CN105210457B - 包括至少一个折叠的电路板 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于承载照明设备的至少一个光源(16)的电路板(10)以及制造这种电路板的方法。该电路板包括基底(1)，其中该基底包括形成突出部分并且从基底的外围(3)一直延伸到基底的内部部分(2)的至少一个折叠(9)，从而所述基底具有多边形漏斗形状。所提出的方面利用了对基底进行折叠的概念从而获得电路板的多边形漏斗形状，因此允许对基底进行塑形而无需去除基底的材料。
Description
技术领域
本发明大体上涉及用于承载照明设备的至少一个光源的电路板的领域。
背景技术
传统的基于固态的照明设备通常包括耦合到电路板的光源，用于如所希望地支撑并且定向电路板和光源的支撑结构，用于反射由光源发射的光的反射器以及用于对由光源生成的热进行消散的散热器。具有优势的是将照明设备的两个或多个组件集成为单一组件，从而降低照明设备中组件的数目，其有助于制造并且降低成本。JP2011040510示出了具有安装有发光二极管(LED)的电路板的照明设备。电路板包括反射表面并且具有矩形形状，其中电路板的两个相对长侧弯曲从而反射由LED发射的光。进一步，电路板包括用于传导由LED生成的热的金属。JP2011040510所示出的电路板的缺陷在于电路板的弯曲部分的配置仅仅允许电路板的线性形状(或沟槽状形状)。
发明内容
将会具有优势的是获得一种电路板，其克服或者至少减轻上述的缺陷。特别地，希望的是允许其他形状的电路板用于承载照明设备的至少一个光源。
为了更好地解决这些关注点中的一个或多个，提供了一种具有在独立权利要求中限定的特征的电路板以及用于制造电路板的方法。在从属权利要求中限定了优选的实施例。
因此，根据第一方面，提供一种用于承载照明设备的至少一个光源的电路板。电路板包括基底，其中所述基底包括至少一个形成突出部分并且从基底的外围一直延伸到基底的内部部分的折叠，从而所述基底具有多边形漏斗形状。
根据第二方面，提供一种制造用于承载照明设备的至少一个光源的电路板的方法。方法包括提供基底并且将所述基底进行折叠从而形成至少一个形成突出部分并且从基底的外围一直延伸到基底的内部部分的折叠，从而所述基底获得多边形漏斗形状。
出于不同的原因，可能会希望电路板的基底的多边形漏斗形状(或者大致上为碗状或漏斗状的形状)。例如，可能会希望具有用于光源(或多个光源)的多边形漏斗形状支撑结构以及/或者用于反射来自光源的光的在电路板处的多边形漏斗形状反射表面。当前的方面利用折叠基底的概念从而获得电路板的多边形漏斗形状。从基底的外围一直到(但是并不穿越)基底的内部部分的折叠的延伸(其还可以被称为褶皱)可能将基底的最初基本上平面的形状变为多边形漏斗形状。当前的方面允许对基底进行塑形而无需去除基底的材料。因此，基底的多边形漏斗形状可以通过折叠而非切除一片基底以及连接基底的切口的边沿来获得。因此，可以降低材料损失。
在本说明书中，术语“多边形漏斗形状”将被广泛地解释并且可以包括任何多边形漏斗形状，诸如任何(至少部分地)抛物线、漏斗、杯子、金字塔或锥形形状，以及这些形状的多边形变形。进一步，基底的内部部分可以是与基底的外围相分隔的基底的任何部分。优选地，折叠可以从基底的外围的部分一直到达基底的内部部分，但是并不穿越内部部分一直到基底的外围的相对部分。
该折叠可以从基底的非折叠部分突出，例如从多边形漏斗形状的外侧突出，其可有助于从基底的热消散。由折叠形成的突出部分可以例如用作热消散鳍。
根据一个实施例，该折叠包括至少一条折叠线和位于折叠线的相对侧的基底的两个部分。由此，该折叠线可以从基底的外围一直延伸到基底的内部部分。例如，基底的两个部分可以在折叠线处互连。折叠线可以形成折叠的(外部)边沿(或脊)。进一步，(位于折叠线的相对侧)的基底的两个部分之间的角度可以包含在0°到90°的间隔之内，优选地在0°到45°的间隔之内，并且最为优选地在0°到10°的间隔内。基底的两个部分之间的角度越小，基底的多边形漏斗形状越深(或者越明显)。在一个实施例中，两个部分可以至少部分地彼此相邻接，由此在两个部分之间的角度至少在两个部分的邻接处可以约为0。
根据一个实施例，折叠包括至少两个从基底的外围的分离点朝向共同点延伸的折叠线。因此，折叠可以通过沿着至少两个朝向相同点延伸的折叠线而折叠基底来形成。应当理解的是共同点可以是想象中的点，并且因此并不必然是基底的点，这例如可以是基底中的一片在共同点的位置处被去除(或者不存在)的情况。此外，之前描述的基底的两个部分可以位于折叠线之一中的相对侧，并且折叠线中的另一个可以将两个部分中的一个从基底的相邻未折叠部分划分出来。如果折叠包括不多于两条折叠线，则在基底的两个部分中的另一个(没有由二者而仅仅由折叠线中的一个划分)和基底的相邻未折叠部分之间的过渡可能不包括任何折叠线。因此，在折叠和与折叠相邻的基底部分之间的界面处(或限制处)基底可以是直的(或平面的)。可选地，折叠可能包括进一步的折叠线(即，从基底的外围的分离点处朝向共同点延伸的一共三条折叠线)，其可以将两个部分中的另一个从基底的相邻未折叠部分划分出来。可代替地，折叠可以包括不多于一条的折叠线，并且在折叠和与折叠相邻的基底的部分之间的界面可以是曲线的而不是包括折叠线。
在一个实施例中，折叠的深度在从基底的内部部分朝向基底的外围的方向上增加。在本说明书中，折叠的深度为从折叠的边沿(或脊)(例如，最外面的折叠线)到与折叠相邻的基底的未折叠部分的距离。在朝向基底的外围的方向上的增加的折叠的深度有助于获得基底的多边形漏斗形状。此外，折叠的宽度可能在基底的内部部分朝向基底的外围的方向上增加。在此上下文中，折叠的宽度为位于折叠线的相对侧的基底的两个部分之间的距离，其中折叠与相邻的基底的未折叠部分对接。
根据一个实施例，基底具有多边形形状，并且至少一个折叠可以从多边形形状的角落延伸并一直到基底的内部部分。因此，基底可以具有多边形的外围(或周长)。
根据一个实施例，至少一个折叠以多边形漏斗形状向内突出。可代替地，至少一个折叠可以例如从多边形漏斗形状的外侧向外突出。在提供了两个或多个折叠的情况下，可以提供向内并且/或者向外突出的部分二者。
根据一个实施例，折叠被布置为消散由至少一个光源生成的热，其增加了光源的寿命。折叠可以例如用作对基底进行热消散的鳍并且形成照明设备的(至少部分)散热器。由此，散热器和电路板可以集成在相同的组件中，从而降低照明设备的组件的数目，其有助于制造。在一个实施例中，基底可以包括具有至少为1W/(mK)的热导率的材料，例如金属，其增进了从光源的热消散。基底可以包括任何具有相对高的热导率的材料，诸如任何金属(例如铝或铜)或者热传导的聚合物。使用具有较低热导率的材料可以由具有较大的基底厚度来补偿。然而，较小的基底厚度有助于形成折叠。
根据一个实施例，电路板进一步包括布置在基底处的反射表面从而将由至少一个光源发射的光进行反射，因此电路板可以用作照明设备的反射器。如此，反射器和电路板可以集成在相同的组件中，因而降低了照明设备的组件的数目，其有助于制造。反射表面可以例如为漫射、镜面或者其组合(也就是，部分漫射并且部分镜面)。电路板可以具有施加基底之上的反射层从而提供反射表面。在一个实施例中，电路板可以进一步包括布置用以反射由至少一个光源发射的光的反射阻焊剂。所述阻焊剂可以提供电路板的反射表面。可代替地，或者作为补充，基底可以由具有光反射属性的材料制成，例如金属，由此(至少部分的)反射表面可以由基底本身来提供。因此，至少部分基底可以用作照明设备的反射器。
根据一个实施例，电路板进一步包括至少部分围绕基底的多边形漏斗形状的周长而延伸的弹簧从而将基底支撑为漏斗形状。弹簧可以例如包括至少稍微有弹力的环，诸如金属环，将基底保持在折叠的位置。因此，弹簧可以围绕多边形漏斗形状的外侧延伸并且将基底保持在折叠位置。弹簧可能并不必要围绕着基底的整个周长延伸，而是优选地至少围绕基底周长的主要部分。本实施例具有优势之处在于基底稳固在漏斗形状的位置降低了基底在封装和运输期间变得不折叠的风险。
根据一个实施例，提供一种照明设备。照明设备包括如前面实施例中任何一个限定的电路板以及至少一个耦合到电路板的光源。如此，提供了具有多边形漏斗形状的电路板的照明设备。
根据一个实施例，照明设备进一步包括驱动器，配置用于驱动至少一个光源，驱动器耦合到电路板。由此，电路板可以用以承载照明设备的驱动器。进一步，驱动器和至少一个光源可以布置在电路板的相对侧。例如，至少一个光源可以布置在电路板的反射侧并且驱动器位于电路板的与反射侧相对的一侧。可代替地，驱动器可以不耦合到电路板(即，在电路板外部)。
注意到的是本发明涉及记载在权利要求中的特征的所有可能组合。进一步，将理解的是针对电路板描述的各种实施例全部可以与根据本发明的第二方面所定义的方法组合。
当对以下的详细公开、附图和所附权利要求进行研究时，所提出的诸方面的进一步的目的、特征和优势将变得明显。本领域的技术人员意识到可以将本发明的不同特征进行组合从而创建与下面所描述的那些实施例不同的实施例。
附图说明
现在将参照示出实施例的附图，更为详细地描述这些和其他方面。
图1示出了根据实施例的在制造阶段期间的电路板的基底；
图2示出了根据实施例的在另一制造阶段期间的电路板的基底；
图3示出了图2所示出的基底的另一个视图；
图4示出了图2所示出的基底的又一个视图；
图5示出了根据实施例的包括基底的电路板；
图6示出了根据实施例的在制造阶段期间的电路板；
图7示出了根据实施例的照明设备；
图8为图7所示出的照明设备的分解图；
图9示出了根据另一个实施例的电路板；
图10示出了根据实施例的电路板的折叠；
图11示出了根据另一个实施例的电路板的折叠。
所有的附图为示意性的，并不必然按照比例，并且通常仅仅示出必须的部分从而阐明本发明，其中其他的部分可能被省略或者仅仅为建议性的。
具体实施方式
将参照图1到图5描述根据实施例的用于照明设备的电路板以及制造这种电路板的方法。
制造电路板的方法包括提供基底1，如图1所描述的。基底1可以在制造阶段为基本上平面的。基底1可以包括金属(例如铝或铜)或者任何其他具有相对高的热导率的材料，例如热传导聚合物。例如，基底1可能包括金属片。基底1可以具有任何希望的形状，诸如具有多个角4的多边形形状。该方法进一步包括将基底1进行折叠从而形成从基底1的外围3一直延伸到基底的内部部分2的一个或多个折叠9(在所提出的示例中，六个折叠9)，如图1和图2所图示的。图1示出了未被折叠但是具有所图示的折叠9的折叠线5、6、7的基底1并且图2示出了当折叠9已经形成时的基底1。可选地，基底1的中间部分可以在折叠之前去除(例如切除)从而有助于形成基底1的折叠9。切口可以用于电路板的电子连接(例如接线)。
每个折叠9可以包括一条或多条折叠线，例如第一折叠线5、第二折叠线6和第三折叠线7，从基底1的外围3朝向共同点8延伸。可选地，折叠线5、6、7可以并不自始至终到达共同点8，但是一直到基底1的内部部分2。基底1的内部部分2可以是与基底1的外围3(外部)相分隔的基底1的任何部分，例如基本上位于(或接近)基底1的中心的基底1的部分。进一步，共同点8可以是想象的点并且可以并不必须位于基底1处。例如，共同点8可以位于电路板的中心处，诸如基底1的中间部分被切开的地方，如图1所图示的。每个折叠9可以包括布置在第二折叠线6的相对侧的基底1的第一部分11和第二部分12。进一步，第一部分1可以由第一折叠线5从基底1的未折叠部分13划分出来并且基底1的第二部分12可以由第三折叠线7从基底1的另一未折叠部分14划分出来。折叠9可以由基底1的使得朝向彼此的第一部分11和第二部分12形成。在当前的示例中，基底1的第一部分11、第二部分12至少部分彼此邻接(由此至少部分重叠)，由此第一部分11和第二部分12之间的角度约为0。在另一个实施例中，第一部分11和第二部分12可以形成包括在0°到90°的间隔之内的角度，优选地在0°到45°的间隔之内，并且最优选地在0°到10°的间隔之内。
作为基底1被如上面所描述地进行折叠的结果，其获得了多边形漏斗形状(或者大致上为漏斗形状)。该漏斗形状在从基底1的内部部分2朝向基底1的外围3的方向上变宽(为喇叭形)。基底1的漏斗形状可以例如为至少部分圆锥形。在当前的示例中，基底1已经被折叠从而获得多边形漏斗形状。折叠9的深度D可以在从基底1的内部部分2朝向基底1的外围3的方向上增加，其有助于更深(或更加明显)的漏斗形状。折叠9可以从基底1的未折叠部分13、14突出，诸如从多边形漏斗形状的外侧(如同在图2到图4中所图示的)和/或以多边形漏斗形状向内(未示出)突出，从而形成基底的突出部分。可代替地，折叠9的一个或多个可以布置为与基底1的未折叠部分13、14相邻接。
进一步，一个或多个光源16，诸如基于固态的光源(例如发光二极管，LED)，可以耦合(例如焊接或粘合)到基底1，如示出了电路板10的图5所图示的。在基底1由金属制成的情况下，电路板10可以包括用于电路板10和基底1承载的组件之间的电气绝缘的电介质层15。电路板10可以进一步包括金属(例如铜)轨迹(未示出)用于电气互连电路板10的组件。可以将阻焊剂(或焊料掩模)施加到基底1。阻焊剂优选地为反射性的以用于反射由光源16发射的光。因此，阻焊剂可以提供电路板10的反射表面以用于反射由光源发射的光。基底1的金属表面以及/或电介质层15还可以提供用于反射由光源16发射的光的反射表面。电路板10可以例如为印刷电路板，PCB，可选地具有金属芯(即，具有金属制成的基底)。
根据示例(未示出)，仅仅部分的基底可以利用电介质层进行覆盖，而基底的另一部分未被覆盖(或者为暴露)。在所提出的示例中，电路板的反射表面的部分可以由在电介质层处的阻焊剂(或电介质层的任何反射表面)来提供，并且反射表面的另一部分可以由基底的未覆盖部分来提供。基底的反射属性可以由作为金属的基底并且/或施加到基底的反射涂层来提供。
光源16可以在基底1被折叠之后安装到基底1。可代替地，光源16可以在折叠基底1之前被安装，如图6所图示的。此外，配置用于驱动光源16的驱动器可以安装到电路板10(未示出)，在基底1的与光源16相同的一侧上或者在基底1的与光源16所安装的一侧相对的一侧上。
承载光源16的电路板10可以安装在照明设备30中，如示出了照明设备30的透视图的图7和示出了照明设备30的分解图的图8所图示的。照明设备30可以包括壳体(或者框架)31，在其中可以支撑电路板10，驱动器34耦合到电路板10，例如在电路板10的与光源16所耦合到的一侧相对的一侧之上。照明设备30可以进一步包括用于将照明设备30连接到电源的接触引脚32以及用于保护光源16的透明(或半透明)的罩33(例如，用玻璃制成)。可选地，该罩可以包括光学元件，例如漫射元件。
电路板10可以用作照明设备30的漏斗形状反射器以及优选地为硬性的用于光源16的漏斗形状支撑结构。在JP2011040510中示出的电路板的缺陷在于电路板的弯曲部分仅仅允许在朝向电路板的长侧的方向上的从LED发射的光的反射，而在朝向电路板的短侧的方向上发射的光并不反射。通过所提出的实施例，电路板10提供了在更多方向上的光源16发射的光的反射。
进一步，电路板10可以用作例如光源16的由电路板10承载的组件的散热器。电路板10的热传导材料(例如，金属)对由光源16生成的热进行消散。此外，折叠9可以用作进一步增强从光源16的热消散的热消散鳍。由于电路板的多边形漏斗形状由折叠9获得，在电路板10的制造中降低了材料溢出。由形成最初为平面基底的多边形漏斗形状而产生的过多的材料(即折叠9)并不被切除，而代之以用作热消散鳍。基底的六边形形状具有优势之处在于由于六边形形状允许从单一(金属)片(至少几乎)切割出多个六边形基底而不浪费材料因此材料溢出进一步降低。
根据图9所图示的实施例，电路板10可以进一步包括围绕基底的漏斗状形状的周长进行延伸的弹簧20从而将基底支撑为漏斗状形状。弹簧20可以例如包括稍微有弹力的环状元件，诸如金属环，将基底保持在折叠的位置。因此，弹簧20可以围绕漏斗形状的外侧延伸并且将基底1保持在折叠位置。弹簧20可以由在折叠9中的沟槽21所支撑。
根据实施例，所述折叠可以包括不多于一条折叠线(如图10所图示的)或者不多于两条折叠线(如图11所图示的)。图10为具有将基底的第一部分和第二部分111、121分离的一条折叠线61的折叠91的横截面。折叠91由基底的弯曲部分151、161从相邻的基底的未折叠部分141、131划分出来。图11为具有将基底的第一部分和第二部分111、121分离的第一折叠线61以及将基底的第二部分122从相邻的基底的未折叠部分142划分出来的第二折叠线72的折叠92的横截面。基底的第一部分112和相邻的基底的未折叠部分132之间的过渡可以是直的或者弯曲的(或至少不由折叠线来限定)。
为了清楚起见，在附图中多个特定特征(例如光源，基底的多边形形状的角以及第一折叠线、第二折叠线和第三折叠线)中的仅一个由参考标记所指示(而作为例外，折叠全部用参考标记9来指示)。
虽然在附图和前面的描述中对实施例进行了详细的图示和描述，这种图示和描述被视为描述性的或者是示例性的并非限制性，本发明并不限于所公开的实施例。
例如，每个折叠可以包括多于三条折叠线。进一步，折叠可以从基底的不同侧突出。电路板可以具有多于六个或者小于六个折叠。至少一个光源和/或驱动器可以安装在漏斗状基底的任何侧。
通过对附图、公开以及所附权利要求进行研究，本领域的技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解并且实施对于所公开的实施例的其他变形。在权利要求中，词语“包括”并不排除其他的元素或步骤，以及不定冠词“一”或“一个”并不排除复数。某些措施在彼此不同的从属权利要求中记载的仅有事实并不指示这些措施的组合不能被加以利用。在权利要求中的任何参考标记不应当被解释为限制范围。
Claims (17)
1.一种用于承载照明设备(30)的至少一个光源(16)的电路板(10)，所述电路板(10)包括：
基底(1)，具有多边形漏斗形状以及至少一个折叠(9)，所述至少一个折叠从所述基底的外围(3)朝向中心一直延伸到所述基底的内部部分(2)，所述至少一个折叠由所述基底的折叠部分形成，并且所述多边形漏斗形状由所述基底的未折叠部分(13，14)形成，所述基底最初为多边形平面的形状，所述多边形平面包括至少三条直边和所述中心，其中所述至少一个折叠的深度沿着从所述基底的所述内部部分朝向所述基底的所述外围的方向增加。
2.根据权利要求1所述的电路板，其中所述至少一个折叠(9)包括至少一条折叠线(6)以及位于所述折叠线(6)的相对侧的所述基底(1)的两个部分(11，12)。
3.根据权利要求2所述的电路板，其中所述基底(1)的所述两个部分(11，12)之间的角度包含在0°到90°的间隔之内。
4.根据权利要求2或3所述的电路板，其中所述两个部分(11，12)至少部分地彼此相邻接。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的电路板，其中所述至少一个折叠(9)包括从所述基底(1)的外围的分离点朝向共同点(8)延伸的至少两条折叠线(5，6，7)。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的电路板，其中所述至少一个折叠(9)从所述基底(1)的角(4)延伸并且一直到所述基底(1)的所述内部部分。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的电路板，其中所述至少一个折叠(9)以所述多边形漏斗形状向内突出。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的电路板，其中所述至少一个折叠(9)布置为消散由所述至少一个光源(16)生成的热。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的电路板，其中所述基底(1)包括具有至少为1W/(mK)的热导率的材料。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的电路板，进一步包括布置在所述基底(1)处的反射表面，从而反射由所述至少一个光源(16)发射的光。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的电路板，进一步包括布置用以反射由所述至少一个光源发射的光的反射阻焊剂。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的电路板，进一步包括至少部分地围绕所述基底(1)的所述多边形漏斗形状的外侧延伸的弹簧(20)，从而支撑呈所述多边形漏斗形状的所述基底。
13.根据权利要求3所述的电路板，其中所述基底(1)的所述两个部分(11，12)之间的角度包含在0°到45°的间隔之内。
14.根据权利要求13所述的电路板，其中所述基底(1)的所述两个部分(11，12)之间的角度包含在0°到10°的间隔之内。
15.根据权利要求9所述的电路板，其中所述材料是金属。
16.一种照明设备，包括：
根据前述任一权利要求所限定的电路板，以及
耦合到所述电路板的至少一个光源(16)。
17.一种制造用于承载照明设备的至少一个光源(16)的电路板(10)的方法，所述方法包括：
提供基底(1)，具有包括至少三条直边和中心的多边形平面形状；并且
折叠所述基底(1)，从而形成至少一个折叠(9)，所述至少一个折叠(9)形成突出部分并且从所述基底的外围(3)朝向所述中心一直延伸到所述基底的内部部分(2)，其中所述至少一个折叠的深度沿着从所述基底的所述内部部分朝向所述基底的所述外围的方向增加，由此所述基底获得多边形漏斗形状。
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