專利名稱：汽車前照燈的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車前照燈。汽車前照燈提供多種照明功能。這些照明功能例如是近光燈和遠光燈。
背景技術：
已知的是，在前照燈中也使用發光二極管來代替例如氙燈。但在汽車中只存在有限的空間用于前照燈。在DE 102007031934A1中記載了具有多個作為光源的發光二極管的前照燈。但難以將足夠數量的發光二極管安設在有限的空間中，使得能夠達到規定的光強。 此外，發光二極管產生功率損耗，因此散熱也是一個問題。發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種汽車前照燈，該前照燈借助發光二極管運行并且具有足夠的光強。
本發明涉及一種汽車前照燈，該前照燈具有由用于第一照明功能的第一控制單元控制的、第一區域的發光二極管。該前照燈還具有由用于第二照明功能的第二控制單元控制的、第二區域的發光二極管。此外，設有電路板，該電路板具有用于將發光二極管與分別一個控制單元連接的印制導線，其中，所述發光二極管共同布置在電路板的一側。對于一個區域的發光二極管理解為多個發光二極管，亦即，至少兩個彼此相鄰地布置的發光二極管。
電路板具有導電的基板，并且第一區域的發光二極管分別通過至少一個連接端與基板連接。因此，基板可以用作導電體并且可以在中間沒有絕緣層的情況下將第一區域的發光二極管設置在基板上。由此改善了發光二極管和基板之間的導熱，從而可以通過基板更好地導出損耗功率。
DE 102007031943A1并沒有描述前照燈如何能夠達到對近光燈和遠光燈規定的光強。
在第二區域的發光二極管和基板之間可以設置絕緣層，用于絕緣第二區域的發光二極管的連接端。因此，第二區域的發光二極管的連接端可以與基板的電勢無關地被控制。
已證實銅特別適合作為基板材料，因為銅既具有良好的導熱性能又具有良好的導電性能。
控制單元和印制導線優選通過插塞連接相互電連接和機械連接，由此，使得電路板容易裝配。
在一種實施形式中，第一區域的發光二極管的陽極與基板電連接，而第一區域的發光二極管的陰極與分別一個控制電路連接。因此，可以將基板用作多個發光二極管的高電位的導線，其中，盡管如此，還可以由控制電路相互獨立地單獨控制發光二極管。
在一種實施形式中，發光二極管包括用于接觸發光二極管的連接端之一的壓焊墊 (Bondpads)。連接金屬線設計為壓焊墊與印制電線之間的連接器件。通過這種連接還可以在發光二極管的上側接觸發光二極管，因此可以使用兩側帶有連接端的發光二極管。
第一區域的發光二極管的第一連接端優選分別具有壓焊墊，其中，所述壓焊墊位于面朝基板的一側。
在一種實施形式中，在面朝基板的一側還設有用于第二連接端的壓焊墊。
照明功能的至少一種優選是近光燈、遠光燈、轉向燈或標記燈。因此，可以通過前照燈提供多種照明功能。
在一種實施形式中，照明功能的至少一種是用于標記在汽車前方出現的障礙物的標記燈。通過該標記燈例如可以照亮路邊的小鹿或駝鹿，以便司機及時地發現它們。
在另一種實施形式中，至少一種照明功能提供照亮出現在汽車斜上方的物體的燈光。因此例如可以照亮橋梁，以便駕駛員檢查汽車是否對橋梁來說太高或是否面臨由橋梁帶來的其它危險。
若第一和第二區域的發光二極管的亮度可以通過控制單元調節，那么可以將發光二極管用于多種照明功能或使亮度與外部條件相適應。在此，優選可以單獨地并且相互獨立地調節第一和第二區域的各發光二極管的亮度。
型板限定投射到交通空間中的發光面。因此，也可以實現明-暗邊棱。在此，型板的厚度優選至少為300 μ m。
在一種實施形式中，前照燈包含唯一一個用于將由發光二極管發出的光線轉向道路的透鏡。這能夠實現前照燈緊湊的結構并且保證在駕駛員看來，光源即使在不同的照明功能中都來自相同的源頭。
總的來說，提供了一種光源，該光源在帶有投影透鏡的板坯上實現用于自適應前照燈(AFL)的所有燈光功能(停車燈、高速路燈、連續的轉向燈、壞天氣燈、鄉村公路燈、轉彎燈、橋梁燈、標記燈、遠光燈、用于夜視的紅外線)。
在此，這樣布置發光二極管，使得各發光二極管可以對應于確定的空間角度。各空間角度又對應于交通空間中的一個確定位置。這能夠通過將發光二極管裝置借助投影透鏡投影在交通空間中實現。金屬芯板的各通道優選通過插卡原理進行接觸。所需的全部能量優選通過兩個這種插塞連接提供。這些發光二極管布置在例如金屬芯板上的兩個平面上。 一個平面是板坯的金屬基板本身，以便能夠實現最佳的熱連接。
此外還可以獲得以下優點
-所有的燈光功能都在發光二極管板上，
-從外面只能看見一個投影透鏡，
-提供了橋梁燈和標記燈(警示野獸經常出沒的小道、行人)，
-在沒有可活動的機械部件，例如馬達的情況下實現各種的燈光功能。


現在借助實施例參照

本發明。在附圖中
圖1是帶有多個區域的發光二極管的照明單元，
圖2是圖1的局部視圖，
圖3以橫截面視圖示出了位于基板上的、圖1所示的發光二極管，
圖4是按圖1的發光二極管區域的局部視圖，
圖5是不同大小的發光二極管的比較，
圖6是按本發明的前照燈。
具體實施方式
圖1示出帶有多個區域的發光二極管的照明單元的俯視圖。照明單元1包括電路板2，在該電路板上設有發光二極管和相應的布線。發光二極管由正方形表示并且位于電路板2的中央。
圖2示出電路板中央的放大圖。發光二極管可以按其大小區分。大的發光二極管的邊長為0. 98mm,中等大小的發光二極管的邊長為0. 58mm以及小的發光二極管的邊長為 0J8mm。在電路板2上設有多個發光二極管區域和多個單個的發光二極管。發光二極管區域11具有49個大的發光二極管并且設置下半部中并且在垂直方面布置在電路板中央。 在發光二極管區域11的右邊布置有帶有3乘3個中等大小的發光二極管的發光二極管區域12。在發光二極管區域11的左邊同樣布置有帶有3乘3個中等大小的發光二極管的發光二極管區域13。在發光二極管區域13的左邊設有帶有六個發光二極管的發光二極管排 15，而在右側，也就是發光二極管區域12的右邊設有具有六個大的發光二極管的發光二極管排14。
中等大小的發光二極管16位于發光二極管區域11的上方，該中等大小的發光二極管相對發光二極管區域12的發光二極管旋轉45度。此外，單獨一個大的發光二極管17 位于發光二極管區域16的上方。在發光二極管16的左邊有由七個大的發光二極管構成的發光二極管排18。在發光二極管16的右邊設置有十二個小的發光二極管19。在發光二極管17的右邊設有帶有九個發光二極管的發光二極管排20，并且在發光二極管17的左邊設有同樣帶有九個發光二極管的發光二極管排21。在發光二極管17和發光二極管排20和 21的上方設有帶有6乘3個發光二極管的發光二極管區域22。
若照明單元1應當發出C級的近光燈，則接通發光二極管區域11和發光二極管排 18。在此，接通的發光二極管產生的整體并不是對稱的。這樣設計的意圖在于，以便以比車道中央更短的照明距離照亮側面道路邊界，迎面行駛的車輛預計在車道中央。
在近光燈C接通時，在電流為700mA并且溫度為100攝氏度時，由各芯片產生601m 的光通量。由此當芯片為57個時獲得34201m的光通量。基于該原因，發光二極管部分變暗，以便形成燈光分布。
發光二極管區域12和13用于在拐彎行駛時照亮彎道。若汽車轉彎，則接通發光二極管排14和15。在此，在轉彎時照亮汽車朝其轉向的那一側。
在轉向燈中附加地激活3*3個芯片。如果每個芯片如上述地在700mA以及100攝氏度的情況下產生601m的光通量，則獲得了三倍于1801m，即MOlm的光通量。
在E級的近光燈時，除了在C級近光燈時接通的發光二極管外還附加地接通發光二極管排19。
在遠光燈時，除了發光二極管區域11和發光二極管排18外還額外地接通發光二極管17，并且發光二極管區域11和發光二極管排18以另一種電流分配運行。
用發光二極管排20和21可以標記較遠距離的物體。典型的應用是標記位于路邊的、相距IOOm的小鹿。取決于待標記的物體是處于道路的右邊還是左邊，接通兩個發光二極管排20或21的單個發光二極管。若要標記多個物體，當然也可以同時接通發光二極管排20或21的多個發光二極管。為了提高醒目程度，二極管排20和21的發光二極管可以用3至20HZ之間的頻率脈動，以便這些發光二極管以這個頻率閃爍。
圖2以放大視圖示出圖1的局部。
圖3在橫截面視圖中示出了在公共的基板上的發光二極管。設置0. 8mm厚的、也稱作金屬芯板(IMS，絕緣的金屬基板)的銅基板30作為下層。在圖2的左側設置有與基板 30電接觸的第一發光二極管芯片31，而在圖2的右側，設置有與基板30絕緣的發光二極管芯片32。發光二極管芯片31平放在基板30上，其中在發光二極管芯片31與基板30之間設有導電膠粘劑。在發光二極管芯片31的左邊設有印制導線34，該印制導線通過絕緣件 33與基板30分開。
銅基板的厚度為800 μ m,而發光二極管31的厚度為100 μ m。絕緣層33的厚度為 75 μ m，導電膠粘劑35的厚度為10 μ m,印制導線34的厚度為35 μ m。
發光二極管芯片31在一側具有陰極，而在另一側具有陽極。
發光二極管芯片31位于下部的陽極與基板30連接，而位于上部的陽極具有壓焊墊42，該壓焊墊通過連接金屬線40與印制導線34連接。因此，與基板相對的壓焊墊與基板連接。銅基板與高的電位，即12V連接，而印制導線34與恒流電源連接。如果發光二極管芯片31的發光二極管應發光，就接通該恒流電源。然后，電流從汽車蓄電池的正極經過基板30、導電膠粘劑35、發光二極管芯片31、連接金屬線40、印制導線34和恒流電源流向汽車蓄電池的接地端子。
在圖3的右側示出了基板30、絕緣件36、印制導線37、導電膠粘劑38和發光二極管芯片32的層順序。此外，設有另一印制導線41。發光二極管芯片32的陽極位于下方并且通過導電膠粘劑38與印制導線37連接。發光二極管芯片32的陰極位于上方，具有通過連接金屬線39與印制導線41連接的壓焊墊42。發光二極管32由恒流電源經由印制導線 37和41控制，以便相應地接通和斷開該發光二極管32。
絕緣層36的厚度為75 μ m,印制導線37和41的厚度為35 μ m，導電膠粘劑38的厚度為10 μ m,以及發光二極管32的厚度為100 μ m。連接金屬線40和41分別具有33 μ m的直徑。
大部分大的發光二極管與發光二極管31 —樣直接設置在基板上，以便所述大的發光二極管不僅接收電流，而且也吸收和排出熱量。銅是良好的熱導體。通過將基板30設置在冷卻體上可以排出熱量。
總共在發光二極管裝置上有136個發光二極管，這些發光二極管通過89條通道控制，以便產生不同的燈光分布。
板坯2基本上垂直于汽車縱軸裝配。為了安裝，基板被擰緊在冷卻體上。然后將連接支架插接在基板的上部和下部。板坯被垂直地安裝。通過插塞連接將電路板的印制導線與連接支架的印制導線連接。
在一種未在附圖中示出的實施形式中，用于陰極和陽極的壓焊墊均位于發光二極管芯片31的底側上，由此，這些芯片不需要從上方壓焊。
圖4示出了圖1所示的照明裝置從斜上方看的視圖。一些發光二極管部分地直接設置在基板30上，而其它發光二極管設置在置于基板上的絕緣件上。型板45用于限定發光面，該發光面通過投影透鏡投射到交通空間中。
板坯的尺寸為66mm乘80mm，其中，發光二極管的最大延展為60mm乘14mm。
圖5在俯視圖中示出了大的、中等大小的和小的發光二極管之間的大小比較。在該俯視圖中，發光二極管的形狀呈正方形。大的發光二極管50的邊長為980 μ m，并且具有兩個接觸點M。由六根印制導線陽構成的柵格覆蓋所述發光二極管50。
中等大小的發光二極管51的邊長為580 μ m。發光二極管51在原來發光二極管的側面具有接觸點。發光二極管51由五條印制導線覆蓋，所述印制導線也與接觸點55電連接。
發光二極管52的邊長為280 μ m。接觸點5設置在發光二極管的中央，其它印制導線沒有布置在發光二極管53的上側。
圖6在剖視圖中示出了用于安裝在汽車前面的前照燈。該前照燈1包括殼體63， 在該殼體63中設有電路板10、兩個插頭58、冷卻體56、兩根電纜60、第一控制單元61和第二控制單元62。
電路板10例如通過螺栓連接或粘接以一側放置在冷卻體上。在電路板10的第二側設置有發光二極管和印制導線(為清晰起見并未在圖5中示出)。電路板10的印制導線 59暴露在外并且通過插頭58接觸。此外，通過插頭58使位于電路板10面朝冷卻體一側的基板與較高的電位，例如12V接觸。插頭通過電纜60分別與第一控制單元61和第二控制單元62連接。第一和第二控制單元也可以共同在一個或多個部件中實現。控制單元61和 62控制分別由其控制的區域的發光二極管，使得發光二極管以希望的亮度發光。燈光由集成在殼體63中的透鏡57集束并且投射到道路上或道路旁或之上的障礙物上。
附圖標記清單
1前照燈
10電路板
12發光二-極管;區域
13發光二-極管;區域
14發光二-極管;排
15發光二-極管;排
16發光二-極管
17發光二-極管
18發光二-極管;排
19發光二-極管;排
20發光二-極管;排
21發光二-極管;排
22發光二-極管;區域
30基板
31第一發光二.極管
32第二發光二.極管
33絕緣層
34印制導線
35導電膠粘劑
36絕緣層
37印制導線
38導電膠粘劑
39連接金屬線
40連接金屬線
41絕緣件
42壓焊墊
45 型板
50發光二極管
51發光二極管
52發光二極管
54接觸點
55印制導線
56冷卻體
57 透鏡
58 插頭
59 插頭
60印制導線
61第一控制單元
62第二控制單元
63 殼體
權利要求
1.一種汽車前照燈，具有以下特征-第一區域(11)的發光二極管，該第一區域的發光二極管由用于第一照明功能的第一控制單元(61)控制；-第二區域(12)的發光二極管，該第二區域的發光二極管由用于第二照明功能的第二控制單元(62)控制；-電路板(10)，該電路板(10)帶有用于將發光二極管與分別一個所述控制單元(61， 62)連接的印制導線(34、41)，其中，所述發光二極管共同安設在所述電路板(10)的一側， 其中，所述電路板(10)具有導電的基板(30)并且所述第一區域(11)的發光二極管(31)分別通過至少一個連接端與所述基板連接。
2.如權利要求1所述的汽車前照燈，其特征在于，在所述第二區域的發光二極管(32) 與所述基板之間設有至少一個絕緣層(36)，用于絕緣所述第二區域(1 的發光二極管的連接端。
3.如權利要求1或2所述的汽車前照燈，其特征在于，所述基板(30)包含銅。
4.如權利要求1至3之一所述的汽車前照燈，其特征在于，所述控制單元(61、62)和所述印制導線通過插塞連接(58、59)相互電連接和機械連接。
5.如權利要求3或4所述的汽車前照燈，其特征在于，所述第一區域的發光二極管 (31)的陽極(A)與所述基板(30)電連接，而所述第一區域的發光二極管的陰極(K)與分別一個控制電路連接。
6.如權利要求1至5之一所述的汽車前照燈，其特征在于，所述發光二極管具有用于接觸所述發光二極管的所述連接端(A、K)之一的壓焊墊0 并且連接金屬線(39，40)被設計作為接觸點G2)和所述印制導線(34，41)之間的連接件。
7.如權利要求1至6之一所述的汽車前照燈，其特征在于，分別為所述第一區域的發光二極管(31)的第一連接端和第二連接端設置壓焊墊，所述壓焊墊布置在所述第一區域的發光二極管(31)與所述基板相對置的一側上。
8.如權利要求1至7之一所述的汽車前照燈，其特征在于，至少一種照明功能是近光燈、遠光燈、轉向燈或標記燈。
9.如權利要求8所述的汽車前照燈，其特征在于，至少一種所述照明功能是用于標記出現在所述汽車前方的障礙物的標記燈。
10.如權利要求9所述的汽車前照燈，其特征在于，為標記出現在所述汽車前方的障礙物而發光的發光二極管以3至20HZ之間的頻率f閃爍。
11.如權利要求8所述的汽車前照燈，其特征在于，至少一種所述照明功能提供照亮在所述汽車斜上方出現的障礙物的燈光。
12.如權利要求8所述的汽車前照燈，其特征在于，能通過所述控制單元(61、62)單獨并且相互獨立地調節所述第一和第二區域的各發光二極管的亮度。
13.如權利要求1至12之一所述的汽車前照燈，其特征在于，設有用于限定發光面并且產生明-暗邊棱的型板。
14.如權利要求13所述的汽車前照燈，其特征在于，所述型板的厚度為至少300μ m。
15.如權利要求1至13之一所述的汽車前照燈，其特征在于，所述基板設置在冷卻體上。
全文摘要
本發明涉及一種汽車前照燈，待有第一區域的發光二極管，該第一區域的發光二極管由用于第一照明功能的第一控制單元控制。該前照燈還具有第二區域的發光二極管，該第二區域的發光二極管由用于第二照明功能的第二控制單元控制。此外，設有平的電路板，該電路板帶有用于將發光二極管與分別一個控制單元連接的印制導線，其中，這些發光二極管共同安設在電路板的一側。
文檔編號F21S10/06GK102537822SQ20111029360
公開日2012年7月4日 申請日期2011年9月29日 優先權日2010年10月5日
發明者A.格羅, I.施耐德, J.凱斯曼, T.Q.坎 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司