分或全部与所述陶瓷基板表面的部分或全部之间;和/或,所述反光绝缘层位于所述透明胶层内表面的部分或全部与所述半导体发光芯片侧面的部分或全部之间。

优选地,所述导热组件还包括至少一导热片;所述导热片的第一端与所述散热底座导热接触,所述导热片的第二端与所述陶瓷基板导热连接。

优选地,所述光源包括至少一个LED或至少一个半导体发光芯片;所述LED包括CSPLED。

优选地,所述汽车照明装置还包括线路板,所述线路板设置在所述导热组件和底座之间,所述光源组件的导线连接至所述线路板上。

优选地,所述底座包括卡盘和散热器;所述导热柱的第一端插接在所述散热器上,所述卡盘套设在所述导热柱的第一端外周。

优选地,所述散热器包括基座、设置在所述基座上和/或基座内的散热件;

所述散热件包括散热孔、散热鳍片、散热编织带、散热叶片和散热风扇中的一种或多种。

优选地,所述散热器上设有安装孔,所述导热柱的第一端插接在所述安装孔中,且所述导热柱第一端的外表面与所述安装孔的内壁面导热接触。

本实用新型的有益效果:将光源直接设置在陶瓷基板表面,并通过设置在陶瓷基板外侧的导热柱来进行导热,相对于现有的汽车照明装置省去了光源组件之间的导热柱及线路板的设置,缩短了导热路径,提高了导热效果,且大大减小了光源厚度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:

图1是本实用新型第一实施例的汽车照明装置的立体结构示意图;

图2是本实用新型第一实施例的汽车照明装置的爆炸图;

图3是本实用新型第二实施例的汽车照明装置的导热组件的结构示意图;

图4是本实用新型第三实施例的汽车照明装置的立体结构示意图;

图5是本实用新型第三实施例中导热组件和光源组件的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1、2所示,本实用新型第一实施例的汽车照明装置,包括散热底座10、安装在散热底座10上的导热组件20、以及与导热组件20导热接触的光源组件30。

其中,导热组件20包括至少一个导热柱21。导热柱21具有相对连接的第一端和第二端,导热柱21的第一端与散热底座10导热接触,从而可进行热量传递,导热柱21的第二端设有出光孔22。

光源组件30可包括至少一陶瓷基板31以及设置在陶瓷基板31上的至少一光源32。光源32与导热柱21上的出光孔22相对,从而光源32发出的光从出光孔22向外射出。陶瓷基板31与光源32出光方向的同一侧有至少一与导热柱21导热连接的导热连接面310,从而光源组件30发光产生的热量通过导热连接面310传递给导热柱21,再传递到散热底座10。

为实现陶瓷基板31与导热柱21的导热连接,陶瓷基板31的导热连接面310上设有导热盘(未图示),导热柱21上设有与导热盘相对的导热垫(未图示),通过焊接等方式将导热盘和导热垫连接,使陶瓷基板31和导热柱21导热相接。焊接方式包括但不限于回流焊接、共晶焊接、热键合、超声键合中的一种或多种组合。

具体地,散热底座10可包括卡盘11和散热器12。散热底座10可通过卡盘11固定在汽车的车灯槽内。导热柱21的第一端插接在散热器12上,卡盘11套设在导热柱21的第一端外周且位于散热器12上方。光源组件30设置在导热柱21的第二端上。

散热器12的中部可设有一安装孔123,导热柱21的第一端插接在安装孔123中。导热柱21与安装孔123的连接紧固方式包括但不限于以下方法中的一种或多种组合:可以通过具有导热性能和可固化粘接剂把二者紧固连接在一起;可以在导热柱21上设置外螺纹,在安装孔123上设置内螺纹,通过螺栓紧固连接在一起,为加强导热,在内外螺纹间可填充导热材料,如导热硅脂等;可以通过导热柱21外径与安装孔123外径的公差配合,把导热柱21紧固在安装孔123内;也可以通过加热安装孔123和冷却导热柱21,利用热膨冷缩原理,把导热柱21紧固在安装孔123内。

散热器12进一步可包括基座121、设置在基座121上和/或基座121内的散热件122。基座121可由上下壳体相配合构成,安装孔123设置在基座121上。散热件122包括散热孔、散热鳍片、散热编织带、散热叶片和散热风扇中的一种或多种。如图2所示,本实施例中,散热件122包括设置在基座121内的散热风扇,还包括设置在基座121上的散热孔。

本实施例中,导热组件20包括两个导热柱21。两个导热柱21相对配合,两个导热柱21长度可以相同或不同,截面形状也可以相同或不同。光源组件30设置在两个导热柱21的第二端之间。两个导热柱21之间可通过铆钉连接、销钉连接、粘接以及螺栓连接等方式中的一种或多种进行连接。

导热组件20的两个导热柱21相对配合后,两个导热柱21可相对贴合在一起,光源组件30封闭在两者之间。或者,两个导热柱21之间可留有缝隙,光源组件30的两侧分别嵌在两个导热柱21上。缝隙小于光源组件30的宽度,因此光源组件30不会从缝隙脱出。

对应两个导热柱21,光源组件30包括一个陶瓷基板31,陶瓷基板31的相对两侧相同位置或不同位置上分别设有光源32,两侧的光源32分别与两个导热柱21上的出光孔22相对。陶瓷基板31相对两侧分别有导热连接面310,并分别与两个导热柱21导热连接。图2所示的陶瓷基板31为双面陶瓷基板。

导热组件20中,导热柱21整体为柱状结构,第一端的形状可为矩形、半圆或圆形等各种形状,第二端的形状也可为矩形、半圆或圆形等各种形状。本实施例中,为便于安装,导热柱21的第一端为半圆形,两个导热柱21相对配合后,两个导热柱21的第一端相对配合形成圆柱端。

进一步地,导热柱21与陶瓷基板31导热连接的表面上可设有容置槽211,陶瓷基板31设置在容置槽211内,从而可固定在导热柱21上。容置槽211位于导热柱21的第二端上,与出光孔22相连通,从而陶瓷基板31设置到容置槽211中时光源32可置于出光孔22中。

两个导热柱21上的容置槽211相对。陶瓷基板31的两侧分别置于两个容置槽211内,陶瓷基板31两侧的两个导热连接面310分别与容置槽211的底面导热相接。

光源组件30中陶瓷基板31的外接焊盘上连接的导线沿着导热柱21穿进散热底座10。对应导线,导热柱21与陶瓷基板31导热连接的表面上还可设有走线槽212,走线槽212连通容置槽211,并自导热柱21的第二端延伸至导热柱21的第一端。光源组件30上连接的导线可置于走线槽212内,沿着走线槽212进入散热底座10。

本实施例中,走线槽212位于导热柱21表面的中部位置,光源组件30对应正负极的导线集中置于走线槽212中,沿着走线槽212穿进散热底座10。

进一步地,本实施例中,导热组件20还包括导向安装柱23。导向安装柱23插接在散热底座10上并配合在两个导热柱21的第一端之间,将两个导热柱21撑开与散热底座10充分地导热接触。

两个导热柱21相向的表面可设有安装槽210供导向安装柱23配合其中。导向安装柱23可以是圆柱形结构,也可以是锥形结构,利于导热组件20在安装孔123上的插接。

光源组件30中,光源32包括至少一个半导体发光芯片。半导体发光芯片的正极和负极分别通过设置在陶瓷基板31上的正极焊盘和负极焊盘、导电电路与陶瓷基板31上设置的外接焊盘电连接。

此外,半导体发光芯片可被至少一透明胶层(未图示)所包裹;透明胶层可为但不限于硅胶、树脂、玻璃釉、油墨以及涂料中的一种或多种组合。透明胶层中可掺有一种或多种荧光粉层,荧光粉包括但不限于YAG、氮化物、氟化物、硅酸盐、氯硅酸盐、铝酸盐、氮氧化物、钨酸盐、钼酸盐、硫氧化物的一种或多种。

透明胶层上还可设有至少一层遮光层(未图示)。遮光层设有至少一开口,裸露出部分透明胶层。遮光层的材料包括铝及其合金、金及其合金、银及其合金、镍及其合金、钛及其合金、玻璃釉、油墨、液体玻璃、涂料、氧化钛、氧化锌、氧化硅、氮化铝、氮化硅以及氧化铝中的一种或多种组合。或者,遮光层的材料包括硅胶、树脂、液体玻璃、玻璃釉、油墨以及涂料中的一种或多种组合,并掺有无机粉末;无机粉末包括微米、亚微米、纳米粒径的玻璃粉、陶瓷粉、金属粉、合金粉、氧化物粉以及氮化物粉中的一种或多种组合。

透明胶层内侧还可根据需要设有至少一反光绝缘层。反光绝缘层位于透明胶层内表面(部分或全部内表面)与陶瓷基板31的表面(部分或全部表面)之间;和/或,反光绝缘层位于透明胶层内表面(部分或全部内表面)与半导体发光芯片的侧面(部分或全部侧面)之间。

如图3所示,本实用新型第二实施例的汽车照明装置,包括散热底座10、安装在散热底座10上的导热组件20以及与导热组件20导热接触的光源组件30。散热底座10、光源组件30均可参考上述第一实施例所述及图1所示。

其中,导热组件20包括相对配合的两个导热柱21,光源组件30嵌设在两个导热柱21的第二端之间并与导热柱21导热连接,从而光源组件30产生的热量可有效地传递至导热柱21,并通过导热柱21传递至散热底座10。导热柱21的第二端设有出光孔22,光源组件30的光通过出光孔22向外射出。

结合图1、3,本实施例与上述第一实施例不同的是:每一个导热柱21上设有两个走线槽212,两个走线槽212分别靠近导热柱21相对的两个侧边。走线槽212连通容置槽211并延伸贯穿导热柱21第二端的端面。

导热柱21上的出光口22部分内侧有一向出光孔22中央延伸的遮光板24,遮光板24可以遮住部分光源32产生的光线,以形成所要求的出光光形。遮光板24底面与光源32之间留有空隙,以避免遮光板24接触到光源32。

光源组件30中,陶瓷基板31每一侧的导热连接面310上通过外接焊盘连接的导线有正极导线和负极导线,正极导线和负极导线分别置于所在导热柱21的两个走线槽212内,沿着走线槽212穿进散热底座10。

如图4、5所示,本实用新型第三实施例的汽车照明装置,包括散热底座10、安装在散热底座10上的导热组件20、以及与导热组件20导热接触的光源组件30。

其中,导热组件20包括至少一个导热柱21。导热柱21具有相对连接的第一端和第二端,导热柱21的第一端与散热底座10导热接触,从而可进行热量传递,导热柱21的第二端设有出光孔22。

光源组件30可包括至少一陶瓷基板31以及设置在陶瓷基板31上的至少一光源32。光源32与导热柱21上的出光孔22相对,从而光源32发出的光从出光孔22向外射出。陶瓷基板31与光源32出光方向的同一侧有至少一与导热柱21导热连接的导热连接面310,从而光源组件30发光产生的热量通过导热连接面310传递给导热柱21,再传递到散热底座10。

为实现陶瓷基板31与导热柱21的导热连接,陶瓷基板31的导热连接面310上设有导热盘(未图示),导热柱21上设有与导热盘相对的导热垫(未图示),通过焊接等方式将导热盘和导热垫连接,使陶瓷基板31和导热柱21导热相接。焊接方式包括但不限于回流焊接、共晶焊接、热键合、超声键合中的一种或多种组合。

散热底座10及导热组件20的结构及设置等均可参考上述第一和第二实施例中相关所述,在此不再赘述。

区别于上述第一、第二实施例,本实施例中,光源组件30包括两个相对配合的陶瓷基板31。两个陶瓷基板31相背的一侧分别设有光源32,两个陶瓷基板31上的光源32分别与两个导热柱21上的出光孔22相对。两个陶瓷基板31相背的一侧分别有至少一与导热柱21导热连接的导热连接面310。

每一陶瓷基板31可选用单面陶瓷陶瓷基板或双面陶瓷基板。当选用双面陶瓷基板时,陶瓷基板31相对的一侧可设置导热金属层,通过焊接或填充导热材料可以把二个陶瓷基板连接在一起,也可以与导热片(未图示)导热连接在一起。

两个陶瓷基板31分别可设置在对应的导热柱21的容置槽211中,导热连接面310与容置槽211的底面导热连接。

在一种实施例方式中,两个陶瓷基板31可以相对贴合在一起。

在另一种实施方式中,导热组件20进一步还可包括导热片(未图示),导热片的第一端与散热底座10导热接触,第二端与陶瓷基板31导热连接。

具体地,导热片的第一端可通过插接等方式插接在散热底座10上。导热片的第二端延伸至两个陶瓷基板31之间,导热片相对的第一表面和/或第二表面与对应的陶瓷基板31导热相接;两个陶瓷基板31相对的一侧也分别有与导热片导热连接的导热连接面。导热片和陶瓷基板31之间的导热相接可通过导热盘和导热垫进行焊接连接实现。

此外,导热柱21上走线槽212可如图5所示设置两个,且两个走线槽212在导热柱21上分别靠近导热柱21相对的两个侧边。走线槽212也可如图2中所示设置在导热柱21表面的中部位置。

进一步地,为便于导线的外接设置,汽车照明装置还可包括线路板50,线路板50设置在导热组件20和散热底座10之间,光源组件30的导线穿出导热柱21后连接至线路板50上,线路板50再通过引线外接电源或其他器件等,可减少了光源组件30的导线直接外接的繁琐设置及容易扯断等风险。作为选择,线路板50可定位在导热柱21的第一端的端面上,如图5中所示;线路板50也可定位在散热底座10内部。

进一步地,本实用新型的汽车照明装置中,卡盘11可通过以下方式的一种和多种组合固定在导热柱21上:在导热柱21设置卡盘11处的外周设置至少一个O形橡胶圈,卡盘11的内圈紧密卡套在O形橡胶圈上;在卡盘21上开至少一个开孔,在导热柱21上开螺丝孔,通过螺丝把卡盘11固定在导热柱21上;在卡盘21上开至少一个螺丝孔,通过螺丝把卡盘11固定在导热柱21上;通过销钉、柳钉把卡盘11固定在导热柱21上;通过卡环与弹簧组合把卡盘11固定在导热柱21上。

进一步地,光源30通过外置的电源,或内置在散热底座10内或散热底座10外侧的电源供电;如设置有风扇122,风扇122通过外置的电源,或内置在散热底座10内或散热底座10外侧的电源供电。本实用新型的汽车照明装置组装时,先将光源组件30安装在导热组件20中,再将导热组件20安装到散热底座10上。

本实用新型的汽车照明装置,替代传统卤素灯用于汽车远近光照明系统中。其中导热组件在光源组件外(出光侧)的设置,缩短导热路径且减小了光源厚度,使照射出去的光形达到理想要求,中心照度高,解决了现有汽车常用的LED灯泡存在的问题。

以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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