具有多个led的照明单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有多个布置在基体上的LED的照明单元。
【背景技术】
[0002]在本发明的意义上，“照明单元”例如能够是配备多个LED的发光器材，装配了灯座的该发光器材能够安装在照明器中。该发光器材能够例如用于替代白炽灯，并且与白炽灯相比，其出色之处在于工作时更低的能耗和更长的使用寿命。
【发明内容】
[0003]基于该技术难题，本发明提供了一种特别有利的、具有多个LED的照明单元以及一种用于制造该照明单元的有利方法。
[0004]根据本发明，该目的通过一种照明单元来实现，其具有由塑料材料制成的作为基体的空心体，该空心体具有外表面和相对置的内表面，其中，内表面至少部分地界定了空心体内容积；具有多个布置在空心体的外表面上的LED ;并且具有与LED导电地相连的印制导线结构，其中，印制导线结构布置在空心体的内表面上，并且通过通孔敷镀点建立到LED的导电连接，该通孔敷镀点穿引过塑料材料。
[0005]因此，具有相应的内表面的空心体用作基体，该内表面与配备有LED的外表面相对置并且承载印制导线结构。该空心体设置成由塑料材料制成的，因为以在下面将详细说明的方式能够使塑料材料良好地成型，这在批量生产方面也是特别有利的。
[0006]基体是空心体形状的，即其外表面至少逐段地是凸形的并且其内表面至少逐段地是凹形的。利用外表面的至少部分的凸度，现在一方面能够如下地布置LED，即相应发射的光束朝向彼此地分散，如下文中详细说明地，这能够实现大角度的辐射特性。
[0007]另一方面，用于供电的印制导线结构布置在内表面上，即远离照明应用，这在光输出方面也能够是有利的。因为外表面例如能够进行漫反射，且这种表面性能此时不受印制导线结构的阻碍。此外，内表面上的印制导线结构也受到良好的保护，例如在更换照明单元时，如当在旋紧或插入到灯中的情况下抓握外表面时，防止其受到机械的作用。
[0008]即使在单独考虑空心体内容积的、即仅基于空心体的优选实施方式中，空心体内容积是朝向一侧开放的，在考虑照明单元整体时，此时内容积仍然优选地是封闭的，特别优选地利用灯座部件来封闭。因此，也能够很好地防止在内表面上的印制导线结构受到环境的影响，并且优选地，能够舍弃覆盖到印制导线结构上的钝化层(具有通常在印制导线厚度的范围内的厚度，例如最大为30 μ m，20 μ m或10 μ m)。
[0009]“多个”LED应理解为至少两个LED，但还能够总共设置多个LED，例如至少三个、五个、七个、九个或十个LED。在此，一般不必使照明单元中的所有LED与内表面上的印制导线结构相连接，但这是优选方案。内表面上的印制导线结构能够使多个LED彼此相连，例如使其串联，其中，还能够将划分成多个组的LED分别(每个组)相互连接。后一种情况例如能够在布线方面提供优势，例如当利用电网电压运行照明单元时。
[0010]LED、优选地LED中每一个都在内表面上对应一个印制导线，其通过通孔敷镀点中的一个导电地与LED相连。也就是说，“印制导线结构”涉及多个印制导线。虽然“通孔敷镀点” 一般也能够例如通过使塑料材料局部掺杂具有导电能力的填充颗粒来建立，但在此优选的涉及在内表面和外表面之间的通孔，其利用能金属导电的材料来填充、优选地利用金属填充。
[0011]LED优选地分别利用平面的、特别优选地利用平坦的抵靠布置在外表面上，这并不应意味着，相应的LED必须直接平放在外表面自身上。而优选的是，LED通过平面的涂层与其(或其上的触点，见下文)相连，例如通过接合连接层、例如焊料层或粘合材料层。这种连接层优选地设置成较薄的，即例如具有以下厚度，其优选程度以下面的顺序递增地不大于 200 μ m、150 μ m 以及 100 μ m。
[0012]“LED” 一般还能够意指本身没有壳体的LED芯片；优选地，“LED”是布置在空心体上的各自分别具有壳体的部件。
[0013]作为“塑料材料”例如能够设置聚丙稀(PP，特别是射流成网(strahlenvernetzt)的)、聚酰胺(例如PA6，PA66，PA10，PA11，PA12)、特别是耐高温的聚酰胺如PPA或PA46、聚酯(例如 PBT，PET，PBT/PET，PCT，ABS，ABS/PC)、聚苯撑硫、LCP 和 / 或 PEEK。
[0014]内表面至少部分地界定了空心体内容积，也就是说该内容积还能够是敞开的(优选的是正好在一个位置处敞开)。至少局部地，内表面上的一个点应当与内表面上的另一点相对置(通过空心体内容积与其间隔开)；换句话说，即如果在内表面上的初始点中建立法线，则该法线此时也与内表面上的其他点相交。因为空心体内容积在优选的实施方式中是敞开的，所以这并不一定适用于全部内表面，因为内表面的一个区域可能与开口相对置(参见图1)。然而优选地，对于内表面的至少30%，40%，50%，60%或70%而言(即对于处在相应平面中的初始点而言)应当满足该“内表面法线条件”。
[0015]空心体的外表面朝向由照明单元在工作时照亮的容积，即朝向照明应用。优选地，由照明单元输出的光也局部地射到外表面上，例如射到外表面的至少30 %，50 %或70 %(且例如最多90%)上。由照明单元输出的光优选地不射到内表面上。即使外表面是“朝向”照明应用的，这一般也并不排除存在围绕空心体的包容体(Huellkoerper)。因此，例如能够施加涂层，或者空心体能够布置在优选地进行漫散射的包容体中(利用其外表面与包容壳的内表面间隔开)；不管是漫散射涂层，还是相应的包容壳均能够用于使由单个LED就此成点状输出的光均匀化。
[0016]另一方面，在优选的实施方式中，空心体的外表面也能够是照明单元的外表面，这例如能够有利于总体上简化构造和由此有利于低成本的制造。
[0017]虽然设置成由塑料材料制成的基体自身观察是中空的，在优选的设计方案中，空心体内容积仍然能够是占满的，例如装配有控制/驱动电子件和/或填充了填充材料(细节见下文)。
[0018]其它的优选实施方式在从属权利要求和下面的说明中给出，其中，在说明中还依然没有在细节上区分装置方面和方法方面，特别是涉及制造的这些方面，以及没有在照明单元的应用方面进行区分；与全部权利要求范畴相关的公开内容至少应概括地读取。
[0019]在一种优选的实施方式中，外表面的一个区域设置为布置区域，并且该区域相对于围绕其的区域而言向内下沉，即在空心体内容积的方向上下沉。随后在该布置区域内，相应地也有一定程度的下沉地，布置LED，优选地布置正好一个LED。
[0020]根据LED的优选为平坦的抵靠，该布置区域也能够划分为自身平坦的基本面和使基本面与围绕着布置区域的外表面区域(“围绕区域”)相连的侧面。该基本面能够下沉以下值，其优选程度以下面的顺序递增地为基本面的最小和最大延伸部的中间值的至少1/40，1/35，1/30，1/25，1/20或1/15，而且相对于围绕区域关于(基本面上的法线的)法线方向下沉。
[0021]围绕区域具有内部的(最接近LED的)和外部的(最远离LED的)边缘。内部边缘例如能够标记为所述侧面的上边棱，特别地，在通用技术的范畴内，该上边棱还能够是圆化的；上边棱标记了在与基本面相比坡度更大的(侧面)区域和与基本面相比具有至少更小坡度的(或者无坡度或负坡度)的围绕区域之间的过渡区域。
[0022]基于定义，围绕区域应当具有例如从其内部边缘到外部边缘位置的延伸部，其相当于基本面的前述平均的延伸部的一半。
[0023]在优选的设计方案中，在布置区域内设置通孔敷镀点中的至少一个；优选地，在布置区域中设置通孔敷镀点中的至少两个，更优选地，设置正好两个通孔敷镀点。在布置区域“内”指的是在其下沉的区域内；因此，在刚才所说明的结构中，通孔敷镀点贯穿了基本面。
[0024]有利地，LED的一段、特别是背面的与光辐射面相对置的连接区域能够在下沉的布置区域内受到很大程度的保护。如果此时通孔敷镀点也放置在布置区域内，此时理想地，为了通孔敷镀点和LED之间的电连接而不在布置区域之外的外表面上实现有印制导线，这例如又能够预防由于机械作用导致的损害。
[0025]在优选的设计方案中，多个LED中的每个均布置在布置区域中，这优选地适用于照明单元中的所有LED。在此优选地，LED中的每个分别有独有的布置区域，其中，在每个布置区域中分别设置至少两个、优选地正好两个通孔敷镀点，例如为相应的LED分别设置阳极和阴极触点。
[0026]此时，照明单元能够如下地设计，即除了布置区域外，外表面没有印制导线，即在布置区域之外没有印制导线在外表面上延伸。如前所述，这例如能够有助于预防受到机械损伤并且在反射性能方面具有优势。
[0027]一般的，相应的LED不必直接置于通孔敷镀点上，而是在布置区域内，特别是在布置区域的前述基本面上，例如能够使触点涂覆金属。这例如能够在随后为了使印制导线结构涂覆到内表面上所说明的方法中