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Title:
TRANSLUCENT PRINTED CIRCUIT BOARDS AND/OR HEAT SINKS WHICH ARE FITTED WITH LEDS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/144717
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a ceramic support body (1) on the surface of which metallization regions (2) which are sintered on one side or on several sides are fitted as conductor tracks, and the support body (1) is a printed circuit board, wherein at least one LED (3) and possibly other electrical or electronic components (4) are arranged on the support body (1). In order that the support body (1) emits the light from the LEDs (3) in all spatial directions, can be used in the high-power range (starting from approximately 0.8 W per LED) and has a thermal conductivity of greater than 10 W/mK, it is proposed that the ceramic support body (1) is a translucent ceramic.

Inventors:
HEINRICH MARCO (DE)
GSCHWÄNDLER ANTON (DE)
Application Number:
EP2015/056278
Publication Date:
October 01, 2015
Filing Date:
March 24, 2015
Export Citation:
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Assignee:
CERAMTEC GMBH (DE)
International Classes:
H05K1/03; F21V3/04; H05K1/02
Foreign References:
US20120320601A12012-12-20
US20130147348A12013-06-13
JP2012094678A2012-05-17
EP1705163A12006-09-27
Attorney, Agent or Firm:
UPPENA, Franz (DE)
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Claims:
Ansprüche

1 ) Keramischer Trägerkörper (1 ) auf dessen Oberfläche einseitig oder mehrseitig versinterte Metallisierungsbereiche (2) als Leiterbahnen aufgebracht sind und der Trägerkörper (1 ) eine Platine ist, wobei auf dem Trägerkörper (1 ) zumindest eine LED (3) und gegebenfalls andere elektrische oder elektronische Bauelemente angeordnet sind, deren Anschlusselemente mit den Metallisierungsbereichen (2) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der keramische Trägerkörper (1 ) eine transluzente Keramik ist.

2) Trägerkörper nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (1 ) einstückig mit Kühlrippen verbunden ist oder der Trägerkörper plattenförmig ausgebildet ist.

3) Trägerkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallisierungsbereiche (2) aus Silber-Platin bestehen.

4) Trägerkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (1 ) flüssigkeitsgekühlt oder über natürliche oder erzwungene Konvektion gekühlt ist.

5) Verwendung einer transluzenten Keramik für einen Trägerkörper (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4.

Description:
TRANSLUZENTE MIT LED BESTÜCKTE PLATINEN UND/ODER KÜHLKÖRPER

Die Erfindung betrifft einen keramischen Trägerkörper auf dessen Oberfläche einseitig oder mehrseitig versinterte Metallisierungsbereiche als Leiterbahnen aufgebracht sind und der Trägerkörper eine Platine ist, wobei auf dem Trägerkörper zumindest eine LED und gegebenfalls andere elektrische oder elektronische Bauelemente angeordnet sind, deren Anschlusselemente mit den Leiterbahnen elektrisch verbunden sind.

Ein derartiger Trägerkörper ist in der WO 2007107601 A1 beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Trägerkörper nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzubilden, dass er das Licht der LED ' s in allen Raumrichtungen abstrahlt, im Hochleistungsbereich (ab etwa 0,8 W pro LED) einsetzbar ist und eine Wärmeleitfähigkeit größer als 10 W/mK aufweist. Transluzente Gläser eignen sich nicht als Trägerkörper, da deren Wärmeleitfähigkeiten zu niedrig sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, dass der keramische Trägerkörper eine transluzente Keramik ist, strahlt er das Licht der LED ' s in allen Raumrichtungen ab, ist im Hochleistungsbereich (ab etwa 0,8 W pro LED) einsetzbar und weist eine Wärmeleitfähigkeit größer als 10 W/mK auf.

Transluzente Keramiken werden zum Beispiel beschrieben in DE 10 2013 226579 A. ln einer Ausführungsform kann der Trägerkörper einstückig mit Kühlrippen verbunden sein oder aber plattenformig ausgebildet sein. Wenn der Trägerkörper einstückig mit Kühlrippen verbunden ist, spricht man auch von einem dreidimensionalen Trägerkörper im Gegensatz zu einem plattenförmigen, zweidimensionalen Trägerkörper.

Bevorzugt bestehen die Metallisierungsbereiche aus Silber-Platin.

Zur Abführung der von den LED ' s erzeugten Wärme ist in einer Ausführungsvariante der Trägerkörper flüssigkeitsgekühlt oder wird über natürliche oder erzwungene Konvektion gekühlt. So ist zum Beispiel eine Kühlung mit Heatpipes vorteilhaft.

Eine erfindungsgemäße Verwendung zeichnet sich dadurch aus, dass eine transluzente Keramik für einen erfindungsgemäßen Trägerkörper verwendet wird.

Die Erfindung beschreibt somit zwei- oder dreidimensionale keramische Trägerkörper, auch Boards genannt, auf Basis transluzenter Keramik (auch bekannt unter der Bezeichnung PERLUCOR). Diese können direkt einseitig oder mehrseitig metallisiert werden (z.B. mit Silber-Piatin-Leiterbahnen im Siebdruck, mit nachfolgendem Einbrand). Anschließend erfolgt die Bestückung mit elektrischen oder elektronischen Komponenten oder Bauteilen, darunter LED ' s. Die Boards können flüssigkeitsgekühlt oder über natürliche oder erzwungene Konvektion gekühlt sein.

Diese Boards sind natürlich für jede Leistungsklasse von LED ' s verwendbar. Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Figur weiter erläutert.

Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Trägerkörper 1 aus einer transluzenten, d.h. aus einer teiltransparenten Keramik. Auf der Oberfläche des Trägerkörpers 1 sind in dieser Ausführungsform einseitig versinterte Metallisierungsbereiche 2 als Leiterbahnen aufgebracht. Der Trägerkörper 1 ist dadurch eine Platine, wobei auf dem Trägerkörper 1 zumindest eine LED 3 und gegebenfalls andere elektrische oder elektronische Bauelemente angeordnet sind. Mit dem Bezugszeichen 4 ist ein Stecker bezeichnet, der mit externen Zuleitungsdrähten verbindbar ist und der mit den Metallisierungsbereichen 2 stromleitend verbunden ist.

Durch die versinterten Metallisierungsbereiche 2 wird die von den LED ' s erzeugte Wärme aufgrund der extrem guten thermischen Leitfähigkeit in das Material des Trägerkörpers abgeleitet und dort gespreizt.

Durch die Verwendung von transluzenter Keramik als Werkstoff für den Trägerkörper 1 wird das Licht der LED ' s 3 in alle Raumrichtungen abgestrahlt.