專利名稱：具有兩個電路板的照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明裝置，該照明裝置包括至少一個光源、尤其是至少一個發(fā)光二極管(LED)以及至少部分相疊地并且優(yōu)選近似平行地來設(shè)置的至少兩個電路板。本發(fā)明同樣涉及一種用于制造這種照明裝置的方法。
背景技術(shù)：
照明裝置、尤其是具有至少一個發(fā)光二極管(LED)的這種照明裝置常常包括多個電路板，在這些電路板上設(shè)置有驅(qū)動照明裝置所需的電子器件。在裝備有LED的照明裝置的情況下，在其上常常也設(shè)置有發(fā)光二極管本身。因為LED以及其他電子部件在工作中會生成極大的熱量，所以這些部件優(yōu)選地設(shè)置在良好導(dǎo)熱的電路板、諸如金屬芯板上，而其他部件施加在由塑料構(gòu)成的簡單電路板上。 在此，電路板本身常常出于位置原因而至少部分相疊地設(shè)置。然而，在這些照明裝置中有問題的是電路板彼此間的電連接。尤其是在金屬芯板中，連接實際上借助SMD(表面安裝器件)插塞連接器或者通過直接焊接線纜而是可能的， 這引起高的制造開銷并且必須提供多個部件。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種照明裝置以及一種用于制造這樣的照明裝置的方法，該照明裝置包括至少一個光源、尤其是至少一個發(fā)光二極管(LED)以及至少部分相疊地并且優(yōu)選近似平行地來設(shè)置的至少兩個電路板，由此可以以簡單的方式在這兩個電路板之間建立電連接。該任務(wù)在裝置方面通過權(quán)利要求1的特征部分來解決，以及在方法方面通過權(quán)利要求12的特征部分來解決。特別有利的擴(kuò)展方案在從屬權(quán)利要求中得出。通過借助至少一個插塞連接元件連接至少兩個電路板的方式，其中插塞連接元件在至少一側(cè)上構(gòu)建為壓配合插頭，提供一種簡單的可能性來將電路板彼此電連接。壓配合插頭可以在沒有焊接連接的情況下被引進(jìn)到電路板的區(qū)域中的合適開口中，由此可以省去焊接。由此，不僅節(jié)省了工作步驟，而且避免了焊接連接的缺點。其尤其在于連接缺少靈活性和可拆卸性以及相關(guān)的和周圍的部件的熱負(fù)荷。在將電路板彼此定位時的小的尺寸公差可以通過壓配合插頭的常見造型來補償。此外，本發(fā)明實現(xiàn)了緊湊的結(jié)構(gòu)，因為插塞連接元件僅需較少位置并且例如可以省去復(fù)雜的插頭或者線纜連接。有利的是，插塞連接元件在背離壓配合插頭的側(cè)上至少分區(qū)段地具有電絕緣包封部，尤其是實際上在所有側(cè)均被電絕緣包封部圍繞。由此，該側(cè)可以與帶電壓的部分接觸， 而不必建立到這些帶電壓的部分的電接觸。這尤其在插塞連接元件在第二電路板的區(qū)域中會與多個帶電壓的區(qū)域接觸時是特別有利的，因為以這樣限定的方式可建立到確定的區(qū)域的接觸。
通過至少兩個電路板的至少一個第一電路板具有在該電路板的主要面積上伸展的至少一個導(dǎo)電區(qū)域，尤其是至少第一電路板被構(gòu)建為金屬芯板的方式，該電路板可以特別良好地用于導(dǎo)熱，但是也用于分布電能或用于大面積的接觸。適宜地，至少一個電路板具有至少一個孔，用于容納插塞連接元件。由此實現(xiàn)特別簡單的結(jié)構(gòu)，因為可省去用于容納插塞連接元件的特定的保持裝置或者襯套。有利地，構(gòu)建有至少一個孔，用于容納壓配合插頭。由此可以省去用于容納壓配合插頭的獨立的襯套。通過構(gòu)建用于容納壓配合插頭的孔具有至少部分導(dǎo)電的區(qū)段的方式，可以以簡單的方式對壓配合插頭進(jìn)行接觸。其節(jié)省了獨立的電接觸，并且借助插塞過程不僅建立機(jī)械連接而且建立電連接。通過構(gòu)建用于容納插塞連接元件的電絕緣包封部的至少一個孔的方式，保證了插塞連接器的該部分可靠地被保持在進(jìn)行容納的電路板中。有利地，插塞連接元件在背離壓配合插頭的側(cè)上具有至少一個焊接端子。由此，可以以簡單的方式將背離壓配合插頭的側(cè)與相關(guān)的電路板連接。有利的是，在背離壓配合插頭的側(cè)上至少分區(qū)段地圍繞插塞連接元件的電絕緣包封部在背離壓配合插頭的側(cè)上具有與在朝向壓配合插頭的側(cè)上不同的橫截面。由此，例如可以阻止通過插塞連接元件沿著某方向通過電路板滑出并且于是簡化該插塞連接元件的裝配。以該方式也可以阻止從錯誤側(cè)引入插塞連接元件。如果電絕緣包封部的橫截面在背離壓配合插頭的側(cè)上大于在朝向壓配合插頭的側(cè)上，則避免將插塞連接元件過深地插塞到容納電絕緣包封部的電路板中。如果電絕緣包封部的橫截面在朝向壓配合插頭的側(cè)上大于在背離壓配合插頭的側(cè)上，則阻止在將壓配合插頭引入到確定用于容納其的電路板中時，插塞元件被通過設(shè)計用于容納電絕緣包封部的電路板向上擠壓。通過電絕緣包封部至少分區(qū)段地具有非旋轉(zhuǎn)對稱的橫截面的方式，可以以有利的方式實現(xiàn)對于插塞連接元件的扭轉(zhuǎn)保護(hù)。這于是尤其在如下情況下有效，該情況為在容納電絕緣包封部的電路板上通過孔和/或在孔附近的部件的至少一個區(qū)段的造型實現(xiàn)插塞連接元件在旋轉(zhuǎn)方向上的固定。然而，在電路板的區(qū)域中沒有精確適配的配對物的情況下， 非旋轉(zhuǎn)對稱的橫截面可以是有幫助的，以便識別并且必要時校正插塞連接元件的取向。在本發(fā)明的一個擴(kuò)展方案中適宜的是照明裝置具有至少一個燈頭，并且至少一個電路板以機(jī)械方式和電方式與燈頭連接。這種照明裝置大多被考慮為用于替代常規(guī)燈的所謂的改型解決方案，并且因而在其空間伸展方面非常有限，而且在形狀方面被確定，使得特別重要的是以特別簡單和節(jié)省位置的方式連接這兩個電路板。有利地，根據(jù)本發(fā)明的照明裝置以如下方法來制造在該方法中，在第一步中，借助于背離壓配合插頭的部分將插塞連接元件引入到第一電路板中，并且在第二步中，將壓配合插頭引入到第二電路板中的孔中。這是特別簡單的制造方法，因為在引入背離壓配合插頭的部分的情況下，在同時在縱向方向上可移動的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)在相對于插塞連接縱軸的橫向方向上將插塞連接元件精確地定位在電路板中，而在壓配合的情況下這不是毫無困難地可能的，因為一旦建立了壓配合，尤其是壓配合插頭的移動僅在大開銷的情況下并且有損毀電路板的危險地是可能的。
此外有利的是優(yōu)選地在第二步與第三步之間，優(yōu)選地借助焊接工藝、尤其是借助回流焊接將背離壓配合插頭的部分與第一電路板電連接。在該時刻，兩個電路板還彼此分離，因此可以簡單地進(jìn)行焊接。此外有利的是在將壓配合插頭引入到第二電路板中時，將插塞連接元件在背離壓配合插頭的側(cè)上借助沖頭固定。由此，可靠地避免插塞連接元件從第一電路板滑出，而無需用于將插塞連接元件固定在第一電路板中的高開銷的機(jī)械固定裝置。


以下將借助實施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的照明裝置的插塞連接元件，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第一照明裝置，圖3示出了在根據(jù)本發(fā)明的照明裝置中的插塞連接元件的另一實施形式，圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的照明裝置的兩個另外的實施形式。
具體實施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的具有壓配合插頭2和銷釘狀的、背離壓配合插頭2的部分3的插塞連接元件1，該部分3在所有側(cè)均被電絕緣包封4圍繞。將聚酰胺材料PA 6用作用于包封插塞連接元件的絕緣材料，但是根據(jù)要求，其它材料對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言也是常用的。在背離壓配合插頭2的部分3上固定有兩個連接線5，這兩個連接線5用作焊接端子，用于使插塞連接元件1與第一電路板6電接觸。圓柱狀插塞連接元件1在壓配合插頭 2的區(qū)域中被展平，也就是說，橫截面在一個方向上變窄并且在與該方向正交走向的方向上擴(kuò)寬。在該展平的部分中有開口 7。在尖端，壓配合插頭2又在圓柱狀部分8中結(jié)束，該圓柱狀部分在前部被倒圓。插塞連接元件1在根據(jù)本發(fā)明的照明裝置9中通過根據(jù)本發(fā)明的方法來引入，這借助于圖2來說明。在圖2中示出的實施例中，照明裝置9主要包括實施為金屬芯板6的第一電路板 6、實施為(諸如FR4型的)常規(guī)電路板10的第二電路板10。兩個電路板6、10裝配有電子部件ll、lla，其中在金屬芯板10上基于更好的導(dǎo)熱而施加有照明裝置9的發(fā)光二極管 11a。器件ll、lla實施為SMD部件。常規(guī)的第二電路板10設(shè)置有用于容納壓配合插頭2的孔鉆12，該孔內(nèi)鋪有導(dǎo)電材料13。該材料13通常與用于印制導(dǎo)線14的材料相同、即優(yōu)選為銅或基于銅的合金，并且與至少一個印制導(dǎo)線14電連接。優(yōu)選地，襯里13與印制導(dǎo)線14 一起來施加。在背離壓配合插頭2的側(cè)上，插塞連接元件1以電絕緣包封部4保持在孔15中， 并且借助連接線5與印制導(dǎo)線14a電連接，這些印制導(dǎo)線又設(shè)置在電絕緣層16上。在制造照明裝置9時，首先將插塞連接元件1引入到孔15中，并且例如借助回流焊接過程將連接線5與印制導(dǎo)線1 連接。為此，借助于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的表面處理(例如化學(xué)鋅涂層)預(yù)備印制導(dǎo)線14a。在焊接過程的范圍中也可以焊接其余的部件11a。接下來，將兩個電路板6、10帶到合適的位置中，并且使其彼此移近(herangefilhrt)為使得壓配合插頭2引入到孔12中。 在此，借助桿沖頭17阻止插塞連接元件1被向上從第一電路板6擠出并且連接線5被扯掉。接下來，電路板6、10借助在此未示出的固定裝置以機(jī)械方式來固定。在圖3中，在安裝好的狀態(tài)中示出了根據(jù)本發(fā)明的插塞連接元件1的兩個另外的實施形式。在兩個實施形式中，絕緣包封具有帶有擴(kuò)大的橫截面的區(qū)域18，使得阻止插塞連接元件1通過電路板6滑出。在根據(jù)圖3a的實施形式中，絕緣層18在安裝好的狀態(tài)下近似平面地被設(shè)置在絕緣層16中，由此，連接線5可以平坦地朝著側(cè)面來引離(wegfuehren)。這能夠?qū)崿F(xiàn)在制造照明裝置時將沖頭17平面地放置在電路板6上，這簡化插塞連接元件1相對于電路板6 的正確定位。此外，在所示出的結(jié)構(gòu)中插塞連接元件1并未在很大程度上突出于電路板6， 這例如簡化了將諸如反射器或者光學(xué)裝置的另外的器件施加在電路板6上并且不干擾從發(fā)光二極管Ila發(fā)出的光的光路。此外，區(qū)域18并非旋轉(zhuǎn)對稱地來構(gòu)建。通過在電路板6 的絕緣層16中的凹處19的合適造型可以因此實現(xiàn)扭轉(zhuǎn)保護(hù)。在此，凹處19和區(qū)域18的精確造型由對扭轉(zhuǎn)安全性的要求來給出，可能的是諸如三角形、矩形、星形、橢圓或者完全不規(guī)則成形的橫截面，其中凹處19和區(qū)域18的橫截面也可以不同，即例如在矩形凹處19 中的方形區(qū)域18.然而在圖北中，絕緣包封在區(qū)域18a中向上延長，使得連接線5可以朝著側(cè)面來引離并且被保護(hù)不在放置沖頭18時受損害。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的照明裝置9的兩個不同的實施形式，其中其分別涉及所謂的改型LED燈9，這些改型LED燈9可以用作常規(guī)白熾燈的替代品。除了帶有發(fā)光二極管 Ila和插塞連接元件1的兩個電路板6、10之外，照明裝置9還包括燈頭20以及燈泡21，該燈泡不僅保護(hù)包含在其內(nèi)部的器件6、10、ll、lla免受損害和環(huán)境影響并且阻止接觸帶電壓的部件，而且給用戶提供常規(guī)白熾燈的外觀。設(shè)置有機(jī)械固定元件22用于保持電路板6、10，而根據(jù)本發(fā)明借助插塞連接元件1 實現(xiàn)電連接。由此，照明裝置9的安裝有利地進(jìn)行為使得首先常規(guī)電路板10與燈頭20連接，其中這或者(如在圖如中所示的那樣)借助線纜連接23進(jìn)行或者可以(如在圖4b中所示的那樣)借助另一常規(guī)電路板M進(jìn)行，該常規(guī)電路板M與常規(guī)電路板10經(jīng)由在這種電路板10、24的情況下常見的連接(例如借助常規(guī)的插塞連接器和扁平帶狀電纜)來連接。常規(guī)電路板10在該實施例中主要用于借助插塞連接元件1建立與金屬芯板6的接觸。接下來，裝配有插塞連接元件1的金屬芯板6 (如上所描述的那樣)定位在常規(guī)電路板10之上，并且壓配合插頭2引入到常規(guī)電路板10的孔12中。同時經(jīng)由機(jī)械連接元件 22固定金屬芯板6。當(dāng)然，代替所示出的實施例，本發(fā)明的其他實施形式也是可能的。于是，除了在這些實施例中示出的部件之外，照明裝置例如還可以包括諸如光學(xué)元件、冷卻體或者殼體的另外的部件。插塞連接元件1的實施形式也可不同于所示出的變型方案，其方式例如是該插塞連接元件在兩側(cè)均具有壓配合插頭2。同樣可可能的是，包封部在朝向壓配合插頭2的側(cè)上的具有比在背離壓配合插頭 2的側(cè)上更大的橫截面。除了在實施例中示出的帶有階梯型(abgesetzten)的包封部部分的變型方案之外，包封部也可以在其橫截面方面連續(xù)變化并且于是例如可以圓錐狀或者棱錐狀地來構(gòu)建。插塞連接元件1的橫截面也不必是圓的，而是可以采用任意其他形狀、尤其是方形或者六邊形。對于壓配合插頭2的設(shè)計，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言同樣已知不同的形狀，其中插頭不必包含開口 7。此外，設(shè)置用于容納壓配合插頭2的孔12在其造型以及襯里的形狀方面可以適配于特別的要求。常見的可能性在于本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識。兩個電路板6、10相對于彼此的設(shè)置以及電路板6、10本身的類型當(dāng)然也可以偏離所示的實施例。尤其是，在電路板6、10之間不需要完全重疊，如也在圖4中在右側(cè)所示的那樣。此外，通過在電路板6、10中的孔12、15的適當(dāng)傾斜可以補償平行性的輕微偏差。與對于在電路板14、14a上施加和接觸ll、lla —樣，對于表面處理電路板6、10和設(shè)置在其上的印制導(dǎo)線14、1 也公知多種方法。這也適用于插塞連接元件1的背離壓配合插頭2的部分3的接觸。
權(quán)利要求
1.一種照明裝置(9)，其包括至少一個光源、尤其是至少一個發(fā)光二極管(LED)(Ila) 以及至少部分相疊地并且優(yōu)選近似平行地來設(shè)置的至少兩個電路板(6，10)，其特征在于， 所述至少兩個電路板(6，10)借助至少一個插塞連接元件(1)連接，其中所述插塞連接元件 (1)在至少一側(cè)上構(gòu)建為壓配合插頭(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明裝置(9)，其特征在于，所述插塞連接元件(1)在背離壓配合插頭( 的側(cè)C3)上至少分區(qū)段地具有電絕緣包封部G)，尤其是實際上在所有側(cè)均被電絕緣包封部圍繞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的照明裝置(9)，其特征在于，所述至少兩個電路板(6，10) 的至少一個第一電路板(6)具有在所述電路板(6)的主要面積上伸展的至少一個導(dǎo)電區(qū)域，尤其是至少所述第一電路板(6)構(gòu)建為金屬芯板(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的照明裝置(9)，其特征在于，至少一個所述電路板 (6，10)具有至少一個孔(12，15)，用于容納插塞連接元件(I)0
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的照明裝置(9)，其特征在于，所述至少一個孔(12) 構(gòu)建用于容納壓配合插頭O)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的照明裝置(9)，其特征在于，所述構(gòu)建用于容納壓配合插頭O)的孔(12)具有至少部分導(dǎo)電的區(qū)段(13)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的照明裝置(9)，其特征在于，所述至少一個孔(15) 構(gòu)建用于容納所述插塞連接元件(1)的電絕緣包封部G)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的照明裝置(9)，其特征在于，所述插塞連接元件(1) 在背離壓配合插頭(2)的側(cè)( 上具有至少一個焊接端子(5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的照明裝置(9)，其特征在于，在背離壓配合插頭(2) 的側(cè)C3)上至少分區(qū)段地圍繞所述插塞連接元件(1)的電絕緣包封部(4)在背離壓配合插頭O)的側(cè)上具有與在朝向壓配合插頭O)的側(cè)上不同的橫截面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的照明裝置(9)，其特征在于，電絕緣包封部(4)至少分區(qū)段地具有非旋轉(zhuǎn)對稱的橫截面。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的照明裝置(9)，其特征在于，該照明裝置(9)具有至少一個燈頭(20)，并且至少一個電路板(6，10)以機(jī)械方式和電學(xué)方式與所述燈頭00) 連接。
12.一種用于制造根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的照明裝置(9)的方法，其特征在于， 在第一步中，將所述插塞連接元件(1)借助于背離壓配合插頭(2)的部分(3)引入到第一電路板(6)中，并且在第二步中，將壓配合插頭(2)引入到第二電路板(10)中的孔(12)中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，優(yōu)選地在第二步與第三步之間，優(yōu)選地借助焊接工藝、尤其是借助回流焊接將所述插塞連接元件(1)的背離壓配合插頭O)的部分⑶與所述第一電路板(6)電連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或者13所述的方法，其特征在于，在將壓配合插頭O)引入到第二電路板(10)中時借助沖頭(17)將所述插塞連接元件(1)固定在背離壓配合插頭O)的側(cè)⑶上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種照明裝置(9)，其包括至少一個光源、尤其是至少一個發(fā)光二極管(LED)(11a)以及至少部分相疊地并且優(yōu)選近似平行地來設(shè)置的至少兩個電路板(6，10)。根據(jù)本發(fā)明，所述至少兩個電路板(6，10)借助至少一個插塞連接元件(1)連接，其中所述插塞連接元件(1)在至少一側(cè)上構(gòu)建為壓配合插頭(2)。
文檔編號H01R12/58GK102217430SQ200980145273
公開日2011年10月12日 申請日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月12日
發(fā)明者托馬斯·普羅伊施爾 申請人:奧斯蘭姆有限公司