特許第6235344号(P6235344)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6235344
(24)【登録日】2017年11月2日
(45)【発行日】2017年11月22日
(54)【発明の名称】回路基板アセンブリ
(51)【国際特許分類】
   H01L 33/48 20100101AFI20171113BHJP
   F21V 3/00 20150101ALI20171113BHJP
   F21V 19/00 20060101ALI20171113BHJP
   H01L 33/62 20100101ALI20171113BHJP
   H05K 1/05 20060101ALI20171113BHJP
   H05K 1/18 20060101ALI20171113BHJP
【FI】
   H01L33/48
   F21V3/00 510
   F21V19/00 150
   F21V19/00 170
   H01L33/62
   H05K1/05 A
   H05K1/18 J
【請求項の数】15
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2013-555974(P2013-555974)
(86)(22)【出願日】2012年2月28日
(65)【公表番号】特表2014-515176(P2014-515176A)
(43)【公表日】2014年6月26日
(86)【国際出願番号】IB2012050916
(87)【国際公開番号】WO2012117345
(87)【国際公開日】20120907
【審査請求日】2015年2月25日
【審判番号】不服2016-13683(P2016-13683/J1)
【審判請求日】2016年9月12日
(31)【優先権主張番号】61/448,819
(32)【優先日】2011年3月3日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】516043960
【氏名又は名称】フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ
(74)【代理人】
【識別番号】110001690
【氏名又は名称】特許業務法人M&Sパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】パヴァオ パスカル
【合議体】
【審判長】 森 竜介
【審判官】 恩田 春香
【審判官】 近藤 幸浩
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第2010/143829(WO,A2)
【文献】 特開2008−53362(JP,A)
【文献】 特表2000−503259(JP,A)
【文献】 特開2006−339639(JP,A)
【文献】 特開2011−3398(JP,A)
【文献】 特開2007−158341(JP,A)
【文献】 特表2007−513520(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L33/00-33/64
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
コア層と、
前記コア層の第1の側に配置された少なくとも1つの導電層と、
前記少なくとも1つの導電層と電気的に接続する複数の接続パッドと、
前記コア層の前記第1の側の反対側の第2の側に配置される誘電体底部層と、
前記少なくとも1つの導電層の最も外側のすぐ上の外側誘電体層であって、前記外側誘電体層が複数の開口部を含み、前記開口部の各々が、前記接続パッドの1つへの電気的アクセスを提供し、ほぼ露出され、かつ前記開口部を除いてほぼ連続的であり、難燃性、防火エンクロージャ及び/又は衝撃防止特性を提供する前記外側誘電体層と、
複数のLEDであって、前記複数のLEDの各々が、前記接続パッドの1つに電気的に接続され、前記接続パッドに電気的に接続される場合に、該各々のLEDのダイベースにより前記接続パッドをほぼ覆う前記複数のLEDと、
を含み、
前記コア層、前記導電層、前記誘電体底部層及び前記外側誘電体層は回路基板を構成し前記コア層と前記導電層、前記コア層と前記誘電体底部層、及び前記導電層と前記外側誘電体層のそれぞれが、互いに、直接に又は他の層を介して接合している、回路基板アセンブリ。
【請求項2】
前記コア層が、アルミニウムを含む、請求項1に記載の回路基板アセンブリ。
【請求項3】
前記コア層の前記第1の側において前記コア層のすぐ上に誘電体内側層を更に含む、請求項2に記載の回路基板アセンブリ。
【請求項4】
前記コア層が、プリプレグ材料を含む、請求項1に記載の回路基板アセンブリ。
【請求項5】
複数の前記導電層を更に含む、請求項1に記載の回路基板アセンブリ。
【請求項6】
前記導電層の2つの間に設けられた誘電体内側層を更に含む、請求項5に記載の回路基板アセンブリ。
【請求項7】
前記LEDの1つの上に各々が配置された複数の光学レンズを更に含む、請求項1に記載の回路基板アセンブリ。
【請求項8】
前記接続パッドが、前記導電層と一体的に密着している、請求項1に記載の回路基板アセンブリ。
【請求項9】
前記コア層の前記第2の側に配置された少なくとも1つの底部導電層を更に含み、
前記コア層前記導電層及び、前記コア層と前記底部導電層のそれぞれが、互いに、直接に又は他の層を介して接合している、請求項1に記載の回路基板アセンブリ。
【請求項10】
前記誘電体底部層は、前記少なくとも1つの底部導電層の最も外側のすぐ下に存在する、請求項9に記載の回路基板アセンブリ。
【請求項11】
前記誘電体底部層が、連続的である、請求項10に記載の回路基板アセンブリ。
【請求項12】
前記誘電体底部層が、前記少なくとも1つの底部導電層への電気的アクセスを提供する複数の底部開口部を含む、請求項10に記載の回路基板アセンブリ。
【請求項13】
複数の前記導電層が設けられる、請求項9に記載の回路基板アセンブリ。
【請求項14】
前記導電層の2つの間に設けられた誘電体内側層を更に含む、請求項13に記載の回路基板アセンブリ。
【請求項15】
前記複数の接続パッドが、前記導電層及び前記底部導電層の少なくとも一方に接合されたはんだを含む、請求項9に記載の回路基板アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[0001] 本発明は、一般には回路基板に関する。とりわけ、本明細書で開示される様々な発明の方法及び機器は、誘電体層を自身の上部及び/又は底部に有する回路基板に関する。
【背景技術】
【0002】
[0002] 回路基板は、様々な電気機器において使用される可能性がある。例えば、回路基板は、例えばプロセッサ、トランジスター、コンデンサー及び/又は誘導子などの複数の電気部品を支持し、且つ/又は電気的に接続するために計算装置において使用される可能性がある。また、回路基板は、例えばLED、プロセッサ、コンデンサー及び/又は誘導子などの複数の電気部品を支持し、且つ/又は電気的に接続するために照明器具において使用される可能性がある。ある実施において、難燃性及び/又は耐衝撃性若しくは衝撃防止性の回路基板を作製することが望ましい。
【0003】
[0003] 特に、ある安全目標を達成するために、且つ/又は照明器具と関連するある安全基準を達成するために、照明分野において難燃性及び/又は衝撃防止性回路基板を作製することが望ましい。例として、クラス1の照明器具用に対するUnderwriter Laboratories(UL)による基準は、あるレベルの難燃性、防火エンクロージャ及び/又は衝撃防止性特性を照明器具の回路基板に要求する。そのようなUL基準に準拠するために(及び/又は他の安全基準若しくは安全目標を達成するために)照明器具分野で用いられる方法は、回路基板と回路基板に装着されたLED上に設けられるレンズとの間に、難燃性メタ系アラミド材料を使用することを含む。用いられる方法は、追加又は代替として、回路基板に装着されたLED上に設けられるレンズ用に難燃性材料を使用することを含んでもよい。しかしながら、そのような方法は、例えば材料費の増加、労務費の増加及び/又は照明器具設計における複雑さの増加などの1つ又は複数の欠点を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
[0004] 従って、満足な難燃性、防火エンクロージャ及び/又は衝撃防止特性を提供する一方で、前述の方法及び機器における1つ又は複数の欠点を任意選択的に克服する回路基板を提供する必要性が当該技術分野に存在する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
[0005] 本開示は、難燃性、防火エンクロージャ及び衝撃防止性特性の少なくとも1つを提供する、回路基板の上部及び/又は底部の誘電体層を有する回路基板用の発明の方法及び機器に関する。例えば、幾つかの実施において、コア層及びコア層の第1の側面に配置された少なくとも1つの導電層を有する回路基板が提供される。外側誘電体層が、少なくとも1つの導電層の最も外側の上に設けられる。誘電体層は、導電層の1つ又は複数と電気的に接触する接続パッド及びビアの少なくとも一方へのアクセスを提供する複数の開口部を含む。外側誘電体層は、一般に露出されてもよく、且つ開口部を除いて、任意選択的におおむね連続的である。
【0006】
[0006] 一般に、一態様において、コア層及びコア層の第1の側面に配置された少なくとも1つの導電層を含む回路基板アセンブリが提供される。導電層及びコア層は、共に密着接合され、回路基板を形成する。複数の接続パッドが、少なくとも1つの導電層と電気的に接続する。外側誘電体層が、少なくとも1つの導電層に最も外側のすぐ上に存在する。外側誘電体層は、接続パッドの1つに電気的アクセスを各々が提供する複数の開口部を含む。外側誘電体層は、ほぼ露出され、且つ開口部を除いてほぼ連続的である。複数のLEDの各々が、接続パッドの1つに電気的に接続される。LEDは、接続パッドに電気的に接続される場合に、接続パッドをほぼ覆う。
【0007】
[0007] 幾つかの実施形態において、コア層は、アルミニウムである。これらの実施形態の幾つかのバージョンにおいて、回路基板アセンブリは、その第1の側面におけるコア層のすぐ上に誘電体内側層を更に含む。コア層は、プリプレグ材料であってもよい。
【0008】
[0008] 幾つかの実施形態において、複数の導電層が設けられる。これらの実施形態の幾つかのバージョンにおいて、回路基板アセンブリは、導電層の2つの間に設けられた誘電体内側層を更に含む。
【0009】
[0009] 幾つかの実施形態において、回路基板アセンブリは、LEDの1つの上に各々が配置される複数の耐火定格の光学レンズを更に含む。接続パッドの少なくとも幾つかは、導電層と一体的に密着して形成されてもよく、且つ/又は導電層と接合されるはんだを含んでもよい。
【0010】
[0010] 一般に、別の態様において、コア層と、コア層の上面に配置された少なくとも1つの上部導電層と、コア層の底面に配置された少なくとも1つの底部導電層と、を含む回路基板アセンブリが提供される。コア層、上部導電層及び底部導電層は、共に密着接合され、回路基板を形成する。複数の接続パッド及び複数のビアの少なくとも一方が、上部導電層及び底部導電層の少なくとも一方と電気的に接続する。外側誘電体層が、少なくとも1つの上部導電層の最も外側のすぐ上に存在する。外側誘電体層は、接続パッド及びビアの少なくとも一方への電気的アクセスを提供する複数の開口部を含む。外側誘電体層は、露出され、開口部を除いて連続的である。複数の電気部品各々が、接続パッド及びビアの少なくとも一方の1つに電気的に接続される。電気部品は、接続パッド及びビアの少なくとも一方に電気的に接続された場合に、接続パッド及びビアの当該少なくとも一方への外部の物理的アクセスを防止する。
【0011】
[0011] 幾つかの実施形態において、回路基板アセンブリは、少なくとも1つの底部導電層の最も外側のすぐ下に誘電体底部層を更に含む。これらの実施形態の幾つかのバージョンにおいて、誘電体底部層は、連続的である。これらの実施形態の幾つかのバージョンにおいて、誘電体底部層は、接続パッド及びビアの少なくとも一方への電気的アクセスを提供する複数の底部開口部を含む。
【0012】
[0012] 幾つかの実施形態において、複数の上部導電層が設けられる。これらの実施形態の幾つかのバージョンにおいて、回路基板アセンブリは、上部導電層の2つの間に設けられる誘電体内側層を更に含む。
【0013】
[0013] 幾つかの実施形態において、接続パッド及びビアの少なくとも一方は、上部導電層及び底部導電層の少なくとも一方に接合されたはんだを含む。
【0014】
[0014] 一般に、別の態様において、回路基板アセンブリを製造する方法が提供される。方法は、コア層の第1の側面に複数の接続パッドを含む最外導電層を配置するステップと、最外導電層のすぐ上に外側誘電体層を配置し、且つ誘電体層における複数の開口部の各々を接続パッドの1つと合わせるステップと、コア層、最外導電層及び外側誘電体層を共に押し付けて回路基板を形成するステップと、複数の電気部品の各々を接続パッドの1つに結合するステップであって、電気部品が、接続パッドに結合された場合に、接続パッドへの外部の物理的アクセスを防止するステップと、を含む。
【0015】
[0015] 幾つかの実施形態において、方法は、誘電体内側層をコア層のすぐ上に配置するステップを更に含む。電気部品は、LEDを含んでもよく、方法は、複数の耐火定格の光学レンズをLED上に配置するステップを更に含む。最外導電層は、銅を含むか、又は実質的に銅からなってもよい。
【0016】
[0016] 本開示のために本明細書で使用されるように、用語「LED」は、電気信号に応じて放射を発生できる任意のエレクトロルミネッセンスダイオード又は他のタイプのキャリア注入/接合ベースのシステムを含むと理解されるべきである。従って、用語LEDは、限定されるわけではないが、電流に応じて光を放射する様々な半導体ベースの構造、発光ポリマー、有機発光ダイオード(OLED)、エレクトロルミネッセンスストリップなどを含む。特に、用語LEDは、赤外線スペクトル、紫外線スペクトル、及び可視スペクトルの様々な部分(一般に約400ナノメートル〜約700ナノメートルの放射波長を含む)の1つ又は複数における放射線を発生するように構成され得る全てのタイプの発光ダイオード(半導体及び有機発光ダイオードを含む)を指す。
【0017】
[0017] 例えば、ほぼ白色光を発生するように構成されたLED(例えば白色LED)のある実施は、ほぼ白色光を形成するために一緒に混合する、エレクトロルミネッセンスの異なるスペクトルをそれぞれ放射する複数のダイを含んでもよい。別の実施において、白色光LEDは、第1のスペクトルを有するエレクトロルミネッセンスを、異なる第2のスペクトルに変換する蛍光体材料に関連付けられてもよい。この実施の一例において、比較的短い波長及び狭い帯域幅スペクトルを有するエレクトロルミネッセンスは、蛍光体材料を「励起」し、今度は蛍光体材料が、幾分か広いスペクトルを有する、より長い波長の放射線を放射する。
【0018】
[0018] 用語LEDが、LEDの物理的及び/又は電気的パッケージタイプを制限するのではないことが理解されるべきである。例えば、上記のように、LEDは、異なる放射スペクトル(例えば、個別に制御可能であってもなくてもよい)をそれぞれ放射するように構成された複数のダイを有する単一の発光装置を指してもよい。また、LEDは、LED(例えば、幾つかのタイプの白色LED)の一体的部分と見なされる蛍光体に関連付けられてもよい。一般に、用語LEDは、パッケージLED、非パッケージLED、表面実装LED、チップオンボードLED、Tパッケージ実装LED、放射パッケージLED、パワーパッケージLED、あるタイプの容器及び/又は光学素子(例えば拡散レンズ)を含むLED等を指してもよい。
【0019】
[0019] 用語「照明器具」は、本明細書において、特定のフォームファクタ、アセンブ若しくはパッケージでの1つ以上の照明ユニットの実施又は装置を指すために用いられる。用語「照明ユニット」は、本明細書において、同じ又は異なるタイプの1つ又は複数の光源を含む機器を指すために用いられる。所与の照明ユニットは、光源、筐体/ハウジング装置及び形状、並びに/又は電気的及び機械的な接続構成用の様々な取り付け装置の何れかを有してもよい。更に、所与の照明ユニットは、光源の動作に関係する様々な他のコンポーネント(例えば制御回路)と任意選択的に関連付けられてもよい(例えば、他のコンポーネントを含み、他のコンポーネントに結合され、且つ/又は他のコンポーネントと共にパッケージ化されてもよい)。「LEDベースの照明ユニット」は、単独又は他の非LEDベースの光源と組み合わせた、上記のような1つ又は複数のLEDベースの光源を含む照明ユニットを指す。「マルチチャネル」照明ユニットは、異なる放射スペクトルをそれぞれ発生するように構成された少なくとも2つの光源を含むLEDベース又は非LEDベースの照明ユニットを指し、各異なる光源スペクトルは、マルチチャネル照明ユニットの「チャネル」と呼ばれてもよい。
【0020】
[0020] 用語「コントローラ」は、一般に本明細書において、1つ又は複数の光源の動作に関係する様々な機器を説明するために用いられる。コントローラは、本明細書で説明される様々な機能を実行するために、多数の方法(例えば、専用ハードウェアを用いてなど)で実現され得る。「プロセッサ」は、本明細書で説明される様々な機能を実行するために、ソフトウェア(例えばマイクロコード)を用いてプログラムされ得る1つ又は複数のマイクロプロセッサを用いるコントローラの一例である。コントローラは、プロセッサを用いても用いなくても実現されることが可能であり、且つまた幾つかの機能を実行する専用ハードウェア及び他の機能を実行するプロセッサ(例えば、1つ又は複数のプログラムされたマイクロプロセッサ及び関連する回路)の組み合わせとして実現され得る。本開示の様々な実施形態において使用され得るコントローラコンポーネントの例は、限定されるわけではないが、従来のマイクロプロセッサ、特定用途向けIC(ASIC:application specific integrated circuits)及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA:field-programmable gate arrays)を含む。
【0021】
[0021] 前述の概念及び以下でより詳細に説明される追加概念の全ての組み合わせ(そのような概念が相互に矛盾しないとすれば)が、本明細書で開示される発明の主題の一部として考えられることが認識されるべきである。特に、この開示の終わりに現れる、請求される主題の全ての組み合わせは、本明細書で開示される発明の主題の一部として考えられる。参照によって援用される任意の開示にもまた現れる可能性がある、本明細書で明示的に用いられる専門用語が、本明細書で開示される特定の概念と最も一致する意味を与えられるべきであることがまた認識されるべきである。
【0022】
[0022] 図面において、類似の参照符号は、一般には、異なる図面の全体を通して同じ部分を指す。また、図面は、必ずしも縮尺通りではなく、代わりに一般には、本発明の原理を示すことに重きが置かれている。
【図面の簡単な説明】
【0023】
図1】[0023] 回路基板アセンブリの第1の実施形態の一部における断面図を示す。
図2】[0024] 回路基板アセンブリの第2の実施形態の一部における断面図を示す。
図3】[0025] 回路基板アセンブリの第3の実施形態の上部斜視図を示し、3つのLED及びLED上に設けられた3つの対応する光学レンズが、回路基板及び互いから離れて分解されて示されている。
図4】[0026] 図3の回路基板アセンブリにおける第3の実施形態の上部斜視図を示し、外側誘電体層が、回路基板の外側導電層から離れて分解されて示され、3つのLED及びLED上に設けられた3つの対応する光学レンズが、回路基板及び互いから離れて分解されて示されている。
図5】[0027] 図3の回路基板アセンブリの第3の実施形態の一部における断面図を示す。
図6】[0028] 回路基板アセンブリの第4の実施形態の一部における断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0024】
[0029] 回路基板は、複数の電気部品を支持し且つ/又は電気的に接続するために、計算装置及び/又は照明器具などの様々な電気機器において使用され得る。ある実施において、改善された環境信頼性及び安全機能を備えた回路基板を作製することが望ましい。例えば、ある安全目標を満たし、且つ/又は安全基準を達成するために、難燃性及び/又は衝撃防止性の回路基板を作製することが望ましい。このような要望に適合するために照明器具分野で用いられる方法は、回路基板と回路基板に装着されたLED上に設けられたレンズとの間における難燃性メタ系アラミド材料の使用、及び/又はレンズ用の難燃性材料の使用を含む。しかしながら、このような方法は、材料費の増加、労務費の増加及び/又は照明器具設計における複雑さの増加などの1つ又は複数の欠点を有する。従って、出願人らは、回路基板の最外導電層上に設けられた外側誘電体層を含む回路基板を提供することが有益であろうことを理解し認識した。外側誘電体層は、難燃性、防火エンクロージャ及び/又は衝撃防止性特性を提供することが可能であり、回路基板の導電層への電気的アクセスを提供する1つ又は複数の開口部を含み得る。外側誘電体層を備えた回路基板は、前述の方法及び機器の1つ又は複数の欠点を任意選択的に克服し得る。例えば、照明器具分野で使用される場合に、外側誘電体層を備えた回路基板は、難燃性メタ系アラミド材料及び/又は難燃性光学レンズの使用を必要とせずに、衝撃防止性、防火エンクロージャ及び/又は難燃性特性を提供し得る。
【0025】
[0030] より一般的には、出願人らは、満足な難燃性、防火エンクロージャ及び/又は衝撃防止特性を提供する回路基板を設けることが有益であろうということを理解し認識した。前述のことを考慮し、本発明の様々な実施形態及び実施は、回路基板アセンブリに関連する方法及び機器に関する。
【0026】
[0031] 以下の詳細な説明において、限定ではなく説明のために、特定の詳細を開示する代表的な実施形態が、請求される本発明の完全な理解を提供するために説明される。しかしながら、本開示の利点を持った当業者には、本明細書で開示される特定の詳細から離れて本教示による他の実施形態が、添付の特許請求の範囲内にあることが明らかであろう。更に、周知の機器及び方法の説明は、代表的な実施形態の説明を曖昧にしないように省略される場合がある。そのような方法及び機器は、明らかに、請求される本発明の範囲内である。
【0027】
[0032] 図1を参照すると、一実施形態において、金属コア110を有する金属コア回路基板アセンブリ100が提供される。幾つかの実施形態において、金属コア110は、アルミニウム又はアルミニウム合金を含んでもよく、又はこれらから実質的になってもよい。他の実施形態において、代替金属又は金属合金コアが使用されてもよい。第1の上部内側誘電体層120Aが、金属コア110の第1の側面に設けられ、金属コア110と接触する。第1の下部内側誘電体層120Bが、金属コア110の反対側の第2の側面に設けられ、且つまた金属コア110と接触する。第1の上部導電層130Aが、金属コア110の第1の側面の方で、第1の上部内側誘電体層120A上に設けられる。第1の下部導電層130Bが、金属コア110の第2の側面の方で、第1の下部内側誘電体層120B上に設けられる。第2の上部内側誘電体層122Aが、第1の上部導電層130A上に設けられ、最外上部導電層132Aが、第2の上部内側誘電体層122A上に設けられる。第2の下部内側誘電体層122Bが、第2の下部内側誘電体層122B上に設けられ、最外下部導電層132Bが、第2の下部内側誘電体層122B上に設けられる。
【0028】
[0033] 引き続き図1を参照すると、上部外側誘電体層140Aが、最外上部導電層132A上に設けられ、下部外側誘電体層140Bが、最外下部導電層132B上に設けられる。本明細書の追加的な詳細で説明されるように、誘電体層140A及び/又は140Bは、導電層130A、130B、132A及び/又は132Bの1つ又は複数への電気的及び/又は熱的アクセスを提供する複数の開口部を含んでもよい。例えば、幾つかの実施形態において、上部外側誘電体層140Aは、導電層130A、130B、132A及び/又は132Bの全てと電気的に接続する接続パッド及び/又はビアへのアクセスを提供する複数の開口部を含んでもよく、下側誘電体層140Bは、導電層130A、130B、132A及び/又は132Bへの電気的アクセスを提供する何れの開口部も含まなくてもよい。また、例えば、幾つかの実施形態において、外側誘電体層140Aは、導電層130A、130B、132A及び/又は132Bの1つ又は複数への電気的アクセスを提供する複数の開口部を含んでもよく、下部外側誘電体層140Bはまた、導電層130A、130B、132A及び/又は132Bの1つ又は複数への電気的アクセスを提供する開口部を含んでもよい。
【0029】
[0034] 様々な実施形態において、導電層130A、130B、132A及び132Bは、1つ又は複数の接続パッド及び/又はビアと電気的及び/又は熱的に接続する。例えば、最外上部導電層132Aは、複数の接続パッドを設けられてもよく、且つ1つ又は複数のビアを通して、複数の導電層130B、132A及び132Bと電気的に接続してもよい。また、例えば、複数のビアが、導電層130A、130B、132A及び132Bの1つ又は複数と電気的に相互接続してもよく、ビアの1つ又は複数が、外側誘電体層140A及び/又は140Bの開口部を通してアクセス可能であってもよい。また、例えば、最外上部導電層132Aは、正電圧層を構成し、且つ外側誘電体層140Aを通してアクセス可能な複数の電圧接続パッドを有してもよく、上部導電層130Aは、中性層を構成し、且つ外側誘電体層140Aを通してアクセス可能な複数の中性接続パッドを有してもよい。接続パッド及び/又はビアは、導電層130A、130B、132A及び/又は132Bのアクセス可能な部分にわたって適用されるはんだ及び/又は他の可溶金属合金を任意選択的に含んでもよい。
【0030】
[0035] 導電層130A、130B、132A及び132Bは、導体トラック構造を所望の構成で任意選択的に含んでもよい。例えば、導電層130A、130B、132A及び132Bの1つ又は複数は、電圧トラック及びグランドトラックを含む導体トラック構造を含んでもよい。また、導電層130A、130B、132A及び132Bの1つ又は複数は、複数の制御トラックを含む導体トラック構造を含んでもよい。また、他のトラック構造が、他の電気部品(表面実装コンポーネント及び/又は内部コンポーネント)との接続を提供してもよく、且つ/又は熱冷却用に設けられてもよい。導電層130A、130B、132A及び132Bは、回路基板アセンブリ100の内部で、導電層130A、130B、132A及び132Bに統合されるか、且つ/又は導電層130A、130B、132A及び132Bに結合される1つ又は複数の受動又は能動電気部品を任意選択的に含んでもよい。
【0031】
[0036] 幾つかの実施形態において、導電層130A、130B、132A及び/又は132Bは、銅又は銅合金であってもよい。他の実施形態において、代替金属又は金属合金の導電層が、追加又は代替として使用されてもよい。幾つかの実施形態において、内側誘電体層120A、120B、122A及び/又は122Bは、例えばFR−4、Nelco N4000-6、GETEK、BTエポキシガラス、シアン酸エステル及び/又はポリイミドガラスであってもよい。他の実施形態において、代替誘電体材料が使用されてもよい。幾つかの実施形態において、外側誘電体層140A及び140Bは、前述の誘電体の1つ又は複数及び/又は代替誘電体材料から製造されてもよい。
【0032】
[0037] 層(110、120A、120B、122A、122B、130A、130B、132A、132B、140A及び/又は140B)は、回路基板アセンブリ100を形成するために共に押し付けられてもよい。他の実施形態において、他の接合方法が用いられてもよい。シルクスクリーン及び/又ははんだマスクが、外側誘電体層140A及び/又は140Bに任意選択的に適用されてもよい。例えば、シルクスクリーンが、外側誘電体層140Aのみに適用されてもよい。また、例えば、はんだマスクが、外側誘電体層140Aに付与され、続いて、誘電体層140Aの開口部を通してアクセス可能な導電層130A、130B、132A及び/又は132Bの部分をはんだがコーティングするように、はんだが付与されてもよい。
【0033】
[0038] 図2を参照すると、別の実施形態において、プリプレグコア210を有するプリプレグコア回路基板アセンブリ200が提供される。幾つかの実施形態において、プリプレグコア210は、FR−4であってもよい。他の実施形態において、例えばFR−5、FR−6、CEM−3、CEM−4及びCEM−5などの代替プリプレグコアが使用されてもよい。第1の上部導電層230Aが、プリプレグコア210の第1の側面に設けられ、プリプレグコア210と接触する。第1の下部導電層230Bが、プリプレグコア210の反対側の第2の側面に設けられ、且つまたプリプレグコア210と接触する。上部内側誘電体層220Aが、プリプレグコア210の第1の側面上において、第1の上部導電層230A上に設けられる。下部内側誘電体層220Bが、第2の側面のプリプレグコア210上において、第1の下部導電層230B上に設けられる。最外上部導電層232Aが、上部内側誘電体層220A上に設けられ、最外下部導電層232Bが、第2の下部内側誘電体層220B上に設けられる。
【0034】
[0039] 引き続き図2を参照すると、上部外側誘電体層240Aが、最外上部導電層232A上に設けられ、下部外側誘電体層240Bが、最外下部導電層232B上に設けられる。本明細書の追加的な詳細で説明されるように、外側誘電体層240A及び/又は240Bは、導電層230A、230B、232A及び/又は232Bの1つ又は複数への電気的及び/又は熱的アクセスを提供する複数の開口部を含んでもよい。例えば、幾つかの実施形態において、上部外側誘電体層240Aは、導電層230A及び232Aと電気的に接続する接続パッド及び/又はビアへのアクセスを提供する複数の開口部を含んでもよく、下側誘電体層240Bは、導電層230B及び232Bへの電気的アクセスを提供する開口部を含んでもよい。
【0035】
[0040] 導電層230A、230B、232A及び232Bは、1つ又は複数の接続パッド及び/又はビアと電気的及び/又は熱的に接続する。例えば、最外上部導電層232Aは、複数の導電層230B、232A及び232Bと電気的に接続する複数のビアを設けてもよい。接続パッド及び/又はビアは、導電層230A、230B、232A及び/又は232Bの斯様な部分上に付与されるはんだ及び/又は他の可溶金属合金を任意選択的に含んでもよい。導電層230A、230B、232A及び232Bは、所望の構成の導体トラック構造を任意選択的に含んでもよい。例えば、導電層230A、230B、232A及び232Bの1つ又は複数は、電圧トラック及びグランドトラックを含む導体トラック構造を含んでもよい。導電層230A、230B、232A及び232Bは、回路基板アセンブリ200の内部で、導電層230A、230B、232A及び232Bに統合されるか又はそこに結合される1つ又は複数の受動又は能動電気部品を任意選択的に含んでもよい。
【0036】
[0041] 幾つかの実施形態において、導電層230A、230B、232A及び/又は232Bは、銅、銅合金及び/又は代替金属若しくは金属合金であってもよい。幾つかの実施形態において、誘電体層220A、220B、240A及び240Bは、例えばFR−4、Nelco N4000-6、GETEK、BTエポキシガラス、シアン酸エステル、ポリイミドガラス及び/又は代替誘電材料であってもよい。
【0037】
[0042] 層(210、220A、220B、222A、222B、230A、230B、232A、232B、240A及び/又は240B)は、回路基板アセンブリ200を形成するために共に圧縮されてもよい。他の実施形態において、他の接合方法が用いられてもよい。シルクスクリーン及び/又ははんだマスクが、外側誘電体層240A及び/又は240Bに任意選択的に適用されてもよい。例えば、シルクスクリーンが、外側誘電体層240Aのみに適用されてもよい。また、例えば、はんだマスクが、外側誘電体層240Aに適用され、続いて、誘電体層240Aの開口部を通してアクセス可能な導電層230A、230B、232A及び/又は232Bの部分をはんだがコーティングするように、はんだが付与されてもよい。
【0038】
[0043] 図3−5を参照すると、別の実施形態において、回路基板アセンブリ300が提供される。回路基板アセンブリ300は、最外導電層330上に外側誘電体層340を含む。本明細書の追加的な詳細で説明されるように、誘電体層は、導電層330のほぼ全てにわたって延在し、且つLEDの電気的接続のために誘電体層に設けられる複数の開口部ペアを除いて連続している。3つのLED350A−C及び3つの対応する光学レンズ360A−Cが、LED回路基板アセンブリ300から離れ、且つ互いに離れ、分解されて示されている。3つのLED350A−C及び3つの対応する光学レンズ360A−Cのみが、図3及び4においてラベル付けされているが、12の追加光学レンズが示されていること、及び光学レンズの各々が、対応するLED上に設けられていることが理解される。幾つかの実施形態において、光学レンズの1つ又は複数は、非難燃性光学レンズであってもよい。
【0039】
[0044] LED350A−Cの各々は、接続パッド334A−C及び336A−Cの各々のペアに電気的に結合される。接続パッド344A−C及び336A−Cは、外側誘電体層340における開口部344A−C及び346A−Cの各々を通してアクセス可能である。例えば、接続パッド334Aは、開口部344Aを通してアクセス可能であり、接続パッド336Aは、開口部346Aを通してアクセス可能である。代替実施形態において、2つの別個の開口部344A及び346Aの代わりに、より多数又は少数の開口部が設けられてもよい。例えば、幾つかの実施形態において、接続パッド336A及び接続パッド344Aの両方へのアクセスを可能にする単一の連続開口部が設けられてもよい。そのような単一の連続開口部は、表面実装LEDのダイベースとほぼ同じサイズであってもよい。接続パッド334A−C及び336A−Cの3ペアのみが、図3及び4においてラベル付けされているが、12の追加接続パッドペアが示されていることが理解される。また、開口部344A−C及び346A−Cの3ペアのみが、図4に見えるが、12の追加開口部ペアが設けられ、各々が、接続ペアパッドの各々と一致することが理解される。
【0040】
[0045] 外側誘電体層340における開口部の1つ又は複数は、幾つかの実施形態において、外側誘電体層340の押し付けに先立って、外側誘電体層340に形成されてもよい。例えば、幾つかの実施形態において、開口部は、穿孔、フライス加工、放電加工、電解加工、電子ビーム加工及び/又は他の方法を用いて形成されてもよい。幾つかの実施形態において、外側誘電体層340における開口部の1つ又は複数は、代替として、外側誘電体層340の押し付け後に、外側誘電体層340に形成されてもよい。例えば、幾つかの実施形態において、開口部は、化学エッチングなどのエッチング方法を用いて形成されてもよい。
【0041】
[0046] 接続パッド344A−C及び336A−Cは、導電層330からの導電性トラック構造の一部であってもよく、且つ/又は導電層330上に設けられるはんだ材料であってもよい。接続パッド344A−Cは、導電層330の正電圧トラック構造331(図5)に電気的に接続される。接続パッド336A−Cは、導電層330の中性電圧トラック構造332(図5)に電気的に接続される。代替実施形態において、トラック構造331及び332の極性は、逆にされてもよい。導電層330が、接続パッドを自身に備えた固体シートとして図4に示されているが、接続パッドが、導電層330の別個のトラック構造に実際には結合されることが理解される。特に、接続パッド344A−Cは、正のトラック構造331に結合され、接続パッド346A−Cは、中性トラック構造332に結合される。正のトラック構造331及び中性トラック構造332は、互いに電気的に絶縁される。任意選択的に、外側誘電体層340、内側誘電体層320A及び/又は他の適用された誘電体は、トラック構造331及び332を絶縁させる際に支援するために、正のトラック構造331と中性トラック構造332との間に延在してもよい。
【0042】
[0047] 1つ又は複数の電気接続構造がまた、外部電源(例えばLEDドライバ)からトラック構造331及び332に電力を供給するために、トラック構造331及び332に電気的に結合されてもよい。例えば、1つ又は複数の追加開口部が、トラック構造331及び332へのアクセスを提供する外側誘電体層340を通して設けられてもよい。次に、接続プラグ又は接続部材が、開口部上に配置されて、トラック構造331及び332の接続パッドに電気的に結合されてもよい。1つ又は複数の追加電気部品がまた、任意選択的に、回路基板アセンブリ300に追加的に結合されてもよい。例えば、コントローラが、任意選択的に、外側誘電体層340の開口部上に配置され、且つトラック構造331及び/若しくは332(又は制御トラック構造など、最外導電層330における他の別個のトラック)に電気的に結合され、それによって、LEDにおける光出力の1つ又は複数のパラメータを制御してもよい。
【0043】
[0048] 特に図5を参照すると、回路基板アセンブリ300の第3の実施形態の一部における断面図が示されている。表面実装LED350Aのダイベース352Aは、開口部344A及び346Aを覆う。ダイベース352Aは、正の接続パッド334Aと電気的に接続する正の電気コンタクト、及び中性接続パッド336Aと電気的に接続する中性電気コンタクトを含む。接続パッド334A及び336Aは、LED350A及び導電層330から分離されて導電層330から上方へ延在するように、図5において示されている。しかしながら、代替実施形態において、接続パッドが、導電層330と一体的に、且つ/又は共面に形成されてもよいことが理解される。回路基板アセンブリ300の全てのLEDが、各々の開口部にわたって結合され、各々の接続パッドと電気的に接触して配置された場合に、導電層330へのアクセスは、LED及び外側誘電体層340によって防止される。光学レンズ360Aは、LED350Aの上端にわたって延在し、且つLEDドーム354Aを通して出て光学レンズ360Aに入射する光を変える。幾つかの実施形態において、光学レンズ360Aは、非難燃性光学レンズであってもよい。これらの実施形態の幾つかのバージョンにおいて、光学レンズの全てが、非難燃性であってもよい。下部外側誘電体層340Bが、図5に見える。下部外側誘電体層340Bは、任意選択的に、連続的で、金属コア310の全体にわたって設けられてもよい。代替実施形態において、下部外側誘電体層340Bは、任意選択的に省略されてもよい。
【0044】
[0049] 特定のLED及び光学レンズが、本明細書で示されているが、本開示の利点を身につけた当業者は、他のLED及び/又は光学レンズが、LEDと共に使用されるように構成された回路基板アセンブリの実施において使用され得ることを理解し認識されよう。例えば、異なる表面実装ダイを有するLEDが使用されてもよい。また、例えば、スルーホール又は他の回路基板実装技術を利用するLEDが使用されてもよい。また、例えば、異なるドーム構成を有するLEDが使用されてもよい。また、例えば、コリメータ及び/又は反射器を含む光学レンズが使用されてもよい。また、例えば、軸外に光を方向転換する光学レンズが使用されてもよい。また、特定の導電層330が本明細書で示され説明されたが、本開示の利点を身につけた当業者は、他の導電層構成が提供されてもよいこと、及び/又は複数の導電層が設けられてもよいことを理解し認識されよう。例えば、幾つかの実施形態において、少なくとも2つの導電層が設けられてもよい。任意選択的に、1つの導電層が、正のトラック構造のみを含んでもよく、第2の導電層が、中性トラック構造のみを含んでもよい。また、例えば、幾つかの実施形態において、単一の層が、LEDを制御するための、且つ任意選択的に1つ又は複数の他の電気部品(例えば、冷却用の冷却ファン及び/又は液体ポンプ)を制御するための専用であってもよい。
【0045】
[0050] 図6は、回路基板アセンブリの更に別の実施形態の一部における断面図を示す。表面実装LED450Aのダイベース452Aは、外側誘電体層440を通る単独開口部445Aに配置される。外側誘電体層440は、LEDベースのコンタクトが接続パッドにアクセス可能にするサイズに各々がされた開口部ペアと対照的に、LEDダイベースを囲むサイズにされた複数の単独開口部を有する。ダイベース452Aは、正の接続パッド434Aと電気的に接続する正の電気コンタクト、及び中性接続パッド436Aと電気的に接続する中性電気コンタクトを含む。正の接続パッド434Aは、正のトラック構造432との電気的に接触し、中性接続パッド436Aは、中性トラック構造436と電気的に接触する。ダイベース452Aはまた、熱接続パッド435Aと電気的に接続する熱コンタクトを含む。熱接続パッド435Aは、導電層430の熱トラック構造435と接続する。熱トラック構造435は、熱管理のためであり、代替実施形態において、任意選択的に、追加導電層と熱的に結合されてもよい。接続パッド434A、435A及び436Aは、LED450A及び導電層430から分離されて導電層430から上方へ延在するように、図6において示されている。しかしながら、代替実施形態において、接続パッドが、導電層430と一体的に、且つ/又は共面に形成されてもよいことが理解される。
【0046】
[0051] 小さな隙間が、開口部445Aとダイベース452Aとの間に存在する。幾つかの実施形態において、隙間は、ULによって定義されているように「指幅」未満であり、特定の実施形態において、隙間は、約1ミリメートル以下である。
【0047】
[0052] LED450Aが、開口部445Aに収容され、接続パッド434A、435A及び436Aと接触して配置された場合に、ユーザーによる導電層430への物理的アクセスは、LED450A及び外側誘電体層440によって防止される。回路基板アセンブリの一部のみが示されているが、回路基板アセンブリが、図6に示されたLED450Aに加えて、追加LED及び/又は他の電気部品を有してもよいことが理解される。このような電気部品は、外側誘電体層440を通して開口部に同様に収容されて、導電層430への物理的アクセスを防いでもよい。光学レンズ460Aは、LED450Aの上端にわたって延在し、誘電体層440上に配置され、且つLEDドーム454Aを通って出て光学レンズ460Aに入射する光を変える。幾つかの実施形態において、光学レンズ460Aは、非難燃性光学レンズであってもよい。金属コア層410、内側誘電体層420及び下部外側誘電体層440Bがまた、図6に見える。下部外側誘電体層440Bは、任意選択的に、連続的であり、且つ金属コア410の全体にわたって設けられてもよい。代替実施形態において、下部外側誘電体層440Bは、任意選択的に省略されてもよい。1つ又は複数の導電層が、金属コア410と下部外側誘電体層440Bとの間に挿入されてもよく、複数の開口部が、下部外側誘電体層440Bを通して設けられてもよい。任意選択的に、開口部は、電気部品用に導電層への電気的アクセスを提供し、一方でユーザーによるそのような導電層への物理的アクセスを防止してもよい。
【0048】
[0053] 幾つかの発明実施形態を本明細書に説明し例示したが、当業者であれば、本明細書にて説明した機能を実行するための、並びに/又は、本明細書にて説明した結果及び/若しくは1つ以上の利点を得るための様々な他の手段及び/若しくは構造体を容易に想到できよう。また、このような変更及び/又は改良の各々は、本明細書に説明される発明実施形態の範囲内であるとみなす。より一般的には、当業者であれば、本明細書にて説明されるすべてのパラメータ、寸法、材料、及び構成は例示のためであり、実際のパラメータ、寸法、材料、及び/又は構成は、発明教示内容が用いられる1つ以上の特定用途に依存することを容易に理解できよう。当業者であれば、本明細書にて説明した特定の発明実施形態の多くの等価物を、単に所定の実験を用いて認識又は確認できよう。したがって、上記実施形態は、ほんの一例として提示されたものであり、添付の請求項及びその等価物の範囲内であり、発明実施形態は、具体的に説明された又はクレームされた以外に実施可能であることを理解されるべきである。本開示内容の発明実施形態は、本明細書にて説明される個々の特徴、システム、品物、材料、キット、及び/又は方法に関する。更に、2つ以上のこのような特徴、システム、品物、材料、キット、及び/又は方法の任意の組み合わせも、当該特徴、システム、品物、材料、キット、及び/又は方法が相互に矛盾していなければ、本開示内容の本発明の範囲内に含まれる。
【0049】
[0054] 本明細書にて定義されかつ用いられた定義はすべて、辞書の定義、参照することにより組み込まれた文献における定義、及び/又は、定義された用語の通常の意味に優先されて理解されるべきである。
【0050】
[0055] 本明細書及び特許請求の範囲にて使用される「a」及び「an」の不定冠詞は、特に明記されない限り、「少なくとも1つ」を意味するものと理解されるべきである。
【0051】
[0056] 本明細書及び特許請求の範囲にて使用される「及び/又は」との表現は、等位結合された要素の「いずれか又は両方」を意味すると理解すべきである。すなわち、要素は、ある場合は接続的に存在し、その他の場合は離接的に存在する。「及び/又は」を用いて列挙される複数の要素も同様に解釈されるべきであり、すなわち、要素のうちの「1つ以上」が等位結合される。「及び/又は」節によって具体的に特定された要素以外の他の要素も、それが具体的に特定された要素に関連していても関連していなくても、任意選択的に存在してよい。
【0052】
[0057] 本明細書及び特許請求の範囲に用いられるように、「又は」は、上に定義したような「及び/又は」と同じ意味を有すると理解すべきである。例えば、リストにおけるアイテムを分ける場合、「又は」、又は、「及び/又は」は包括的と解釈される。すなわち、多数の要素又は要素のリストのうちの少なくとも1つを含むが、2つ以上の要素も含み、また、任意選択的に、リストにないアイテムを含むと解釈される。
【0053】
[0058] 本明細書及び特許請求の範囲に用いられるように、1つ以上の要素を含むリストを参照した際の「少なくとも1つ」との表現は、要素のリストにおける任意の1つ以上の要素から選択された少なくとも1つの要素を意味すると理解すべきであるが、要素のリストに具体的に列挙された各要素の少なくとも1つを必ずしも含むわけではなく、要素のリストにおける要素の任意の組み合わせを排除するものではない。この定義は、「少なくとも1つの」との表現が指す要素のリストの中で具体的に特定された要素以外の要素が、それが具体的に特定された要素に関係していても関連していなくても、任意選択的に存在してもよいことを可能にする。更に、特に明記されない限り、本明細書に記載された2つ以上のステップ又は動作を含むどの方法においても、当該方法のステップ又は動作の順番は、記載された方法のステップ又は動作の順序に必ずしも限定されないことを理解すべきである。
【0054】
[0059] 特許請求の範囲に出てくる括弧内の参照符号は、あったとしても、単なる便宜上のものであり、何れの場合にも制限的であると解釈されるべきでない。
図1
図2
図3
図4
図5
図6