用于信號(hào)指示模塊的一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管的承載器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及照明和光照信號(hào)指示領(lǐng)域，尤其用于機(jī)動(dòng)車輛。更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明涉及利用發(fā)光二極管(LED)的照明和光照信號(hào)指示領(lǐng)域，以及更具體地涉及信號(hào)指示模塊中的所述LED的安裝。
【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻(xiàn)US 5331512A公開了在印刷電路板上安裝LED。該LED被反面地安裝(即，其為“反面安裝”的LED)，即LED將其光線發(fā)射到板的與安裝LED的一側(cè)相反的一側(cè)上。為此目的，該板包括LED的光學(xué)部件所插入通過的孔。該光學(xué)部件包括基座，基座具有兩個(gè)沿相反的方向橫向延伸的延伸部，這些延伸部包括接觸區(qū)，該接觸區(qū)用于被焊接至板的相應(yīng)的接觸區(qū)。板和LED的基座由常見的電路板材料制成，即由玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂制成。這種材料被設(shè)計(jì)為承受由傳統(tǒng)的焊接操作在局部導(dǎo)致的高溫。在該教導(dǎo)中公開的LED承載器對于平面安裝是有利的。然而，對于復(fù)雜形狀的信號(hào)指示模塊卻很少采用這樣的安裝方式。
[0003]專利文獻(xiàn)US 7924371B1公開了一種用于夜視成像系統(tǒng)的屏幕。該屏幕包括印刷電路板，在印刷電路板上以矩陣形式布置有一系列LED，所述一系列LED用于從背后照亮液晶顯示器。某些LED放置在板的前側(cè)，即在指向液晶顯示器的面上。其它LED被反面地安裝，即它們通過相應(yīng)的孔放置在板的背側(cè)，以便通過所述孔提供向前的照明。LED固定在適當(dāng)?shù)奈恢茫⑶彝ㄟ^傳統(tǒng)的焊接點(diǎn)連接到板的電氣軌跡上。與前面的教導(dǎo)類似，在該教導(dǎo)中公開的LED承載器對于平面安裝是有利的。然而，對于復(fù)雜形狀的信號(hào)指示模塊卻很少采用這樣的方式。
[0004]專利文獻(xiàn)US 2005/0243558A1公開了一種用于機(jī)動(dòng)車輛后照明類型的信號(hào)指示模塊的LED承載器。它由包括一系列孔的印刷電路板構(gòu)成，反面安裝的LED通過該孔插入。這些LED包括采取穹頂形結(jié)構(gòu)的光學(xué)部分，這些穹頂形結(jié)構(gòu)從前側(cè)可被看到。LED包括焊接至板的背側(cè)上的電軌跡的固定和電連接導(dǎo)線。這種安裝方案提供了這樣一種承載器，電連接專門地設(shè)在背側(cè)上，當(dāng)承載器被位于前方一側(cè)的觀看者觀看時(shí)其是具有吸引力的。此外，它允許散熱器放置在LED的基座的背側(cè)上。與前面的兩個(gè)教導(dǎo)類似，在該教導(dǎo)中公開的LED承載器對于平面安裝是有利的。然而，對于復(fù)雜形狀的信號(hào)指示模塊卻很少采用這樣的方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種抑制現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)缺點(diǎn)的LED承載器。更確切地說，本發(fā)明的目的是提供一種與非平面形狀以及更具體地復(fù)雜形狀的模塊兼容的LED承載器技術(shù)方案。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種LED承載器，其允許簡化信號(hào)指示模塊的構(gòu)造，并且因此降低它的生產(chǎn)成本。
[0006]本發(fā)明的一個(gè)主題是一種特別是用于機(jī)動(dòng)車輛的照射模塊的一個(gè)或多個(gè)光源的承載器，包括:基板，所述基板具有至少一個(gè)孔和在至少一側(cè)上的電氣軌跡；以及至少一個(gè)發(fā)光二極管，發(fā)光二極管下面被簡寫為LED，具有主體和橫向于主體的電連接導(dǎo)線，LED或每個(gè)LED被通過基板的各自的孔放置，連接導(dǎo)線與各自的電氣軌跡接觸；值得注意的是所述基板為具有三維形狀的剛性的模制件。
[0007]術(shù)語“照射模塊”被理解為用于照亮車輛前方的馬路的照明模塊，或者用于給其它馬路使用者提供車輛的位置的信號(hào)指示的信號(hào)指示模塊，或者甚至是用于照亮車輛的客廂的內(nèi)部的內(nèi)部照明模塊。
[0008]所述孔或每個(gè)所述孔為垂直穿過基板的厚度的通孔。
[0009]在一個(gè)示例性實(shí)施例中，LED的主體包括頂壁和側(cè)壁，頂壁包括至少一個(gè)發(fā)光區(qū)域，并且側(cè)壁圍繞頂壁延伸。橫向的電連接導(dǎo)線有利地從所述側(cè)壁基本上平行于所述頂壁延伸。有利地，LED具有分別放置在主體的兩側(cè)上的兩個(gè)電連接導(dǎo)線。
[0010]一個(gè)或多個(gè)LED被配置為照亮基板的一側(cè)，所述基板的一側(cè)對應(yīng)于與包括電氣軌跡的一側(cè)相反的一側(cè)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施例，所述基板形成壁，所述壁在高度上具有大于其范圍的10%的變化范圍，并且優(yōu)選地具有大于其范圍的20%的變化范圍。在高度上的變化是沿著大體垂直于參考平面的方向進(jìn)行的。參考平面可以對應(yīng)于壁的一部分，或者甚至對應(yīng)于它的中平面。壁的厚度可以為大體恒定的。它可以包括在0.5-3_之間。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施例，所述基板具有一個(gè)或多個(gè)腔形部和/或階梯形部。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施例，一個(gè)或多個(gè)LED的導(dǎo)線通過填充有金屬顆粒的粘合劑連接到各自的電氣軌跡上，所述粘合劑優(yōu)選地為能夠在施加后聚合的聚合物粘合劑。使用粘合劑的優(yōu)點(diǎn)在于它使得能夠避免使基板經(jīng)受熱應(yīng)力。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施例，一個(gè)或多個(gè)LED的導(dǎo)線通過例如銅等金屬連接到各自的電氣軌跡上，該金屬通過化學(xué)金屬化過程沉積。特別是，用于將導(dǎo)線連接到電氣軌跡的該金屬化過程可以與使基板的這些電氣軌跡金屬化的處理同時(shí)執(zhí)行。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施例，所述承載器包括與所述基板整體形成的連接件。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施例，所述基板的材料為摻雜有金屬顆粒以便允許電氣軌跡粘附的熱塑性塑料。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施例，所述基板包括至少一個(gè)電子部件，所述至少一個(gè)電子部件通過電氣軌跡電連接到二極管或至少一個(gè)LED上。一個(gè)或多個(gè)部件可以通過例如上面描述的填充有金屬顆粒的粘合劑進(jìn)行電連接或機(jī)械連接。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施例，所述基板具有與由一個(gè)或多個(gè)LED發(fā)射的光線相互作用以便提供光學(xué)功能的至少一個(gè)表面。所述基板可以既起到一個(gè)或多個(gè)LED的承載器的作用，又起到反射器的作用。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施例，與所述光線相互作用的所述基板的所述表面或至少一個(gè)所述表面為反射式的、吸收式的或散射式的。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施例，所述基板在其與所述電氣軌跡側(cè)相反的一側(cè)上包括反射式的、吸收式的或散射式的涂層。該反射式的涂層可以有利地通過與允許這些電痕形成的金屬化過程相同的過程沉積。
[0021]本發(fā)明的另一個(gè)主題是一種信號(hào)指示模塊，包括:一個(gè)或多個(gè)光源的承載器；以及光學(xué)部件，例如為反射器，所述光學(xué)部件與由所述一個(gè)或多個(gè)光源發(fā)射的光線相互作用；值得注意的是，所述承載器為根據(jù)本發(fā)明的承載器。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施例，所述承載器包括光學(xué)部件，并且優(yōu)選地所述承載器形成所述光學(xué)部件。
[0023]本發(fā)明的另一個(gè)主題是一種照明和/或信號(hào)指示裝置，包括:殼體；照射模塊，所述照射模塊布置在所述殼體中；以及外透鏡，所述外透鏡放置在所述殼體上；值得注意的是，所述模塊為根據(jù)本發(fā)明的模塊。
[0024]本發(fā)明的方案是有利的，因?yàn)樗鼈兒喕?LED承載器的生產(chǎn)，特別是對于復(fù)雜形狀的信號(hào)指示裝置或模塊。具體地，在包括分布在復(fù)雜形狀的反射器上的許多LED的實(shí)例中，例如與車輛的一個(gè)后角處的曲率匹配的大體彎曲的形狀，并且具有指向車輛的后方的一系列反射表面部。因而，這種反射器可以具有與模制生產(chǎn)兼容的層疊的形狀。在沒有本發(fā)明的情況下，將需要生產(chǎn)一系列小的平面的承載器，或者甚至需要提供柔性的細(xì)長的基板(“柔性電路板”或“柔性電路”)，并且需要將它或它們精確地固定在反射鏡的后側(cè)上。利用本發(fā)明，承載器可以緊密地吻合反射器的后側(cè)，或者甚至還提供反射器功能。
【附圖說明】
[0025]從說明書和附圖中將更好地理解本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0026]圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的承載器的示意圖；
[0027]圖2為圖1中的LED的視圖；
[0028]圖3為根據(jù)第一實(shí)施例的信號(hào)指示裝置的剖視圖；
[0029]圖4為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的承載器的示意圖；
[0030]圖5為根據(jù)第二實(shí)施例的信號(hào)指示裝置的剖視圖；
[0031]圖6為根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的承載器的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]圖1為本發(fā)明的第一實(shí)施例的示意圖。該視圖對應(yīng)于承載器2的剖面或輪廓圖，承載器包括具有至少一個(gè)孔16的基板4，通過該至少一個(gè)孔放置反向安裝的發(fā)光二極管(LED) 6。LED6包括具有光學(xué)部20以及固定和電連接導(dǎo)線8的主體18?；?包括在其背側(cè)上的電氣軌跡10，該側(cè)對應(yīng)于圖中的底側(cè)。LED6放置在該背側(cè)上，使得它的主體18以及更具體地它的光學(xué)部20至少部分地穿透孔16。導(dǎo)線8通過摻雜有金屬顆粒的聚合物粘合劑或者通過由化學(xué)處理沉積的銅與相應(yīng)的電氣軌跡10機(jī)械接觸和電接觸。
[0033]基板4的背側(cè)可以包括一個(gè)或多個(gè)電氣的或電子的部件12。
[0034]光學(xué)元件14以如下方式放置在基板4的前側(cè)上，使得其與由LED發(fā)射的光線相互作用。該光學(xué)元件可以為反射的、吸收的或者甚至散射的、或者甚至它們的組合。
[0035]對照圖1可能會(huì)使讀者相信，基板不是平面的，即它具有三維的形狀。它主要由在高度上具有變化的延伸的壁構(gòu)成，以便形成三維形狀。該基板通過模制一種或多種塑料材料形成。該一種或多種材料優(yōu)選地為熱塑性塑料。該模制因此可以通過將材料注射入模具中來實(shí)施。安裝在壓力機(jī)上的模具最常見地由對應(yīng)于靜止部和可移動(dòng)部的兩個(gè)半部構(gòu)成，在模制時(shí)它們被穩(wěn)固地彼此壓緊，然后分開以允許取出模制后的零件。模具還可以包括一個(gè)或多個(gè)芯部，用于形成零件的中空部，以及沖頭，所述沖頭允許在其壁中形成孔。還可以在模具中放置由另一種材料或至少由另一種顏色制成的插入件，其將隨后包括在零件中。
[0036]基板的塑料材料可以摻雜有金屬顆粒，該金屬顆粒能夠保證金屬的電氣軌跡粘附于基板的外表面。該技術(shù)通常被稱為MID(為模制互連器件(Molded Interconnect Device)的首字母縮寫)。
[0037]電氣軌跡可以使用被稱為LDS (為激光直接成型(Laser Direct Structuring)的首字母縮寫)的技術(shù)形成。根據(jù)待形成的電氣軌跡的構(gòu)造，面臨的問題是，要在基板的相應(yīng)的表面上追蹤激光束。激光束具有形成能夠促進(jìn)粘附的粗糙度的效果。該步驟之后為金屬化操作，在金屬化操作中，基板被浸在一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的金屬浴中。
[0038]替代地或附加地，電氣軌跡可以通過由包含金屬顆粒的墨水的噴墨打印形成。
[0039]電氣軌跡還可以通過