用于机动车辆的包含用于防护静电放电的装置的照明装置

摘要

本发明提出一种用于机动车辆的照明装置。该装置包括一个或多个电子电路，所述一个或多个电子电路包含对静电放电敏感的电子部件。由于本发明的特征，所述部件通过促进任何静电放电的流向地面的控制流而被保护。因此可以通过防止易于毁坏或损害敏感的电子部件的无规则静电放电来保护一个或多个电子电路的所有部分。

权利要求

1.一种用于机动车辆的照明装置(100、200、300)，包括：基板(110、210、310)，电子电路(120、220、320)的至少一个元件(122、124；222、224；

322、324)布置在基板上，所述电子电路包括至少一个对静电放电敏感的电子部件，和结构(130、230、330)，所述结构与基板不同并且易于携带电荷，该结构和电路(120、

220、320)的每个元件之间的最短距离等于D1，其特征在于：

所述照明装置包括至少一个防护静电放电的元件(140、240、340)，所述至少一个防护静电放电的元件具有至少一个电连接到地面的导电表面部分(142、242、342)，该表面部分和该结构(130、230、330)之间的最短距离D2小于D1，所述照明装置(200)包括连接到地面的金属热耗散装置(250)，并且至少一个防护静电放电的元件(140、240、340)形成在热耗散装置(250)的表面上。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：至少一个防护静电放电的元件(140、240、340)是塑性材料元件，表面部分(142、242、

342)被涂覆有导电层。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：至少一个防护静电放电的元件(140、240、340)由导电金属制成。

4.根据权利要求1到3中的任一项所述的照明装置，其特征在于：至少一个防护静电放电的元件(340)被设置在基板上。

5.根据权利要求1到3中的任一项所述的照明装置，其特征在于：至少一个防护静电放电的元件(140、240)与基板分离。

6.根据权利要求1到3中的任一项所述的照明装置，其特征在于：基板(110、210、310)和至少一个防护静电放电的元件(140、240、340)被设置在结构(130、230、330)的相同侧上。

7.根据权利要求1到3中的任一项所述的照明装置，其特征在于：基板是印刷电路板(PCB)的平面基板。

8.根据权利要求1到3中的任一项所述的照明装置，其特征在于：基板是具有复杂几何形状的互连装置(MID)的基板。

9.根据权利要求1到3中的任一项所述的照明装置，其特征在于：电子部件是发光二极管(LED)、激光二极管或有机发光二极管(OLED)。

10.根据权利要求1到3中的任一项所述的照明装置，其特征在于：所述结构是照明装置的外透镜的元件。

11.根据权利要求1到3中的任一项所述的照明装置，其特征在于：所述照明装置是机动车辆的前灯或尾灯。

说明书

用于机动车辆的包含用于防护静电放电的装置的照明装置

技术领域

[0001] 本发明涉及用于机动车辆的照明装置的技术领域。本发明例如特别涉及那种使用对静电放电敏感的电子部件的装置，所述电子部件例如为发光二极管。

背景技术

[0002] 在用于机动车辆的照明装置的技术领域中，诸如发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)或激光二极管的光源的使用越来越多地被指定。沿着精确的外形轮廓布置这些照明装置实际上使得可以产生有趣的和独特的光学特征。然而，它们是敏感的电子部件，尤其是对静电放电敏感的电子部件。在机动车辆的使用寿命中，所述部件可以在前照灯内侧暴露给静电放电，所述部件形成前照灯的一部分。例如，由于外部空气在前照灯的外透镜上的摩擦，外透镜的部分可能携带静电荷。如果光源受到来自这些部分的放电，则具有较高的电子部件的过早退化或甚至过早破坏的危险。

[0003] 为保护光源，已知的是在照明装置中设置保护电子电路。例如，电容器可以与LED并联连接，电容器能够吸收任何电涌。然而，该解决方案的成本与使用的LED的数量成比例增加。此外，该保护电路占据相应的印刷电路板的较大部分，并且装置内侧的空间量被限制。

[0004] 专利文件US2002/0151200A1描述了用于保护电子装置免于电涌的电路元件，该电涌发生在包括敏感部件的电子电路中。只有电涌可以仅发生在待保护的电路的预定位置处，该系统才可以是有用的。然后适于在敏感部件的上游侧将电涌重新定向到地面的装置可以包含在待保护的电路中。然而，该解决方案不适用于以下描述的情况，其中静电放电可能无规则地发生于包括一个或多个敏感部件的电子电路。由于放电可以在待保护的电路的不同部分中发生，因而该已知的解决方案不能够解决所述的问题。

发明内容

[0005] 本发明的目的是减轻现有技术面临的问题中的至少一个。更精确地，本发明的目的是提出一种照明装置，所述照明装置包含对静电放电敏感的电子部件的保护。

[0006] 本发明在于用于机动车辆的照明装置。所述装置包括基板，电子电路的至少一个元件布置在基板上。电子电路包括至少一个对静电放电敏感的电子部件。所述装置还包括与基板不同并且易于携带电荷的结构。该结构和电路的每个元件之间的最短距离等于D1。装置的特别之处在于，所述装置包括至少一个防护静电放电的元件，所述至少一个防护静电放电的元件具有至少一个电连接到地面的导电表面部分，该表面部分和该结构之间的最短距离D2小于D1。

[0007] 保护性元件因此被布置成相对于电子电路的元件促进该结构和保护性元件之间的静电放电，并且因此使得可以保护电子电路的那些元件免于所述放电。保护性元件有利地具有保护电子部件免于所述静电放电的单一功能。

[0008] 距离D2可以优选地严格地小于10毫米，而距离D1可以严格地大于10毫米。

[0009] 电子电路的元件可以优选地包括导电电痕和连接到电痕的电子部件。

[0010] 保护性元件可以优选地是塑性材料元件，所述表面部分被涂覆有导电层。其例如可以是铜、铝或包括导电金属的金属合金的层。

[0011] 保护性元件可以优选地具有基部，并且从该基部延伸并且逐渐变细以形成尖端。表面部分可以优选地覆盖保护性元件的尖端。

[0012] 保护性元件优选地用导电金属制成或包括导电金属合金。保护性元件可以包括铜或铝。

[0013] 保护性元件可以优选地被设置在基板上。所述元件可以焊接到基板上。

[0014] 可选地，保护性元件可以与基板分离。

[0015] 所述装置可以优选地包括连接到地面的金属热耗散装置。保护性元件可以优选地形成在热耗散装置的表面上。保护性元件可以例如采取相对于热耗散装置的平面表面突出的突出部或尖状部的形式。保护性元件可以优选地与金属热耗散装置形成为一个部件。

[0016] 基板和保护性元件可以优选地设置在结构的相同侧上。

[0017] 基板可以优选地是印刷电路板(PCB)的平面基板。

[0018] 可选地，基板可以是具有复杂几何形状的互连装置(MID)的基板。互连装置的基板可以被模制或机加工。

[0019] 电子部件可以优选地是发光二极管(LED)、激光二极管或有机发光二极管(OLED)。电子电路可以优选地包括对静电放电敏感的多个LED、OLED或激光二极管。

[0020] 电路可以包括以下组，所述组包括多个对静电放电敏感的电子部件，该组的电子部件相互连接。在这种情况下，所述装置可以包括与该组相关联并且适于自己保护该组的所有电子部件的突出元件。

[0021] 电路可以优选地包括以下多个组，所述多个组中的每个组都包括多个对静电放电敏感的电子部件，每组的电子部件相互连接。在这种情况下，装置可以包括多个保护性元件，每个保护性元件都在一一对应的基础上与组中的一个相关联并且自己适于保护该组的所有电子部件。

[0022] 易于携带电荷的结构可以优选地是照明装置的外透镜的元件。

[0023] 所述装置可以优选地是机动车辆的前灯或尾灯。

[0024] 与已知的解决方案相比，由本发明的特征形成的″避雷针″效果使得可以减少用于机动车辆的照明装置的制造成本，同时提供对静电放电敏感的电子部件的长时间的保护。根据本发明的措施在易于带电的结构和保护性元件之间限定较低阻抗路径，从而在一方面的结构和另一方面的保护性元件之间促进放电路径的生成。实际上，由于根据本发明限定的距离D2小于距离D1，因而相对于电子电路的元件装置促进在易于携带电荷的结构和保护性元件之间的静电放电。因此增加了电子部件和装置的寿命，并且同时与已知的解决方案相比减少了所涉及的电子电路的复杂度。实际上，通过应用所提出的发明，可以免除包括用于该装置的每个光源的电容器的专用保护电路。当有大量该光源(例如LED)被用于照明装置中以获得特定的光学特征时，这是特别令人感兴趣的。容易产生和根据本发明的特征定位的一个或多个保护元件能够保护多个该光源免于例如源自装置的外透镜的表面上蓄积的电荷的无规则的静电放电。

附图说明

[0025] 借助于示例的描述和附图，将更好理解本发明的其它特征和优点，在附图中：

[0026] -图1概略地示出了根据本发明的装置的优选实施例的横截面；

[0027] -图2概略地示出了根据本发明的装置的优选实施例的横截面；

[0028] -图3概略地示出了根据本发明的装置的优选实施例的横截面。

具体实施方式

[0029] 在以下描述中，在本发明的不同实施例中，类似的附图标记将用于描述类似的概念。因而，数字100、200、300表示根据本发明的三个不同实施例中的装置。

[0030] 除非另有具体地指示，针对给定的实施例详细描述的技术特征可以与通过以非限制性示例的方式描述的其它实施例的上下文中描述的技术特征组合。

[0031] 在以下描述中，为了保持本发明的公开内容清楚，将不明确地描述，对于操作用于机动车辆的照明装置来说必要的、但是没有直接影响本发明的部件。以已知的方式，用于机动车辆的照明装置的光源通过车辆内部的电源并且经由通常包括至少一个变换器的电源控制装置被提供功率，所述电源例如为车辆的电池。在本领域中适当的变换器自身是已知的，并且所述变换器能够将输入直流电压转换成适合于装置的光源或源的功率的供应的不同的输出直流电压。照明装置还可以以已知的方式包括光学装置，所述光学装置旨在引导由装置的源的光源发出的光线。例如，它们可以是光学透镜和/或波导。根据本发明的装置进一步可以提供装置安装在其中的机动车辆的一个或多个照明功能。通过以非限制性示例的方式，它们可以是日间行车灯、远光灯或转向指示器功能。

[0032] 图1示出根据本发明的优选的实施例的装置100的元件的概略图示。装置包括支撑电子电路120的基板110。基板110可以例如是大致平面的印刷电路板(PCB)或自身在本领域已知的其它基板。电子电路120包括导电电痕122和由导电电痕连接的部件124。通过以非限制性示例的方式，发光二极管(LED)124被示出。虽然示出的基板仅支撑一个电路，但是基板通常可以包括提供不同功能的多个分离的电路。导电电痕在基板上的形成和部件在基板上的固定自身在本领域是已知的，并且将不在本发明的上下文中详细地描述。

[0033] 装置还包括易于至少临时性携带电荷的结构130。结构130例如是照明装置的外透镜的元件，当车辆被驱动时，由于与外部空气的摩擦其可能带电。在图1的图示中，结构130被示出为平面。然而该结构可以具有不同的和更复杂的几何形状。例如，结构可以具有在至少一个方向上弯曲的几何形状。支撑电路120的基板和该结构之间的最短距离由测量值D1指示。所谈论的距离被认为在结构的表面的所有点和待保护的电路的所有点之间。

[0034] 为防止位于结构130上的电荷被放电到电子电路120的元件122、124中的一个上，其中该行为会导致损坏部件124，保护性元件或保护元件140被提供。保护元件140具有保护电子电路120免于静电放电的单一功能。该元件可以用塑性材料制成，并且在其表面142的至少一部分上涂覆有导电层。可选地，元件由导电材料制成，例如铜合金、铜或铝。在优选的实施例中，保护元件140具有基部，保护元件140从基部延伸并且其厚度在远离基部的方向上减少。表面部分142理想地覆盖保护元件的最薄的部分，该最薄的部分因此最远离基部。该示例性几何形状可以被认为相当于具有尖端的尖状部。保护元件140的布置使得导电表面部分142和结构130之间的由测量值D2指示的最短距离小于距离D1。例如，距离D2严格地小于10毫米，而距离D1严格地大于10毫米。这些尺寸显然地未限制本发明的特征。结构上的电荷寻求具有最低阻抗的排出路径。使用本发明的特征，该路径包括电连接到零电势或地面的表面部分142。结构上的电荷因此经由结构130和表面部分142之间的电弧放电，电荷从电弧排出到地面。因此，该放电从电路120转移，而未通过部件124或导电电痕122。电路120因此被保护，而未向电路添加额外的电子部件。包括表面部分142的结构具有保护电子电路免于静电放电的单一功能。

[0035] 在潜在地携带电荷的结构的水平下和在支撑待保护的电子电路的基板的水平下，本发明以类似的方式应用于更复杂的几何形状。一个示例被图2的横截面图示，其中包括导电电痕和LED 224的电路220是MID(″模制互连装置，molded interconnect device″)类型或模制或机加工互连装置类型的基板210的一部分。该装置的产生自身在本领域中是已知的，并且尤其是使得可以在具有复杂几何形状的基板上产生电子电路。示出的装置200包括诸如金属散热器的热耗散装置250。热耗散装置连接到地面，并且适于耗散由电子电路220的部件产生的热。在示出的示例中，保护元件240成型在热耗散装置250的表面中。在这种情况下，保护元件240与金属热耗散装置250形成一个部件。根据本发明，从耗散装置的表面突出的尖状部240的金属表面元件242限定用于来自结构230的电荷的最低阻抗的路径。

[0036] 图3的视图图示的实施例类似于图1示出的装置。然而，保护元件340形成在承载待保护的电子电路320的基板310上。保护元件340例如直接地以基板的塑性材料生成并且然后在沉积形成导电电痕320的金属层的过程中被金属化。可选地，保护元件完全通过导电金属在基板上的化学沉积形成。另一个替换例是保护元件为焊接到基板的销。在所有情况下，金属化表面部分342和结构330之间的由D2表示的距离必须小于表面和待保护的电路320的每个元件322、324之间的最短距离D1。此外，金属化表面部分342电连接到地面上。

[0037] 虽然在刚刚已经通过示例的方式被描述的实施例中，示出了单个的保护性元件130、230、330，但是多个类似的元件可以以刚刚已经被描述的方式被设置。不用说，如果所限定的距离D2小于易于带电的结构和每个待保护的电路的每个元件之间的最短距离，则保护元件性或多个保护性元件适于保护设置在一个或多个基板上的任何电子电路。

[0038] 如果一方面限定在易于带电的结构和电子电路之间的距离D1和另一方面限定在易于带电的结构和保护元件之间的距离D2被遵从，则本发明还包括以下实施例，在所述实施例中电路和保护元件被设置在易于带电的结构的相应的相对侧上。然而，在优选实施例中，其中易于带电的结构是照明装置的外透镜的元件，结构标记出装置的内部和外部之间的边界，电路和保护元件设置在结构的相同侧上，即在照明装置的内侧。

[0039] 基于刚刚已经给出的描述和附图，将本发明应用于更复杂几何形状对于在该技术领域中具有普通背景知识的本领域技术人员将是明显的。