[发明专利]电路板及制造方法和包括该电路板的照明模块和照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电路板及其制造方法和包括该电路板的照明模块和照明装置。 

背景技术

随着LED技术的广泛应用及其快速的发展，采用LED技术实现的照明装置也得到了广泛的应用，例如日用灯泡、小型聚光灯以及舞台照明等等。随着对照明装置的进一步开发，这种类型的照明装置在热传递以及机械性能方面被越来越多的关注，于是对其在这些方面的要求也越来越高。为了满足对该种照明装置的热传递和机械性能的要求，现有技术中在LED的生产和封装过程中提出了新型的电路板，这种被称为混合型的电路板一般包括基板部分和LED芯片部分，并且采用了各种不同的材料和方案对其进行生产制造。 

现有技术中的一个解决方案提出，采用陶瓷的材料作为该LED照明装置的基板材料，再在该材料的基础上设计有LED电路结构，并通过将由陶瓷材料制成的基板固定在安装面上来实现该发光装置与照明装置的主体的固定连接，由此制成LED照明装置。这种由陶瓷材料制成的LED基板虽然具有良好的电绝缘性能，并且具有与半导体材料相似的热膨胀系数，但是会因为陶瓷材料所固有的易碎性，而很难或无法选择一般的螺丝固定的方式来对其进行固定，从而导致该材料的基板不具有良好的机械性能。此外，使用该材料的LED基板还存在低热阻的缺点。 

现有技术中的另一个方案提出，采用金属材料来制造这种LED照明装置的电路板、特别是电路板的基板。这种以金属材料为主体的基板因为其材料固有的坚固性，则便于直接在基板上设计安装结构，从而简化了设计生产的流程。但是与此同时，由于金属材料自身昂贵，因此会增加电路板的生产成本，并且其并不具有良好的电绝缘性能，所以使得采用该种材料具有一定的弊端。 

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种新型的电路板，该新型的电路板由于具有良好的机械性能而便于安装，而且改善了自身固有的热导性能，从而使得该电路板具有良好的可靠性和更长的产品生命周期，可以广泛地应用在各种电子装置中、特别是照明装置中。此外，这种电路板还具有良好的电绝缘性能，由此可以确保在电学方面的稳定性和可靠性。 

本发明的第一个目的通过这样一种电路板来实现，即所述电路板包括电路层和基板，该基板包括第一部分和第二部分，其中，第一部分承载所述电路层，第二部分包括安装区域，其特征在于，所述第一部分由绝缘材料制成，所述第二部分由不易碎的材料制成。这种电路板可以被称为“混合型”电路板，由于电路板的第一部分由绝缘材料制造而成，因此使电路板具有良好的电绝缘性能，并且由于电路板的第二部分由不易碎的材料制造而成，因此在安装过程中可以为电路板提供硬度足够高的安装区域，以避免机械力或外力对电路板产生的损坏。基于该原因，电路板的装配自由度也被相应地提高。 

优选地，所述不易碎的材料的断裂伸长率大于1%，并且所述不易碎的材料的断裂韧性是K_Ic>10MPa·m^1/2。 

优选地，所述不易碎的材料的断裂伸长率大于10%，并且所述不易碎的材料的断裂韧性是K_Ic>50MPa·m^1/2。 

在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述第一部分和所述第二部分是一体化制成的。分别具有不同优点的第一和第二部分可以作为整体，在此基础上可以进行后续的工艺处理。此外，由于电路板是一体化制成的，由此确保第一和第二部分不会彼此分离，并且也简化了制造流程。 

优选的是，所述第一部分和所述第二部分是利用烧结技术一体化制成的。根据分别构成第一和第二部分的不同材料，可以有针对性地选择适合的烧结技术、例如在低温环境下的烧结或在高温环境下的烧结。 

优选的是，所述第一部分和所述第二部分分别由不同的导热材料制成。这种使用不同导热材料的设计方式即可以满足对热导的要求也同时可以满足对机械性能的要求。 

优选的是，该第一部分是陶瓷。陶瓷材料具有良好的电绝缘性能，保证该电路板的良好绝缘性。此外，相对于具有导热能力的金属而言，陶瓷的价格低廉、自重较小，由此可以降低电路板的制造成本。 

优选的是，所述第二部分是金属。采用金属材料作为第二部分可以确保该电路板具有足够的刚性。基于此原因，第二部分在装配过程中基本上不会因为外力而断裂或弯折，因此在很大程度上提高了电路板的安装简易度和使用寿命。