[发明专利]用于制造组件互连板的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及发光二极管照明器材的领域，尤其涉及一种制造用于发光二极管照明器材的组件互连板的方法。

背景技术

在发光二极管(LED)照明器材的成本降低中，组件到电路的互连的解决方案(或者当组件是电路的一部分时，在下文中被称作二级(L2)互连)由于两个主要原因而变得越来越重要。首先，LED的成本在下降；其次在许多LED照明器材设计中，几乎没有为例如外壳部分的成本下降留有空间。这两个原因导致了L2互连对于总系统成本的重要性的相对增加。

图1示意性图示了典型的L2互连，其中这里为封装LED10的组件通过焊接而与为印刷电路板PCB的LED板50进行互连。LED板通常作为叠片(stack)提供。LED板50包括用于提供LED板50所要求的鲁棒性或柔性的承载衬底51。用于提供LED板50的基本绝缘的一个或多个电介质层55通常与环氧树脂共同层压到衬底5l上。在衬底51的顶部，还在整个表面积上层压以导体层。该导体层随后被化学蚀刻以提供最终的导体结构52和电路。该蚀刻处理本质上是非连续的分批处理。LED10利用焊接而被互连至导体结构52。在将焊料53应用于LED板之前，其通常被涂覆以焊料掩模，这是带图案的阻焊层54，其定义出要应用焊料的区域。通常为20-30微米厚的阻焊层54可以是在所分配和固化的聚合物材料的胶印过程中所应用的聚合物涂层。阻焊层54防止焊料桥接在导体52之间而形成短路，并且可以进一步提供针对环境的保护。

然而，PCB的整个叠片通常通过层压产生，导体电路52和阻焊层54的实际最终结果通过非连续的处理而形成。这些分批处理并未由于更大生产量而带来成本的明显下降。

另外，就材料利用而言，在采用必要和贵重导体层特性的方面几乎没有灵活性。当提供导体结构52时，首先将铜质层应用于整个L2处理的面板表面，随后进行铜的图案形成和去除，这非常耗时并且使得化学蚀刻溶剂饱和。为了更好的热量管理，形成较厚的层也耗费了额外的时间和能量。

除了以上所描述的L2互连类型的标准PCB之外，还有许多其它类型的L2互连，它们大多数由于高成本和复杂度的原因而是不相关的。一种相对低成本并且可用于较不复杂电路的解决方案是使用引线框架(1ead-frame)。通常，这意味着将组件放置在刚性、可能弯曲的导体框架上，最后的阶段对该导体框架进行处理以提供所需电路。该引线框架可以主要根据大小和复杂度而以不同方式产生，例如机械冲压或化学蚀刻。这种方法存在一些典型缺陷。首先，随着创建最终的电路，最初的引线框架将逐步分解而失去其机械完整性。人们能够设计具有通过诸如通常为更大机械引线框架中的电气组件的机械应力，或者在能够部署电气组件之前，能够在形成最终电路的同时引入例如塑料二次成型的一些特征来提供必要的刚性。此外，总之这些类型的解决方案并未提供必要的电子绝缘要求，而电介质并未得以应用或者仅在有限区域内应用。所规定的蠕变和间隙距离难以进行管理或者整合到L2互连设计之中，并且必须主要在照明器材/系统层面进行管理。最后，如果想要对热管理进行优化并且散热器和/或散热片由导电材料制成，则必须要在照明器材/系统层面上引入单独的电介质组件。

发明内容

鉴于上文，本发明的目标是至少缓解以上所讨论的问题。具体地，其目标是提供一种用于以更为材料有效、更快且更为经济的方式制造组件互连板的方法。

该目标通过如权利要求1所限定的根据本发明的一种用于制造组件互连板的方法而实现。本发明基于以下观点，通过从基于薄片的阻焊和导体材料开始，并且利用阻焊薄片作为导体薄片的载体，能够使用机械加工以便制作最终的电路。

因此，依据本发明的一个方面，提供了一种用于制造组件互连板的方法，该组件互连板包括用于在安装在组件板上时为至少一个组件提供电路的导体结构。该方法包括为导体薄片提供第一预定图案，为阻焊薄片提供第二预定图案以便定义组件板的焊料区域，通过将阻焊薄片层压在导体薄片的顶端而形成子装配件，将焊料应用到该子装配件上，将至少一个组件置于该子装配件上，执行焊接，并且将该子装配件层压至衬底。在该子装配件中，该阻焊薄片进一步被部署为用作带图案的导体薄片的载体，由此在制造步骤期间保持了该子装配件的完整性。该电路的制造和组装因此与衬底去耦合，其好处在于能够自由选择衬底以便例如提供适当的散热，提供从安装在该组件互连板上的LED的低光线泄露，或者提供可控的蠕变和间隙距离。去耦合进一步允许对载体衬底进行单独处理以便对衬底进行优化并且最大程度地利用其具体机械、光学或热特性。