CN110513653A - 一种扁平热管双面焊接led光源的汽车大灯结构及生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种扁平热管双面焊接LED光源的汽车大灯结构：其特征在于：扁平热管，所述扁平热管上焊接有所述镂空FPCB，所述镂空FPCB上焊接有所述LED光源，所述扁平热管通过压板固定在所述散热器灯体上。与现有技术相比，将LED光源直接焊接在扁平热管上，在最大限度的降低光源间距的同时，最大化的提高LED汽车灯导热能力，有效降低LED热阻，将LED结温控制在合理范围；最小的LED间距，为LED汽车大灯提供最优的原车配光还原能力，保证最终配光结果满足法规要求；强大的导热能力，保证LED汽车大灯的功率大幅提升的同时保证高光效、长寿命、高可靠性；本发明同时通过优化的专用配合结构和专用工艺设计保证LED汽车大灯的生产工艺便捷、生产质量可靠、生产成本可控。

Description

一种扁平热管双面焊接LED光源的汽车大灯结构及生产工艺
【技术领域】
本发明涉及汽车大灯结构设计技术领域，特别涉及一种扁平热管双面焊接LED光源的汽车大灯结构及生产工艺。
【背景技术】
用于升级替换传统卤素灯泡的LED汽车大灯，为了最大限度的还原原车配光设计和提高亮度，需要LED的间距尽可能小，功率尽可能大。而小间距和大功率是矛盾的，间距小用于导热的材料就少，导热能力就差，功率就做不大。间距大配光还原能力就差，就无法满足汽车灯安全法规要求。
当前市面上的LED汽车大灯由于导热限制，LED间距较大，均存在聚光不够，与原车配光差异较大的问题。这种差异导致最终配光结果无法满足法规要求，具有相当的安全风险，这也直接造成目前LED汽车大灯无法进入欧洲、北美、日本等对法规要求比较严格的广阔汽车灯市场。
同时LED汽车大灯要保证可靠性，保证LED宣称上的高光效、长寿命和高可靠性，就需要尽可能的提高灯具的导热、散热能力，目前LED汽车灯的技术瓶颈就是如何在尽可能小的LED间距情况下提高导热能力。当前市场上的LED汽车大灯普遍存在工作温度过高，寿命、可靠性均不能保证的问题。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种扁平热管双面焊接LED光源的汽车大灯结构及生产工艺，其旨在解决上述现有技术的不足。
为实现上述目的，本发明提出了一种扁平热管双面焊接LED光源的汽车大灯结构：其特征在于：包括散热器灯体、扁平热管、镂空FPCB、LED光源、压板、卡扣，所述扁平热管上焊接有所述镂空FPCB，所述镂空FPCB上焊接有所述LED光源，所述扁平热管通过压板固定在所述散热器灯体上，所述散热器灯体上设有卡扣，所述散热器灯体与所述卡扣之间设有硅胶圈。
作为优选，散热器灯体采用灯体几何中心与光源几何中心偏移设计，扁平热管与散热器灯体的接触面选择散热器灯体材料较多一侧。
一种扁平热管双面焊接LED光源的汽车大灯的生产工艺：其特征在于：依次包括如下步骤：
a)：LED光源热沉增厚；
b)：将LED光源焊接在镂空FPCB上；
c)：将焊好LED光源的镂空FPCB焊接到扁平热管上；
d)：将焊接好镂空FPCB的扁平热管用压板固定到散热器灯体上。
作为优选，所述步骤a)中LED光源采用热电分离DPC氮化铝基板LED光源，热沉位置采用电镀工艺增厚，优化的增厚厚度为≥0.05mm。
作为优选，所述步骤b)中镂空FPCB采用双面FPCB，镂空用于LED光源热沉的位置，镂空尺寸宽度略大于LED光源所需热沉宽度0.3mm，长度略大于LED光源所需热沉尺寸0.1mm，所述镂空FPCB电路铜层优化采用0.035mm厚度，正面铜层蚀刻电路，反面铜层用于辅助焊接定位及焊盘连接，辅助定位及连接部分焊盘采用条形大间距横向布置，辅助定位及连接焊盘与热沉焊盘之间间距优化的不小于0.5mm。
作为优选，如权利要求4所述的一种扁平热管双面焊接LED光源的汽车大灯的生产工艺：其特征在于：所述步骤b)和步骤c)中LED光源先采用高温锡膏焊接到镂空FPCB上，所述高温锡膏优化的选择用230度以上焊接温度的锡膏；再采用低温锡膏焊接到扁平热管上，所述低温锡膏优化的采用140度以下焊接温度的锡膏，所述镂空FPCB锡膏印刷采用0.1mm钢网，所述扁平热管锡膏印刷采用0.15mm钢网，所述扁平热管热沉部分焊盘采用锡膏密铺，辅助定位及连接部分采用大间距布置。
作为优选，所述步骤d)中压板采用顶丝紧固，压板内侧采用“凸”字型截面结构，压板及灯体焊线部位均设计有用于容纳焊接线头及双侧互联过线的凹槽。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明提供的一种扁平热管双面焊接LED光源的汽车大灯结构及生产工艺，结构合理，将LED光源直接焊接在扁平热管上，在最大限度的降低光源间距的同时，利用热管相变超导热的强大导热能力，最大化的提高LED汽车灯导热能力，有效降低LED热阻，将LED结温控制在合理范围；最小的LED间距，可以为LED汽车大灯提供最优的原车配光还原能力，保证最终配光结果满足法规要求，在保证安全的基础上为进入法规要求严格的广阔市场提供基础；强大的导热能力，可以保证LED汽车大灯的功率大幅提升的同时保证高光效、长寿命、高可靠性；本发明同时通过优化的专用配合结构和专用工艺设计保证LED汽车大灯的生产工艺便捷、生产质量可靠、生产成本可控。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明实施例一种扁平热管双面焊接LED光源的汽车大灯结构的分离结构示意图
图2是本发明实施例的压板的内侧结构示意图。
图中：1-散热器灯体、2-扁平热管、3-镂空FPCB、4-LED光源、5-压板、51-顶丝、51-“凸”字型截面结构、52-凹槽、6-卡扣、61-硅胶圈。
【具体实施方式】
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
参阅图1，本发明实施例提供一种扁平热管双面焊接LED光源的汽车大灯结构：其特征在于：包括散热器灯体1、扁平热管2、镂空FPCB3、LED光源4、压板5、卡扣6，所述扁平热管2上焊接有所述镂空FPCB3，所述镂空FPCB3上焊接有所述LED光源4，所述扁平热管2通过压板5固定在所述散热器灯体1上，所述散热器灯体1上设有卡扣6，所述散热器灯体1与所述卡扣6之间设有硅胶圈61。散热器灯体1采用灯体几何中心与光源几何中心偏移设计，扁平热管2与散热器灯体1的接触面选择散热器灯体1材料较多一侧，从而可有效降低热阻。
一种扁平热管双面焊接LED光源的汽车大灯的生产工艺：其特征在于：依次包括如下步骤：
e)：LED光源4热沉增厚；
f)：将LED光源4焊接在镂空FPCB3上；
g)：将焊好LED光源4的镂空FPCB3焊接到扁平热管2上；
h)：将焊接好镂空FPCB3的扁平热管2用压板5固定到散热器灯体1上。
所述步骤a)中LED光源4采用热电分离DPC氮化铝基板LED光源，热沉位置采用电镀工艺增厚，优化的增厚厚度为≥0.05mm，实验结果表明：太薄焊接空洞比会升高。
所述步骤b)中镂空FPCB3采用双面FPCB，镂空用于LED光源4热沉的位置，镂空尺寸宽度略大于LED光源4所需热沉宽度0.3mm，长度略大于LED光源4所需热沉尺寸0.1mm，所述镂空FPCB3电路铜层优化采用0.035mm厚度，正面铜层蚀刻电路，反面铜层用于辅助焊接定位及焊盘连接，辅助定位及连接部分焊盘采用条形大间距横向布置，辅助定位及连接焊盘与热沉焊盘之间间距优化的不小于0.5mm，以适应热管焊接时膨胀变形及恢复。
所述步骤b)和步骤c)中LED光源4先采用高温锡膏焊接到镂空FPCB3上，所述高温锡膏优化的选择用230度以上焊接温度的锡膏；再采用低温锡膏焊接到扁平热管2上，所述低温锡膏优化的采用140度以下焊接温度的锡膏，两种锡膏的融化温度区间不重合；所述镂空FPCB3锡膏印刷采用0.1mm钢网，所述扁平热管2锡膏印刷采用0.15mm钢网，实验结果表明：FPCB锡膏印刷采用0.1mm钢网时，热管锡膏印刷采用0.1mm钢网时焊接空洞比会升高，采用0.2mm钢网时热阻会略有增加；所述扁平热管2热沉部分焊盘采用锡膏密铺，以保证焊接后焊接材料层厚度不低于0.05；辅助定位及连接部分采用大间距布置，以保证焊接后焊接材料层厚度尽量薄。
所述步骤d)中压板5采用顶丝51紧固，压板内侧采用“凸”字型截面结构52，中间凸起部分保证妥帖顶压热管，两侧空间用来走线，压板5及灯体焊线部位均设计有用于容纳焊接线头及双侧互联过线的凹槽53。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种扁平热管双面焊接LED光源的汽车大灯结构：其特征在于：包括散热器灯体(1)、扁平热管(2)、镂空FPCB(3)、LED光源(4)、压板(5)、卡扣(6)，所述扁平热管(2)上焊接有所述镂空FPCB(3)，所述镂空FPCB(3)上焊接有所述LED光源(4)，所述扁平热管(2)通过压板(5)固定在所述散热器灯体(1)上，所述散热器灯体(1)上设有卡扣(6)，所述散热器灯体(1)与所述卡扣(6)之间设有硅胶圈(61)。
2.如权利要求1所述的一种扁平热管双面焊接LED光源的汽车大灯结构：其特征在于：散热器灯体(1)采用灯体几何中心与光源几何中心偏移设计，扁平热管(2)与散热器灯体(1)的接触面选择散热器灯体(1)材料较多一侧。
3.一种扁平热管双面焊接LED光源的汽车大灯的生产工艺：其特征在于：依次包括如下步骤：
a)：LED光源(4)热沉增厚；
b)：将LED光源(4)焊接在镂空FPCB(3)上；
c)：将焊好LED光源(4)的镂空FPCB(3)焊接到扁平热管(2)上；
d)：将焊接好镂空FPCB(3)的扁平热管(2)用压板(5)固定到散热器灯体(1)上。
4.如权利要求3所述的一种扁平热管双面焊接LED光源的汽车大灯的生产工艺：其特征在于：所述步骤a)中LED光源(4)采用热电分离DPC氮化铝基板LED光源，热沉位置采用电镀工艺增厚，优化的增厚厚度为≥0.05mm。
5.如权利要求4所述的一种扁平热管双面焊接LED光源的汽车大灯的生产工艺：其特征在于：所述步骤b)中镂空FPCB(3)采用双面FPCB，镂空用于LED光源(4)热沉的位置，镂空尺寸宽度略大于LED光源(4)所需热沉宽度0.3mm，长度略大于LED光源(4)所需热沉尺寸0.1mm，所述镂空FPCB(3)电路铜层优化采用0.035mm厚度，正面铜层蚀刻电路，反面铜层用于辅助焊接定位及焊盘连接，辅助定位及连接部分焊盘采用条形大间距横向布置，辅助定位及连接焊盘与热沉焊盘之间间距优化的不小于0.5mm。
6.如权利要求4所述的一种扁平热管双面焊接LED光源的汽车大灯的生产工艺：其特征在于：所述步骤b)和步骤c)中LED光源(4)先采用高温锡膏焊接到镂空FPCB(3)上，所述高温锡膏优化的选择用230度以上焊接温度的锡膏；再采用低温锡膏焊接到扁平热管(2)上，所述低温锡膏优化的采用140度以下焊接温度的锡膏，所述镂空FPCB(3)锡膏印刷采用0.1mm钢网，所述扁平热管(2)锡膏印刷采用0.15mm钢网，所述扁平热管(2)热沉部分焊盘采用锡膏密铺，辅助定位及连接部分采用大间距布置。
7.如权利要求4所述的一种扁平热管双面焊接LED光源的汽车大灯的生产工艺：其特征在于：所述步骤d)中压板(5)采用顶丝(51)紧固，压板内侧采用“凸”字型截面结构(52)，压板(5)及灯体焊线部位均设计有用于容纳焊接线头及双侧互联过线的凹槽(53)。
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