KR20140027210A - 적어도 하나의 ｌｅｄ를 갖는 회로 보드 엘리먼트 - Google Patents

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KR20140027210A
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Abstract

본 발명은 회로 보드 엘리먼트(1)에 관한 것으로, 상기 회로 보드 엘리먼트(1)는, 적어도 하나의 유전체층(7)이 배열되어 있는 기판(2)과, 적어도 하나의 LED(10; 발광 다이오드)를 포함하고, 상기 LED(1)로부터 유도되는 적어도 하나의 채널 형상의 도파관 캐비티(11)가 상기 유전체층(7)에 제공되어 있고, 상기 도파관 캐비티는 광 방출을 검사하도록 배열된, 바람직하게는 포토다이오드 또는 포토셀인 적어도 하나의 통합된 감광 컴포넌트(12)로 유도되며, 상기 LED(10)는 또한 바람직하게는 상기 도파관 캐비티(11)에 접속되어 있는 캐비티(9)에 배열되어 있다. 추가로, 본 발명은 이러한 회로 보드 엘리먼트(1)를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

적어도 하나의 ＬＥＤ를 갖는 회로 보드 엘리먼트{CIRCUIT BOARD ELEMENT HAVING AT LEAST ONE LED}
본 발명은 적어도 하나의 유전체층이 배열되어 있는 기판과, 적어도 하나의 LED(발광 다이오드)를 포함하는 회로 보드 엘리먼트에 관한 것이다.
추가로, 본 발명은 이러한 회로 보드 엘리먼트를 제조(produce)하기 위한 방법에 관한 것이다.
특히, 경제 정책 및 환경 정책으로 인한 전구들의 제조(manufacturing) 및 사용의 제약들을 목적으로, 발광 다이오드들, 간략하게는 LED들을 포함하는 조명 시스템들이 점차 관심을 받게 되었다. 이는 또한, LED 기술의 추가적인 기술 개발로 인해, LED들이 실제로 더 이상 디바이스들 내 디스플레이 엘리먼트들로서만 중요한 것이 아니라, TV 평면 스크린들과 같은 다른 적용들뿐만 아니라 또한 조명 시스템들에서 또한 점차 관심을 받고 있다는 점에서 중요하다. 최근 LED들은 충분한 휘도를 가질 뿐만 아니라, 또한 그 제조 비용에 대해 저가인 한편, 예컨대 자동차들 내 조명 시스템들에 대규모로 사용되고 있다.
통상, LED들은 특정 색상(즉, 특정 파장, 다소 좁은 대역폭을 갖는 것을 의미함)을 방출하며, 백색광에 이르게 매우 다양한 색상들을 혼합함으로써, 여기서 다시 차가운 백색광 또는 따뜻한 백색광이 달성될 수도 있다. 대응 기술들이 충분히 공지되어 있어, 더 이상 설명할 필요는 없다. 단지 하나의 예로서, 적절한 구동 및 그에 따른 혼합에 의해 적색, 녹색 및 청색 LED로 백색광이 얻어질 수도 있음이 언급되어 있다. 구동에 있어서, 펄스 폭 변조(PWM)가 바람직하게 사용되며, 펄스 폭 변조에 의해 LED들을 통과한 전류가 변조된다. 전류 펄스들이 길수록, LED들의 밝기가 밝아진다. 상이한 색상들의 LED들을 혼합할 경우, 원하는 혼합 색상을 달성하기 위해 이들 LED들은 또한 상이하게 구동되어야만 한다. 그러나, 이 혼합비는, LED들의 수명 중에 변경되므로, 혼합 색상이 변경되어, 결국 바람직하지 않은 결과를 초래한다. 또한, 색상의 변경은, 상이한 환경 온도들, 예컨대 비교적 높은 온도들인 경우에 의해 추가로 유발될 수도 있다.
따라서, LED들에 의해 제조된 광을 센서들에 의해 영구적으로 모니터링하고, LED 전류들을 각각의 광 색상에서의 변경 함수로서 그리고 또한 온도들의 함수로서 재조정하는 것은 이미 최신 기술이다. 본 명세서에서, 참조는 예컨대 EP 2 082 620 B1로 이루어질 수도 있다.
방출된 광, 예컨대, 적색, 녹색 및 청색 LED들의 조합으로 방출된 백색 LED 광이 센서에 의해 검지되어 실제 전기 신호를 제어 유닛에 공급하는 공지된 해결책들의 단점은, 센서를 포함하는 이들 회로들이 별개의 디바이스에 제공되어 있어, 이러한 모니터링 또는 제어 회로 각각이 모든 적용들, 예컨대 LED들을 구비한 소형화된 회로들에 대해 용이하게 사용될 수 없다는 것이다. 이러한 LED 유닛들은 실험실들 등에서 시간 간격들을 두고(at time intervals) 측정되어야 하므로, LED 광의 연속적인 재조정이 불가능하다.
따라서, 본 발명의 목적은, 간단하고 비용 효율적인 방식으로, RGB LED들(RGB-적색 녹색 청색)의 혼합 광(백색광)이든 아니면 단일 LED들이든 색상에 무관하게 방출된 LED 광을 LED들의 그 자리에서 직접 검지하여, 이후 측정 결과를 모니터링 또는 제어 회로 각각에 의해 즉시 평가할 수 있게 하고, 바람직하게는 PWM에 의해 LED들의 전류 공급을 재조정할 수 있게 하는 방안을 제공하는 것이다. 따라서, 재조정으로 이러한 모니터링을 가능하게 하는 통합된 시스템이 제공될 것이다.
이러한 목적의 해결책으로, 본 발명은 청구항 1에 정의된 바와 같은 회로 보드 엘리먼트를 제공한다. 바람직한 실시형태들 및 추가적인 개량들뿐만 아니라 이러한 회로 보드 엘리먼트를 제조하기 위한 바람직한 방법들이 종속 청구항들에 명시되어 있다.
따라서, 본 회로 보드 엘리먼트에 있어서, 유전체층에 채널 형상의 도파관 캐비티가 존재하고, 이 도파관 캐비티는 LED로부터, 광 방출을 모니터링하기 위해 배열되어 있으며 각각 모니터링 또는 제어 회로의 일부인 통합된 감광 컴포넌트로 유도된다. 이 컴포넌트는 바람직하게는 포토다이오드 또는 포토 트랜지스터 또는 유사한 포토 센서에 의해 형성된다. 몇몇 LED들의 경우, 몇몇 감광 검지기 엘리먼트들이 상응하게 제공되어야할 것이며, 이는 또한 가능하게는 몇몇 수용 영역들을 구비한 단일 다중 검지기에 의해 형성될 수도 있음을 이해할 것이다. 동작에 있어서, LED들은 도파관 캐비티 내의 광 도파관을 통해 "바이패스"의 방식으로 이들 감광 컴포넌트들로 광을 공급하여, 그 회로 보드 엘리먼트 자체 내의 바로 그 자리에서(on the spot), 휘도 및 색상 등에 관련하여 각 LED 광을 검지할 수 있다. 바람직하게는 디지털화 후에 검지된 측정값들이 제어 칩에 저장되어 있을 수도 있는 목표값들과 비교될 수도 있어, 편차들이 있는 경우, LED들에 대한 전류 구동의 재조정이 수행될 수도 있다. 제어에 필요한 전자 컴포넌트들은 종래 방식 그 자체로 형성될 수도 있고, 또한 무엇보다 종래 기술에서의 동일한 회로 보드 엘리먼트 상에 직접 배열될 수도 있어, LED들의 색상들 및 휘도들의 통합된 보정이 바람직하게 회로 보드 엘리먼트에서 직접 수행될 수도 있다.
바람직하게는, 각각의 LED 또는 LED 칩이, 각각 유전체층 재료의 캐비티에 수용되며, 도파관 캐비티가 LED 캐비티에 바로 후속한다. 광 도파관의 형성에 있어서, 도파관 캐비티는 특히 습윤 조건에서 유입(introduce)되는 광학 재료로 채워진다.
본 기술은 LED와 감광 컴포넌트(포토다이오드) 사이의 광 도파관 접속이 이들 컴포넌트들의 매우 근접한 인접 어레인지먼트(arrangement)를 허용하기 때문에 더욱 소형화를 가능하게 한다. 하나의 동일한 회로 보드 엘리먼트에서, 한편으로는, LED 컴포넌트의 그리고 다른 한편으로는 센서 시스템 또는 제어 회로 각각의 통합화는, 소형화 적용들, 제한된 가용 공간에도 불구하고, LED 광의 연속 시험 및 재조정을 가능하게 한다. 광 도파관용 및 바람직하게는 또한 LED용 및 추가로, 또한 바람직한 것으로서, 특히 포토다이오드를 의미하는 감광 컴포넌트용의 캐비티들은, 또한 광 반사의 활용을 가능하게 한다. 또 다른 이점은 컴포넌트들의 보호용으로 제공된 것들과 같이, 비교적 치수가 작은 인캡슐레이션들(encapsulations) 또한 가능하다는 사실에 기인한다. 게다가, 설계의 가능성들이 증가된다.
상술한(addressed) 광반사에 관한 한, 도파관의 상측, 즉 광학 재료의 상측이 반사층, 예컨대 땜납 레지스트로 커버되어 있으면 유리하다.
반사성을 증가시키기 위해, 전기적 접속들을 형성하기 위해 그리고/또는 라운딩들 제조 등을 위해, 도파관 캐비티의 벽들이 금속, 예컨대 구리 또는 금, 가능하게는 땜납 레지스트로 코팅되어 있으면 더욱 바람직하다.
특정 반사 효과들을 위해, 도파관 캐비티 및/또는 가능하게는 LED 캐비티의 벽들이 경사지도록 설계되어 있으면 또한 유리하다.
상술한 바와 같이, 바람직한 실시형태에 있어서, 감광 컴포넌트는 유전체층의 캐비티에 배열되어 있는 것으로 규정되어 있다. 대안으로서, 감광 컴포넌트가 도파관 캐비티를 포함하는 층 상에 배열되어 있으면 또한 바람직하며, 여기서 이후 도파관 캐비티는 이 컴포넌트 아래쪽에 도달하도록 연장된다.
어레인지먼트로부터 방열하기 위해, 바람직하게는 도파관 캐비티를 포함하는 층이, 예컨대 알루미늄의 방열층 상에 배열되어 있는 것으로 또한 규정될 수도 있다. 추가로, 기판은 방열 재료, 예컨대 알루미늄으로 구성되는 것도 가능하다.
제조 기술에 대해 바람직한 회로 보드 엘리먼트의 실시형태는 도파관 캐비티가 기판 또는 유전체층 상에 각각 인쇄된 프레임에 의해 한정된다는 사실에 의해 더욱 특징지어진다.
상술한 바와 같이, 회로 보드 엘리먼트의 제조에 있어서, 바람직한 처리는, 미리 처리된(pre-processed) 기판, 가능하게는 방열 플레이트 상에서, 채널 형상의 도파관을 제조하기 위해 세장형(enlongate) 캐비티 개구를 형성함으로써 미리 제작되어 있는 회로 보드층, 예컨대 프리프레그가 제공(apply)되고, 그런 다음 도파관 및 가능하게는 LED 및/또는 감광 컴포넌트가 개구에 배열되는 것일 수도 있다.
한편, 이러한 회로 보드 엘리먼트의 제조에 있어서, 종종, 예컨대 레이저 구조화 및 정의된 영역들의 제거, 또는 예컨대 블록 스탬프 인쇄에 의한 임프린팅에 의해 캐비티가 적어도 채널 형상의 도파관용으로 제공되어 있는 유전체층이 기판 상에 배열되어 있으면 또한 바람직하다.
또한, 캐비티를 둘러싸는 유전체의 프레임이 기판 상에, 예컨대 스크린 인쇄, 잉크 인쇄, 스텐실 인쇄 또는 유사 인쇄법에 의해 인쇄된 경우, 용이한 제조를 위해 더욱 유리하다.
상술한 경우들에 있어서, 도파관 캐비티는 (습윤 조건에서) 광학 재료로, 예컨대 스크린 인쇄, 닥터 블레이드에 의한 스프레딩, 잉크젯 인쇄, 또는 유사 기술에 의해 채워질 수도 있다.
바람직하게는, 도파관의 상측은 반사층으로 커버될 수도 있다. 간략한 실시형태에 있어서, 회로 보드 엘리먼트의 제조 중에 다른 목적들로 또한 동시에 사용될 수도 있는 땜납 레지스트가 반사층에 사용된다.
도파관 캐비티의 벽들이 예컨대 땜납 레지스트로 코팅되어 반사성을 증가시키게 되면 더욱 바람직하다.
상술한 바와 같이, 감광 컴포넌트, 즉 바람직하게는 포토다이오드 또는 포토셀은 유전체층 내의 캐비티에 그렇지 않으면 유전체층 상에 배열될 수도 있다. 후자의 경우, 감광 컴포넌트는 도파관 캐비티를 부분적으로 커버한다.
도파관들을 구비한 광전 구조들 또는 회로 보드 엘리먼트들이 널리 공지(예컨대, JP　2005-195991, AT　413　891　B, AT　505　834　B, AT　503　027　B, 또는 US　2009/074354　A1 참조)되었음이 언급되어야 한다. 그러나, 이들 문헌은, 임의의 모니터링 구조들, 특히 유전체층 내에 캐비티들을 구비한 모니터링 구조들을 포함하지 않는다.
본 발명이 도면들에 도시된 바람직한 실시형태들에 의해 이하에 상세하게 설명될 것이지만, 이는 본 발명을 제한하고자 의도하는 것은 아니다.
도면들이 상세히 도시된다:
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 회로 보드 엘리먼트(또는 본 명세서에서 중요한 그 일부)의 개략 상면도(도 1) 및 개략 단면도(도 2)이다.
도 3 내지 도 9는 도 1 및 도 2에 따른 회로 보드 엘리먼트의 제조 중의 상이한 스테이지들(stages)을 도시하는 것으로, 여기서
도 3 및 도 4는 별개의 조건에서 미리 제작된 개별 엘리먼트들의 상면도 및 단면도를 도시하고,
도 5 및 도 6은 개별 엘리먼트들을 유닛화하는 중의 후속 단계들 및 표준 회로 보드 처리들의 적용의 단면도를 도시하고, 추가로
도 7 및 도 8은 아직 컴포넌트들이 없는 회로 보드 엘리먼트의 중간 제품의 상면도 및 단면도를 도시하며;
도 9는 추가적인 중간 단계의 단면도를 도시한다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 회로 보드 엘리먼트의 변형 실시형태의 개략 상면도(도 10) 및 개략 단면도(도 11)를 도시한다.
도 12 및 도 13은 본 회로 보드 엘리먼트의 또 다른 변형예의 대응하는 도면들, 즉 상면도(도 12) 및 단면도(도 13)를 도시한다. 그리고
도 14 및 도 15는 또한 본 발명에 따른 회로 보드 엘리먼트의 또 다른 실시형태의 대응하는 도면들(상면도 및 단면도)을 도시한다.
도면들 전반에서, 각 인쇄 회로 보드 엘리먼트(또는 본 명세서에 관련된 그 일부)가 도면부호 "1"로 지정되어 있다. 도 1 및 도 2로부터의 결과들로서, 본 회로 보드 엘리먼트(1)에 있어서, 종래의 회로 보드 기판 또는 가능하게는 방열을 목적으로 한 알루미늄 기판일 수도 있는 기판(2) 상에, 절연층 또는 유전체층(3)이 제공되어 있으며, 그 위에는, 도시된 실시형태에 있어서, 도 1 및 도 2에 따라, 미리 구조화되어 있는, 예컨대 구리의 제 1 도전체층(4)이 제공된다.
이 회로 보드부(5) 상에는, 예컨대 기판 없이, 즉 유전체층(7)과 도전체층(8)을 구비한, 추가적인 회로 보드부(6)가 배열되어 있다. 여기서, 도전체층(8) 역시 미리 구조화되어 있다.
유전체층(7)은, 예컨대 적어도 하나의 LED 또는 적어도 하나의 LED 칩(10)을 각각 수용하기 위해 상면에서 봤을 때 원형인 캐비티(9)를 포함한다. 예컨대 포토다이오드 또는 포토 트랜지스터 형태인, 감광 광전자 컴포넌트(12)(일반적으로는 센서) 아래에 도달하도록 연장되는 채널 형상의 광 도파관 캐비티(11)가 이 캐비티(9)와 연결된다.
캐비티(11) 내에, 도파관 재료가 제공되며, 이런 방식으로 형성된 도파관(11')은, 예컨대 LED 칩(10)까지 유도될 수도 있지만, 도파관(11')이 LED 칩(10)으로 좁아지도록 가이드되어 그 간격을 두고 거기서 중단되게 하는 것이면 또한 충분하다.
도 2로부터 많은 것을 알 수 있듯이, 도시된 예에 있어서, 포토다이오드(12)는 상부(upper) 도전체층(8) 상에 장착되어 있는 반면, LED 칩(10)은 하부(lower) 도전체층(4) 상에 장착되어 있다.
LED(10)는 수지 액적(13; resin drop)으로 인캡슐레이트(encapsulate)된다(최신 기술에 있어서 인캡슐레이션은 "글로브 탑(glob top)"으로 그 자체가 공지되어 있다). 이러한 글로브 탑들은, 예컨대 LED 칩들의 기계적 보호 및 배선 접속들의 결합을 위해 제공될 뿐만 아니라, 또한 렌즈 효과(광 유도)의 관점에서 그리고/또는 예컨대 백색광 적용들을 위해 광의 색상을 조정하기 위한 입자들의 매트릭스(예컨대, 인광 물질)로서 제공된다.
LED(10)의 방사 방향은, 예컨대 회로 보드 엘리먼트(1)의 주평면에 실질적으로 수직이지만, LED(10)의 광 부분 또한 이 방사의 주방향에 대해 각을 이루어 연장되는 캐비티(11) 내 광 도파관(11')을 통해 감광 컴포넌트(12)에 도달한다(이하에서, 간략화를 이유로 본 명세서에서 항상 포토다이오드(12)가 언급되었지만, 다른 감광 센서 엘리먼트들 또는 컴포넌트들도 또한 가능함이 분명해야 한다).
포토다이오드(12)는 이제 각각 모니터링 또는 제어 회로의 일부이며, 이는 이하에 도시되어 있지는 않지만, 종래 방식 그 자체로 자신의 컴포넌트들과 함께 회로 보드 엘리먼트(1) 상에 수용될 수도 있다.
LED(10)의 광 방출이 시간이 지나면서 그 특성을 변경, 예컨대 색상이 백색으로부터 적색, 녹색 또는 청색의 방향으로 이동하는 경우, 백색광이 적색, 녹색 또는 청색 광으로 이루어지며 그리고/또는 적색, 녹색 및 청색용의 3개의 이러한 단일 LED들이 LED 칩(10)에 배열되어 있는 것으로 가정하면, 광학 영역에서의 이러한 이동은 포토 센서(12) 또는 포토 센서들에 의해 각각 검지되며, 여기서 대응하는 전자 신호가 얻어지며, 이는 트리거링 또는 LED(10)용 구동 스테이지를 조정하기 위한, 그 자체가 공지된 제어 회로로 공급된다. 광 방출의 원치않는 변경은 또한 부수적으로 인캡슐레이션(13)의 수지 재료가 시간이 지나면서 변경(예컨대, 투과성(transmission)의 감소)된다는 사실에 기인할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 이 모니터링 및 제어 회로의 추가적인 컴포넌트들은 종래의 회로 보드 기술로 배열될 수도 있으며, 따라서 이는 간략화를 위해 도면들에 상세하게 도시되어 있지 않다. 마찬가지로, 회로 보드 기판들의 도전성 패턴(예컨대, 4, 8)은 모든 도면들의 도들(figures) 전반에서 단지 부분적으로만 도시되어 있거나 생략되어 있다. 게다가, 추가적인 회로 보드층들 및/또는 보호층들 및/또는 커버층들 등과 같은 추가적인 층들 및/또는 단계들 또한 간략화를 위해 도면들에서 생략되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 회로 보드 엘리먼트의 제조에 있어서, 예컨대, 미리 제작된 상부 회로 보드"부"(6), 예컨대 (도면에 따른) 프리프레그(도 3 및 도 4 참조), 아니면 코어 또는 미리 처리된 회로 보드가 가압(pressing) 및/또는 접착(gluing)에 의해 하부 회로 보드"부"(5) 상에 장착된다. 회로 보드"부"(5)는 미리 처리된 FR4 회로 보드 엘리먼트, IMS 등일 수도 있으나, 또한 방열 플레이트일 수도 있다.
가압되거나 접착될 상부 회로 보드부(6)는, 예컨대 레이저 절삭(cutting), 펀칭 또는 유사한 기술들에 의해 미리 제작되어, 적어도 광 도파관(11')용 캐비티(11)(도 2 참조)가 제공되게 된다. 바람직하게는, LED(10)용 컴포넌트 캐비티(9)가 컴포넌트 캐비티(9)에 후속하는 도파관 캐비티(11)에 추가로 제공되어 있다(도 3 참조).
도 5에 따르면, 회로 보드부들(6 및 5)은 이제 서로 가압되거나 접착된다. 후속하여, 표준 회로 보드 처리들은, 예컨대 특히 도전체층(8)의 구조화에 후속할 것이며(도 6 참조), 여기서 층(8)은 또한 층(4)에 접속될 수도 있다(도 6의 수직 도금(14) 참조). 게다가, 형성된 캐비티들(9, 11)의 벽들은 전기적 접속을 확립할 뿐만 아니라(도 6에서 도금 또는 접속부(14) 참조), 또한 반사성을 증가시키며, 그리고/또는 라운딩들 예컨대 미러 엘리먼트들을 도입(introduce)하도록 코팅될 수도 있다. 캐비티들(9, 11)의 벽들의 이러한 코팅들에 있어서, 구리, 금과 같은 금속들이, 그러나 또한 땜납 레지스트 및 유사한 재료들이 사용될 수도 있다.
후속하여, 도 7 및 도 8에 따르면, 광학 재료(15)는 도파관 캐비티(11)에, 예컨대 스크린 인쇄, 닥터 블레이드에 의한 스프레딩, 잉크젯법들, 또는 유사한 기술들에 의해 채워진다. 다음으로, 광학 재료(15)로 이런 방식으로 형성된 도 9에 따른 광 도파관(11')은 원하는 경우 반사층(16), 예컨대 땜납 레지스트에 의해 커버될 수도 있다.
후속하여, LED 칩(10) 또는 포토다이오드(12)의 장착이 각각 본 실시형태에서 이루어지며(도 1 및 도 2 참조), 그런 다음 글로브 탑 인캡슐레이션(13)이 수행된다.
본 발명의 범주 내에서, 상이한 변경들 및 변형들이 가능하다. 도전체층(8)은 예컨대 위치결정층(placement layer)으로서 기능할 수도 있으며, 도전체층(4)은 손실된 열의 방출에 사용될 수도 있다. 회로 보드 기판(5, 6)은 또한 도시된 2개의 금속 도전체층들(4, 8)보다 많은 금속 도전체층들을 포함할 수도 있다.
도 7 내지 도 9에 따른 단계들의 순서 및 하기의 컴포넌트들의 장착(도 1 및 도 2)의 변형예에 있어서, 하나의 예는 도파관 재료(15)가 컴포넌트들이 장착된 후에만 제공되도록 또한 진행될 수도 있다. 더욱이, 캐비티들(9, 11)이 아래쪽에 위치결정된 회로 보드부(5) 상에 회로 보드부(6)가 제공된 후에만 제조되는 것 또한 가능하다. LED 칩(10)이 장착되어 있는 캐비티(9)가 반드시 글로브 탑 인캡슐레이션(13)의 한정(confinement)을 형성할 필요는 없다. 오히려 이러한 인캡슐레이션(13)은 또한 캐비티(9)보다 더 크거나 또는 더 작은 직경을 가질 수도 있다. 게다가, 캐비티(9)는 반사성을 증가시키기 위해 LED의 장착 후 및 글로브 탑의 제공 전에 땜납 레지스트로 또한 채워질 수도 있다.
더욱이, 캐비티들(9, 11)의 벽들은, 예컨대 캐비티(9)의 경우 적절한 드릴링 처리에 의해, 가압 중 프리프레그(회로 보드부(6))의 흐름(flowing) 및 유사한 기술들에 의해 경사지도록 설계될 수도 있다.
추가로, 유전체층(7)을 기판(2) 상에 제공하는 것 및 후속하여 예컨대 레이저 구조화 및 대응하는 영역들의 제거, 아니면 예컨대 블록 인쇄에 의한 임프린팅에 의해 나중에 이 유전체층(7) 내에 각 캐비티(11 또는 9, 9')를 제공하는 것이 가능하다.
캐비티들(9, 11)은 또한 부수적으로 예컨대 WO　2008/098271　A1에 기재된 바와 같이 그 자체가 공지된 기술에 의해 제조될 수도 있다. 도파관 재료(15)는 습윤 조건에서 캐비티(11)에 유입되는 투명한 폴리머 도파관 재료일 수도 있다.
하나의 LED(10) 및 하나의 포토다이오드(12)가 도면들에 도시되어 있는 경우, 복수의 LED들(10) 및 복수의 포토다이오드들(12)(또는 다수의 LED들 및/또는 다수의 검지기 엘리먼트들) 또한 회로 보드 엘리먼트(1) 상에 배열될 수도 있는 것으로 생각할 수 있음을 이해할 것이다. 통상, 도금된 스루홀들(PTA들) 또는 비아들이 또한 제공될 수도 있으며, 여기서 LED(10) 및 포토다이오드(12)는 또한 동일측 상이 아닌 반대측들 상에 배열될 수도 있다. 다수의 LED 제어에 있어서, 대응하는 수의 도파관들(11')이 또한 제공될 수도 있다.
추가적인 코팅들은 PVD 또는 CVD 처리들(화학 또는 물리 기상 증착)에 의해 습윤 처리로 제조될 수도 있다.
추가로 도 10 및 도 11로부터 알 수도 있는(gathered) 바와 같이, LED 칩(10) 및 포토다이오드(12)는 동일한 도전체층(4) 상에 장착될 수도 있다(도 2 참조). 게다가, 포토다이오드(12)는 글로브 탑 인캡슐레이션(13')을 또한 구비할 수도 있다. 이 때문에, 포토다이오드(12)용 및/또는 그 인캡슐레이션(13')용으로 적절한 캐비티(9')가 유전체층(7)에 제공되어야 한다.
도 12 및 도 13으로부터 알 수도 있는 바와 같이, LED(10)의 광 도파관(11') 및 글로브 탑(13), 아니면 포토다이오드(12)의 광 도파관(11') 및 변형된 인캡슐레이션(13'')은 동일한 재료로 이루어질 수도 있으며, 하나의 단일 처리 단계에서, 예컨대 디스펜서, 잉크젯 또는 모세관법에 의해 제공될 수도 있다.
도 14(상면도) 및 도 15(개략 단면도)는 최종적으로 본 회로 보드 엘리먼트의 일반적인 실시형태를 도시하고, 여기서 캐비티들(11 및/또는 9, 9')은 기립하여(upstanding) 형성되어 있으며, 비교적 얇은 프레임(17)이 기판(2) 상에 배열된 유전체층(3) 상에 임프린팅되어 있다. 적절한 인쇄법들은, 예컨대 스크린 인쇄, 잉크 인쇄이며, 그러나 또한 블록 인쇄 또는 유사한 인쇄 기술들도 있다.
더욱이, 도 14 및 도 15는 이미 구조화되어 있는, 예컨대 구리의 도전체층(4)을 다시 도시한다. 게다가, 도 14 및 도 15에 따른 회로 보드 엘리먼트(1)에, 컴포넌트들(LED(10), 포토다이오드(12))을 장착하는 것은 바람직하게는, 프레임(17)의 임프린팅 후에, 나중에 수행된다.
도 14 및 도 15에 대해, 광학층, 즉 광학 재료(15)(예컨대 도 8 참조)는 프레임(17)을 강조하기 위해 도시되어 있지 않았음이 역시(still) 언급될 수도 있다. 프레임(17)의 임프린팅 후, 즉 도 14 및 도 15에 도시된 상태에 도달한 후, 상술한 바와 같이, 도파관(11')의 실현이 계속해서(still) 수행될 것임이 이해될 것이다.

Claims (19)

  1. 적어도 하나의 유전체층(7)이 배열되어 있는 기판과, 적어도 하나의 LED(10; 발광 다이오드)를 포함하는 회로 보드 엘리먼트(1)로서,
    상기 LED(10)로부터 유도되는 적어도 하나의 채널 형상의 도파관 캐비티(11)가 상기 유전체층(7)에 제공되어 있고, 상기 도파관 캐비티(11)는 광 방출을 확인하기 위해 배열된 적어도 하나의 통합된 감광 컴포넌트(12)로 유도되는, 회로 보드 엘리먼트(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 LED(10)는 또한 바람직하게는, 상기 도파관 캐비티(11)에 접속되어 있는 캐비티(9)에 배열되어 있는, 회로 보드 엘리먼트(1).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 도파관 캐비티(11)는 광학 재료(15)로 채워져 있는, 회로 보드 엘리먼트(1).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 광학 재료(15)의 상측은 반사층(16), 예컨대 땜납 레지스트로 커버되어 있는, 회로 보드 엘리먼트(1).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도파관 캐비티(11) 및/또는 가능하게는 LED 캐비티(9)의 벽들은, 반사성의 증가, 전기적 접속들의 확립 및/또는 라운딩들 제조 등을 위해, 특히 금속, 예컨대 구리 또는 금, 가능하게는 땜납 레지스트로 코팅되어 있는, 회로 보드 엘리먼트(1).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도파관 캐비티(11) 및/또는 가능하게는 LED 캐비티(9)의 벽들은 경사지도록 설계되어 있는, 회로 보드 엘리먼트(1).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감광 컴포넌트(12)는 상기 유전체층(7)의 캐비티(9')에 배열되어 있는, 회로 보드 엘리먼트(1).
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감광 컴포넌트(12)는 상기 도파관 캐비티(11)를 포함하는 상기 층(7) 상에 배열되어 있으며, 상기 도파관 캐비티(11)는 상기 컴포넌트(12) 아래쪽에 도달하도록 연장되는, 회로 보드 엘리먼트(1).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도파관 캐비티(11)를 포함하는 상기 층(7)은, 예컨대 알루미늄의 방열층 상에 배열되어 있는, 회로 보드 엘리먼트(1).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판(2)은 방열 재료, 예컨대 알루미늄으로 이루어진, 회로 보드 엘리먼트(1).
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감광 컴포넌트(12)는 포토다이오드 또는 포토셀인, 회로 보드 엘리먼트(1).
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도파관 캐비티(11)는 상기 기판(2) 또는 유전체층(3) 상에 임프린팅된 프레임(17)에 의해 한정되어 있는, 회로 보드 엘리먼트(1).
  13. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 회로 보드 엘리먼트(1)를 제조하기 위한 방법으로서,
    미리 처리된 기판(2; 5), 가능하게는 방열 플레이트 상에, 채널 형상의 도파관(11')을 제조하기 위해 세장형(enlongate) 캐비티 개구(11)를 형성함으로써 미리 제작되어 있는 회로 보드층(6), 예컨대 프리프레그가 제공(apply)되고, 다음으로 상기 도파관(11') 및 가능하게는 LED(10) 및/또는 감광 컴포넌트(12)가 상기 개구에 장착되는, 회로 보드 엘리먼트(1)를 제조하기 위한 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 회로 보드 엘리먼트(1)를 제조하기 위한 방법으로서,
    유전체층(7)이 상기 기판(2) 상에 배열되어 있으며, 상기 유전체층에는, 예컨대 레이저 구조화 및 정의된 영역들의 제거, 또는 예컨대 블록 인쇄에 의한 임프린팅에 의해 적어도, 하나의 채널 형상의 도파관(11')용 캐비티(11)가 제공되는, 회로 보드 엘리먼트(1)를 제조하기 위한 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 회로 보드 엘리먼트(1)를 제조하기 위한 방법으로서,
    캐비티(11)를 둘러싸는 유전체의 프레임(17)은 상기 기판(2) 상에, 예컨대 스크린 인쇄, 잉크 인쇄, 스텐실 인쇄, 또는 유사한 인쇄법에 의해 임프린팅되는, 회로 보드 엘리먼트(1)를 제조하기 위한 방법.
  16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도파관 캐비티(11)는, 예컨대 스크린 인쇄, 닥터 블레이드에 의한 스프레딩, 잉크젯 등에 의해 광학 재료(15)로 채워지는, 회로 보드 엘리먼트(1)를 제조하기 위한 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 광학 재료(15)의 상측은 반사층(16), 예컨대, 땜납 레지스트로 커버되어 있는, 회로 보드 엘리먼트(1)를 제조하기 위한 방법.
  18. 제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도파관 캐비티(11)의 벽들은 반사성의 증가를 위해, 가능하게는 땜납 레지스트로 코팅되어 있는, 회로 보드 엘리먼트(1)를 제조하기 위한 방법.
  19. 제 13 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감광 컴포넌트(12)는 상기 유전체층(7) 상에 제공되어, 상기 도파관 캐비티(11)를 부분적으로 커버하는, 회로 보드 엘리먼트(1)를 제조하기 위한 방법.
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