发光器件及其制造方法与流程

文档序号:17734584发布日期:2019-05-22 03:05阅读:229来源:国知局
发光器件及其制造方法与流程

本发明涉及一种光辐射发射器件,其中由发光二极管(led)形成的led照明器件组装在印刷电路上。



背景技术:

以简化的方式,led(表示“发光二极管”)芯片传统上包括在根据p型掺杂而掺杂的半导体材料的区域和根据n型掺杂而掺杂的半导体材料的区域之间形成的至少一个pn结。联接到各掺杂区域的电连接端子能够通过注入电流为led供电,从而发射波长范围的光辐射。此外,led芯片可以与磷光体或发光体关联,磷光体或发光体能够吸收由led发射的部分光辐射并且发射另一波长范围的光辐射。

能够区分在led供电方法、特别是在电连接端子的配置方面本质不同的多种类型的led芯片构造。

在第一种所谓的“竖直”构造中,p和n半导体区域形成于导电基极的两个相反侧。该组件形成顶部有第一电连接端子的堆栈,该基极形成第二电连接端子。因此,在这种构造中,电流穿过包括基极的整个堆栈。

在第二种所谓的“水平”构造中,连接端子必需形成于两个掺杂区域。特别地,半导体p和n区域形成于基极的同一侧,通常是具有低电导率的生长基底(growthsubstrate)。实际上,连接端子基本上配置在同一平面上或略微竖直移位(或跨越区域的厚度),使得电流穿过半导体的有源区域而不穿过具有低导电率的基极。

在第一种所谓的“倒装芯片(flip-chip)”构造中,芯片的电力供应由配置在同一平面上的导电焊料凸块提供以避免使用连接线。

传统地,一个或多个led芯片可以配置在基板的一侧,并且可以被封装(可以利用磷光体或发光体)在例如由硅树脂制成的封装体中以形成led模块。然后通常在基板上设置电联接到led芯片的电极的接触区,以允许led模块电连接到电路的其它部件。

此外,这种led型器件(即led芯片或led模块)通常被转移到由支撑件形成的印刷电路上,该支撑件具有根据预定的互连图案在支撑件上布线的导电轨迹。

例如,为了形成适于led芯片或模块的迁移的柔性印刷电路,可以通过在柔性支撑件的表面上层叠导电膜来形成导电轨迹,然后对该膜进行化学蚀刻。然而,借用差减技术(subtractivetechnique)的这种布线技术仅允许实现非常有限的图案,这是因为不允许包括轨迹重叠的图案。此外,不能在非常大的表面上蚀刻轨迹。

类似的方案包括在层叠之前通过导电膜的机械切割而不是在层叠于支撑件的表面之后化学蚀刻来形成导电轨迹。总之,这种引线框布线技术具有与化学蚀刻技术相同的限制。

借用添加技术(additivetechnology)的另一方案包括使用印刷在支撑件上的导电墨。然而,这种方案具有较差的性能,因为墨具有比金属低的导电率。由于轨迹的导电率取决于沉积的墨膜的厚度,所以有时必须施加多个连续的墨层,使得该方案更加昂贵。此外,根据墨的品质和印刷品质,印刷电路的轨迹密度不是最优的。此外,与通过蚀刻布线一样,丝网印刷不会容易地允许轨迹的重叠,因为需要至少三个连续的印刷程序以形成绝缘桥。

在将led器件放置在印刷电路上之后,可以通过包括炉中的至少一个通道的共同焊接来获得led器件在印刷电路上的安装。然而,这种技术限制了用于柔性支撑件的特定类型材料的使用,并且由于使用相对高的熔化温度(通常在250℃至350℃的范围)可能导致特定部件的损坏。另一方案包括实施线接合技术,然而该技术需要大量的操作并在印刷电路上产生不可忽略的厚度。

在印刷电路上组装led器件的另一主要问题是led产生的热的释放。散热不良可能特别地导致部件的过早老化以及系统效率的下降。传统地,可以通过实际导电轨迹来确保散热,但是,特别是对于需要比由导电轨迹提供的热交换表面积更大的热交换表面积的具有强供电电流的led芯片来说,这种热管理不是最优的。于是,方案包括向电路添加或多或少笨重并且或多或少昂贵的散热器。



技术实现要素:

因此,在这种背景下,本发明旨在提供一种用于形成以一个或多个波长发射光辐射的器件的替代方案而没有上述缺点。

特别地,本发明旨在提供一种用于导电轨迹在柔性或刚性支撑件上布线的新颖方案,该导电轨迹适于诸如led芯片或led模块的led型器件的电互连。此外,本发明还旨在提供一种不复杂的方案,该方案允许柔性或刚性支撑件上进行较大密度的导电轨迹的布线,以及允许互连图案方面具有较大的灵活性。本发明还提供了一种方案,该方案允许在较大的表面上布线,以及允许具有较大密度的led模块,同时减小组件的整体体积。本发明还提供了以较低成本在非常大的支撑表面上组装少量led器件的可能性。

本发明的另一目的是提供一种方案,该方案对于组装在印刷电路上的led器件的散热来说体积较小且成本较低。特别地,本公开提供了可以实施散热的部件的模块化。

因此,本发明旨在发射可见或不可见光线的器件,该器件包括至少一个led型器件和支撑件,该支撑件可以是例如柔性的或刚性的。led型器件能够产生预定波长范围的光辐射并且包括至少两个电接触区。支撑件由相反的第一表面和第二表面界定,在第一表面和第二表面之间限定支撑件的厚度。支撑件支撑至少led照明器件和至少一个导电轨迹。

根据本发明,由导线形成导电轨迹,导线沿着其全部或部分长度接合到支撑件。全部或部分导线具有至少接触部分,接触部分朝向支撑件的第一表面和第二表面中的至少一者露出或不受约束。此外,led型器件的各接触区被定位成与一个导线的接触部分相对并且电连接到该接触部分。

因此,本发明的方案包括通过将简单的导线定位和附接到支撑件而使导电轨迹在支撑件上布线,该支撑件可以是柔性的或不是柔性的。这种导线优选地基本上在与支撑件的第一表面或第二表面中的一者基本平行的同一平面内延伸。根据导线的用途而对它们进行特别校准。例如,导线可以用于一个或多个led器件的供电、用于led器件与其它led器件或其它部件的电互连、用于数据传输,或者还用于形成无源电部件或用于形成散热器。特别地,特定导线具有沿着该线分布的一个或多个接触部分。这种接触部分特别地旨在直接连接到led器件的接触区。相应地,由此简化了导电轨迹的布线、led型器件与支撑件的电连接以及组装在支撑件上的多个led型器件之间的电互连。

根据本发明的实施方式,本发明的发射器件的所述支撑件可以在至少一个变形方向上具有至少一个可变形区域,至少一个所述导线的一部分根据图案定位在所述可拉伸区域中,该图案允许所述可变形区域和导电轨迹在布线在支撑件上的导线不断裂的情况下在所述变形方向上变形。该区域的变形可以特别地对应于空间的一个或多个方向上的拉伸/伸长、扭曲或收缩。

优选地,所有或部分导线具有接触部分和根据允许变形的所述图案定位的部分,这两种类型的部分彼此不同。优选地,在导线不存在不连续性的情况下获得允许变形的图案。换言之,具有两种类型的部分的导线既可以用于提供导电性,又可以用于为导电轨迹提供更好的柔性或弹性。因此,归因于本发明的发射器件的形状,导电轨迹能够遵循支撑件的潜在变形而没有线断裂的风险,即,即使在支撑件的变形(即拉伸和/或收缩和/或扭曲)之后也保持导线的导电性的功能。

实际上,可以想到,在不造成线断裂的情况下,将根据允许所述支撑件的可变形区域以每个区域几毫米的方式进行诸如上文限定的变形(例如,在4个变形区域上变形大于2cm)的图案定位导线,。这种图案可以例如是呈现至少一条曲线(诸如z字形、圆形或螺旋型)的类型。当然,可以根据支撑件的期望变形应变想到其它图案。

因此,很可能想到的是,首先通过将导电轨迹和led型器件的组件定位在支撑件上形成诸如上述的照明器件,然后例如通过成型或热成形使由此获得的照明器件变形以获得卷结构。允许变形的图案为导电轨迹提供了更好的抗变形应变能力,而避免了线断裂。

根据实施方式,全部或部分导线可以定位在支撑件的厚度内。特别地,各导线的截面可以完全地或部分地定位在支撑件厚度内。换言之,线可以整体地配置在支撑件厚度内,或者与支撑件表面齐平,或者从该表面略微突出。

根据该实施方式的变型,各导线可以从由支撑件的第一表面或第二表面形成的埋设表面埋设或嵌入支撑件厚度内。此外,各导线的接触部分优选地至少朝向该导线的该埋设表面露出。

因此,根据该变型的方案包括通过在该支撑件的厚度内埋设或嵌入导线而将导电轨迹布线在支撑件上,该支撑件由此可以是柔性的或不是柔性的。换言之,全部或部分导线沿着它们的整个长度或沿着它们的大部分长度容纳在支撑件内。在支撑件厚度内的埋设深度可以使得全部或部分导线至少具有朝向埋设表面露出或不受约束的并且旨在联接或直接连接到led型器件的接触区的接触部分。经由埋设技术对导线布线有利于将线牢固地接合或附接到支撑件。

特别地,该变型能够以多种方式将一个或多个led器件定位在支撑件上。

例如,led器件可以定位在支撑件表面上,更具体地定位在将led器件连接到该表面的线的对应的埋设表面上。因此,接触区可以在led器件的接触区上方或下方延伸。

当然,可以在支撑件的第一表面和第二表面对支撑件布线并且在这两侧组装led型器件以获得在多个方向上并且特别地从支撑件的两侧发射辐射的发射器件。因此,有利地,支撑件可以在其第一表面包括至少一个第一导电轨迹和电连接到第一导电轨迹的至少一个led型器件,并且在支撑件的第二表面包括电连接到第一轨迹和/或可能电连接到第二表面的一个或多个其它导电轨迹的至少另一led型器件。

例如,led器件还可以定位在支撑件厚度内形成的容纳部或腔中,该容纳部可以是贯通的或不是贯通的。因此,支撑件可以设置有在支撑件的至少一侧开口的至少一个容纳部,容纳部包括至少led型器件和至少接触部分,led型器件连接到接触部分。有利地,容纳部还可以在其接收的线所埋设的表面上开口。类似地,接触区可以在led器件的接触区的上方或下方延伸。如前所述,可以在支撑件的两个相反侧设置容纳部并且对两个相反侧布线以获得在多个方向上并且特别地从支撑件的两侧发射辐射的器件。

容纳部还可以是贯通的,也就是容纳部在支撑件的两个相反侧开口。在该特定情况下,可以将一个或多个led器件定位在容纳部中。此外,各led器件可以组装成朝向支撑件的一侧或另一侧发射。因此,可以形成从支撑件的两侧发射辐射的发射器件。该方案特别地能够减小体积并形成在多个方向上发射的薄且柔性的照明目标物。

因此,实际上:

-接触部分可以至少在支撑件的第一表面露出,特别地在埋设表面露出,或者可以根据想到的电气图电连接;

-接触部分还可以在支撑件内形成的容纳部中露出;

-特别是当容纳部贯通时,即在支撑件的两个相反侧开口时,接触部分可以在支撑件的两个相反侧露出。

当然,这些变型的组合还可以在同一支撑件上实施。发射器件可以包括多个led器件,各led器件均可以根据以上公开的变型中的一个变型组装到支撑件。当然,可以在同一支撑件上组合不同的变型。

此外,可以以多种方式进行导电轨迹的布线和将led器件组装到支撑件上。特别地,可以在进行轨迹的布线之前将led器件接合到支撑件,并且还可以在将led器件组装在支撑件上之前在支撑件上形成导电轨迹。因此,应当理解,包括实施导线埋设的本发明的方案在制造过程中提供了非常大的灵活性。因此,接触部分和接触区可以通过例如下文说明的那些方式(例如通过胶合、通过热压接合技术或通过接触部分与接触区的卡扣联接)的任何方式互连。

根据该实施方式的另一变型,支撑件可以由包围导线的两个基板形成。换言之,导线夹在形成支撑件的两个基板之间。

实际上,为了放出led器件发射的光辐射,两个基板中的至少一者包括至少一个凹部,该凹部能够使接触部分露出并且电连接led器件的接触区,led器件定位在凹部内。

实际上,两个支撑基板中的至少一者还可以具有光学特性,例如,对于led器件发射的辐射是透明的,或者为了辐射的均匀散射而是散射的(scattering)。

根据另一实施方式,导线放置在支撑件的第一和/或第二表面中的一个表面上并且接合到该表面。

换言之,根据预定的互连图案,通过(例如通过胶合)将导线简单地布置在支撑件上而获得导电轨迹的布线。根据另一变型,可以通过根据包括允许变形的所述图案的电气图来层叠先前通过切割导电膜形成的导电轨迹来获得导电轨迹的布线。

为了更好地将线接合到支撑件,可以将导线和led型器件封闭在支撑件和保持层或板之间。如前所述,保持层可以覆盖支撑件的整个表面,并且保持层在该情况下具有光学特性,特别是允许led器件发射的光辐射散射,或者还可以设置有凹部以放出辐射。

该方案特别地具有能够使用具有非常大的表面积的支撑件并且以低成本形成目标物的优点。

因此,上文提供的方案对于支撑件上的led器件的布局以及可以组装在同一支撑件上的led器件的种类和数量提供了非常大的灵活性。

特别地,led型器件可以包括一个或多个led芯片或一个或多个包装的led,各led集成形成接触区的至少两个电极。这些电极中的各电极电连接到导线的一个接触部分。

有利地,led芯片可以首先根据上述变型中的一个变型定位在发射器件的支撑件上,并且根据上文公开的方式中的一个方式连接到接触部分,然后封装在封装体中。因此,可以由硅树脂制成的封装体优选地至少覆盖led芯片和导线的连接到led芯片的部分。实际上,至少一种磷光体材料还可以与led芯片一起配置在封装体中。散射颗粒和/或发光体还可以集成在硅树脂中。当然,多个led芯片可以配置在同一封装体中。

例如,led器件可以是,典型地具有“水平”构造,包括形成于电绝缘基部的同一侧的两个电极的led芯片。因此,这种电极形成上文提到的两个接触区,并且各电极均电连接到一个接触部分。

led型器件还可以包括led模块,led模块集成一个或多个包装的led或者与配置于基板的与磷光体(或发光体)关联或不关联的一个或多个led芯片,各led芯片均被封装在共同或者不同的封装体中,各led芯片的两个接触区定位于基板并且电联接到led芯片的电极。如前所述,led模块可以根据上述变型中的一个变型定位在支撑件上,并且根据上文公开的方式中的一个方式连接到接触部分。当然,还可以使用基于具有“竖直”或“倒装芯片”构造的led芯片的led模块。

当然,上文公开的方案还能够在支撑件上组装借助于导电轨迹互连的多个led型器件和/或多个其它电子部件。

因此,全部或部分led器件可以串联和/或并联组装,并且根据期望的电气图,各导线可以特别地在两个或多个接触区之间是连续的和/或不连续的。

因此,能够理解的是,包括使用导线(例如铜线)的本发明的方案在制造工艺、支撑件材料的选择、互连图案以及组装到支撑件的led器件的密度方面提供了非常大的灵活性,其中导线可以通过埋设或简单的胶合来布线。

此外,使用导线的另一个优点在于,可以借助于导电轨迹的至少一个导线形成无源电子部件。例如,可以通过缠绕其中一个导线来形成电阻器。此外,还可以经由相同技术借助于埋设在支撑件内的至少一个导线或另一专用线来形成散热器或辐射器。因此,有利地,导电轨迹可以至少包括由至少一个导线形成的电阻器和/或散热器。导电轨迹的特定导线可以特别地经由密集缠绕具体地用于形成电阻器或散热器。然而,相同的线可以用于形成一个或多个电阻器和/或一个或多个散热器以及一个或多个接触部分,从而能够电气互连多个led器件。

不能在传统上用于在支撑件上的布线的技术(即蚀刻、切割或导电墨沉积)和适于led器件的组装的印刷电路的形成的技术中找到这些优点和可能性。

此外,独立于经由导线的散热,可以提供基于导热材料的一个或多个特定的热垫以配置在支撑件上。例如,可以通过在全部或部分支撑件表面上或者当容纳部存在时在容纳部中沉积导热层来获得热垫。例如,可以在支撑件上胶合一个或多个基于导热材料的片。还可以提供被配置成与一个或多个接触部分接触或不接触的热板,以向led器件提供更大的热交换表面积。这种热垫可以通过例如下文说明的用于连接led器件的接触区的那些方式(例如通过热压接合或通过胶点)的不同的方式接合到接触部分。

实际上,可以根据超声方法进行导线在支撑件厚度内的埋设,其中通过超声产生振动并将振动施加到导线。另一种嵌入(incrustation)技术可以包括形成从支撑件的相反侧中的一侧跨越支撑件厚度的槽,然后将全部或部分导线插入槽中。优选地,至少导线的接触部分可以与支撑件的第一表面齐平,或者可以从该表面略微突出。

此外,led型器件的接触区与导线的接触部分的电连接可以借助于热压接合(“tcb”)来进行。当然,可以想到其它技术,例如使用导电胶滴、各向同性或各向异性的粘接导电膜(线形式的“acf”或糊剂形式的“acp”)或者焊膏。还可以想到经由接触部分与接触区的卡扣联接的系统将接触部分接合和连接到接触区。例如,各接触区可以集成与接触部分接合的销。

特别地,特别是当导电轨迹已经通过线埋设技术或线的胶合形成时,大多数led芯片或模块通常具有尺寸不适于实施热压接合技术的接触区。因此,必须提供一种特定的支撑件,该支撑件能够接收一个或多个led芯片或模块并且适于例如经由上文限定的连接技术中的一者电连接到导电轨迹上。因此,本发明还旨在用于能够组装到上述发光器件的支撑件的led器件的支撑件。led器件支撑件特别地包括能够接收包装或未包装的至少一个led芯片或一个led模块的基板。基板包括至少一个接收结构和至少一对连接结构。接收结构接收一个或多个led芯片或者一个或多个led模块。各连接结构由至少一个第一部分形成,该第一部分与第二部分形成一个块。第一部分电联接到led芯片或led模块的电极中的一者,并且第二部分形成接触区,该接触区旨在例如借助于热压接合直接连接到导电轨迹的导线。因此,接收结构可以接收基本上以相同波长或不同波长发射的包装或未包装的多个led芯片。当然,接收和连接结构的形状和尺寸可以根据应用或支撑件上的led密度而变化。此外,连接结构的数量也可以变化。因此,可以提供所有led芯片共用的一对连接结构或者多对不同的连接结构。例如,可以想到全部或部分led芯片和模块共用的第一部分,或者用于led芯片或模块的连接结构的不同的第一部分。例如,还可以想到全部或部分led芯片和模块共用的第二部分,或者用于led芯片或模块的不同的第二部分。使用特别是与通过埋设或胶合进行布线相关联的该类型的led支撑件使得能够在本发明的照明器件的支撑件上具有更大的led密度。根据变型,基板具有一个中央结构和两个横向结构,所述中央结构至少接收led芯片或模块,各横向结构由与第二部分一起形成一个块的第一部分形成,第二部分电联接到led芯片的一个电极,第二部分形成接触区并连接到导电轨迹的一个导线的一个接触部分。

例如,本发明的发射器件可以包括由上文公开的led器件支撑件形成的led型器件和配置在接收结构上的并且连接到连接结构的第一部分的一个或多个led芯片或模块。因此,连接结构的第二部分形成连接到导电轨迹的接触部分的接触区。

实际上,导线可以由金属材料制成。作为示例,导线可以例如由铜、金、铝、银或基于这些金属中的至少一种金属的合金制成。还可以想到使用由导电材料制成的任何其它类型的线,例如由碳、特别是石墨制成的线。此外,各导线可以具有任何截面,特别是平行六面体或圆形。例如,导线的截面的直径可以典型地在十分之一毫米的量级,例如80μm或120μm。实际上,各导线的尺寸适于线的预期用途。传统上,各导线的尺寸可以根据待布线在支撑件中的电气图、待互连的不同部件、电流强度或输送功率来确定。因此,可以在相同的支撑件上具有不同尺寸的导线,例如适于更低或更高电功率的线或者用于数据传输的线或者适于形成电阻器或散热器的线。

此外,各导线可以利用绝缘鞘覆盖或不覆盖。当利用绝缘层覆盖导线时,旨在连接到led器件的接触区的接触部分优选地被剥去绝缘层。换言之,带鞘的导线可以包括一个或多个明显不同的接触部分。使用带鞘的导线特别地能够形成包括线重叠的图案。作为示例,可以使用由漆包铜制成的导线。实际上,可以通过例如实施机械或化学移除技术提供从接触部分移除绝缘层的具体步骤。作为示例,可以通过磨蚀、溶解或者适当温度下的升华来移除绝缘层。

导线还可以涂覆有旨在增加反射率的面漆(finishingcoat)。作为示例,面漆可以由金、银、铝、铜、钯或基于这些金属中的一种金属的合金制成。

不同的材料可以用于本发明的发射器件的支撑件。优选地,支撑件由柔性或刚性的电绝缘材料制成。作为示例,支撑件可以由环氧树脂(例如玻璃环氧树脂)形成的材料制成,或者由热塑性聚合物(例如与丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)混合或不混合的聚氯乙烯(pvc)、聚酯或聚酰亚胺)形成的材料制成。还可以想到文献us2014/0268607a1中记载的材料。例如,弹性体材料的使用特别地能够获得对振动具有低灵敏度的发射器件。此外,为了增加反射率,支撑体可以大规模染色成白色,涂覆有镜面效果的面漆,例如涂覆基于镍、金、钯、银等的合金。

有利地,支撑件还可以由可热成形的材料制成,以获得具有不同形状和体积的目标物。特别地,由可热成形的材料制成的支撑件可以包括诸如上文所公开的一个或多个导电轨迹以及经由导电轨迹电互连的一个或多个led型器件。在该特定情况下,支撑件的成形可以例如经由适于3d形状的埋设技术的实施在导电轨迹在支撑件上布线前后进行。此外,led器件可以在成形前后放置。

有利地,支撑件可以是热塑性弹性体(tpe)类型的柔性可变形支撑件。由于这种tpe支撑件特别地能够进行发光纺织品编织,所以能够由此适于不同的曲率并且特别地能够在不同的空间方向上变形。

因此,可以获得集成至少一个上述光辐射发射器件的机械部件。

实际上,如上所述的发射器件还可以包括防错标记系统(keyingsystem),该防错标记系统被构造为允许led型器件在支撑件上正确定位。这种防错标记可以例如位于发射器件的所述支撑件上或者还可以位于所述led器件支撑件上。此外,防错标记器件可以是在发射器件的支撑件上具有特定形状的穿孔或颜色代码的形式,或者还可以是led器件支撑件的特定形状的结果,从而能够使连接结构彼此区分。

通常,制造上述光辐射发射器件的方法可以包括:

-通过沿着导电轨迹的全部或部分长度将导电轨迹接合或附接到支撑件并根据互连图案形成至少一个导电轨迹,其中支撑件由相反的第一表面和第二表面界定,在第一表面和第二表面之间限定支撑件的厚度,全部或部分导线具有朝向所述支撑件的第一表面和第二表面中的至少一者露出的至少一个接触部分;

-将至少一个led型器件组装并连接到导电轨迹,其中至少一个led型器件能够产生预定波长范围的光辐射并且包括两个电接触区,led型器件的各接触区与一个导线的接触部分相对放置并且电连接到所述接触部分。

如上所述,本发明的方案允许制造方法具有一定的灵活性。

根据本发明的实施方式,导电轨迹的形成包括在支撑件上形成能够在至少一个变形方向上变形的区域,并且根据图案定位至少一个所述所述导线的一部分,其中该图案允许所述可变形区域和导电轨迹在导线不断裂的情况下在所述变形方向上变形。

根据实施方式,通过将导线从支撑件的第一表面和第二表面中的一者埋设在支撑件的厚度内来获得导线与支撑件的接合。

根据另一实施方式,通过将导线胶合到支撑件的第一表面和第二表面中的一者来获得导线的接合。

根据变型,导电轨迹在led器件组装并电连接到导电轨迹之前形成。

根据另一变型,在形成导电轨迹并将导线的接触部分连接到接触区之前进行led型器件到支撑件的组装。

有利地,该方法还包括在支撑件厚度内形成至少一个容纳部,容纳部至少在支撑件的第一表面和第二表面中的一者开口,并且容纳部至少包括led型器件和led型器件所连接的接触部分。

因此,实际上,根据一个版本,制造方法可以包括以下步骤:

-首先,根据预定的互连图案,通过将导线埋设在支撑件厚度内来形成导电轨迹;

-然后,将一个或多个led器件组装并电连接到支撑件,特别是组装并电连接到导电轨迹。

因此,实际上,根据另一版本,制造方法可以包括以下的连续步骤:

-首先,将一个或多个led型器件组装到支撑件;

-然后,根据预定的互连图案,通过将导线埋设在支撑件厚度内来形成导电轨迹,包括将导线的接触部分连接到led型器件的接触区。

根据又一版本,制造方法可以包括以下步骤:

-首先,在支撑件厚度内形成一个或多个容纳部,该一个或多个容纳部在支撑件的第一表面开口;

-将一个或多个led器件组装到支撑件,各led器件配置在支撑件的第一表面的表面上或一个容纳部中;

-根据预定的互连图案,通过将导线埋设在支撑件的厚度内来形成导电轨迹,各导线包括连接到一个led照明器件的一个区域的至少一个接触部分。

根据又一版本,制造方法可以包括以下步骤:

-跨越支撑件的厚度地形成一个或多个容纳部,各容纳部旨在接收至少一个led器件,即led模块或芯片;

-根据预定的互连图案,通过跨越支撑件的厚度地埋设导线来形成导电轨迹,所有或部分容纳部优选地互连;

-将一个或多个led器件组装在容纳部中,并将各led器件电连接到接触部分。

根据又一实施方式,制造方法可以包括以下步骤:

-根据预定的互连图案,通过将导线埋设在支撑件厚度内来形成导电轨迹;

-将一个或多个led器件组装并电连接到支撑件,特别是组装并电连接到导电轨迹,各led器件均为led芯片;

-在支撑件上沉积封装层,至少覆盖led芯片和导线的连接到led芯片的部分。

封装体可以通过硅树脂滴的沉积或者还通过膜的沉积来形成。作为示例,可以想到通过丝网印刷或通过热层叠技术来沉积膜。优选地,发光体配置在支撑体上和封装体中。优选地,发光体集成在封装体中。

因此,获得的光辐射发射器件可以直接使用或者可以结合在其它目标物中。例如,可以切割、手动成形或热成形或者还可以包覆成形(overmold)以形成包含照明器件的更大质量的部件,例如发光保险杠。当然,有利地使用由适于包覆成形技术的材料制成的支撑件。

附图说明

本发明的上述和其它特征和优点将在以下非限制性说明中结合附图详细说明,其中:

-图1是根据本发明的实施方式的发光器件的详细的简化示意图;

-图2是根据本发明的特定实施方式的将导线埋设在支撑件的厚度内的简化示意图的截面图;

-图3a是根据本发明的实施方式的发光器件的简化示意图,其中照明器件位于导线的接触部分上;

-图3b是图3a的器件的局部截面图;

-图4是根据本发明的另一实施方式的发光器件的简化示意图,其中照明器件位于导线的接触部分的下方;

-图5a是根据本发明的另一实施方式的发光器件的简化示意图,其中照明器件位于支撑件的容纳部中;

-图5b是根据本发明的另一实施方式的发光器件的简化示意图,接触部分接合在接触区中;

-图6是根据本发明的另一实施方式的集成接触翅片的led模块的背侧的简化示意图;

-图7是根据本发明的另一实施方式的发光器件的简化示意图;

-图8是根据本发明的另一实施方式的发光器件的简化示意图;

-图9a、图10a和图11a是根据不同实施方式的发光器件的简化示意图,其中导电轨迹具有可拉伸区域,支撑件处于非拉伸构造;

-图9b、图10b和图11b分别是图9a、图10a和图11a的发光器件在支撑件变形之后的简化示意图。

应当注意,在附图中,相同的附图标记表示相同或相似的元件,并且不同的结构未按比例绘制。此外,为了清楚起见,在附图中仅示出了对于理解本发明必不可少的那些元件。

具体实施方式

以下将说明印刷电路的特定具体的上述实施方式,该实施方式通过使用通过胶合或通过将线埋设在支撑件的厚度上或支撑件的厚度内而接合到支撑件的导线,以根据预定的互连图案形成导电轨迹,以便互连多个部件,特别是互连诸如led模块或led芯片的led型器件。

图1示出了根据本发明的实施方式的光辐射发射器件,其中led型器件3平行地组装在柔性支撑件1的一侧。各led器件3通常包括可以形成于基板的同一侧或电绝缘基部的同一侧的两个电接触区。led器件3借助于形成于支撑件1的导电轨迹经由led器件3的接触区而电互连。导电轨迹可以特别地通过将导线2从接收led器件3的那侧埋设在支撑件1的厚度内而形成。导电轨迹还可以通过将导线简单地胶合到支撑件而形成。

图2中示出了根据实施方式的埋设在支撑件中的导线。因此,支撑件1具有两个相反表面,第一表面10和第二表面11限定支撑件厚度。例如,支撑件1的第一表面10旨在接收待互连的部件,特别是led器件。导线2沿着其全部或部分长度从第一表面10跨越支撑件1的厚度地插入。埋设的深度使得线2的一部分仍然暴露于支撑件1的第一表面10。换言之,导线2包括暴露于支撑件1的第一表面10的被称为“接触部分”的部分20和配置在支撑件1的第一表面10的下方的其它部分21。接触部分20旨在连接到led照明器件3的接触区。

实际上,如图1所示,导线2的接触部分20可以与支撑件1的第一表面10的表面齐平,或者可以从第一表面10的表面突出。两种构造均允许部件直接连接到导电轨迹。

因此,将led器件的各接触区放置为与导电轨迹的一根导线的接触部分相对并将接触区连接到相应的接触部分就足够确保led照明器件之间的电互连。例如,可以通过热压接合来进行接触区与接触部分的直接连接。

根据图3a和图3b所示的实施方式,led器件3可以配置于支撑件1的第一表面10的表面上,led器件3在从第二表面11到第一表面10的方向上位于接触部分20的上方,并且led器件3的接触区30、31与导线2的接触部分20直接接触。

在流程方面,能够想到以下步骤:

-首先,通过将导线从支撑件的第一表面埋设在支撑件的厚度内并且根据预定的互连图案形成导电轨迹;

-然后,通过将连接区域配置成与接触部分相对并将接触区例如通过热压连接到连接部分而将led器件组装在支撑件的第一表面。

根据图4所示的变型,led器件3可以配置于支撑件1的第一表面10的表面上,led器件3在从第二表面11到第一表面10的方向上位于接触部分20的上方。led器件3的接触区30、31也与导线2的接触部分20直接接触。在该特定情况下,导线2沿着其部分长度埋设在支撑件的厚度内,接触部分20与led器件3的接触区重叠。

根据另一变型,还可以提供厚度小于led器件的中央本体的接触区以限制产品的总厚度,并且还能够改变或调节光通量输出角度。例如,led照明器件的接触区可以以从中央本体横向延伸的翅片的形式出现。实际上,led器件可以包括适于热压接合的支撑件,其中一个或多个led芯片或模块位于支撑件上。基板包括接收一个或多个led芯片或者一个或多个led模块的至少一种结构,以及被构造成例如经由焊接接合来确保led芯片或模块与导电轨迹之间的电连接的连接结构。图6中示出了这种led支撑件的示例。基板32具有旨在接收至少一个led芯片的中央结构320,以及两个基本相同的横向结构321、322。图6中示出了这种实施方式的示例。各横向结构321、322以翅片的形式出现并且由第一部分3210、3220和第二部分3211、3221形成。第一部分3210、3220旨在电联接到led芯片的电极中一者,第二部分3211、3221形成接触区并且旨在连接到导电轨迹的导线2中的一者的接触部分20中的一者。当然,图6中所示的具体设计仅作为示例给出,并且可以想到其它形状和布局。此外,还可以在相同的中央结构上具有相同类型或不同类型的多个led芯片或模块,各led芯片的各电极电联接到横向结构中的一者。

在流程方面,可以想到以下步骤:

-首先,将led器件组装到支撑件;

-然后,根据预定的互连图案,通过将导线埋设在支撑件厚度内来形成导电轨迹,包括将导线的接触部分连接到led器件的接触区。

根据另一实施方式,led器件可以配置在形成于支撑件1的厚度内的容纳部12中,容纳部12在支撑件1的第一表面10开口。类似地,对于先前的实施方式,如图5a所示,led器件可以以使得接触部分20位于接触区30、31上的方式连接到导电轨迹。接触部分和接触区之间的电连接可以通过任何适当的方式实现,特别是通过胶合、热压接合或卡扣联接实现。此外,还可以想到将导线埋设或胶合在容纳部的底部。在该情况下,配置在容纳部中的led照明器件的接触区可以配置于接触部分。实际上,容纳部通常在导线埋设或胶合在支撑件中之前形成。

如图5b所示,还可以通过将接触部分卡扣联接到接触区来提供led器件的接合和连接。例如,各接触区可以包括槽32、33,槽32、33的尺寸和构造被设计成接收和保持接触部分。槽可以特别地被导电层覆盖。因此,将接触部分接合到槽中就足够确保接触部分与接触区的连接和接合。

导线的使用还能够使得在轨迹上直接包括诸如电阻器或散热器的部件。实际上,这种部件可以通过导线的联接或不联接两个led器件的部分形成。

此外,使用带鞘的导线(例如由漆包铜制成的导线)也可以是有利的,因为在该情况下可以形成包括导线重叠(wireoverlap)的轨迹。在通过热压接合将接触区电连接到接触部分时可以实现绝缘层的移除。

当然,可以在同一支撑件上配置串联和/或并联组装在一起的多个led器件。

实际上,根据上述变型中的一者,可以通过埋设或胶合导线对支撑件的两个相反侧布线。还可以提供跨越支撑件厚度的容纳部(接触部分在容纳部处露出),并且在容纳部中将led器件直接连接到接触部分。因此,可以将led器件配置在支撑件的两个相反侧,从而形成在多个方向上发光的目标物。

根据图7所示的另一实施方式,支撑件1可以由第一层13、第二层14和第三层15形成,其中第一层13集成导线2和led器件3,在第一层的一个表面上的第二层14表现为用于由led器件产生的光辐射的波导表面,第三层15配置在第二层14上并且用作光辐射输出表面。第一层13和第二层14可以形成起到波导作用并集成导线的单层。根据变型,可以经由第二层14的侧表面进行光辐射的提取。还可以经由例如支撑反射表面的密藏部(cache)来隐藏第二层14的全部或部分侧表面。在该情况下,可以经由第三层提取光辐射,第三层可以设置有穿孔或者具有能够例如获得漫射光的光学特性。

在图8所示的另一实施方式中,导线2以及led器件夹在两个基板16、17之间。支撑件可以由两个基板16、17形成,或者可以由两个基板16、17中的一者形成。通过将线简单地胶合到第一基板16,可以在第一基板16上形成导线2。经由以上公开的一种变型,即通过焊接接合或通过胶合,可以将器件连接到线的接触部分。第二基板17可以完全覆盖导线和led器件。在该情况下,优选的是,两个基板中的至少一者(例如第二基板)具有例如允许由led器件发射的全部或部分光辐射传输的光学特性。还可以在两个基板中的一者或另一者中设置与led器件相对的窗口,以允许光辐射通过。

因此,包括通过使用导线经由胶合或埋设导线形成导电轨迹的方案在导电轨迹的图案以及led照明器件在轨迹上的组装和互连的方面提供了大的灵活性。

根据图9a至图11a所示的实施方式,可以以允许支撑件(1)变形而导电轨迹中没有导电断裂的方式布置导电轨迹。为此目的,可以特别地在支撑件(1)上设置例如可拉伸的所谓“可变形”区域(18),其中导电轨迹的导线根据图案(21)定位在支撑件(1)中,图案(21)允许轨迹在期望的方向上变形而没有导电断裂的风险。在图9a、图10a和图11a所示的示例中,除了旨在与诸如led型器件(3)的电子部件接触的接触部分之外,导线还具有根据例如z字形(21)的特定图案在支撑件(1)上布线的部分。当然,根据可以想到的变形,其它布线图案是可能的。如图9b、图10b和图11b所示,在支撑件在可以想到的方向上变形期间,导电轨迹遵循支撑件的变形且由于布线图案而没有导致线断裂。例如,在图9b中,图案被构造成允许可拉伸区域在基本平行于支撑件的侧面的方向x上拉伸。当然,还可以想到在垂直于方向x的方向y上可拉伸的区域。因此,对于同一可拉伸区域,可以想到不同的拉伸方向(图10b),特别是与先前的方向x和y垂直的方向z,以形成卷结构(volumestructure)。例如,可拉伸区域可以位于两个或多个led或任意其它电子部件之间。因此,可以形成能够适应特定曲率的柔性照明器件。

本发明的方案特别适于形成具有微米范围尺寸或不具有微米范围尺寸的光辐射发射器件。特别地,该方案非常适于在由柔性或刚性支撑件形成的印刷电路上组装led器件。该方案在支撑件类型、形状和尺寸方面、在互连图方面、在待组装的led器件的密度方面提供了极大的灵活性。

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