用于制造非平面印刷电路板组件的方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种用于制造特别地用于照明系统的非平面印刷电路板组件的方法。
【背景技术】
[0002]在现有技术中已知各种用于产生印刷电子器件的方法。其通常涉及通过将传导材料的层印刷到基底之上来电气地连接电子元件。可以采用很多标准的印刷技术，例如丝网印刷和喷墨印刷。当今通过这些方法生产出各种印刷电路组件，例如具有用于照明系统的发光二级管(LED)的组件。布置在基底之上的LED的一个示例在US2013/0082298 Al中公开。LED通过可以印刷在基底之上的传导墨来电气耦接。
[0003]印刷电子器件的区域被视为是针对电子产品的成本削减和新设计解决方案提供很大前景的新兴区域。可以识别出多个在印刷电子器件的区域内进行进一步开发的方向。例如，有可能改进当前用于生产具有非平面基底的印刷电子器件的方法。在照明系统中，以及在许多其他的应用中，希望利用这种基底因为其允许了很好地适应于所关注的应用的创新性产品设计。
[0004]W087/01557公开了在尚未固化的绝缘材料的柔软膜之上印刷电子传导的墨。通过进一步的处理来实现固化。随后利用例如热成形而将膜成形为非平面形状。
【发明内容】
[0005]本公开的一般目的在于提供一种改进的或者可代替的用于制造非平面印刷电路板组件的方法。具体的目的包括提供一种改进的或者可代替的用于制造用于照明系统的非平面印刷电路板组件的方法，照明系统特别地是具有固态发光(SSL)器件例如LED光引擎、LED灯以及LED灯具的照明系统。
[0006]本发明由独立权利要求来限定。在从属权利要求、说明书和附图中列举出了实施例。
[0007]根据第一方面，提供一种用于制造非平面印刷电路板组件的方法。所述方法包括步骤:提供可形成平面的基底以用于支撑传导材料以及至少一个电子部件，将未固化的传导材料的电路图案印刷在所述平面基底之上，将所述基底和未固化的传导材料成形为非平面形状，并且固化所述传导材料，其中所述基底(2)包括金属片以及布置在所述金属片和传导材料(3)之间的电气绝缘涂层(2b)。
[0008]该方法暗示了具有印刷传导材料的基底在传导材料被固化之前成形为所希望的非平面形状。所述传导材料于是在成形步骤期间为柔软的并且可以轻易地适配基底的变化形状。作为结果，在完工的非平面印刷电路组件的电路图案中的有害应力和应变风险非常低。在固化的传导材料中的应力和应变可能会降低其传导性，例如通过导致裂缝的形成。于是，通过这种方法，就有可能制造符合高技术性能标准的非平面印刷电路板组件。此外，由于可以使用标准的印刷和成形技术，所述方法提供了简单的办法来制造非平面印刷电路板组件。这种电路板不仅允许高度的设计灵活性，而且由于印刷电路图案，其还可以特别地适于用于高功率电子部件，例如SSL器件。利用其他类型的电路板，例如接线电路板，可能很难提供这种电子部件所要求的传导性水平。
[0009]非平面形状例如为波浪形、锯齿形、圆形以及/带角度的形状。例如，非平面形状可以包括两个或多个连接并且互相成角度的平面区域(角度不等于180度)。在其最简单的形式中，非平面形状为将基底沿着线在特定角度上进行弯曲或成形的结果，这导致两个连接的并且互相成角度的平面区域，所述的两个连接的并且互相成角度的平面区域相对于彼此具有不等于180度的角度。
[0010]作为成形工艺的结果，所述印刷的传导材料可以在基底变形的非平面位置(也即基底变形离开其原始的平面形状的地方)处具有厚度和/或宽度，并且如果基底未变形的区域(即基底的平面区域)包括在基底的非平面形状中，则上述非平面位置偏离这些平面区域的厚度和/或宽度。进一步，由于根据本发明的方法，相较于现有技术方法而言，在非平面位置或区域处，即基底变形离开其原始平面形状的地方的、所固化的传导材料的诸如裂缝的不连续性显著得以降低甚至消失。由于根据本发明的方法，其中在形成基底之后进行传导材料的固化，所述传导材料将展现较少的应力，从而导致较少甚至为零的传导材料中的裂缝或其他不连续性。
[0011]利用丝网印刷技术或喷墨印刷技术可以将未固化的传导材料印刷在基底之上。这些是可以与多种不同种类的传导材料和基底材料共同使用的经济节约并且通用的印刷方法。
[0012]通过真空深拉或低压成形或高压成形可以将基底和未固化的材料成形为非平面形状。这些是简单的成形技术，通过其可以快速并且节约地制造不同类型的形状。此外，其尤其适合与具有通常使用在照明系统中的种类的基底共同使用。然而，总体上，任何热成形或其他成形方法可以用于对基底和未固化材料进行成形。如果印刷电路板组件意在于安装在散热器之上时，将基底成形为散热器的表面的形状可能是有利地，因为这将有助于改善热从电路板组件的传送。基底可以例如成形为散热器的顶部之上的非平面形状。
[0013]所述方法可以包括将至少一个，典型地为多个电子部件布置在平面基底之上。所述电子部件可以在印刷之前或之后布置在平面基底之上。注意到的是可以构思出在基底已经成形为非平面形状之后将电子部件布置在基底之上，但是典型地是其更易于布置在平面基底之上。
[0014]可能有优势的是利用传导材料使得在固化之后，传导材料将电子部件机械地固接到基底。利用这种传导材料可以降低制造步骤的数目，由于可以不需要将电子部件附着到基底上的单独的步骤。这使得简单且经济的制造工艺变为可能。
[0015]未固化的传导材料可以印刷在平面基底之上从而电路图案的传导路径具有第一厚度的部分以及具有与第一厚度不同的第二厚度的部分。所述第二厚度可以例如大于所述第一厚度。在成形步骤期间，所述基底和未固化的传导材料的图案可以在传导路径具有第二厚度的地方被弯曲或变形。这可能导致传导电路具有高的可靠性。进一步，这个实施例可以补偿作为传导材料在特定位置或区域处的弯曲或变形的结果所导致的传导材料的厚度变化。“厚度”在这里意味着传导路径在基本上垂直于传导路径布置在其上的基底表面的方向上的尺寸。第一厚度和第二厚度不同意味着具有第一厚度的部分在垂直于其上印刷有传导材料的基底表面的平面中具有与具有第二厚度的部分不同的横截面。附加地或者可代替地，类似于传导路径的厚度，所述电路图案的传导路径可以具有类似于传导路径的厚度的第一宽度的部分和第二宽度的部分。“宽度”在这里意味着传导路径在基本上平行于其上布置有传导路径的基底表面的方向上的尺寸。
[0016]所述电子部件可以包括一个或多个SSL器件，例如半导体LED、有机LED、聚合物LED以及/或激光二极管。根据上面描述的方法的变形中任一个所制造的并且包含了一个或多个安装在基底之上的SSL器件的非平面电路板组件可以特别地适合使用在照明系统中，由于这种电路可以有助于提供创新的产品设计以及有效的照明方案。这种照明系统的传导材料可以将所述一个或多个SSL器件机械地固接到基底。在一些应用中，照明系统的基底可以具有优势地提供为形式为具有电气绝缘涂层的金属片。这种涂层典型地布置在金属片和传导材料之间。所述涂层可以包括光反射颗粒，例如漫射反射的颗粒。进一步，所述涂层可以包括意在于改善基底的热传导的颗粒。
[0017]为了从电子部件有效地去除热，照明系统可以包括在其上布置有基底的散热器。所述基底可以例如层叠在散热器之上。所述基底可以具有散热器的朝向基底的表面的形状。将非平面基底的形状匹配到散热器的形状可能改善热从电子部件到散热器的转移。可以具有优势的是在散热器之上直接形成基底以及未固化的传导材料，因为这可以降低用