用于相互连接携带大电流的电缆与金属薄膜的互连装置和方法制造方法及图纸

用于在透明绝缘基板上（１）相互连接携带大电流的电缆与金属薄膜（３、４）的互连装置。按照本发明专利技术，将携带大电流的电缆设计成一个扁平电缆（５），并且扁平电缆和金属薄膜（３、４）之间的相互连接是超声焊接接头（６ａ、７ａ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利申请总的涉及相互连接携带大电流的电子部件的领域，所述电子部件尤其是在OLED照明设备中。技术背景固态照明已经变成照明市场的一个重要的部分。固态照明(SSL) 单元，例如有机发光二极管(OLED),提供低成本照明，因此注定要 用于通用照明市场。为了提供具有高输出的有机发光二极管照明单元， 必须针对大电流对于包括其相互连接在内的相应照明单元的部件进行 设计。相应地，单个的部件和它们相应的相互连接这两者的^f氐欧姆电 阻是至关重要的。具体来说，这对于在有机发光二极管和它的驱动单 元之间的电相互连接同样是成立的。现在从现有技术已知有两种类型的相互连接。第一种类型是焊接。如一般公知的，焊接使用一个热条的热量熔 化焊料，该焊料在导线和印刷电路板的接触区之间提供相互连接。第二种类型的相互连接是热密封。 一般来说，热密封工艺是在柔 性的和刚性的电路板、玻璃板显示器和柔性薄箔之间产生导电的粘结 结合。这种工艺的基本特征是粘结剂在压力下的加热和冷却。各向异 性的导电粘合剂，如各向异性的导电薄膜(ACF)，包含小的导电颗 粒，这些导电颗粒当受到压力作用并被加热时在各个部分之间形成电 的相互连接。粘结剂广泛用于经过带有导电轨道的柔性电路连接液晶 显示器(LCD)上的导电区到印刷电路板(PCB)。焊接工艺和热密封工艺两者的主要问题都是它们需要在高于有机 发光二极管中的有机材料的蒸发温度的温度处操作。进而，当前设计 的有机发光二极管在玻璃基板上包含极薄的铬层或MAM (钼-铝-钼)层(每层大约250纳米)。因为热量不可能被带走，所以将导线 焊接到这样 一 个薄层上的尝试不可避免地要导致相应层的剥落 (flaking )。4如以上所述，热密封广泛地用于显示应用。但热密封不可能有效 地用于照明应用。此外，在大电流传导的情况下，热密封相互连接不 足够稳定。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种互连装置，用于在绝缘基板 上相互连接携带大电流的电缆与金属薄膜，这个装置在大电流条件下 是节省成本的和充分稳定的。本专利技术的另一个目的是提供用于在绝缘 基板上相互连接携带大电流的电缆与金属薄膜的方法，这种方法避免 过多地装载与这个工艺有关的材料。本专利技术的下一个目的是提供一种 照明设备，这种照明设备的特征是高发光强度和紧凑的设计，同时节 省成本。这些目的以及其它的目的是通过一种互连装置解决的，所述的互 连装置用于在透明绝缘基板上相互连接携带大电流的电缆与金属薄 膜，其中将携带大电流的电缆设计成扁平电缆，在扁平电缆和金属薄 膜之间的相互连接是超声焊接接头。在这个连接中，优选地将薄膜称为亚微米膜，如IOO-250纳米厚的膜。按照本专利技术的互连装置的一个优点是，用作携带大电流的电缆的 扁平电缆是具有标准尺寸的、消费型电子电路中通常使用的低成本部 件。而且，扁平电缆保证了大面积的接触，这种接触附带地还降低了 欧姆电阻。通过使用超声焊接，可靠地避免了高温，这种高温不可避 免地会引起有机发光二极管中的有机材料的退化。另外，超声焊接工 艺是快速准确的，因此使生产成本减至最低。根据现有技术(例如US3650454 )已知了超声焊接。在US5043716 中，描述了用于组装发光二极管矩阵显示器的方法，其中的每一个单 个的发光二极管管芯都借助一个结合线连接到一个导电垫(conductive pad)上，结合线的一部分通过超声焊接相互连接到管芯和导电垫上。由 于发光二极管显示器是典型的小电流应用，所以这种各个相互连接相 对于大电流条件下的稳定性和低电阻来说不是最佳的。US2005 / 0270757A1描述了 一种装配方法，在一个载体基板上将多个芯片装配在 一起。这种载体基板是由塑料、织物、或金属制成的，所以在载体上5并未设置金属薄膜。此外，这种装配用在小电流显示应用中。按照本专利技术的一个实施例，超声焊接接头可以是点焊接头。点焊 接头能在使用市场上能够得到的自动化的焊接设备的快速程序中产 生。此外，超声焊接接头可以是一种线焊接头。按照本专利技术的另一个实施例，透明绝缘基板是一个玻璃基板。用 于各种各样的照明应用的玻璃基板都可以以低成本、高精度和高透明 度得到。作为替换，基板还可以由透明绝缘的塑料材料制成。由于所述的互连装置是为大电流应用(如有机发光二极管照明) 设计的，有关的每个部件的低欧姆电阻是特别重要的。因此，使用具 有最小电阻率的电缆材料是有益的。因此，合适的材料是铜、铝或银。虽然超声焊接接头的本身代表了极其牢固的相互连接类型，但在 机械上进一 步强化扁平电缆和金属薄膜之间的相互连接也是实际的。 这按照本专利技术的一个有益的实施例通过用胶至少部分地覆盖超声焊接 接头和超声焊接接头周围的区域来实现，其中的胶可以是紫外可固化 的胶或包含硅或其它合适材料的胶。在这里，覆盖超声焊接接头和其周围区域的胶用作才凡械应变释》文(mechanical strain relief)。如以上所述，金属薄膜的金属可以包括铜。按照本专利技术的另一个 实施例，金属薄膜可以包括铬或钼-铝-钼层系统。在一般情况下， 具有低电阻率特点的任何金属对于金属薄膜都是适用的。本申请的另一方面是用于在透明绝缘基板上相互连接携带大电流 的电缆与金属薄膜的方法，包括如下步骤提供扁平电缆，以此作为 携带大电流的电缆；以及通过超声焊接相互连接扁平电缆与金属薄膜。 本申请的下一方面是包括一个有机发光二极管照明装置和驱动单 元的照明设备，所述的有机发光二极管照明装置包括在一个玻璃基板 上的金属薄膜，所述驱动单元借助于大电流电缆相互连接到有机发光 二极管照明装置，其中将大电流电缆设计成一个扁平电缆，所述的扁 平电缆借助至少一个超声焊接接头相互连接到有机发光二极管照明装 置的金属薄膜。本申请的另一方面是上迷的用于相互连接太阳能电池组的互连装 置的使用。本申请的这些和其它方面根据下面的附图将变得清楚明白，并参 考附图进行阐述。附图说明图1说明有机发光二极管照明设备的顶视图；图2说明图1设备的侧视图，与图1中观察方向II相对应；图3说明按照本专利技术的互连装置的一个实施例的剖面图。具体实施方式图1表示有机发光二极管照明设备的顶视图。该设备包括由玻璃 制成的透明绝缘基板l。在玻璃基板l的表面上安排一叠有机层2，用 来形成照明设备的发光区域。叠层2由每个的厚度约为250纳米的金 属薄膜的平面部分3、 4封闭。所述金属薄膜可以包括各种金属，例如 铜、铬、或甚至于层系统，例如钼-铝-钼的层系统。在图1所示的 实施例中，金属薄膜由铜制成。按照本专利技术，照明设备进一步包括一个扁平电缆5，以此作为携带 大电流的电缆，它将照明设备连接到驱动单元(未示出)。扁平电缆 的特殊优点是， 一方面它是消费型电子电路中通常使用的低成本部件， 另一方面，它保证了大面积接触，这样的大面积接触额外地降低了欧 姆电阻。当前，将扁平电缆5设计成具有由铝制成的电缆芯6、 7的4 线扁平电缆。任何其它具有低的电阻率的金属也是适用的，如铜或银。 每个电缆芯6、 7的宽度约lmm，厚度约0.2mm。扁平电缆5的电缆间 距约1.5m。应该理解，使用具有任何其它合适宽度和厚度的电缆芯以 及具有任何其它合适的电缆间距的扁平电缆对于本领域的普通技术人 员是显而易见的。扁本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在透明绝缘基板上（１）相互连接携带大电流的电缆与金属薄膜（３、４）的互连装置，其中：　将携带大电流的电缆设计成一个扁平电缆（５），并且在扁平电缆和金属薄膜（３、４）之间的相互连接是超声焊接接头（６ａ、７ａ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2006-5-22 06114318.6书的 范围限制。还要认识到，任何附图标记都不得被认为是对于权利要求 的限制。权利要求1、用于在透明绝缘基板上(1)相互连接携带大电流的电缆与金属薄膜(3、4)的互连装置，其中将携带大电流的电缆设计成一个扁平电缆(5)，并且在扁平电缆和金属薄膜(3、4)之间的相互连接是超声焊接接头(6a、7a)。2、 权利要求l的互连装置，其中所述超声焊接接头是点焊接头 (6a、 7a)或线焊接头。3、 权利要求1的互连装置，其中所述扁平电缆(5)是铜电缆 或铝电缆或银电缆。4、 权利要求l的互连装置，其中所述超声焊接接头(6a、 7a) 及该超声焊接接头周围的区域至少部分地用胶(8)覆盖。5、 权利要求4的互连装置，其中所述胶是紫外可固化胶或硅胶。6、 权利要求l的互连装置，其中所述金属薄膜(3、 4)的金属 包4舌铜和/或4各和/或钼-铝-钼的层系统。7、 一种用于在绝缘基板上相互连接携带大电流的电缆与金属薄膜 (3、 4)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：CWA弗詹斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]