用于制造非平面印刷電路板組件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及一種用于制造特別地用于照明系統(tǒng)的非平面印刷電路板組件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中已知各種用于產(chǎn)生印刷電子器件的方法。其通常涉及通過將傳導(dǎo)材料的層印刷到基底之上來電氣地連接電子元件?？梢圆捎煤芏鄻?biāo)準(zhǔn)的印刷技術(shù)，例如絲網(wǎng)印刷和噴墨印刷。當(dāng)今通過這些方法生產(chǎn)出各種印刷電路組件，例如具有用于照明系統(tǒng)的發(fā)光二級管(LED)的組件。布置在基底之上的LED的一個示例在US2013/0082298 Al中公開。LED通過可以印刷在基底之上的傳導(dǎo)墨來電氣耦接。
[0003]印刷電子器件的區(qū)域被視為是針對電子產(chǎn)品的成本削減和新設(shè)計(jì)解決方案提供很大前景的新興區(qū)域?？梢宰R別出多個在印刷電子器件的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步開發(fā)的方向。例如，有可能改進(jìn)當(dāng)前用于生產(chǎn)具有非平面基底的印刷電子器件的方法。在照明系統(tǒng)中，以及在許多其他的應(yīng)用中，希望利用這種基底因?yàn)槠湓试S了很好地適應(yīng)于所關(guān)注的應(yīng)用的創(chuàng)新性產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
[0004]W087/01557公開了在尚未固化的絕緣材料的柔軟膜之上印刷電子傳導(dǎo)的墨。通過進(jìn)一步的處理來實(shí)現(xiàn)固化。隨后利用例如熱成形而將膜成形為非平面形狀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本公開的一般目的在于提供一種改進(jìn)的或者可代替的用于制造非平面印刷電路板組件的方法。具體的目的包括提供一種改進(jìn)的或者可代替的用于制造用于照明系統(tǒng)的非平面印刷電路板組件的方法，照明系統(tǒng)特別地是具有固態(tài)發(fā)光(SSL)器件例如LED光引擎、LED燈以及LED燈具的照明系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明由獨(dú)立權(quán)利要求來限定。在從屬權(quán)利要求、說明書和附圖中列舉出了實(shí)施例。
[0007]根據(jù)第一方面，提供一種用于制造非平面印刷電路板組件的方法。所述方法包括步驟:提供可形成平面的基底以用于支撐傳導(dǎo)材料以及至少一個電子部件，將未固化的傳導(dǎo)材料的電路圖案印刷在所述平面基底之上，將所述基底和未固化的傳導(dǎo)材料成形為非平面形狀，并且固化所述傳導(dǎo)材料，其中所述基底(2)包括金屬片以及布置在所述金屬片和傳導(dǎo)材料(3)之間的電氣絕緣涂層(2b)。
[0008]該方法暗示了具有印刷傳導(dǎo)材料的基底在傳導(dǎo)材料被固化之前成形為所希望的非平面形狀。所述傳導(dǎo)材料于是在成形步驟期間為柔軟的并且可以輕易地適配基底的變化形狀。作為結(jié)果，在完工的非平面印刷電路組件的電路圖案中的有害應(yīng)力和應(yīng)變風(fēng)險(xiǎn)非常低。在固化的傳導(dǎo)材料中的應(yīng)力和應(yīng)變可能會降低其傳導(dǎo)性，例如通過導(dǎo)致裂縫的形成。于是，通過這種方法，就有可能制造符合高技術(shù)性能標(biāo)準(zhǔn)的非平面印刷電路板組件。此外，由于可以使用標(biāo)準(zhǔn)的印刷和成形技術(shù)，所述方法提供了簡單的辦法來制造非平面印刷電路板組件。這種電路板不僅允許高度的設(shè)計(jì)靈活性，而且由于印刷電路圖案，其還可以特別地適于用于高功率電子部件，例如SSL器件。利用其他類型的電路板，例如接線電路板，可能很難提供這種電子部件所要求的傳導(dǎo)性水平。
[0009]非平面形狀例如為波浪形、鋸齒形、圓形以及/帶角度的形狀。例如，非平面形狀可以包括兩個或多個連接并且互相成角度的平面區(qū)域(角度不等于180度)。在其最簡單的形式中，非平面形狀為將基底沿著線在特定角度上進(jìn)行彎曲或成形的結(jié)果，這導(dǎo)致兩個連接的并且互相成角度的平面區(qū)域，所述的兩個連接的并且互相成角度的平面區(qū)域相對于彼此具有不等于180度的角度。
[0010]作為成形工藝的結(jié)果，所述印刷的傳導(dǎo)材料可以在基底變形的非平面位置(也即基底變形離開其原始的平面形狀的地方)處具有厚度和/或?qū)挾?，并且如果基底未變形的區(qū)域(即基底的平面區(qū)域)包括在基底的非平面形狀中，則上述非平面位置偏離這些平面區(qū)域的厚度和/或?qū)挾?。進(jìn)一步，由于根據(jù)本發(fā)明的方法，相較于現(xiàn)有技術(shù)方法而言，在非平面位置或區(qū)域處，即基底變形離開其原始平面形狀的地方的、所固化的傳導(dǎo)材料的諸如裂縫的不連續(xù)性顯著得以降低甚至消失。由于根據(jù)本發(fā)明的方法，其中在形成基底之后進(jìn)行傳導(dǎo)材料的固化，所述傳導(dǎo)材料將展現(xiàn)較少的應(yīng)力，從而導(dǎo)致較少甚至為零的傳導(dǎo)材料中的裂縫或其他不連續(xù)性。
[0011]利用絲網(wǎng)印刷技術(shù)或噴墨印刷技術(shù)可以將未固化的傳導(dǎo)材料印刷在基底之上。這些是可以與多種不同種類的傳導(dǎo)材料和基底材料共同使用的經(jīng)濟(jì)節(jié)約并且通用的印刷方法。
[0012]通過真空深拉或低壓成形或高壓成形可以將基底和未固化的材料成形為非平面形狀。這些是簡單的成形技術(shù)，通過其可以快速并且節(jié)約地制造不同類型的形狀。此外，其尤其適合與具有通常使用在照明系統(tǒng)中的種類的基底共同使用。然而，總體上，任何熱成形或其他成形方法可以用于對基底和未固化材料進(jìn)行成形。如果印刷電路板組件意在于安裝在散熱器之上時，將基底成形為散熱器的表面的形狀可能是有利地，因?yàn)檫@將有助于改善熱從電路板組件的傳送?；卓梢岳绯尚螢樯崞鞯捻敳恐系姆瞧矫嫘螤睢?br>[0013]所述方法可以包括將至少一個，典型地為多個電子部件布置在平面基底之上。所述電子部件可以在印刷之前或之后布置在平面基底之上。注意到的是可以構(gòu)思出在基底已經(jīng)成形為非平面形狀之后將電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]可能有優(yōu)勢的是利用傳導(dǎo)材料使得在固化之后，傳導(dǎo)材料將電子部件機(jī)械地固接到基底。利用這種傳導(dǎo)材料可以降低制造步驟的數(shù)目，由于可以不需要將電子部件附著到基底上的單獨(dú)的步驟。這使得簡單且經(jīng)濟(jì)的制造工藝變?yōu)榭赡堋?br>[0015]未固化的傳導(dǎo)材料可以印刷在平面基底之上從而電路圖案的傳導(dǎo)路徑具有第一厚度的部分以及具有與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。在成形步驟期間，所述基底和未固化的傳導(dǎo)材料的圖案可以在傳導(dǎo)路徑具有第二厚度的地方被彎曲或變形。這可能導(dǎo)致傳導(dǎo)電路具有高的可靠性。進(jìn)一步，這個實(shí)施例可以補(bǔ)償作為傳導(dǎo)材料在特定位置或區(qū)域處的彎曲或變形的結(jié)果所導(dǎo)致的傳導(dǎo)材料的厚度變化?！昂穸取痹谶@里意味著傳導(dǎo)路徑在基本上垂直于傳導(dǎo)路徑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著具有第一厚度的部分在垂直于其上印刷有傳導(dǎo)材料的基底表面的平面中具有與具有第二厚度的部分不同的橫截面。附加地或者可代替地，類似于傳導(dǎo)路徑的厚度，所述電路圖案的傳導(dǎo)路徑可以具有類似于傳導(dǎo)路徑的厚度的第一寬度的部分和第二寬度的部分。“寬度”在這里意味著傳導(dǎo)路徑在基本上平行于其上布置有傳導(dǎo)路徑的基底表面的方向上的尺寸。
[0016]所述電子部件可以包括一個或多個SSL器件，例如半導(dǎo)體LED、有機(jī)LED、聚合物L(fēng)ED以及/或激光二極管。根據(jù)上面描述的方法的變形中任一個所制造的并且包含了一個或多個安裝在基底之上的SSL器件的非平面電路板組件可以特別地適合使用在照明系統(tǒng)中，由于這種電路可以有助于提供創(chuàng)新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及有效的照明方案。這種照明系統(tǒng)的傳導(dǎo)材料可以將所述一個或多個SSL器件機(jī)械地固接到基底。在一些應(yīng)用中，照明系統(tǒng)的基底可以具有優(yōu)勢地提供為形式為具有電氣絕緣涂層的金屬片。這種涂層典型地布置在金屬片和傳導(dǎo)材料之間。所述涂層可以包括光反射顆粒，例如漫射反射的顆粒。進(jìn)一步，所述涂層可以包括意在于改善基底的熱傳導(dǎo)的顆粒。
[0017]為了從電子部件有效地去除熱，照明系統(tǒng)可以包括在其上布置有基底的散熱器。所述基底可以例如層疊在散熱器之上。所述基底可以具有散熱器的朝向基底的表面的形狀。將非平面基底的形狀匹配到散熱器的形狀可能改善熱從電子部件到散熱器的轉(zhuǎn)移?？梢跃哂袃?yōu)勢的是在散熱器之上直接形成基底以及未固化的傳導(dǎo)材料，因?yàn)檫@可以降低用