由獨立制造的組件構成的半導體燈的組裝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具有至少一個半導體光源的半導體燈，其具有多個獨立制造的組件。本發明還涉及一種用于制造具有至少一個半導體光源的半導體燈的方法。本發明尤其能夠用于改型燈，例如用于PAR投射燈的燈上，尤其是PAR 16，或者MR類型的鹵素燈改型燈，尤其是MR16。
【背景技術】
[0002]至今為止，LED燈在多個工序中由多個組件復雜地在生產線上或者手工地組裝而成。通過各個組件彼此(例如通過螺栓連接、粘接或者卡接)的必要的固定，取決于公差和制造問題，總是導致過于昂貴的加工和產品故障。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于，至少部分地克服現有技術中的缺陷，并且尤其提供一種用于組裝半導體燈、尤其是LED燈的改進的可能性。
[0004]該目的根據獨立權利要求的特征實現。優選的設計方案尤其能夠由從屬權利要求中獲得。
[0005]該目的通過具有至少一個半導體光源的半導體燈實現，其具有至少兩個獨立制造的組件，其中，至少兩個組件借助共同的壓力注塑包封或者共同的壓力注塑包封材料彼此牢固地連接。使用噴射注塑的優點在于，能夠使用成本低廉的組件，因為公差能夠體現得較為粗略。由此和通過放棄手工的組裝可以在很大程度上避免再加工和產品故障，并且產品成本可以被降低。此外可以放棄固定件，例如在各個組件上的卡口或者螺栓。
[0006]有利的是，至少一個半導體光源包括至少一個發光二極管。在存在多個發光二極管的情況中，這些發光二極管以相同的或者不同的顏色發光。顏色可以是單色的(例如紅、綠、藍等等)或者也可以是混色的(例如白)。由至少一個發光二極管出射的光線也可以是紅外光線(IR-LED)或者紫外光線(UV-LED)。多個發光二極管可以產生混合光;例如白色的混合光。至少一個發光二極管可以包含至少一種波長轉換的發光材料(轉換-LED)。發光材料能夠可替換地或者附加地遠離于發光二極管布置(“遠程熒光材料”)。至少一個發光二極管能夠以至少一個單獨地封裝的發光二極管的形式或者以至少一個LED芯片的形式存在。多個LED芯片可以裝配在共同的基板(“底座”)上。至少一個發光二極管可以配備有至少一個自身的和/或共同的用于光束引導的光學系統，例如至少一個菲尼爾透鏡、準直鏡、和其他等等。代替或者附加于無機發光二極管，例如以InGaN或者A1 InGaP為基礎，通常也可以使用有機發光二極管(0LED，例如聚合物有機發光二極管)。可替換的是，至少一個半導體光源例如具有至少一個二極管激光器。波長轉換的發光材料也可以布置在至少一個二極管激光器的下游，例如在LARP( “激光激發遠程熒光材料”)布置中。
[0007]半導體燈尤其可以是用于代替常規燈的替代燈或改型燈，例如用于代替白熾燈、鹵素燈、氣體放電燈、氣體放電管、線性燈等等。改型半導體燈為此尤其可以具有匹配常規燈頭的燈座，例如愛迪生燈頭，(例如GU類型的)Bipin燈頭或者槍栓式燈頭。本發明尤其能夠有利地用于鹵素燈改型燈，尤其用于例如PAR 16類型的PAR投射燈的燈上，或者MR類型的鹵素燈改型燈，尤其是MR 16或MR 11。
[0008]—個改進方案在于，半導體燈具有至少兩個單獨制造的、功能不同的組件，其中至少兩個功能不同的組件借助共同的壓力注塑包封彼此牢固連接。“功能不同的組件”可以尤其理解為這樣的組件，它們發揮了半導體燈的不同的功能，例如一方面是驅動器殼體的蓋子或者上部殼體部件，并且另一方面是冷卻體。
[0009]至少一個組件可以為了通過共同的壓力注塑包封或者壓力注塑包封材料產生形狀配合的連接而具有相關于共同的壓力注塑包封的底切。
[0010]壓力注塑包封材料優選地由塑料構成，例如由熱塑性塑料構成，例如PP，PA，PA，PBT，POM，PC，ABS，PPS和/或PS。
[0011 ] 一個設計方案在于，半導體燈具有至少三個單獨地制造的尤其是功能不同的組件，其中至少三個組件借助共同的壓力注塑包封彼此連接。同時壓力注塑包封至少三個組件的優點在于，特別高地節省了裝配成本。在相應僅僅兩個組件之間(例如通過卡鎖、粘接等等)的常規組裝時，為此需要兩個步驟。借助共同的壓力注塑包封連接的組件越多，節省的就越多。
[0012]—個設計方案還在于，多個組件包括至少兩個接下來的組件:
[0013]-開放的驅動器殼體，
[0014]-用于驅動器殼體的蓋子，
[0015]-能夠安裝在蓋子上的第一冷卻體，
[0016]-裝配有至少一個半導體光源的基板，
[0017]-用于基板的透光蓋，
[0018]-至少側面地覆蓋驅動器殼體的第二冷卻體和/或
[0019]-至少一個后側地布置在驅動器殼體上的連接觸點，尤其是連接銷，用于供電。
[0020]通過該設計方案，半導體燈的重要的組件可以加載共同的壓力注塑包封連接。
[0021]—個改進方案在于，用于最終裝配的全部單獨制造的或者預先制造的組件借助共同的壓力注塑包封連接。尤其是不需要將另外的組件更多后續地安裝在這樣整體壓力注塑包封的組件聯合體上，例如通過卡接，粘接等等。共同的壓力注塑包封因此相應于半導體燈的最后的組裝步驟或裝配步驟。
[0022]開放的驅動器殼體例如可以設置用于容納驅動器。驅動器殼體尤其可以在前側是開放的，并且在背側具有至少一個用于連接至常規插座的電連接觸點。至少一個電連接觸點例如可以是插頭或者插頭區域的一部分。插頭例如可以設計成(例如像E14或者E27的E型的)愛迪生插頭、設計成(例如像⑶5.3或者⑶10的⑶型的)插接插頭或者Bipin插頭，設計成(例如像B22或B22d的BC型的)槍栓式插頭或者設計成(例如G5型或者G13型的)管插頭。
[0023]另一個設計方案在于，半導體燈具有用于驅動至少一個半導體光源的驅動器。該驅動器用于將通過至少一個電連接觸點獲取的電信號(例如供電電壓，尤其是電網電壓)轉換成適于運行至少一個半導體光源的電信號。驅動器可以例如具有印刷電路板或者電路板，在其上布置有一個或者多個驅動器組件，其例如形成驅動器電子元件。
[0024]用于驅動器殼體的蓋子也可以描述為上驅動器殼體。其尤其能夠具有至少一個穿孔，例如電纜通道，用于穿引從驅動器至至少一個半導體光源的電線。蓋子可以在其前側具有背離(下)驅動器殼體的面，尤其是一個平坦的支撐面，例如用于第一冷卻體(如果存在)或者用于基板。
[0025]蓋子例如可以用于防止電壓的接觸保護，并且作為在驅動器殼體中安裝的電驅動器的保持件使用。蓋子的穿孔此外可以作為用于對半導體光源進行電供給的電線、例如電纜的導引部和穩定部使用。由此簡化了基板與電線的焊接。也可以使用激光焊接。這極大地簡化了基板與電線的機械化焊接。
[0026]能夠安裝在蓋子上的冷卻體例如可以用于將通過(一個或多個)半導體光源產生的熱量從基板排導出去，尤其是側面向外地。冷卻體因此可以具有環盤型的基本形狀，其外部邊緣優選設計成與之垂直地豎立的環繞的帶。在冷卻體中(尤其是在其中央)的孔例如可以用于穿引蓋子的向前凸出的電纜通道。
[0027]裝配有至少一個半導體光源的基板例如可以是印刷電路板(常常也稱為“底座”)，其裝配有至少一個半導體光源。電路板例如具有作為基礎材料的通常的電路板材料，例如FR4，可以設計成金屬芯電路板，或者可以具有陶瓷、例如A1N作為基礎材料(“陶瓷基板”)。基板例如可以設計成環盤型的，其中中間的孔例如能夠用于穿引蓋子的向前凸出的電纜通道。
[0028]用于基板的透光蓋以及至少一個半導體光源和可能附加地在基板上布置的電或者電子組件例如可以具有透明的或者不透明(半透明)的保護蓋和/或至少一個光學元件(例如反射器、透鏡、準直鏡、光闌等等)。
[0029]第二冷卻體例如可以由金屬，例如鋁制成。其尤其側面地包圍驅動器殼體，并且能夠例如具有在縱向方向上延伸地并且在周向方向上錯置布置的冷卻肋。第二冷卻體可以與第一冷卻體連接、或者保持較小的間距，從而能夠更好地從第一冷卻體排導熱量。
[0030]第一冷卻體和/或第二冷卻體-如果存在-例如可以由金屬，例如鋁和/或銅制成。冷卻體例如可以通過鋁鑄件，作為深沖件或者作為擠壓型材存在。第一冷卻體和/或第二冷卻體的使用尤其可以在較高功率的半導體燈的情況中是有利的。
[0031]至少一個背側地安裝在驅動器殼體上的、尤其是從其上凸出的、用于供電的連接觸點尤其可以是GU插座的連接銷或者引腳。
[0032]在一(背)側上的用于供電的連接觸點和在另一側的用于基板的、例如透鏡的透明蓋尤其可以作為固定點應用在工具或者噴射鑄模中。這簡化了操作并進而簡化了制造。
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