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Patent Searching and Data


Title:
LUMINOUS MODULE PRINTED CIRCUIT BOARD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/120958
Kind Code:
A1
Abstract:
The luminous module printed circuit board (15) is equipped with at least one electrical contact, wherein the at least one electrical contact has at least one spring contact, more particularly spring contact pin (32, 33). A luminous module (11) is equipped with at least one printed circuit board, wherein at least one printed circuit board is a luminous module printed circuit board (15).

Inventors:
PREUSCHL THOMAS (DE)
EISENHUT DIETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/053002
Publication Date:
August 22, 2013
Filing Date:
February 14, 2013
Export Citation:
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Assignee:
OSRAM GMBH (DE)
International Classes:
F21K99/00; F21V23/00; F21Y101/02
Foreign References:
US20090218923A12009-09-03
EP1847769A12007-10-24
DE202008011979U12008-12-11
DE102007044566A12009-03-12
DE202006018985U12007-03-29
DE202010016257U12011-02-17
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Leuchtmodul-Leiterplatte (15) mit mindestens einem

elektrischen Kontakt, wobei der mindestens eine

elektrische Kontakt mindestens einen Federkontakt, insbesondere Federkontaktstift (32, 33), aufweist.

2. Leuchtmodul-Leiterplatte (15) nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Federkontakt (32, 33) in einem Reflow- Lötverfahren auf die Leiterplatte (15) aufgebracht worden ist.

3. Leuchtmodul-Leiterplatte (15) nach einem der

vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens zwei

Federkontakte (32, 33) zum Anschluss einer

Betriebsspannung vorgesehen sind.

4. Leuchtmodul (11; 51; 61) mit mindestens einer

Leiterplatte, wobei mindestens eine Leiterplatte eine Leuchtmodul-Leiterplatte (15) nach einem der

vorhergehenden Ansprüche ist.

5. Leuchtmodul (11; 51; 61) nach Anspruch 4, wobei

- das Leuchtmodul (11; 51; 61) ein Gehäuse (12) mit

einer offenen Rückseite (14) aufweist,

- die Leuchtmodul-Leiterplatte (15) in dem Gehäuse (12) untergebracht ist,

- die offene Rückseite (14) mit einem Verschlusselement (29) verschlossen ist, welches mindestens eine Durchkontaktierung (30, 31) aufweist und

- mindestens ein Federkontakt (32, 33) der Leuchtmodul- Leiterplatte (15) mindestens eine Durchkontaktierung (30, 31) des Verschlusselements (29) kontaktiert. 6. Leuchtmodul (11; 51; 61) nach Anspruch 5, wobei

mindestens eine Durchkontaktierung (30, 31) des Verschlusselements (29) rotationssymmetrisch ausgestaltet ist.

Leuchtmodul (11; 51; 61) nach Anspruch 6, wobei

mindestens eine Durchkontaktierung (31) ringförmig ausgestaltet ist.

Leuchtmodul (11; 51; 61) nach einem der Ansprüche 5 bis

7, wobei eine Kontaktfläche (34) des mindestens einen Federkontakts (32, 33) und/oder eine Kontaktfläche (30o, 30u, 31o, 31u) der mindestens einen Durchkontaktierung (30, 31) eine Oberflächenlage mit einer hohen

Abriebfestigkeit aufweist.

Leuchtmodul (11; 51; 61) nach einem der Ansprüche 5 bis

8, wobei das Verschlusselement eine Leiterplatte (29) ist, insbesondere vom Typ FR oder CEM.

Leuchtmodul (11; 51; 61) nach einem der Ansprüche 5 bis

9, wobei

- das Leuchtmodul (11; 51; 61) mindestens ein mit der Leuchtmodul-Leiterplatte (15) elektrisch verbundenes Lichtquellensubstrat (18) mit mindestens einer daran angebrachten Lichtquelle (20) aufweist und

- die Leuchtmodul-Leiterplatte (15) mindestens einen elektrischen und/oder elektronischen Baustein (26) zum Betreiben der mindestens einen Lichtquelle (20) aufweist .

Leuchtmodul (11; 51; 61) nach Anspruch 10, wobei das Lichtquellensubstrat (18) außerhalb des Gehäuses (12) angeordnet ist.

12. Leuchtmodul (11; 51; 61) nach einem der Ansprüche 5 bis 11, wobei das Verschlusselement (29) plattenförmig ausgestaltet ist und an seinem Seitenrand Aussparungen (36) aufweist, in welche an einer Innenwand des Gehäuses (12) angeordnete Vorsprünge (37) eingreifen.

Leuchtmodul (11; 51; 61) nach einem der Ansprüche 5 bis 12, wobei die Leuchtmodul-Leiterplatte (15) in dem

Gehäuse (12) vergossen ist.

Description:
Beschreibung

Leuchtmodul-Leiterplatte

Die Erfindung betrifft eine Leuchtmodul-Leiterplatte mit mindestens einem elektrischen Kontakt, welche also zur

Verwendung mit einem Leuchtmodul vorgesehen und ausgestaltet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Leuchtmodul mit mindestens einer solchen Leuchtmodul-Leiterplatte.

Bisher werden Leuchtdioden (LED) -Module in unterschiedlichen Aufbauten erstellt. Dies erschwert es in der Praxis

erheblich, Gleichteilkonzepte für solche LED-Module

umzusetzen. Die geometrischen Formfaktoren der LED-Module werden durch einseitig bestückte Platinen vorgegeben. LED- Module, die mehrere Leiterplatten beinhalten, sind in der Regel durch Kabelverbindungen verbunden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere Leuchtmodule bereitzustellen, welche eine verbesserte Eignung für Gleichteilkonzepte aufweisen.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen

Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind

insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Leiterplatte (eines

Leuchtmoduls, im folgenden "Leuchtmodul-Leiterplatte" genannt) mit mindestens einem elektrischen Kontakt, wobe mindestens eine elektrische Kontakt mindestens einen

Federkontakt aufweist.

Dadurch wird eine einfache, ohne weitere Lötverfahren us auskommende elektrische Kontaktierung bereitgestellt.

Folglich wird insbesondere eine Reduzierung an zum

Zusammenbau benötigten thermischen Prozessen ermöglicht. wird so eine besonders kompakte Bauweise ermöglicht. Zudem vereinfachen die Federkontakte eine Nutzung von

Gleichteilkonzepten . Der Federkontakt mag ein elastisches, elektrisch leitendes Federelement sein, z.B. eine Blattfeder, was eine einfache Ausgestaltung ermöglicht.

Der Federkontakt mag insbesondere ein Federkontaktstift sein. Ein Federkontaktstift mag insbesondere zwei gegeneinander elastisch verschiebliche Teile aufweisen, insbesondere eine Hülse mit einem darin elastisch verschieblich gelagerten Stift . Außer dem mindestens einen Federkontakt mag die Leuchtmodul- Leiterplatte noch andere elektrische Kontakte aufweisen, z.B. Bondpads und/oder Durchführungen bzw. Bohrungen.

Es ist eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine

Federkontakt in einem Reflow-Lötverfahren auf die

Leiterplatte aufgebracht worden ist. Dies ergibt den Vorteil, dass die Federkontakte nicht in einem gesonderten Verfahren aufgebracht werden müssen, falls zumindest ein weiteres auf die Leuchtmodul-Leiterplatte aufgebrachtes Bauteil (oder Bauelement oder Baustein) ebenfalls mit einem Reflow-

Lötverfahren aufgebracht wird. Solche Bauteile werden häufig verwendet, z.B. oberflächenmontierte Bauteile (SMD-Bauteile) .

Es ist noch eine Ausgestaltung, dass mindestens zwei

Federkontakte zum Anschluss einer Betriebsspannung an die Leuchtmodul-Leiterplatte vorgesehen sind. Die

Betriebsspannung mag beispielsweise eine Kleinspannung oder eine Netzspannung umfassen. Die Betriebsspannung mag

insbesondere zwischen 10 und 250 Volt liegen.

Die Leuchtmodul-Leiterplatte kann weiterhin elektronische Bauteile tragen, wie beispielsweise Kondensatoren, Dioden, integrierte Schaltkreise oder Halbleiterleuchtelemente, insbesondere Leuchtdioden.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Leuchtmodul mit mindestens einer Leiterplatte, wobei mindestens eine

Leiterplatte eine Leuchtmodul-Leiterplatte wie oben

beschrieben ist. Dieses Leuchtmodul ermöglicht die gleichen Vorteile wie die Leuchtmodul-Leiterplatte und kann analog ausgebildet sein.

Unter einem Leuchtmodul kann insbesondere eine Licht

abstrahlende Einheit bzw. Modul verstanden werden, welche nicht zur eigenständigen Beleuchtung vorgesehen ist, sondern typischerweise zum Einbau in eine übergeordnete

Beleuchtungseinheit vorgesehen ist, z.B. in eine Leuchte oder ein Beleuchtungssystem. So weist das Leuchtmittel

typischerweise keinen eigenen Netzanschlussstecker o.a. auf. Andererseits ist das Leuchtmodul typischerweise auch nicht wie eine Lampe oder ein Leuchtmittel als ein einfacher

Verbrauchsgegenstand vorgesehen.

Es ist eine Ausgestaltung, dass das Leuchtmodul ein Gehäuse mit einer offenen Rückseite aufweist, die Leuchtmodul- Leiterplatte in dem Gehäuse untergebracht ist, die offene Rückseite mit einem Verschlusselement verschlossen ist, welches mindestens eine Durchkontaktierung aufweist, und mindestens ein Federkontakt der Leuchtmodul-Leiterplatte mindestens eine Durchkontaktierung des Verschlusselements kontaktiert .

Durch die Kontaktierung der Abschlussplatte über die

Federkontakte lässt sich eine einfache, sichere und

vielseitige elektrische Kontaktierung bereitstellen, die Gleichteilkonzepte unterstützt. Diese Ausgestaltung

ermöglicht unter anderem den Vorteil, dass das Leuchtmodul dichtend in dem Gehäuse verschließbar ist und insbesondere auch verschiedene Schutzklassen erfüllen kann, z.B. Schutzklassen vom Typ I, II oder III. Die Leuchtmodul- Leiterplatte ist dadurch auch vor einer Berührung usw.

geschützt .

Es ist eine Weiterbildung, dass das Gehäuse elektrisch leitfähig ist, z.B. aus Metall besteht. Dadurch mag

insbesondere ein Schutzleiter an das Gehäuse angeschlossen werden. Zudem wird so auch eine gute thermische Leitfähigkeit und folglich Wärmeableitung bereitgestellt.

Es ist eine Weiterbildung, dass das Verschlusselement die gleiche Zahl an Durchkontaktierungen aufweist wie

Federelemente an der Leuchtmodul-Leiterplatte vorhanden sind. So wird ein Leuchtmodul mit einem vergleichsweise geringen Materialaufwand bereitgestellt.

Es ist noch eine Weiterbildung, dass das Verschlusselement eine höhere Zahl an Durchkontaktierungen aufweist als

Federelemente an der Leuchtmodul-Leiterplatte vorhanden sind. So wird eine Verwendung eines standardisierten

Verschlusselements mit jeweils unterschiedlichen Leuchtmodul- Leiterplatten vereinfacht.

Es ist zudem eine Weiterbildung, dass das Verschlusselement eine geringere Zahl an Durchkontaktierungen aufweist als Federelemente an der Leuchtmodul-Leiterplatte vorhanden sind. Dies ermöglicht eine Verwendung einer Durchkontaktierung zur Bestromung mehrerer Federkontakte und so einen vereinfachten Aufbau, insbesondere Verdrahtung der Leuchtmodul- Leiterplatte .

Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass mindestens eine

Durchkontaktierung des Verschlusselements

rotationssymmetrisch ausgestaltet ist. Dadurch wird eine rotationsunabhängige Kontaktierung des Leuchtmoduls in einer das Leuchtmodul aufnehmenden Leuchtvorrichtung ermöglicht, z.B. einer Leuchte, einem Beleuchtungssystem usw. Auch mag so das Verschlusselement einfach in das Gehäuse eingeschraubt werden. Zu diesem Zweck fällt die Symmetrieachse der

rotationssymmetrischen Durchkontaktierung zweckmäßigerweise mit der Rotationsachse des Verschlusselements zusammen.

Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass mindestens eine

Durchkontaktierung des Verschlusselements

rotationssymmetrisch ausgestaltet ist. Dadurch wird eine rotationsunabhängige Kontaktierung des Leuchtmoduls in einer das Leuchtmodul aufnehmenden Leuchtvorrichtung ermöglicht, z.B. einer Leuchte, einem Beleuchtungssystem usw. Auch mag so das Verschlusselement einfach in das Gehäuse eingeschraubt werden. Zu diesem Zweck fällt die Symmetrieachse der

rotationssymmetrischen Durchkontaktierung zweckmäßigerweise mit der Rotationsachse des Verschlusselements zusammen.

Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass mindestens

Durchkontaktierung ringförmig ausgestaltet ist.

Als ringförmige und/oder rotationssymmetrische

Durchkontaktierung sollen in diesem Sinne auch

Durchkontaktierungen verstanden werden, die auf einer oder beiden Seiten des Verschlusselements jeweils ringförmige und/oder rotationssymmetrische Kontaktflächen aufweisen, wobei die Form der Verbindung zwischen den Kontaktflächen beliebig gestaltet sein kann. Es kann also beispielsweise eine Rotationssymmetrische Kontaktbahn über ein stiftförmiges Zwischenelement mit einer weiteren rotationssymmetrischen Kontaktbahn auf der gegenüberliegenden Seite verbunden sein.

Insbesondere mag eine Durchkontaktierung in Form eines

Anschlusspunkts vorliegen, welcher konzentrisch zu der mindestens einen ringförmigen Durchkontaktierung angeordnet ist. Dies vereinfacht beispielsweise eine

verwechslungssicherere Kontaktierung . Es ist auch eine Weiterbildung, dass das Gehäuse eine

hohlzylindrische Grundform aufweist, was einen

rotationsunabhängigen Einbau vereinfacht. So wird

beispielsweise auch ein Vorsehen eines Außengewindes an der äußeren Mantelfläche des Gehäuses zum Einbau des Leuchtmoduls ermöglicht. Es ist eine Weiterbildung davon, dass die

Leuchtmodul-Leiterplatte und/oder das Verschlusselement eine kreisscheibenförmige Grundform aufweisen. Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass eine Kontaktfläche des mindestens einen Federkontakts und/oder eine Kontaktfläche der mindestens einen Durchkontaktierung eine Oberflächenlage mit einer hohen Abriebfestigkeit aufweist. Die

Oberflächenlage kann insbesondere Dickgold oder ein Ni/Au- Gemisch, insbesondere Legierung, sein. Dadurch wird eine mechanisch besonders robuste und ausfallsichere Kontaktierung bereitgestellt .

Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass das

Verschlusselement eine Leiterplatte ist, insbesondere vom Typ FR oder CEM. Diese Art von Leiterplatte ermöglicht eine besonders einfache und preiswerte Möglichkeit einer

Integration galvanischer Prozesse. Es ist eine Weiterbildung davon, dass das eine Basismaterial der Leiterplatte CEM-1 bis CEM-5 aufweist, insbesondere CEM- 3. Alternativ oder zusätzlich mag das eine Basismaterial der Leiterplatte FR-2 bis FR-5, insbesondere FR-4, aufweisen. Es ist auch eine Ausgestaltung, dass das Leuchtmodul

mindestens ein mit der Leuchtmodul-Leiterplatte elektrisch verbundenes Lichtquellensubstrat mit mindestens einer daran angebrachten Lichtquelle aufweist und die Leuchtmodul-Leiterplatte mindestens ein elektrisches und/oder elektronisches Bauteil oder Baustein zum Betreiben der mindestens einen

Lichtquelle aufweist, z.B. einen integrierten Schaltkreis, Widerstand, Kondensator usw. Dies ermöglicht eine besonders hohe Belegungsdichte von Lichtquellen an dem

Lichtquellensubstrat und eine geschützte Unterbringung des zum Betreiben der Lichtquellen benötigten Treibers. Die Leuchtmodul-Leiterplatte kann insbesondere in diesem Fall auch als eine 'Treiberplatine' o.a. bezeichnet werden, allgemein jedoch auch als Funktionssubstrat o.a.

Es ist eine Weiterbildung davon, dass die Lichtquellen auf dem Lichtquellensubstrat angeordnet sind und der Treiber (bzw. dessen elektrische und elektronische Bauteile)

ausschließlich auf der Leuchtmodul-Leiterplatte angeordnet sind .

Es ist ferner eine Weiterbildung, dass die mindestens eine Lichtquelle mindestens eine Halbleiterlichtquelle aufweist. Bevorzugterweise umfasst die mindestens eine

Halbleiterlichtquelle mindestens eine Leuchtdiode. Bei

Vorliegen mehrerer Leuchtdioden können diese in der gleichen Farbe oder in verschiedenen Farben leuchten. Eine Farbe kann monochrom (z.B. rot, grün, blau usw.) oder multichrom (z.B. weiß) sein. Auch kann das von der mindestens einen

Leuchtdiode abgestrahlte Licht ein infrarotes Licht (IR-LED) oder ein ultraviolettes Licht (UV-LED) sein. Mehrere

Leuchtdioden können ein Mischlicht erzeugen; z.B. ein weißes Mischlicht. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mindestens einen wellenlängenumwandelnden Leuchtstoff enthalten

(Konversions-LED) . Der Leuchtstoff kann alternativ oder zusätzlich entfernt von der Leuchtdiode angeordnet sein ("Remote Phosphor") . Die mindestens eine Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten Leuchtdiode oder in Form mindestens eines LED-Chips vorliegen. Mehrere LED-Chips können auf einem gemeinsamen Substrat ("Submount") montiert sein. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, z.B. mindestens einer Fresnel-Linse,

Kollimator, und so weiter. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z.B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z.B. Polymer-OLEDs ) einsetzbar. Alternativ kann die mindestens eine Halbleiterlichtquelle z.B. mindestens einen Diodenlaser aufweisen .

Es ist außerdem eine Weiterbildung davon, dass das Substrat ein Keramiksubstrat ist, insbesondere aus einer elektrisch isolierenden Keramik wie A1N. Keramiken weisen den Vorteil einer typischerweise sehr guten Wärmeleitung von

beispielsweise mehr als 50 W/ (m-K) auf, so A1N von ca. 180 W/ (m-K) .

Es ist eine alternative Weiterbildung davon, dass das

Substrat eine Leiterplatte oder Platine ist, z.B. eine

Metallkernplatine.

Es ist ferner eine Weiterbildung davon, dass das

Lichtquellensubstrat mit der Leuchtmodul-Leiterplatte über mindestens einen elektrisch leitfähigen Kontaktstift, z.B. aus Kupfer, elektrisch verbunden ist. Der mindestens eine Kontaktstift kann beispielsweise in eine jeweilige,

insbesondere enge, Durchführung durch die Leuchtmodul-Leiterplatte eingeführt sein, insbesondere hindurchgeführt sein. Der Kontaktstift mag bevorzugt mit der Leuchtmodul-Leiter- platte elektromechanisch verbunden sein, z.B. durch Löten bzw. eine jeweilige Lotstelle.

Es ist eine Ausgestaltung davon, dass das

Lichtquellensubstrat außerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Dies ermöglicht eine hohe Lichtausbeute ohne eine

Beeinflussung durch das Gehäuse. Zudem wird so eine effektive Wärmeabfuhr von den Lichtquellen durch Wärmekonvektion ermöglicht. Eine Abdeckung kann beispielsweise für eine oder mehrere Leuchtmodule gemeinsam durch die Leuchte usw.

bereitgestellt werden. Bei Verwendung eines Kontaktstifts zur elektrischen Verbindung des Lichtquellensubstrats mit der Leuchtmodul-Leiterplatte weist das Gehäuse eine entsprechende Durchführung auf. Es wird zur einfachen Kontaktierung

bevorzugt, dass eine durch das Gehäuse nach außen geführte Endfläche des Kontaktstifts als elektrische Kontaktfläche dient. Die Kontaktfläche kann beispielsweise als

Kontaktfläche für einen Bonddraht dienen, welcher

andererseits mit dem Lichtquellensubstrat verbunden ist.

Der Bonddraht kann z.B. aus Gold, Silber, Kupfer und/oder Aluminium bestehen. Die Kontaktfläche mag zur Herstellung oder Verbesserung ihrer Bondfähigkeit mit einer dafür

geeigneten Materiallage belegt sein, z.B. Ni/Au für

Bonddrähte aus Aluminium oder Ni/Pd/Au für Bonddrähte aus Gold. Insbesondere für den Fall, dass das Lichtquellensubstrat außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, kann der Kontaktstift von einer elektrisch isolierenden Hülle umgeben sein, um eine elektrische Verbindung zu dem Gehäuse zu verhindern. Es ist auch eine Weiterbildung, dass das Gehäuse mindestens eine Befestigungseinrichtung zum (optionalen) Befestigen mindestens einer der mindestens einen Lichtquelle

nachgeschalteten Optik aufweist. Die mindestens eine Optik mag beispielsweise mindestens eine lichtdurchlässige

(transparente oder diffuse) Abdeckung, Reflektor, Linse,

Kollimator usw. umfassen. Es ist eine Weiterbildung davon, dass die Befestigungseinrichtung eine an einer Außenseite des Gehäuses angeordnete, zumindest sektorweise (insbesondere vollständig) umlaufende Nut aufweist. Die Nut mag

insbesondere das mindestens eine Lichtquellensubstrat

seitlich umgebend angeordnet sein, um eine baulich einfache Überdeckung der mindestens einen Lichtquelle zu ermöglichen.

Es ist eine alternative Ausgestaltung davon, dass das

Lichtquellensubstrat innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. So wird eine dichte Unterbringung auch des

Lichtquellensubstrats und damit der Lichtquellen ermöglicht. Das Gehäuse kann dann zur Abstrahlung von durch die

mindestens eine Lichtquelle erzeugtem Licht beispielsweise eine lichtdurchlässige, insbesondere vorderseitig

angeordnete, Abdeckung aufweisen.

Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass das

Verschlusselement plattenförmig ausgebildet ist und an seinem Seitenrand Aussparungen aufweist, in welche an einer

Innenwand des Gehäuses angeordnete Vorsprünge eingreifen. Dadurch wird eine Rastbefestigung des Verschlusselements an dem Gehäuse ermöglicht. Die Rastbefestigung mag insbesondere ohne Werkzeug und durch einfaches Eindrücken des

Verschlusselements in das Gehäuse realisierbar sein. Die Vorsprünge mögen im Querschnitt beispielsweise eine

Dreiecksform oder eine Sägezahnform aufweisen. Die Aussparung und der Vorsprung sind insbesondere umlaufend aufgebildet, die Aussparung z.B. in Form einer Ringnut.

Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Leuchtmodul- Leiterplatte in dem Gehäuse vergossen ist. Dies ergibt den Vorteil, dass sie besonders fest in dem Gehäuse befestigbar ist. Darüber hinaus kann so eine effektive elektrische

Isolierung der auf der Leuchtmodul-Leiterplatte befindlichen stromführenden Bereiche gegenüber dem Gehäuse gewährleistet werden (falls das Vergussmaterial elektrisch isolierend ist, z.B. aus Silikon besteht) . Bei einem Vorliegen von

Kontaktstiften zur elektrischen Verbindung zwischen der

Leuchtmodul-Leiterplatte und dem Lichtquellensubstrat können diese ebenfalls mit vergossen sein, was auch ihre elektrische Isolierung und mechanische Befestigung verstärkt.

Es ist eine Weiterbildung, dass das Gehäuse vollständig mit der Vergussmasse gefüllt ist. Es ist eine alternative

Ausgestaltung, dass das Gehäuse nur teilweise mit der

Vergussmasse gefüllt ist und insbesondere einen beweglichen

Teil des mindestens einen Federkontakts freilässt, also dafür eine Freistellung bildet. Dies ergibt den Vorteil, dass ein Aufsatz, eine Anpassung und/oder ein Austausch des Abdeckelements auch bei eingebrachtem Verguss problemlos möglich ist. Es ist eine Weiterbildung, dass die Vergussmasse eine Freistellung bezüglich des Verschlusselements

bereitstellt, dieses also nicht vergossen ist.

Zur großflächigen Verteilung der zugehörigen Vergussmasse mag die Leuchtmodul-Leiterplatte mindestens einen Kanal,

bevorzugt mehrere Kanäle, aufweisen, z.B.

Verguss/Entlüftungs-Bohrungen . Für den Fall, dass der Verguss bei bereits aufgesetztem Verschlusselement durchgeführt werden soll, wird es bevorzugt, dass das Verschlusselement mindestens einen Kanal, bevorzugt mehrere Kanäle, aufweist, z.B. Verguss/Entlüftungs-Bohrungen .

In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.

Fig.l zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein

Leuchtmodul gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; Fig.2 zeigt das Leuchtmodul gemäß dem ersten

Ausführungsbeispiel in einer Ansicht von oben;

Fig.3 zeigt das Leuchtmodul gemäß dem ersten

Ausführungsbeispiel in einer Ansicht von unten;

Fig.4 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen

Ausschnitt aus einem Leuchtmodul gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und

Fig.5 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen

Ausschnitt aus einem Leuchtmodul gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

Fig.l zeigt ein Leuchtmodul 11 zum Einbau in einer Leuchte, einem Leuchtensystem usw. Das Leuchtmodul 11 weist ein metallisches Gehäuse 12 mit einer hohlzylinderartigen Grundform auf, welches eine

grundsätzlich geschlossene Vorderseite 13 und eine offene Rückseite 14 aufweist. In dem Gehäuse 12 ist eine

kreisscheibenförmige Leuchtmodul-Leiterplatte 15 mit CEM-3 oder FR-4 als deren Basismaterial untergebracht. Zur

einfachen und korrekten Positionierung der Leuchtmodul- Leiterplatte 15 liegt diese mit einem äußeren Rand ihrer Vorderseite auf einem innenseitigen Vorsprung 16 oder

Verjüngung des Gehäuses 12 auf.

Die Leuchtmodul-Leiterplatte 15 ist über zwei senkrecht stehende, elektrisch leitfähige Kontaktstifte 17 mit einem Lichtquellensubstrat 18 elektrisch verbunden. Das

Lichtquellensubstrat 18 ist außerhalb des Gehäuses 12

angeordnet, und zwar liegt es mit seiner Rückseite flächig auf der Vorderseite 13 des Gehäuses 12 auf, hier über einen Wärmeleitkleber 40. Eine freie Vorderseite 19 des

Lichtquellensubstrats 18 ist mit mehreren Lichtquellen in Form von, z.B. weiß leuchtenden, Leuchtdioden 20 ausgerüstet, wie auch in Fig.2 gezeigt. Das Lichtquellensubstrat 18 besteht aus Aluminiumnitrid (A1N) , so dass die Leuchtdioden 20 elektrisch gegen das Gehäuse 12 isoliert sind, aber über einen nur geringen thermischen Widerstand mit dem dann als Kühlkörper wirkenden Gehäuse 12 verbunden sind.

Die Kontaktstifte 17 führen einerseits durch jeweilige enge Durchführungen 21 durch die Leuchtmodul-Leiterplatte 15 und sind mit dieser rückseitig an einer Lötstelle 41 elektrisch und mechanisch miteinander verbunden. Andererseits ragen die Kontaktstifte 17 durch entsprechende Durchführungen 22 des Gehäuses 12 und des Lichtquellensubstrats 18. Um eine

elektrische Verbindung zwischen dem Gehäuse 12 und dem jeweiligen Kontaktstift 17 zu verhindern, ist ein bezüglich der Leuchtmodul-Leiterplatte 15 vorderseitiger Abschnitt der Kontaktstifte 17 von einer elektrisch isolierenden Hülle 23, z.B. aus Kunststoff, seitlich umgeben. Eine durch das Gehäuse 12 nach außen geführte Endfläche 24 des Kontaktstifts 17 dient als elektrische Kontaktfläche für einen jeweiligen Bonddraht 25. Der jeweilige Bonddraht 25 ist wiederum mit dem Lichtquellensubstrat 18, z.B. über einen sog. Bondpad 42 davon, verbunden. Das bzw. die Bondpads 42 sind über nicht gezeigte Verdrahtungen mit den Leuchtdioden 20 verbunden. Anstelle eines Bondpads 42 kann z.B. auch eine

Lötkontaktfläche oder 'Solderpad' verwendet werden. Die Endfläche 24 des Kontaktstifts 17 mag eine besonders gut bondfähige oder lötfähige Lage (o.Abb.) aufweisen.

Die Leuchtmodul-Leiterplatte 15 weist mehrere elektrische und/oder elektronische Bauteile 26 auf, welche einen Treiber zum Betreiben der Leuchtdioden 20 bilden. Die Leuchtmodul- Leiterplatte 15 dient also als Treiberplatine. Über die

Kontaktstifte 17 wird ein mittels der Bauteile 26 erzeugtes Betriebssignal an die Leuchtdioden 20 angelegt. Die Bauteile 26 sind zumindest teilweise SMD-Bauteile, was ihre einfache Aufbringung erleichtert, insbesondere mittels eines Reflow- Lötverfahres .

An der Vorderseite 13 des Gehäuses 12 befindet sich ferner eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen mindestens einer den Leuchtdioden 20 gemeinsam nachgeschalteten Optik

(o.Abb.). Die Befestigungseinrichtung ist in Form einer radial seitlich ausgerichteten, umlaufend um das

Lichtquellensubstrat 18 bzw. die Leuchtdioden 20 umlaufenden Nut 27 ausgebildet, welche z.B. Durchbrüche zum Befestigen mittels einer Steck/Dreh-Verbindung oder Bajonett-Verbindung aufweisen kann.

An der außenseitigen oder äußeren Mantelfläche des Gehäuses 12 befindet sich ein Außengewinde 28 zum Einbau des

Leuchtmoduls 11.

Die offene Rückseite 14 des Gehäuses 12 mit einem

kreisscheibenförmigen Verschlusselement in Form einer weiteren Leiterplatte, der Verschlussleiterplatte 29,

verschlossen, wie in Draufsicht in Fig.3 gezeigt. Die

Verschlussleiterplatte 29 weist eine innere, punktförmige Durchkontaktierung 30 und eine dazu konzentrisch angeordnete äußere, ringförmige Durchkontaktierung 31 auf. Diese Form der Durchkontaktierungen 30, 31 ermöglicht eine

rotationsunabhängige, vergleichsweise verwechslungssichere Kontaktierung . Unterseitig und damit außenseitig können die Durchkontaktierungen 30, 31 auf beliebige Art kontaktiert werden, z.B. durch Löten. Die Verschlussleiterplatte 29 dichtet das Gehäuse 12 und die darin aufgenommene

Leuchtmodul-Leiterplatte 15 ab, z.B. zum Erreichen einer gewünschten Schutzklasse. Die Durchkontaktierungen 30, 31 weisen oberseitig (in das Gehäuse 12 gerichtet) und unterseitig (außenseitig)

verbreiterte Kontaktflächen 30o und 30u bzw. 31o und 31u auf, was deren Kontaktierung, Verlötung usw. erleichtert. Mit der Leuchtmodul-Leiterplatte 15 sind die

Durchkontaktierungen 30, 31 bzw. deren oberseitige

Kontaktflächen 30o, 31o über zwei Federkontaktstifte 32, 33 verbunden. Folglich kann der mittels der Bauteile 26

gebildete Treiber über die Durchkontaktierungen 30, 31 und weiter die Federkontaktstifte 32, 33 versorgt oder gespeist werden, z.B. mit einer Netzspannung. Die Federkontaktstifte 32, 33 sind an der Unterseite der Leuchtmodul-Leiterplatte 15 durch Reflow-Löten angebracht worden und erzeugen an den Durchkontaktierungen 30 bzw. 31 einen Druckkontakt. An den Kontaktflächen 30o, 30u, 31o, 31u der Durchkontaktierungen

30, 31 befindet sich eine abriebfeste Oberflächenlage in Form z.B. einer Ni/Au-Legierung .

Zur Befestigung an dem Gehäuse 12 weist die

Verschlussleiterplatte 29 an ihrem Seitenrand sägezahnförmige Aussparungen 36 auf, in welche an einer Innenwand des Gehäuses 12 angeordnete, konforme Vorsprünge 37 rastend eingreifen .

Insbesondere auch zur elektrischen Isolierung gegenüber dem Gehäuse 12 ist die Leuchtmodul-Leiterplatte 15 in dem Gehäuse 12 vergossen, z.B. mit Silikon als Vergussmasse 38. Die

Kontaktstifte 17 und ihre Hüllen 23 sind mitvergossen.

Jedoch sind die Federkontaktstifte 32, 33 bzw. deren

verschieblich gelagerte Stifte 34 nicht vergossen, so dass sie beweglich bleiben. Dies wird durch eine entsprechende Freistellung 35 erreicht.

Zur großflächigen Verteilung der zugehörigen Vergussmasse 38 weisen sowohl die Leuchtmodul-Leiterplatte 15 als auch die

Verschlussleiterplatte 29 mehrere durchgehende Kanäle in Form von Verguss/Entlüftungsbohrungen 39 auf, wobei die

Verguss/Entlüftungsbohrungen 39 der Verschlussleiterplatte 29 dicht verschlossen sind.

Fig.4 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus einem Leuchtmodul 51. Das Leuchtmodul 51 ist ähnlich zu dem Leuchtmodul 11 aufgebaut, außer dass nun die Kontaktstifte 52, von denen hier einer beispielhaft gezeigt ist, zur Verbindung der Leuchtmodul-Leiterplatte 15 mit dem Lichtquellensubstrat 18 als kaltverschweißbare oder

kaltverstemmbare ('Pressfit-') Kontaktstifte 17 ausgestaltet sind . Der Kontaktstift 52 weist an seinem an der Leuchtmodul- Leiterplatte 15 befestigten (unteren) Ende einen

kaltverformbaren Endbereich 53 auf, welcher in die enge

Durchführung 21 eingesetzt ist und leicht nach unten

herausragen mag. Zur elektrischen Kontaktierung und

mechanisch stabilen Halterung ist in die Durchführung eine metallische oder metallisierte Hülse 54 eingesetzt. Der Endbereich 53 wird zunächst in die Hülse 54 eingesetzt und dann durch Kaltverstemmen so verbreitert, dass er in einer Presspassung in der Hülse 54 kraftschlüssig bzw.

reibschlüssig befestigt ist. Die Hülse 54 dient als

elektrischer Kontakt der Leuchtmodul-Leiterplatte 15, so dass auf ein Verlöten oder eine andere thermisch belastende

Verbindungsmethode verzichtet werden kann.

Die isolierende Hülle 23 ist erst an einem Abschnitt des Kontaktstifts 52 oberhalb des Endbereichs 53 vorhanden.

Fig.5 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus einem Leuchtmodul 61 gemäß einem dritten

Ausführungsbeispiel. Das Leuchtmodul 51 ist ähnlich zu dem Leuchtmodul 11 aufgebaut, außer dass nun die elektrisch isolierende Hülle 62 an ihrem in das Lichtquellensubstrat 18 eingeführten (oberen) Endbereich eine umlaufende Verjüngung, hier in Form einer umlaufenden Stufe 63, aufweist, um eine Kriechstrecke zu verlängern und eine Anschlagstelle für eine Mechanik bereitzustellen.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. So mögen die kaltverstemmbaren Kontaktstifte zusätzlich oder alternativ an dem Lichtquellensubstrat 18 kaltverstemmbar oder kaltverstemmt sein.

Auch mag beispielsweise ein oberseitiger Endabschnitt des Kontaktstifts, welcher in dem Lichtquellensubstrat verläuft, keine isolierende Hülle aufweisen.

Zudem mögen mehrere Leuchtmodul-Leiterplatten in dem Gehäuse untergebracht sein, welche insbesondere zueinander

beabstandet und insbesondere parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Leuchtmodul-Leiterplatten können untereinander bevorzugt durch Kontaktstifte elektrisch verbunden sein. Allgemein ist die Belegung der Leiterplatte (n) / Substrat (e) nicht auf Lichtquellen oder Treiberbauteile beschränkt. Allgemein können die Leiterplatte (n) / Substrat (e) als

Funktionssubstrate bezeichnet werden, z.B. das

Lichtquellensubstrat als eine mögliche Ausbildung eines ersten Funktionssubstrats und die Leuchtmodul-Leiterplatte als eine mögliche Ausbildung eines zweiten

Funktionssubstrats.

Bezugs zeichenliste

11 Leuchtmodul

12 Gehäuse

13 geschlossene Vorderseite des Gehäuses

14 offene Rückseite des Gehäuses

15 Leuchtmodul-Leiterplatte

16 innenseitiger Vorsprung

17 Kontaktstift

18 Lichtquellensubstrat

19 freie Vorderseite des Lichtquellensubstrats

20 Leuchtdiode

21 Durchführung der Leuchtmodul-Leiterplatte

22 Durchführung des Gehäuses

23 isolierende Hülle

24 Endfläche des Kontaktstifts

25 Bonddraht

26 Bauteil

27 Nut

28 Außengewinde

29 Verschlussleiterplatte

30 innere, punktförmige Durchkontaktierung

30o oberseitig verbreiterte Kontaktfläche

30u unterseitig verbreiterte Kontaktfläche

31 äußere, ringförmige Durchkontaktierung

31o oberseitig verbreiterte Kontaktfläche

31u unterseitig verbreiterte Kontaktfläche

32 Federkontaktstift

33 Federkontaktstift

34 verschieblich gelagerter Stift

35 Freistellung

36 Aussparung

37 Vorsprung Vergussmasse

Verguss /Entlüftungsbohrung

Wärmeleitkleber

Lötstelle

Bondpad

Leuchtmodul

Kontaktstift

Endbereich

Hülse

Leuchtmodul

isolierende Hülle

Stufe