使用電路化條帶的照明組件的製作方法

2023-12-08 18:16:41 4

專利名稱：使用電路化條帶的照明組件的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及發光或者照明組件。更具體地說，本發明涉及使用發光二極體(LED)陣列的發光或者照明組件。
背景技術：
照明系統用於各種不同的應用。傳統的照明系統使用諸如白熾燈或者螢光燈等光源。最近，其它類型的發光元件，特別是發光二極體(LED)，已經用於照明系統。LED具有尺寸小、壽命長和耗電量低等優點。LED的這些優點使其可用於多種不同的應用，並且LED常常用於替換其它光源。
對於許多照明應用，需要或期望用多個LED提供所需的光強度和/或光分布。例如，可以將多個LED組裝成具有小尺寸的陣列，以在小區域中提供高光照度，或者將多個LED分布於較大的區域以提供更寬闊的和更均勻的光照度。
陣列中的LED通常通過安裝於印刷電路板上而彼此連接和連接於其它電氣系統。但是，當LED需要分布於較大的區域(例如，當為高性能顯示裝置提供背光)時，由於一些原因，使用印刷電路板將導致問題。例如，印刷電路板可能難以製造和/或處理成某些顯示裝置所需的尺寸和形狀(例如，很長和很窄的條帶)。印刷電路板材料的剛度可能會使得製造和組裝很困難，尤其在印刷電路板必須順應非平坦的形狀的情況下。另外，常規印刷電路板的構造可能達不到LED的散熱要求。因此，需要一種能夠解決這些問題的照明組件。

發明內容
本發明公開一種使用LED陣列的照明組件。在一些實施例中，該照明組件包括散熱部件，在該散熱部件上以間隔的關係設置有多個電路化條帶(circuitized strip)。各電路化條帶包括電絕緣基底，在該電絕緣基底的第一面上具有至少一個電路跡線，以及在該電絕緣基底的第二面上具有導電導熱層，以使該至少一個電路化條帶與電絕緣基底的第二面電絕緣。電路化條帶還具有從電絕緣基底的第一面延伸至第二面的多個導通孔。在多個導通孔中設置有多個LED。各LED位於電絕緣基底的第二面上的導電導熱層上，並且與電絕緣基底的第一面上的至少一個電路跡線電連接。
在一些實施例中，照明組件包括柔性電路，該柔性電路具有電絕緣基底，在其第一面上具有至少一個電路跡線；以及多個導通孔，其從電絕緣基底的第一面向第二面延伸並穿過電絕緣基底。在多個導通孔中的至少一個導通孔中設置有LED，並且在緊鄰柔性電路的第二面設置有導電散熱部件。LED與導電散熱部件和至少一個電路跡線電連接。
本發明還公開了一種製造照明組件的方法。在一些實施例中，該方法包括提供電絕緣基底；在電絕緣基底上提供多個電路跡線；在電絕緣基底中提供多排導通孔，每一排導通孔具有至少一個相關聯的電路跡線；將基底分隔成多個條帶，各條帶包括多排導通孔中的一排導通孔和與之相關聯的電路跡線；用LED佔據導各條帶的至少一個導通孔，LED與相關聯的電路跡線電連接；以及在吸熱器上設置多個條帶中的至少兩個條帶，以形成LED的陣列，其中，各條帶的LED與吸熱器電連接。


圖1為示例性照明組件的透視圖。
圖2為沿圖1的線2-2截取的示意性橫截面圖。
圖3為另一種照明組件的示意性橫截面圖。
圖4為圖2中的實施例使用不同類型的LED的示意性橫截面圖。
圖5為圖3中的實施例使用不同類型的LED的示意性橫截面圖。
圖6為另一種示例性照明組件的透視圖。
圖7為沿圖6的線7-7截取的示意性橫截面圖。
圖8為具有複雜側邊形狀的電路化條帶的示意性平面圖。
圖9為分隔成單獨的電路化條帶之前的織物基底薄片(substrateweb)的示意性平面圖。
具體實施例方式
下面參考附圖進行描述。讀者應該理解，也可以利用其它實施例，並且也可以作出結構的或邏輯的修改。因此，下列詳細描述並不是限制性的，本發明的範圍由所附的權利要求書來限定。
如在本文中所使用的，術語「LED」和「發光二極體」通常用於表示具有為二極體提供能量的接觸區的發光半導體元件。可以由例如一個或多個III族元素和一個或者多個V族元素的結合(III-V族半導體)，來形成不同形式的無機半導體發光二極體。可以用於LED的III-V族半導體材料包括氮化物(例如氮化鎵或者氮化鎵銦)和磷化物(例如磷化鎵銦)。也可以使用其它類型的III-V族材料，以及周期表中其它族的無機材料。
LED可以為封裝或者非封裝的形式，包括例如LED管芯(LEDdies)，表面安裝LED，板上晶片LED(chip-on-board LED)以及其它構造的LED。板上晶片(COB)指的是一種混合工藝，其採用通過傳統方式(例如使用引線接合法)與基板相互連接的面朝上結合的(face-up-bonded)晶片器件。術語LED還包括用螢光物質封裝的LED或者與螢光物質相關的LED，其中，螢光物質將LED發出的光轉化為不同波長的光。與LED的電連接可以用引線接合法、卷帶式自動焊接(TAB)、或倒裝晶片連接法實現。在圖中示意性地示出了LED，並且如本文所述，LED可以是未封裝LED管芯或者封裝LED。
可以選擇LED以發出任意所需波長的光，諸如紅、綠、藍、紫外或者紅外光譜區。在LED陣列中，LED可以都發出同一光譜區的光，或者可以發出不同光譜區的光。可以用不同的LED產生不同的顏色，其中從發光元件發出的光是可以選擇的。
圖1示出了照明組件20的一部分的透視圖。照明組件20包括一個或多個縱向電路化條帶22。各縱向電路化條帶22承載多個LED24，並且安裝於散熱裝置30上。如本文所使用的，術語「散熱裝置」通常用於指促進將熱從熱位置(例如發熱LED的表面)傳遞到較冷熱質量的任意裝置或者元件。較冷熱質量可以是流體(例如周圍的空氣或者液體冷卻劑)，或者固體(例如大金屬塊)。散熱裝置可以是無源的或者有源的，並且可以單獨利用固體或者流體熱質量，或者組合利用固體和流體熱質量。散熱裝置包括，例如，吸熱器、散熱器、熱導管以及熱交換器。散熱裝置可以包括散熱片或者其他用於促進熱傳遞的表面。
散熱裝置30用導熱和導電的材料製成。適於散熱裝置30的材料包括諸如鋁或者銅等金屬，或者諸如銅鉬合金等金屬合金。在可選實施例中，可以使用非金屬導熱材料。示例性非金屬材料為石墨和矽酮合成材料，該合成材料可以從明尼蘇達州聖保羅市的3M公司獲得，其品名為「3M Flexible Heat Sink」。優選地，散熱裝置30具有低熱阻和低電阻率。在一些實施例中，散熱裝置30的熱阻為大約15到20℃/W，電阻率在大約1.7×10-8歐姆米或者更小的範圍。
如在圖2中可以更好地看到的，各電路化條帶22包括電絕緣介電基底32，該電絕緣介電基底至少在其第一面36上具有導電層34，在其第二面40上具有導熱導電層38。如圖1和圖2所示，基底32的第一面36上的導電層34被圖案化，以形成至少一個電路跡線42，而基底32的第二面40上的導熱導電層38可以保持不被圖案化。導電層34也可以可選地被圖案化，以在基底32的第一面36上形成多個電路跡線，包括與LED 24操作電連接的電力跡線和信號跡線。
電絕緣介電基底32可以由多種適合的材料構成，這些材料例如包括聚醯亞胺(例如Wilmington，Delaware的Du Pont製造的Kapton牌聚醯亞胺)，聚脂，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，多層光學薄膜(如Jonza等人的美國專利No.5,882,774和Weber等人的美國專利No.5,808,794中所公開的)，聚碳酸酯，聚碸或者FR4環氧化合物。在一些實施例中，基底32可以是柔性的。基底32的第一面36上的導電層34和第二面40上的導熱導電層38可以由多種適合的材料構成，這些材料優選的為金屬，這些金屬包括但不限於例如銅、鎳、金、鋁、錫、鉛、鉻及其組合。在基底32是柔性的實施例中，優選地，導電層34和導熱導電層38也是柔性的。具有其上帶有銅導電層的聚醯亞胺絕緣基底的適合的柔性材料為3MTMFlexibleCircuitry，該材料可以從明尼蘇達州聖保羅市的3M公司獲得。
上述多層光學薄膜可以通過共擠出交替的聚合物層製成。在這種聚合物多層光學薄膜中，主要地或者專門地使用聚合物材料來構造單獨的各層。這種薄膜適於批量製造工序，並且可以製成大的片材和成卷製品。這些薄膜包括單獨的微層，微層具有不同的折射率特性，以使一些光在相鄰的微層之間的界面處發生反射。微層足夠薄，以使在多個界面處被反射的光經過相加幹涉和相消幹涉，從而使薄膜具有所需的反射或者透射特性。對於設計成反射紫外光區、可見光區或者近紅外光區波長的光的光學薄膜，各微層通常具有小於大約1μm的光學厚度(即，物理厚度乘以折射率)。但是，還可以包括更厚的層，例如在薄膜的外表面處的表層，或者設置於薄膜內用於分隔多捆微層的保護邊界層。
多層光學薄膜的反射和透射特性取決於各微層的折射率。各微層至少在薄膜中的局部位置可以通過面內折射率nx、ny以及與薄膜的厚度軸線相關聯的折射率nz來表徵。這些折射率分別代表試驗材料對於沿著相互垂直的x軸、y軸和z軸偏振的光的折射率。在實際應用中，折射率可以通過適當的材料選擇和處理條件來控制。多層光學薄膜可以這樣製成，即共擠出一般為幾十或者幾百層的兩個交替聚合物層A、B，隨後可選地將多層擠出物傳送通過一個或多個倍增模具(multiplication die)，然後，拉伸或者用其它方式定向擠出物以形成最終的薄膜。最終的薄膜一般由幾十個或者幾百個單獨的微層構成，調整這些微層的厚度和折射率以在所需的一個或多個光譜區域(例如可見光區或者近紅外光區)中提供一個或多個反射帶。為了用適當的層數獲得高反射率，相鄰的微層對於沿x軸偏振的光優選地表現出至少為0.05的折射率差(Δnx)。如果需要在兩個相互垂直的偏振上具有高反射率，那麼相鄰的微層還對於沿y軸偏振的光優選地表現出至少為0.05的折射率差(Δny)。
如果需要，也可以對相鄰的微層之間對於沿z軸偏振的光的折射率差(Δnz)進行調整以獲得對於斜入射光的p偏振分量的所需的反射率特性。為便於說明，對於多層光學薄膜上所關注的任意點，均認為x軸定位於薄膜的平面之內，這樣Δnx的值為最大。因此，Δny的值等於或者小於(但不大於)Δnx的值。而且，通過要求Δnx為非負值來規定從哪個材料層開始計算折射率差nx、ny、nz。換句話說，形成界面的兩層之間的折射率差為Δnj＝n1j-n2j，其中j＝x，y或者z，並且層的標號1、2這樣選擇，即n1x≥n2x，即，Δnx≥0。
為保持以傾斜角入射的p偏振光的高反射率，可以將微層之間的z折射率差(折射率失配量)Δnz控制為遠遠小於面內折射率差Δnx的最大值，使得Δnz≤O.5*nx。更優選的是，Δnz≤0.25*nx。零或者接近零值的z折射率差產生這樣的微層之間的界面，即該界面對於p偏振光的反射率為常數或者接近常數，隨入射角的變化而變化。而且，可以控制z折射率差Δnz以具有相對於面內折射率差Δnx相反的偏振性，即，Δnz＜0。該條件產生這樣的界面，即該界面對於p偏振光的反射率隨著入射角的增加而增加，對於s偏振光也是如此。
作為另外一種選擇，多層光學薄膜可以具有更簡單的構造，該構造中，所有的聚合物微層發生上為各向同性的，即每層的nx＝ny＝nz。而且，諸如膽甾型反射偏振器和某些嵌段共聚物等已知的自組裝周期性結構，可以認為是用於本申請的目的的多層光學薄膜。可以用左手性和右手性螺距元件(pitch element)的組合來製造膽甾型反射鏡。
再次參考圖2，基底32還具有多個通孔或者導通孔50，該通孔或者導通孔從基底32的第一面36向第二面40延伸貫穿基底32。各導通孔50構造為在其中接納LED 24。根據製造工藝和所使用的材料，導通孔50可以用技術領域中已知的化學蝕刻、等離子蝕刻、雷射銑削或者衝壓的方法穿過絕緣基底32。
在圖中，電路化條帶22具有足夠容納單排導通孔的寬度W。在其它實施例中，電路化條帶22的寬度W可以容納兩排或者更多排的導通孔。根據特定的照明應用及其相關聯的所需的亮度和解析度，LED 24可以沿著給定的電路化條帶22布置，其中，LED到LED之間的間隔(間距)在3mm到15mm的範圍內。在一些應用中，諸如需要非常高的解析度和/或亮度的應用中，可取的間距可能小於3mm。在其它的所需解析度和/或亮度較低的應用中，所需的間距可能大於15mm。
在組裝中，導通孔50提供了便於放置LED 24的對準點的優點。優選地，導通孔50不貫穿設置於基底32的第二面40上的導電導熱層38，使得放置於導通孔50中的LED 24可以在製造過程中安裝於導電導熱層38上。導電導熱層38可以用作多種目的的組合，這些目的例如包括實現與LED 24的電連接，提供從LED 24到位於其下方的散熱裝置30的直接散熱通道，提供遠離LED 24的橫向熱擴散，以及提供與其它系統的電連接。在如圖1和圖2所示的照明組件20中，所示出的LED 24為這樣的類型即，在LED 24的底部52具有一個電觸點，並且在LED 24的相反表面(頂部)具有另一個電觸點。在各LED 24底部52上的電觸點與基底32的第二面40上的導電導熱層38電連接並且熱連接，同時，各LED 24頂部的電觸點通過接合引線54與基底32的第一面36上的電路跡線42電連接，該接合引線54從LED 24延伸到電路跡線42上的接合焊盤56。
在各種安裝方法中，導熱和導電粘結、回流焊、熱超聲焊(如果LED管芯具有合適的背面金屬噴鍍)以及金錫共晶結合是可以用於將LED 24安裝於基底32的第二面40上的導電導熱層38上的方法。一般而言，焊料的熱阻要低於粘結劑的熱阻，但並不是所有的LED 24都具有可焊接的底部金屬噴鍍。由於在處理過程中使LED 24對準的熔化焊料的表面張力，焊接安裝也具有LED 24自對準的優點。但是，一些LED可能對回流焊的溫度很敏感，這使得使用粘結的方法更為合適。
LED 24設置於至少一些導通孔50中。一些導通孔50可選地沒有被LED 24佔據。例如，在一些實施例中，每隔一個的導通孔可以是未佔據的。未佔據的導通孔50可以用於多種目的。在用LED佔據了一些電路化條帶中的導通孔後，如果在測試中發現LED有缺陷，那麼替換的LED可以安裝於緊接有缺陷LED的未佔據導通孔中。未佔據導通孔還可以用作與電路化條帶22的電力連接和信號連接，或者用作與組件的其它元件對準的對準點。
安裝有LED 24的電路化條帶22設置於散熱裝置30上，使得第一面36背向散熱裝置30，並且導電導熱層38與散熱裝置30相鄰。從而，使基底32的第一面36上的電路跡線42通過基底32與導電導熱層38和散熱裝置30電絕緣。基底32的第二面40上的導電導熱層38優選地使用導電和導熱粘結劑(如圖1和圖2所示的粘結層(導熱層)60)安裝於散熱裝置30上。在各種安裝方法中，導熱和導電粘結或者焊接是可以用於將導電導熱層38安裝於散熱裝置30上的安裝方法。這樣，除了可以作為照明組件20的熱控制系統的有源元件，散熱裝置30還可以作為照明組件20的電路的有源元件。例如，散熱裝置30可以為電路化條帶22中的各LED 24提供公共電氣接地。另外，當散熱裝置30由具有良好導電率的材料構成時，其還有利地提供包括低電壓降的均勻電流分布、以及EMI(電磁幹擾)屏蔽等附加的優點。
基底32的第二面40上的導電導熱層38和散熱裝置30可以都是金屬的，並且電路化條帶22可以通過下述方式安裝在散熱裝置30上即，在至少一個待結合的金屬表面上施加焊料，隨後使導電導熱層38和散熱裝置30的金屬表面彼此焊接在一起。適合的焊接方法包括回流焊和波動焊接。也可以使用焊膏並利用加熱的夾子或者壓印器將電路化條帶22層壓至散熱裝置30上來進行焊接。電路化條帶22和散熱裝置30之間的結合可以在電路化條帶22的整個區域上延伸，或者只覆蓋電路化條帶的一部分。在一些情況下，需要位於LED和散熱裝置之間的照明組件的層或者部件提供LED 24和散熱裝置30之間的直接散熱通道。在一些情況下，可以在用LED 24佔據(安裝於)電路化條帶22之前將電路化條帶22安裝於散熱裝置30上。
對於用未封裝LED管芯佔據導通孔的情況，LED 24一般名義上為250微米高，絕緣基底32的厚度在25到50微米的範圍，導電層34、36的厚度在1 7到34微米的範圍，但是，可以基於LED 24的電力需求而高於或者低於上述範圍。為便於在接合焊盤56處獲得良好的引線接合，接合焊盤56可以包括鎳和金的表面金屬噴鍍。和一般的化學蝕刻導通孔一樣，導通孔50示為具有傾斜側壁62。但是，等離子蝕刻或者雷射銑削的導通孔可以具有基本上豎直的側壁。
圖3為示出了與照明組件20相似的照明組件20a的示意性橫截面圖，只是用電路化條帶22a替換了電路化條帶22。圖3所示的電路化條帶22a與圖2所示的電路化條帶22的區別在於，去掉了基底32的第二面40上的導電導熱層38已被省略。在圖3的實施例中，在LED 24佔據了所有或者部分導通孔50之前，將電路化條帶22a安裝於散熱裝置30上。當用LED 24佔據導通孔50時，各LED 24的底部52直接與散熱裝置30電連接和熱連接，同時，各LED 24頂部的電觸點通過接合引線54電連接於電路跡線42，該接合引線54從LED 24延伸至電路跡線42上的接合焊盤56。在基底的第二面40上沒有金屬層的情況下，電路化條帶22a可以用任何適當的方法安裝，包括導熱和導電粘結或者焊接。甚至在使用粘結的方法將基底32安裝於散熱裝置30的情況下，也可以在LED 24和散熱裝置30之間形成焊接連接，以促進LED 24和散熱裝置30之間的熱傳導。從而散熱裝置30是照明組件20的有源熱元件和有源電氣元件。
圖4和圖5分別為利用其它可用的電路化條帶22b、22c的另外的照明組件20b、20c的示意性橫截面圖。在圖4和圖5中，所示的引線接合的LED 24a的兩個電觸點都位於LED的同一側上，而不是如圖1至圖3中所示位於引線接合的LED 24的二極體的相對側上。圖4中所示的電路化條帶22b的構造類似於圖2中所示的電路化條帶22，其中LED 24a設置於導通孔50內，並且通過導熱層60熱連接於散熱裝置30。導熱層60可以包括例如粘結劑、焊料、熱超聲粘合劑或者金錫共晶粘合劑。圖5中所示的電路化條帶22c的結構類似於圖3中所示的電路化條帶22a，其中LED 24a設置在導通孔50之內，並且通過導熱層(或導熱粘結層或者焊接層)60熱連接於散熱裝置30。在圖4和圖5所示的照明組件中，為LED 24a設置有直接通向散熱裝置30的散熱路徑，但是散熱裝置30不是照明組件20的有源電氣元件。
圖6和圖7示出了另外的照明組件20d，該另外的照明組件利用設置於散熱裝置30a、30b的組合上的另一種可用電路化條帶22d。各電路化條帶22d包括絕緣電介質基底32，該絕緣電介質基底具有多個通孔或者導通孔50，該通孔或者導通孔從基底32的第一面36向第二面40延伸穿過基底32。各導通孔50構造為在其中接納LED24。導電導熱層38d設置在第二面40上並延伸跨過導通孔50。導電導熱層38d被圖案化，以形成多個離散區段64，各導通孔50與離散區段64中的一個相關聯。
導電導熱層38d的區段64可以用作多種目的的組合，這些目的包括例如實現與LED的電連接，提供從LED到在位於其下方的散熱裝置30a，30b的直接散熱通道，提供從LED的橫向熱擴散，以及提供與其它系統的電連接。在圖6和圖7所示的照明組件20d中，示出的LED 24b為這樣的類型即，在LED的底部52上具有一個電觸點，在LED的相反的表面(頂部)上具有另一個電觸點。各LED的基底52上的電觸點與導電導熱層38d的相應區段64電連接和熱連接，同時各LED頂部的電觸點通過接合引線54與相鄰的區段64電連接，該接合引線從LED 24b延伸到貫穿基底32的已被填充的導通孔66。在其它實施例中，可以不填充導通孔66，接合引線54可以直接連接於相鄰的區段64。導電導熱層38的離散區段64允許LED串聯地連接，該連接方式在某些應用中是需要的。關於上述的其它實施例，導電導熱層38d可以是金屬的，並且可以通過包括導熱和導電粘結、回流焊、熱超聲焊(如果LED管芯具有合適的背面金屬噴鍍)以及金錫共晶結合的方法安裝於LED 24b。
對於各電路化條帶22d，導電導熱層38d的區段64各自地直接與到相關的一個第一散熱裝置30a結合。第一散熱裝置30a的寬度W1大於電路化條帶22d的寬度W2，並且第一散熱裝置30a用作散熱器以助於將相關LED所產生的熱量傳遞至第二散熱裝置30b。第二散熱裝置30b可以包括諸如散熱片68等的特徵，以助於從照明組件20d散熱。
在示出的實施例中，各第一散熱裝置30a電連接和熱連接於導電導熱層38上的相關的區段64，但是與第二散熱裝置30b電絕緣。當導電導熱層38d和第一散熱裝置30a是金屬時，各區段64和相關的第一散熱裝置30a可以通過下述方式熱結合和電結合即，在至少一個待結合的金屬表面上施加焊料，隨後使導電導熱層38d和第一散熱裝置30a的金屬表面彼此焊接在一起。也可以使用焊膏並利用加熱的夾子或者壓印器將電路化條帶22d的區段64層壓至第一散熱裝置30a上來進行焊接。第一散熱裝置30a與第二散熱裝置30b通過導熱電絕緣層69而電隔離。導熱電絕緣層69的材料可以為例如導熱粘結劑(諸如氮化硼填充聚合物等)，如可以從明尼蘇達州聖保羅市的3M公司獲得的品名為「3M 2810」的產品。
圖1和圖6中示出的電路化條帶具有直的側邊70，這些側邊70是通過例如切割基底而形成的。在其它的實施例中，電路化條帶可能具有通過例如衝切或者蝕刻工序而形成的複雜側邊。在圖8中，示出了具有複雜側邊70a的示例性電路化條帶22e的頂視圖或者平面圖。電路化條帶22e包括多個相對寬大的區域72，這些相對寬大的區域由多個相對窄的頸縮區域74分隔。在基底32的第一表面上設置有多個電力和信號傳導跡線42a。寬大區域72各自包括接納LED(未示出)的導通孔50以及用於實現與LED和其它電氣系統的電連接的接合焊盤56。
圖1至圖8中的電路化條帶可以由絕緣介電基底片材或者織物來製造。圖9示出了一種製造圖8中所示的電路化條帶22e的方法。絕緣電介質基底32的織物或者片材80被金屬化和圖案化，以使其具有多個傳導跡線42a。隨後將織物或者片材80切開、衝切，為其提供鋸齒型孔或者裂口，或者蝕刻以分隔出單獨的電路化條帶22e。在圖9中，可以看出複雜側邊70a的形狀如何有利地使基底32的未使用面積最小化。在電路化條帶22e分離之後，如上所述，LED可以通過安裝於部分或者所有的導通孔中，從而安裝於電路化條帶22e上，並且電路化條帶22e以所需的布置和間隔安裝於散熱裝置上。
在所有的照明組件實施例中，所公開的電路化條帶或者LED或者這兩者都可以與照明組件上的其它光學裝置、薄膜或者其它元件結合。這些裝置、薄膜或者其它元件可以包括，例如，光吸收遮擋部件、高反射率材料以及密封劑和螢光物質。
在電路化條帶從織物80分離之前或者之後，可以將密封劑直接地施加於所有或者部分LED。密封劑可以一個一個地覆蓋LED，或者覆蓋兩個或者更多個LED的組。密封劑的形狀和位置可以提供所需的光導或者光提取效應。密封劑可以形成最終所需的LED的形狀，或者可以隨後被另一層密封劑覆蓋。用另一層密封劑覆蓋初始的密封劑允許在使LED所佔據的電路化條帶更容易處理的同時，得到更加昂貴、更高折射率、固化更慢的密封劑，以及生成一般的密封劑形狀，，並且允許以後施加更複雜的密封劑形狀。密封劑的形狀可以通過折射和反射的組合而對光進行分布。密封劑還可以與其它光學部件組合產生所需的光輸出輪廓。其它光學元件可以應用於電路化條帶之間、LED之上或者LED之間，這取決於照明組件所需的光學特性。
圖6中的照明組件20d示出了設置於相鄰的電路化條帶22d的第一散熱裝置30a之間的光學薄膜層82。在可選實施例中，光學薄膜層82可以遍布第一散熱裝置30a，或者遍布電路化條帶(如果光學薄膜層82在LED的位置處設置有孔)。在圖7中，示出的可選密封劑84遍布基底32的第一面36。光學薄膜層82和密封劑84可以與本文所述的任意照明組件一起使用。
儘管本文出於描述優選實施例的目的示出和描述了具體實施例，本領域的普通技術人員應該可以理解，在不背離本發明的範圍的情況下，可以用為達到同樣目的而進行的各種替代和/或等同實施方案代替所示出和描述的具體實施例。化學、機械、機電以及電氣領域的技術人員可以容易地理解本發明可以用各種實施例實現。本申請旨在覆蓋本文所討論的優選實施例的任何改變或者變型。因此，顯然的是，本發明僅由權利要求書及其等同內容所限定。
權利要求
1.一種照明組件，包括散熱部件多個電路化條帶，其以間隔的關係設置於所述散熱部件上，各所述電路化條帶包括電絕緣基底，在所述電絕緣基底的第一面上具有至少一個電路跡線，以及在所述電絕緣基底的第二面上具有導電導熱層，所述至少一個電路跡線與所述電絕緣基底的第二面電絕緣，所述電路化條帶還具有從所述電絕緣基底的第一面延伸至第二面的多個導通孔；以及多個LED，其設置於所述多個導通孔中，各所述LED位於所述電絕緣基底的第二面上的導電導熱層上，並且與所述電絕緣基底的第一面上的至少一個電路跡線電連接。
2.根據權利要求1所述的組件，其中，所述LED與所述電絕緣基底的第二面上的導電導熱層電連接。
3.根據權利要求2所述的組件，其中，所述散熱部件是導電的，並且所述電絕緣基底的第二面上的導電導熱層與所述散熱部件電連接。
4.根據權利要求1所述的組件，其中，各所述電路化條帶的多個導通孔布置成一條直線。
5.根據權利要求1所述的組件，還包括設置於至少兩個相鄰的所述電路化條帶之間的光學薄膜。
6.根據權利要求1所述的組件，其中，所述電路化條帶是柔性的。
7.根據權利要求1所述的組件，其中，所述電絕緣基底由選自於下述群組的材料構成，所述群組包括聚醯亞胺，聚脂，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，光學反射絕緣聚合物，多層光學薄膜(MOF)，聚碳酸酯，聚碸，FR4環氧化合物及其組合。
8.根據權利要求7所述的組件，其中，所述電絕緣基底主要由多層光學薄膜(MOF)構成。
9.根據權利要求6所述的組件，其中，所述電絕緣基底的第二面上的導電導熱層由選自於下述群組的材料構成，所述群組包括銅，鎳，金，鋁，錫，鉛及其組合。
10.根據權利要求1所述的組件，其中，在所述多個導通孔中的每一個導通孔中設置有單個所述LED。
11.根據權利要求1所述的組件，其中，在所述多個導通孔中的至少一個導通孔中不設置任何所述LED。
12.根據權利要求1所述的組件，其中，各所述LED通過接合引線與所述至少一個電路跡線電連接。
13.根據權利要求1所述的組件，其中，各所述LED設置在各自的導通孔中，並與所述電絕緣基底的第二面上的導電導熱層電接觸。
14.一種照明組件，包括柔性電路，其包括電絕緣基底，在其第一面上具有至少一個電路跡線；以及多個導通孔，其從所述電絕緣基底的第一面向第二面延伸並穿過所述電絕緣基底；LED，其設置於所述多個導通孔中的至少一個導通孔中；以及導電散熱部件，其緊鄰所述柔性電路的第二面而設置；其中，所述LED與所述導電散熱部件和所述至少一個電路跡線電連接。
15.根據權利要求14所述的組件，其中，所述LED為設置於所述導通孔中的多個LED中的一個LED，所述多個LED中的每一個LED均與所述導電散熱部件和所述至少一個電路跡線電連接。
16.根據權利要求14所述的組件，其中，所述柔性電路是以間隔的關係設置於所述導電散熱部件上的多個柔性電路中的一個柔性電路，各所述柔性電路包括電絕緣基底，在其第一面上具有至少一個電路跡線；以及多個導通孔，其從所述電絕緣基底的第一面向第二面延伸並穿過所述電絕緣基底，並且所述LED與所述導電散熱部件電連接。
17.一種製造照明組件的方法，包括提供電絕緣基底；在所述電絕緣基底上提供多個電路跡線；在所述電絕緣基底中提供多排導通孔，每一排導通孔具有至少一個相關聯的電路跡線；將所述電絕緣基底分隔成多個條帶，各所述條帶包括所述多排導通孔中的一排導通孔和與之相關聯的電路跡線；用LED佔據各所述條帶的至少一個導通孔，所述LED與相關聯的電路跡線電連接；以及在吸熱器上設置所述多個條帶中的至少兩個條帶，以形成LED的陣列，其中，各所述條帶的LED與所述吸熱器電連接。
18.根據權利要求17所述的方法，其中，在將所述電絕緣基底分隔成多個所述條帶之前，所述多排導通孔彼此間隔第一距離，在安裝於印刷電路板之後，所述多排導通孔彼此間隔第二距離。
19.根據權利要求18所述的方法，其中，所述第一距離小於所述第二距離。
20.根據權利要求17所述的方法，其中所述電絕緣基底由選自於下述群組的材料構成，所述群組包括聚醯亞胺，聚脂，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，光學反射絕緣聚合物，多層光學薄膜(MOF)，聚碳酸酯，聚碸，FR4環氧化合物及其組合。
21.根據權利要求20所述的方法，其中，所述電絕緣基底主要由多層光學薄膜(MOF)構成。
全文摘要
本發明公開一種照明組件，該照明組件包括散熱部件(30)，該散熱部件(30)具有以間隔的關係設置於其上的多個電路化條帶(22)。各電路化條帶包括電絕緣基底(32)，在該電絕緣基底的第一面(36)上具有至少一個電路跡線(34)，以及在該電絕緣基底的第二面(40)上具有導電導熱層(38)，以使該至少一個電路化條帶與電絕緣基底的第二面電絕緣。電路化條帶具有從電絕緣基底的第一面延伸至第二面的多個導通孔。在多個導通孔中設置有多個LED(24)，以使各LED設置於電絕緣基底的第二面上的導電導熱層上，並且與電絕緣基底的第一面上的至少一個電路跡線電連接。
文檔編號H01L25/075GK101073158SQ200580041680
公開日2007年11月14日 申請日期2005年9月27日 優先權日2004年11月5日
發明者安德魯·J·歐德科克, 丹尼·G·埃希裡曼, 洪·T·陳, 肯尼斯·A·愛潑斯坦, 麥可·A·梅斯, 約翰·C·舒爾茨 申請人:3M創新有限公司