(57)【要約】【課題】  製造コストが安く、大量生産可能で、かついずれの発光ダイオードにも適用できるダイオード支持体の製造方法を提供する。【解決手段】  本発明は、発光ダイオード（５０１）（６０１）の支持体（３００）（５００）（６００）の製造方法に関する。本発明の方法では、発光ダイオードの支持体として、剛性の基体を使用している。また特に、この基体をより脆弱にすることによって、その下層のある区域の可撓性を高め、ダイオードが配置された上層の導電性を損なわずに、基体を前記可撓性区域領域内で変形できるようにする。本発明の実施例では、三次元環境での支持面と同数の剛性基板を設け、これら種々の基板を、面実装部品（ＳＭＣ）技法に従って配設された変形自在の導電部品によって、相互に接続する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、第１材料でできた一つの下層（３０１）（５０１）と、導電性の第２材料でできた上層（３０２）（５０３）とを備える、剛性基体型の発光ダイオード用の支持体（３００）（５００）であり、かつ複数の発光ダイオード（５０１）を、自動車の前照灯装置内の少なくとも２つの別個の支持面（Ｐ１）（Ｐ２）上に位置決めする支持体の製造方法であって、
前記第１材料でできた下層の各部分（３０３）の可撓性をより高めることによって、上層を破壊せずに変形できるようにする工程、
前記上層上に、前記発光ダイオードを配置する工程、および
前記発光ダイオード支持体を変形可能にするべく、支持面の高さの変化点に、下層の少なくとも１つの可撓性部分を置くことにより、２つの連続する支持面の高さが、少なくとも１度確実に変化するようにして、発光ダイオード支持体を、種々の支持面上に配置する工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記下層部分の可撓性をより高める工程は、ＳＭ１型の前記基体の下層を構成するアルミニウム層における各部分の可撓性をより高めるべき箇所に、溝を形成することであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記下層部分の可撓性をより高める工程は、ＦＲ４型の前記基体の下層を構成するガラス繊維層における各部分の可撓性をより高めるべき箇所に、溝を形成することであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記下層部分の可撓性をより高める工程は、各部分の可撓性をより高めるべき箇所で、ＳＭ１型の前記基体の下層を構成するアルミニウム層を省くことにあることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記下層部分の可撓性をより高める工程は、各部分の可撓性をより高めるべき箇所で、前記基体の下層を構成するアルミニウム層と、絶縁材の中間層（５０４）をも省くことにあることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ＳＭ１型基体形成中に、各部分の可撓性をより高めるべき箇所で、前記基体を構成する２つの隣接層の間の固着を弱める予備的付加工程を含むことを特徴とする、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
それぞれ、少なくとも第１材料でできた１層の下層（６０２）と、導電性の第２材料でできた上層（６０３）とを有する複数の剛性基板（６０２）を備えると共に、複数の発光ダイオードを、自動車の前照灯装置内の少なくとも２つの支持面上に位置決めするための、発光ダイオード（６０１）用支持体（６００）を製造する方法であって、
前照灯装置の個別の支持面と同数の、支持体（６００）を構成する基板（６０２）を形成する工程と、
三次元変形を可能にする導電性の特定構成部品によって、少なくとも２つの別々の基板（６０２）を相互接続する工程であって、前記特定構成部品を再融解または熱ロッドろう付け処理によって、種々の基板に溶接することにより、これらを相互接合する工程、および
特定構成部品を変形させ、連続する２つの支持面の高さが変化するようにして、種々の支持面内に、発光ダイオード支持体を配置する工程を有することを特徴とする方法。
【請求項８】
前記剛性基体が、さらに、上下層の間に、絶縁材製の中間層（５０４）を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の発光ダイオード（５０１）（６０１）用支持体（３００）（５００）（６００）を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元環境で相互接続された発光ダイオードの支持体の製造方法に関する。
【０００２】
本発明の目的は、工業的に容易に製造できるダイオード支持体の製造方法を提案することによって、複数の発光ダイオード（ＬＥＤとも呼ぶ）を、その給電を確保しつつ、１つ以上の空間平面にある支持面に位置決めするようにした解決方法を提供することにある。
【０００３】
また本発明の別の目的は、従来技術との比較において、アセンブリの製造コストを、前照灯装置内で同レベルの機能を確保できる程度まで抑えることで達成される。
【０００４】
本発明の分野は、主として、自動車の照明および信号表示にある。この分野においては、種々の異なる型の装置が知られている。その中でも、不可欠なものとして、次のようなものがある。
−低出力短域の位置灯。
−道路に沿って、約７０ｍの範囲を照らす、高出力の通過または減光灯。
−道路に沿って、約２００ｍの範囲の可視ゾーンを提供する長域巡航灯および補助灯。
−着脱自在のマスクを組み込むことによって通過灯と巡航灯との機能を組み合わせた、複式モード灯と呼ばれる種類の改良型前照灯。
−フォグライト。
−信号または指示灯。
−グローブボックスまたはトランク等の、自動車のキャビンまたはその他のコンパートメント内の照明装置。
【０００５】
これらの照明および指示装置の全てに対して、ハロゲン灯または放電灯からなる光源が、伝統的に使用されている。しかし、自動車備品メーカーは、この数年来、特に、停止灯または点滅灯等の指示灯または霧灯用として、発光ダイオードを使用するようになっている。発光ダイオードは、次のような幾つかの利点を有している。
【０００６】
まず、ダイオードは、全方向に光を放射するのではなく、ダイオードのＰ−Ｎ接合を支持する基体に対向する半空間に向けるということが長年知られており、よって、従来のハロゲンまたは放電灯よりも、指向性のある放射光を使用することで、エネルギー消費量が、放電またはハロゲン灯を使用する場合より少なくなる。
【０００７】
次に、近年、これらのダイオードの発光強度について改良が成されてきている。ダイオードは、時に約１００ルーメンの光束を放出できる。また製造されたダイオードは、長時間にわたって、赤色光、場合によっては白色光をも発光するため、可能な利用範囲が広くなる。熱放出量は極めて少なく、従来技術の前照灯装置における熱消散に付随する幾つかの制約は解消される。
【０００８】
最後に、ダイオードの発光量は、放電またはハロゲン灯と等価であるにも拘わらず、エネルギー消費量は低く、サイズも小さく、その特殊な形状は、製造および装着するべき複雑面への配置に関して、新たな可能性を与えるものである。
【０００９】
発光ダイオードは、一般的定義では、電気回路または種々の回路構成部品の印象を受け得る材料である基体型の支持体上に配置される。自動車業界では、発光ダイオードの支持体の役目をするものとして、種々の基体が使用されている。例えば、次のような基体で構成されることができる。
【００１０】
エポキシガラス布で構成されるＦＲ４基体。この種の基体は、大半の両面多層プリント回路に使用される。
【００１１】
ＳＭ１基体。特に図１に示す第１型のＳＭ１基体が知られているが、これは、平形金属ベース上に平坦敷設され、銅製の導電層１０２に上敷きされたＦＲ４基体１００から成るプリント回路用の基体である。
【００１２】
また、図２に示す第２型のＳＭ１基体を装備することが知られているが、これは例えばアルミニウム製の金属ベース２０１上に平坦敷設され、銅製の導電層２０２に上敷きされたＣＭＬ６型（ガラス繊維フィラで補強したポリマー含有セラミック製）の絶縁基体２００から成るプリント回路用の基体である。
【００１３】
簡単な面型プリント回路に限って形成可能なこの種の基体は、代表的に自動車の前照灯のエネルギ消散用途に好適である。
【００１４】
ＣＥＭ１基体。これは製造コストが低いことから、多く使用される、２層のガラス布層の間に、紙製の中央層を設けた基体である。
【背景技術】
【００１５】
特に自動車メーカーの美的要求に応えるべく、共用前照灯装置内への益々増えつつある複数の発光ダイオードの共用並設が非常に求められており、しかも、この並設については、三次元的に成されなければならず、いずれの前照灯装置においても、異なる型の幾つかの異なるＬＥＤが異なる支持面に配置されている。
【００１６】
これらの並設に対する現存する解決方法として、ＬＥＤについては、本質的に、前記の標準的な剛性電子基体（ＣＥＭ１およびＦＲ４）またはＳＭ１等の熱消散基体、または場合によっては、例えば種々のＬＥＤを収容保持して接続するＰＥＮ（エチレンポリナフサレート）、ポリマーまたはその他材料でできたフレックスボードと呼ばれる種類の可撓性の電子基体の使用が可能である。
【００１７】
従来技術では、基板を三次元支持面に装着する解決方法として、３通りの方法が知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
第１の解決方法としては、導電性の電気トラックを、ＬＥＤおよびこれらに付随する電子構成部品のはんだ付け箇所と共に刻印できる可撓性基体の使用がある。この種の基板は、代表的に１００マイクロメータの厚さを有しており、容易に曲げて、これを担持する支持面の曲率に合わせることができる。またこの種の基体は、ＳＭＣ（surface mounted component:  面実装部品）型の構成部品を定置ろう付けすることができる。
【００１９】
しかし、この種の解決方法は、特にＬＥＤを支持する２つの支持面の高さの間の距離が大きい場合には、コスト面で大きな問題がある。と言うのは、この場合、非常に高価な多量の材料が、いずれのダイオードをも担持していないといった未使用のままになるからである。
【００２０】
第２の解決方法は、ＦＲ４またはＣＥＭ１等の標準型剛性基体を利用するものである。この場合、収容される各支持面内に、１枚の基板材を配置して、前照灯装置によって課せられた支持面の三次元形状に合わせるようにし、特にＬＥＤに給電するべく、種々の基体を導線によって相互に接続する。しかし、この構成は、導線の配置およびはんだ付けを、人の手でしなければならないため、大量生産には最適ではない。
【００２１】
第３の解決方法として、ＬＥＤを機械的に支持して、電力を供給できるようにする自己解装式の金属埋め金を使用するものがある。この種の埋め金は、プラスチック材の支持体上に位置決めされるが、これは、支持体の曲りに種々のＬＥＤを電気的に接続する導線を組み入れなければならないことを意味する。しかし、この種の構成は、挿入可能なＬＥＤにしか適さず、しかも手による組み立てが必要である。
【００２２】
従って、従来技術で考られる解決方法は、全て、製造コスト面、製造工程の大量生産への適用の困難さ、または使用可能なＬＥＤの型に制限がある点において、不十分である。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、前記の問題および欠点に対する解決方法を提案するものである。本発明は、発光ダイオードの支持体の役目をし、しかも可撓性の基体より低コストである剛性基体の利用を提案するものである。
【００２４】
これらの基体を配置するべき三次元要件に適合させるため、本発明では、いずれの基体を使用しようとも、その下層のある区域を脆弱に形成して、可撓性をより大としつつも、ダイオードを配置する基体上層の導電性を破壊せずに、変形できるようにすることを提案している。この様にすれば、剛性の基体を曲げることができる。
【００２５】
本発明の別の実施例では、三次元環境の支持面と同数の剛性基板を設け、ＳＭＣ（面実装部品）技法に従って配置された変形自在の導電部品によって、これらの種々の基板を相互接合することを提案している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
従って、本発明は、本質的に、少なくとも第１材料でできた１層の下層と、導電性の第２材料でできた上層とを備えた、剛性基体型の発光ダイオード用の支持体であり、かつ複数の発光ダイオードを自動車の前照灯装置内の少なくとも２つの別個の支持面上に位置決めする支持体の製造方法であって、
第１材料でできた下層の各部分の可撓性をより高めることによって、上層を破壊せずに変形出来るようにする工程、
前記上面上に、前記発光ダイオードを配置する工程、および
前記発光ダイオード支持体を変形可能にするべく、支持面の高さ変化地点に、下層の少なくとも１つの可撓性部分を配置することにより、２つの連続する支持面の高さが少なくとも１度確実に変化するようにして、発光ダイオード支持体を、種々の支持面上に配置する工程を備えることを特徴とする方法を提供するものである。
【００２７】
本発明による方法を適用した第１実施例において、前記下層部分の可撓性をより高める工程は、ＳＭ１型の前記基体の下層を構成するアルミ層における可撓性をより高めようとするべき箇所に、溝を形成することにある。
【００２８】
本発明方法を適用した第２実施例において、前記下層部分の可撓性をより高める工程は、ＦＲ４型の前記基体の下層を構成するガラス繊維層における可撓性をより高めようとするべき箇所に、溝を形成することにある。
【００２９】
本発明の第３実施例において、前記下層部分の可撓性をより高める工程は、各部分の可撓性をより高めようとする箇所で、ＳＭ１型の前記基板の下層を構成するアルミ層を省くことにある。
【００３０】
本発明の第３実施例の修正例として、前記下層部分の可撓性をより高める工程は、各可撓性をより高めようとする箇所で、前記基板の下層を構成するアルミニウム層とともに、絶縁財の中間層をも省くことにある。
【００３１】
本発明の第３実施例の修正例において、本発明方法は、さらに、ＳＭ１型基体の形成中に、可撓性をより高めようとするべき箇所で、前記基体下層を構成する２つの隣接層の間の固着を弱める予備的付加工程を含んでいる。
【００３２】
本発明は、さらに、それぞれ、少なくとも第１材料でできた１層の下層と、導電性の第２材料でできた上層とから成る、複数の剛性基板を備えると共に、複数の発光ダイオードを、自動車の当該前照灯装置内の少なくとも２つの支持面上に位置決めするための、発光ダイオード用支持体を製造する方法であって、
当該前照灯装置の各支持面と同数の支持体を構成する基板を形成する工程、
三次元変形を可能にする導電性の特定構成部品によって、少なくとも２つの別々の基板を相互接続する工程であって、前記特定構成部品を、再融解または熱ロッドろう付け処理によって、種々の基板に溶接することにより、これらを相互接合する工程、および
特定の構成部品を変形させて、連続する２つの支持面の高さが変化するようにして、種々の支持面に発光ダイオード支持体を配置する工程を備えることを特徴とする方法を提供するものである。
【００３３】
前記の種々の実施例の全てにおいて、前記剛性基体、さらに、上下層の間に、絶縁材でできた中間層を含むようにすることがある。
【００３４】
本発明、およびその種々の適用例は、添付図面を参照して行う以下の説明から、より明らかとなると思う。
【００３５】
添付図面に示す同様の要素には、全て、特記なき限り、同一符号で示してある。
【００３６】
（実施例１および実施例２）
図３および図４は、本発明方法の２つの実施例で使用される発光ダイオードの支持体３００の模式図である。
【００３７】
支持体３００は、ＳＭ１、またはＦＲ４型の剛性基体である。いずれの場合でも、支持体は、少なくとも１層の下層３０１、および上層３０２を有し、前記上層は、次に説明する種々の発光ダイオード間を電気的に連関させる銅製の相当に厚さのある層である。
【００３８】
基板３００がＳＭ１型である場合、下層はアルミニウム製であり、ＦＲ４型である場合には、ガラス繊維製である。
【００３９】
本発明の方法では、基板３００の可撓性をより高めて、下層３０１に負荷をかけると、基板３００が曲がるようにすることにより、前照灯装置の機械的組み立て中に、基体が装着されるべき前照灯装置内の別個の支持面に適合できるようにすることが提案されている。
【００４０】
そのため、例えば、下層の、基体が第１支持面から第２支持面に移行するため高さを変えなければならない箇所に、溝または切欠部３０３を形成するように構成されている。
【００４１】
従って、図３に示す平坦な基体構成から、導電性の上層３０２を破壊せずに、基体３００を、２つの個別の支持面Ｐ１およびＰ２内に配置できるようにした図４に示すようなクランク形の構成とすることができる。
【００４２】
変形例として、下層３０１と上層３０２との間に、絶縁材製の中間層を配置することができる。
【００４３】
（実施例３）
図５は、本発明方法の第３実施例を示す、発光ダイオード５０１の支持体５００の模式図である。この実施例では、支持体５００はＳＭ１型の剛性基体から成り、前記実施例と同様に、少なくとも１層の下層５０２および上層５０３で構成されている。この上層は、前記実施例のものより厚い、代表的に、２１０マイクロメーターの厚さを有する銅製の層である。上層５０３と下層５０２との間には、断熱材でできた中間層５０４が設けられている。
【００４４】
本発明方法によると、遷移区域５０５における下層５０２を省いて、基板５００の可撓性を高めて、曲げ易くし、前照灯装置の機械的組み立て中に、これを嵌入するべき前照灯装置内の別々の支持面に嵌合できるようにすることが提案されている。
【００４５】
実践的用途では、一例として、遷移区域５０５とはこの周辺では、上層が何れの発光ダイオードをも支持しない区域を指す。したがって遷移区域は、基体５００の曲げ動作に関しては、基体が第１支持面Ｐ１から第２支持面Ｐ２に移行できるようにする優先区域である。
【００４６】
本発明方法の第３実施例の変形例では、電気的絶縁材製の中間層も遷移区域５０５で省かれている。下層５０２を省くこと、および中間層５０２の任意的に省くことについては、ある例では、基板５００の形成中の予備処理によって容易に行うことができる。この予備処理は、これを行う間に、基体を構成する種々の層間の固着を遷移区域の高さで、意図的に弱める処理のことを指す。
【００４７】
また、遷移区域にあるアルミニウム層５０２を省くと、前照灯装置を上層５０３のプリント導電路に接続するカードエッジ型のコネクタの間で、接続機能を達成できる。
【００４８】
この接続機能では、少なくとも一方のコネクタは、この場合には、アルミニウム層５０２なしの基体５００であるプリント回路板の本体を挿入することによって、この回路板の縁部にプリントされた接点と、直に接触できるように設けられている。これは、極めて安価な接続機能達成方法である。
【００４９】
（実施例４）
図６は、本発明方法を適用した第４実施例における、発光ダイオード６０１を支持するための支持体６００の模式図である。この実施例では、支持体６００は、ダイオードが装備される前照灯装置内の個別のダイオード支持面と同数の標準型剛性基板６０２（ＣＥＭ１，ＳＭ１，またはＦＲ４型等）で構成されている。
【００５０】
この実施例では、種々の基板６０２は、特定の導電部品６０４によって、相互に接合されている。この導電部品は、第１端部６０５と第２端部６０６とを有しており、これらの端部は、それぞれ、各基板６０２の導電性上層６０３と接触している。また上層６０３は、発光ダイオード６０１を支持する通常銅製の層である。
【００５１】
特定の導電部品６０４は，２つの別々の基板６０２を電気的に接続すると共に、第１基板が、これと接続された他方基板に対して、三次元的に変位できるようにする。
【００５２】
好適実施例では、この特定部品６０４は、被面実装部品（または面実装部品またはＳＭＣ）技法で使用される種類の構成部品である。この技法は、部品の接続タグを基板に挿入する代わりに、基体の表面に部品を溶接するものである。
【００５３】
特定部品６０４の溶接は、ろう付材料を上層６０３の適宜地点で溶着させる再融解ろう付け処理の過程で実施される。
【００５４】
また、上層６０３として、基板６０２との間に電気的絶縁材でできた中間層を設けることもできる。
【００５５】
本発明方法によって製造された支持体に装着できる発光ダイオードとしては、例えば、ＳＭＡＲＴＬＥＤ、ＰＯＷＥＲ  ＴＯＰＬＥＤ、ＡＤＶＡＮＣＥ  ＰＯＷＥＲ  ＴＯＰＬＥＤ、ＤＲＡＧＯＮ  ＬＥＤ、ＰＩＲＡＮＨＡ  ＬＵＸＥＯＮ（登録商標、保護適用対象）等の商品名で知られているものが挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明による発光ダイオード支持体の製造方法によると、製造コストが低く、大量生産が可能であり、かついずれの型のダイオードにも使用できる支持体を製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】従来のＳＭ１基板の第１例の模式図である。
【図２】従来のＳＭ１基板の第２例の模式図である。
【図３】本発明方法を適用した第１実施例を示す図である。
【図４】本発明方法を適用した第２実施例を示す図である。
【図５】本発明方法を適用した第３実施例を示す図である。
【図６】本発明方法を適用した第４実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１００    基体
１０２    導電層
２００    基体
２０１    金属ベース
２０２    導電層
３００    支持体
３０１    下層
３０２    上層
３０３    溝または切欠部
５００    支持体
５０１    発光ダイオード
５０２    下層
５０３    上層
５０４    中間層
５０５    遷移区域
６００    支持体
６０１    発光ダイオード
６０２    基板
６０３    上層
６０４    導電部品
６０５    第１端部
Ｐ１    支持面
Ｐ２    支持面
【図１】
2006148127.tif 000003
【図２】
2006148127.tif 000004
【図３】
2006148127.tif 000005
【図４】
2006148127.tif 000006
【図５】
2006148127.tif 000007
【図６】
2006148127.tif 000008
【外国語明細書】
2006148127000001.pdf