用于信号指示模块的一个或多个发光二极管的承载器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及照明和光照信号指示领域，尤其用于机动车辆。更准确地说，本发明涉及利用发光二极管(LED)的照明和光照信号指示领域，以及更具体地涉及信号指示模块中的所述LED的安装。
【背景技术】
[0002]专利文献US 5331512A公开了在印刷电路板上安装LED。该LED被反面地安装(即，其为“反面安装”的LED)，即LED将其光线发射到板的与安装LED的一侧相反的一侧上。为此目的，该板包括LED的光学部件所插入通过的孔。该光学部件包括基座，基座具有两个沿相反的方向横向延伸的延伸部，这些延伸部包括接触区，该接触区用于被焊接至板的相应的接触区。板和LED的基座由常见的电路板材料制成，即由玻璃纤维增强环氧树脂制成。这种材料被设计为承受由传统的焊接操作在局部导致的高温。在该教导中公开的LED承载器对于平面安装是有利的。然而，对于复杂形状的信号指示模块却很少采用这样的安装方式。
[0003]专利文献US 7924371B1公开了一种用于夜视成像系统的屏幕。该屏幕包括印刷电路板，在印刷电路板上以矩阵形式布置有一系列LED，所述一系列LED用于从背后照亮液晶显示器。某些LED放置在板的前侧，即在指向液晶显示器的面上。其它LED被反面地安装，即它们通过相应的孔放置在板的背侧，以便通过所述孔提供向前的照明。LED固定在适当的位置，并且通过传统的焊接点连接到板的电气轨迹上。与前面的教导类似，在该教导中公开的LED承载器对于平面安装是有利的。然而，对于复杂形状的信号指示模块却很少采用这样的方式。
[0004]专利文献US 2005/0243558A1公开了一种用于机动车辆后照明类型的信号指示模块的LED承载器。它由包括一系列孔的印刷电路板构成，反面安装的LED通过该孔插入。这些LED包括采取穹顶形结构的光学部分，这些穹顶形结构从前侧可被看到。LED包括焊接至板的背侧上的电轨迹的固定和电连接导线。这种安装方案提供了这样一种承载器，电连接专门地设在背侧上，当承载器被位于前方一侧的观看者观看时其是具有吸引力的。此外，它允许散热器放置在LED的基座的背侧上。与前面的两个教导类似，在该教导中公开的LED承载器对于平面安装是有利的。然而，对于复杂形状的信号指示模块却很少采用这样的方式。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种抑制现有技术的至少一个缺点的LED承载器。更确切地说，本发明的目的是提供一种与非平面形状以及更具体地复杂形状的模块兼容的LED承载器技术方案。本发明的另一个目的是提供一种LED承载器，其允许简化信号指示模块的构造，并且因此降低它的生产成本。
[0006]本发明的一个主题是一种特别是用于机动车辆的照射模块的一个或多个光源的承载器，包括:基板，所述基板具有至少一个孔和在至少一侧上的电气轨迹；以及至少一个发光二极管，发光二极管下面被简写为LED，具有主体和横向于主体的电连接导线，LED或每个LED被通过基板的各自的孔放置，连接导线与各自的电气轨迹接触；值得注意的是所述基板为具有三维形状的刚性的模制件。
[0007]术语“照射模块”被理解为用于照亮车辆前方的马路的照明模块，或者用于给其它马路使用者提供车辆的位置的信号指示的信号指示模块，或者甚至是用于照亮车辆的客厢的内部的内部照明模块。
[0008]所述孔或每个所述孔为垂直穿过基板的厚度的通孔。
[0009]在一个示例性实施例中，LED的主体包括顶壁和侧壁，顶壁包括至少一个发光区域，并且侧壁围绕顶壁延伸。横向的电连接导线有利地从所述侧壁基本上平行于所述顶壁延伸。有利地，LED具有分别放置在主体的两侧上的两个电连接导线。
[0010]一个或多个LED被配置为照亮基板的一侧，所述基板的一侧对应于与包括电气轨迹的一侧相反的一侧。
[0011]根据本发明的一个有利的实施例，所述基板形成壁，所述壁在高度上具有大于其范围的10%的变化范围，并且优选地具有大于其范围的20%的变化范围。在高度上的变化是沿着大体垂直于参考平面的方向进行的。参考平面可以对应于壁的一部分，或者甚至对应于它的中平面。壁的厚度可以为大体恒定的。它可以包括在0.5-3_之间。
[0012]根据本发明的一个有利的实施例，所述基板具有一个或多个腔形部和/或阶梯形部。
[0013]根据本发明的一个有利的实施例，一个或多个LED的导线通过填充有金属颗粒的粘合剂连接到各自的电气轨迹上，所述粘合剂优选地为能够在施加后聚合的聚合物粘合剂。使用粘合剂的优点在于它使得能够避免使基板经受热应力。
[0014]根据本发明的一个有利的实施例，一个或多个LED的导线通过例如铜等金属连接到各自的电气轨迹上，该金属通过化学金属化过程沉积。特别是，用于将导线连接到电气轨迹的该金属化过程可以与使基板的这些电气轨迹金属化的处理同时执行。
[0015]根据本发明的一个有利的实施例，所述承载器包括与所述基板整体形成的连接件。
[0016]根据本发明的一个有利的实施例，所述基板的材料为掺杂有金属颗粒以便允许电气轨迹粘附的热塑性塑料。
[0017]根据本发明的一个有利的实施例，所述基板包括至少一个电子部件，所述至少一个电子部件通过电气轨迹电连接到二极管或至少一个LED上。一个或多个部件可以通过例如上面描述的填充有金属颗粒的粘合剂进行电连接或机械连接。
[0018]根据本发明的一个有利的实施例，所述基板具有与由一个或多个LED发射的光线相互作用以便提供光学功能的至少一个表面。所述基板可以既起到一个或多个LED的承载器的作用，又起到反射器的作用。
[0019]根据本发明的一个有利的实施例，与所述光线相互作用的所述基板的所述表面或至少一个所述表面为反射式的、吸收式的或散射式的。
[0020]根据本发明的一个有利的实施例，所述基板在其与所述电气轨迹侧相反的一侧上包括反射式的、吸收式的或散射式的涂层。该反射式的涂层可以有利地通过与允许这些电痕形成的金属化过程相同的过程沉积。
[0021]本发明的另一个主题是一种信号指示模块，包括:一个或多个光源的承载器；以及光学部件，例如为反射器，所述光学部件与由所述一个或多个光源发射的光线相互作用；值得注意的是，所述承载器为根据本发明的承载器。
[0022]根据本发明的一个有利的实施例，所述承载器包括光学部件，并且优选地所述承载器形成所述光学部件。
[0023]本发明的另一个主题是一种照明和/或信号指示装置，包括:壳体；照射模块，所述照射模块布置在所述壳体中；以及外透镜，所述外透镜放置在所述壳体上；值得注意的是，所述模块为根据本发明的模块。
[0024]本发明的方案是有利的，因为它们简化了 LED承载器的生产，特别是对于复杂形状的信号指示装置或模块。具体地，在包括分布在复杂形状的反射器上的许多LED的实例中，例如与车辆的一个后角处的曲率匹配的大体弯曲的形状，并且具有指向车辆的后方的一系列反射表面部。因而，这种反射器可以具有与模制生产兼容的层叠的形状。在没有本发明的情况下，将需要生产一系列小的平面的承载器，或者甚至需要提供柔性的细长的基板(“柔性电路板”或“柔性电路”)，并且需要将它或它们精确地固定在反射镜的后侧上。利用本发明，承载器可以紧密地吻合反射器的后侧，或者甚至还提供反射器功能。
【附图说明】
[0025]从说明书和附图中将更好地理解本发明的特点和优点，其中:
[0026]图1为根据本发明的第一实施例的承载器的示意图；
[0027]图2为图1中的LED的视图；
[0028]图3为根据第一实施例的信号指示装置的剖视图；
[0029]图4为根据本发明的第二实施例的承载器的示意图；
[0030]图5为根据第二实施例的信号指示装置的剖视图；
[0031]图6为根据本发明的第三实施例的承载器的立体图。
【具体实施方式】
[0032]图1为本发明的第一实施例的示意图。该视图对应于承载器2的剖面或轮廓图，承载器包括具有至少一个孔16的基板4，通过该至少一个孔放置反向安装的发光二极管(LED) 6。LED6包括具有光学部20以及固定和电连接导线8的主体18。基板4包括在其背侧上的电气轨迹10，该侧对应于图中的底侧。LED6放置在该背侧上，使得它的主体18以及更具体地它的光学部20至少部分地穿透孔16。导线8通过掺杂有金属颗粒的聚合物粘合剂或者通过由化学处理沉积的铜与相应的电气轨迹10机械接触和电接触。
[0033]基板4的背侧可以包括一个或多个电气的或电子的部件12。
[0034]光学元件14以如下方式放置在基板4的前侧上，使得其与由LED发射的光线相互作用。该光学元件可以为反射的、吸收的或者甚至散射的、或者甚至它们的组合。
[0035]对照图1可能会使读者相信，基板不是平面的，即它具有三维的形状。它主要由在高度上具有变化的延伸的壁构成，以便形成三维形状。该基板通过模制一种或多种塑料材料形成。该一种或多种材料优选地为热塑性塑料。该模制因此可以通过将材料注射入模具中来实施。安装在压力机上的模具最常见地由对应于静止部和可移动部的两个半部构成，在模制时它们被稳固地彼此压紧，然后分开以允许取出模制后的零件。模具还可以包括一个或多个芯部，用于形成零件的中空部，以及冲头，所述冲头允许在其壁中形成孔。还可以在模具中放置由另一种材料或至少由另一种颜色制成的插入件，其将随后包括在零件中。
[0036]基板的塑料材料可以掺杂有金属颗粒，该金属颗粒能够保证金属的电气轨迹粘附于基板的外表面。该技术通常被称为MID(为模制互连器件(Molded Interconnect Device)的首字母缩写)。
[0037]电气轨迹可以使用被称为LDS (为激光直接成型(Laser Direct Structuring)的首字母缩写)的技术形成。根据待形成的电气轨迹的构造，面临的问题是，要在基板的相应的表面上追踪激光束。激光束具有形成能够促进粘附的粗糙度的效果。该步骤之后为金属化操作，在金属化操作中，基板被浸在一个或多个连续的金属浴中。
[0038]替代地或附加地，电气轨迹可以通过由包含金属颗粒的墨水的喷墨打印形成。
[0039]电气轨迹还可以通过