DE102007041126A1

DE102007041126A1 - Beleuchtungsvorrichtung, Beleuchtungsanordnung, Verfahren zur Verwendung eines optoelektronischen Bauelements

Info

Publication number: DE102007041126A1
Application number: DE102007041126A
Authority: DE
Inventors: Herbert Brunner; Joachim Reill; Klaus Dr. Streubel; Raimund Dr. Schwarz; Steffen Dr. Köhler; Torsten Dr. Baade
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2007-08-30
Filing date: 2007-08-30
Publication date: 2009-03-05

Abstract

Beleuchtungsvorrichtung, umfassend eine Vorrichtungshalterung und ein optoelektronisches Bauelement mit einem Gehäusekörper, mindestens einem zur Strahlungserzeugung vorgesehenen Halbleiterchip sowie elektrischen Anschlüssen zum Betreiben des Halbleiterchips, wobei die Vorrichtungshalterung sowie der Gehäusekörper Verbindungselemente für die lösbare mechanische Verbindung aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung, umfassend eine Vorrichtungshalterung und ein optoelektronisches Bauelement mit einem Gehäusekörper, mindestens einen zur Strahlungserzeugung vorgesehenen Halbleiterchip sowie elektronischen Anschlüssen zum Betreiben des Halbleiterchips. Weiterhin wird eine Beleuchtungsanordnung bestehend aus einem Gehäusekörper, mindestens einem zur Strahlungserzeugung vorgesehenen Halbleiterchip, elektrischen Anschlüssen zum Betreiben des Halbleiterchips sowie mechanischen Verbindungselementen aufgezeigt. Schließlich wird ein Verfahren zur Verwendung eines optoelektronischen Bauelements beschrieben, wobei die elektrischen Anschlüsse des Bauelements mit einer Vorrichtungshalterung lösbar mechanisch verbunden sind.
Als optoelektronische Bauelemente werden hier vorrangig Leuchtdioden, auch bekannt als Luminiszenzdioden oder Light Emitting Diodes (LEDs) betrachtet, wobei diese optoelektronischen Bauelemente in ihrem Betrieb elektromagnetisch Strahlung mit Wellenlängen im ultravioletten, infraroten aber auch für das menschliche Auge wahrnehmbaren Teil des elektromagnetischen Spektrums aussenden.
Diese optoelektronischen Bauelemente weisen eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten auf. Beispielhaft erwähnt seien hier Hochleistungs-LEDs in Scheinwerferapplikationen, in Projektionsapplikationen, LEDs als Statusanzeigen in elektronischen Geräten, als Leuchtmittel unterschiedlichster Wellenlängen, als Kontrollleuchten, zur Datenübertragung oder in Anzeigeelementen.
Optoelektronische Bauelemente sind entsprechend ihrer vielseitigen Einsatzmöglichkeit auf unterschiedliche Weise auf den verschiedensten Trägern montierbar. Zum einen können LEDs durch Surface Mount Technology auf einer Leiterplatte montiert sein. Weiterhin ist eine klassische Ausführung mit Anschlussbeinen bekannt, wobei hier vorrangig eine Montage auf einer gelochten Leiterplatte vorgesehen ist.
Für eine Montage eines optoelektronischen Bauelements müssen im Wesentlichen zwei Anforderungen erfüllt werden. Zum einen muss eine elektronisch leitende Verbindung zwischen dem optoelektronischem Bauelement und einer Spannungsversorgung, Signalführung, Steuerschaltung etc. vorhanden sein, damit der korrekte Betrieb bzw. Funktion des optoelektronischen Bauelements sichergestellt ist, zum anderen muss gegebenenfalls eine stabile mechanische Verbindung mit einem Träger gegeben sein. Als Träger wird hierbei ein Element verstanden, welches entweder die Funktion, die Stabilität, den Betrieb bzw. die Montage des optoelektronischen Bauelements unterstützt, garantiert und/oder gewährleistet. Ein Träger ist demnach beispielsweise ein Kühlkörper, eine Platine, eine Wandbefestigung und dergleichen.
Um diese Anforderungen erfüllen zu können, sind bislang beispielsweise Lötverfahren bekannt. Hierbei wird ein optoelektronisches Bauelement auf den jeweiligen Träger mittels Lötverfahren zumindest mechanisch, aber teilweise auch elektrisch leitend verbunden. Zusätzlich ist im Gehäuse möglicherweise ein zusätzliches Verbindeelement vorgesehen, mit welchem beispielsweise eine Schraubverbindung realisiert wird. Dadurch sind eine stabile Verbindung zum Träger und ein Betrieb des optoelektronischen Bauelementes erreicht. Problematisch wird hierbei das Bedürfnis, dieses montierte Bauelement vom Träger zu lösen, da dabei stets Hilfsmittel, beispielsweise Lötkolben, Schraubendreher etc. zu verwenden sind, um ein sachgemäßes Lösen des Bauelements vom Träger zu gewährleisten. Ein Lösen vom Träger wird insbesondere dann nötig, wenn das optoelektronischen Bauelement defekt ist und ausgetauscht werden muss oder eine Neuanordnung des optoelektronischen Bauelements erwünscht ist. Umgestaltungswünsche bezüglich Farbwahl seien ebenfalls beispielhaft als Grund aufgeführt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein flexibles Verbindungssystem aufzuzeigen, wobei ein optoelektronisches Bauelement auf einfache Art und Weise mit einem Träger verbindbar ist. Hierbei sollten möglichst keine Hilfsmittel zur Verwendung nötig sein.
Die Aufgabe wird gemäß dem Gegenstand aus Patentanspruch 1 und der weiteren nebengeordneten Patentansprüche gelöst.
Hierbei ist eine Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen, welche eine Vorrichtungshalterung und ein optoelektronisches Bauelement umfasst, wobei das optoelektronische Bauelement einen Gehäusekörper, mindestens einen zur Strahlungserzeugung vorgesehenen Halbleiterchip sowie elektrische Anschlüsse zum Betreiben des Halbleiterchips aufweist. Der Halbleiterchip ist innerhalb des Gehäusekörpers angeordnet und der Gehäusekörper weist eine Gehäusebasis auf. Diese Gehäusebasis wiederum weist Verbindungselemente für eine lösbare mechanische Verbindung auf, wohingegen die
Vorrichtungshalterung ebenfalls Verbindungselemente aufweist, wodurch zwischen Vorrichtungshalterung und Gehäusebasis eine lösbare mechanische Verbindung herstellbar ist.
Dadurch dass die Beleuchtungsvorrichtung eine Vorrichtungshalterung und ein optoelektronisches Bauelement aufweist, ist es möglich auf einfache und flexible Art und Weise ein optoelektronisches Bauelement aus der Vorrichtungshalterung zu entnehmen und ein anders optoelektronisches Bauelement in die Vorrichtungshalterung einzusetzen. Dazu sind keine zusätzlichen Werkzeuge oder Hilfsmittel nötig. Die Vorrichtungshalterung und die Gehäusebasis erfüllen die oben beschriebenen Anforderungen hinsichtlich mechanischer und elektrisch leitender Verbindung.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Gehäusebasis des optoelektronischen Bauelements ein Wärmeableitelement auf. Durch dieses Wärmeableitelement ist speziell bei Hochleistungs-LEDs für Scheinwerfer und Projektionsapplikationen ein genügender Wärmeabtransport aus dem Gehäusekörper über die Vorrichtungshalterung möglich. Durch diese Ausgestaltung wird ein Überhitzen des Halbleiterchips innerhalb des Gehäusekörpers verhindert und ein mögliches Zerstören oder Fehlbetrieb des Halbleiterchips auf diese Art verhindert.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Verbindungselemente der Beleuchtungsvorrichtung ebenfalls die elektrischen Anschlüsse. Durch diese Maßnahme ist ein einfacherer Herstellungsprozess erreichbar. Weisen die Verbindungselemente ebenfalls die elektrischen Anschlüsse auf, wird mit den Verbindungselementen nicht nur die mechanische sondern auch die elektrische Verbindung zum optoelektronischen Bauelement hergestellt, wodurch ein schnelleres und flexibleres Montieren des Bauelements in der Vorrichtungshalterung in der Regel erreichbar ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die lösbare mechanische Verbindung eine Schraubverbindung mit einem Anschlag. Als Anschlag wird hierbei ein im Drehweg in Drehrichtung befindliches Blockadeelement verstanden, was dazu dient, das optoelektronische Bauelement in eine Endposition zu bringen, um das optoelektronische Bauelement nicht über einen bestimmten Drehwinkel hinaus in die Vorrichtungshalterung einsetzen zu können. Durch diese Maßnahme wird auf schnelle und einfache Variante eine mechanische Verbindung mit der Vorrichtungshalterung lösbar eingestellt und auch wieder gelöst.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die lösbare mechanische Verbindung ein Bajonett-Verschluss. Durch Ausführen der lösbaren mechanischen Verbindung als Bajonett-Verschluss wird auf einfache Art und Weise eine mechanische und auch eine elektrische Verbindung mit der Vorrichtungshalterung herstellbar. Da die Vorrichtungshalterung in bevorzugter Weise auf einem Träger nicht lösbar mechanisch verbunden ist, wodurch eine mechanische Stabilität und auch ein maximaler Wärmeabtransport gewährleistet ist, ist es möglich ein optoelektronisches Bauelement insbesondere eine LED mit einer einfachen Steck-Dreh-Verbindung mechanisch und auch elektrisch mit einem Träger zu verbinden. Ein Austauschen der LED beispielsweise bei Defekt sowie bei Wechsel der emittierten Farbe ist demnach einfach möglich.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist die lösbare mechanische Verbindung eine Schraubverbindung, eine Klemmverbindung, eine Steckverbindung oder eine Rastverbindung. Durch diese Verbindetechniken ist, alternativ zum Bajonett-Verschluss ein flexibler und schneller Austausch des optoelektronischen Bauelements bei Defekt oder anderer Farbwahl möglich.
Weder beim Bajonettverschluss noch bei den anderen Verbindungstechniken sollte ein Hilfsmittel, beispielsweise ein Werkzeug, nötig sein, um das optoelektronische Bauelement von der Vorrichtungshalterung zu trennen bzw. zu lösen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Gehäusekörper ein optisches Element auf. Als optisches Element wird hier ein die Hauptstrahlung beeinflussendes optisches Element verstanden, beispielsweise eine optische Linse. Durch diese Maßnahme ist es einfach möglich den Hauptstrahlengang des Halbleiterchips in eine Vorzugsrichtung zu lenken oder eine spezifische Abstrahlcharakteristik zu erhalten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das optoelektronischen Bauelement auf einem Trägerelement fest angeordnet und die Vorrichtungshalterung weist lediglich die elektrischen Anschlüsse auf, die mittels lösbarer mechanischer Verbindung, insbesondere einem Bajonettverschluss mit den elektrischen Anschlüssen des optoelektronischen Bauelement verbindbar sind.
Die elektrischen Anschlüsse des optoelektronischen Bauelements sowie der Vorrichtungshalterung verbinden das optoelektronische Bauelement elektrisch leitend mit einer Ansteuerschaltung. Diese Ansteuerschaltung dient allgemein dazu, das optoelektronische Bauelement zu Betreiben. Eine Ansteuerschaltung kann somit eine Strom/Spannungsversorgung, ein Ansteuerschaltkreis oder eine Auswerteeinheit sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Verbindeelement der Vorrichtungshalterung ein federndes Material oder als Federelement ausgestaltet. Dieses Federelement erzeugt eine Federkraft, die wiederum auf das optoelektronische Bauelement wirkt. Da durch wird ein druck an den Verbindeelementen erzeugt, wodurch neben einer verbesserten Kontaktierung zu den Verbindeelementen des optoelektronischen Bauelements zusätzlich eine erhöhte mechanische Verbindung erzeugt wird.
Erfindungsgemäß wird weiterhin eine Beleuchtungsanordnung, bestehend aus einem Gehäusekörper, mindestens einem zur Strahlungserzeugung vorgesehenen Halbleiterchip, elektrischen Anschlüssen zum Betreiben des Halbleiterchips sowie mechanischen Verbindungselementen aufgezeigt, wobei der Halbleiterchip innerhalb des Gehäusekörpers angeordnet ist, der Gehäusekörper eine Gehäusebasis aufweist, die Gehäusebasis Verbindungselemente für eine lösbare mechanische Verbindung aufweist und die Gehäusebasis die elektrischen Anschlüsse aufweist. Ähnlich wie die Beleuchtungsvorrichtung ist der Vorteil dieser Ausgestaltung, dass diese Beleuchtungsanordnung einfachst in eine Vorrichtungshalterung eingefügt werden kann, wodurch ein vereinfachter Austausch dieser Beleuchtungsanordnung möglich ist.
Erfindungsgemäß wird zusätzlich ein Verfahren zur Verwendung eines optoelektronischen Bauelements aufgezeigt, wobei die elektrischen Anschlüsse des optoelektronischen Bauelements mit einer Vorrichtungshalterung lösbar mechanisch verbunden sind. Dieses Verfahren wird angewendet, um vereinfacht ein optoelektronisches Bauelement mit einer Vorrichtungshalterung flexibel zu verbinden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist auch hier der Gehäusekörper ein Wärmeableitelement auf, wodurch in vorteilhafter Weise die im Gehäuse befindlichen LED-Chips vor Zerstörung und Überhitzung geschützt sind.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, wobei die Figuren gleicher oder gleich wirkender Bestandteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Die dargestellten Elemente sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß oder übertrieben vereinfacht dargestellt sein.
Es zeigen:
1a) einen Schnitt durch ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungsvorrichtung,
1b) eine 3D-Darstellung des Ausführungsbeispiels,
1c) eine Aufsicht auf das in 1a) dargestellte Ausführungsbeispiel,
1d) einen weiteren Schnitt durch das in 1a) dargestellte Ausführungsbeispiel,
2 eine Weiterbildung der in 1 dargestellten Ausführungsform einer Beleuchtungseinrichtung mit den gleichen Perspektiven,
3 eine alternative Ausführungsform zu der in 1 dargestellten Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung,
4 ein optoelektronisches Bauelement.
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungsvorrichtung in mehreren Perspektiven aufgezeigt.
In 1a) ist ein erster Schnitt dieser Beleuchtungsvorrichtung aufgezeigt. Hierbei ist eine Vorrichtungshalterung 1 aufgeführt, in der ein optoelektronisches Bauelement 2 eingesetzt ist. Als optoelektronisches Bauelement ist hier insbesondere eine LED aufgezeigt. Dieses optoelektronische Bauelement 2 weist eine Gehäusebasis 3, mechanische Verbindungselemente 4, elektronische Anschlüsse 5 auf. Die elektrische Verbindung wird über ein elektrisches Verbindeelement 8 von dem elektrischen Anschluss 5 zur Vorrichtungshalterung 1 ermöglicht. Das Verbindeelement 8 ist vorzugsmeise aus einem federnden Material gefertigt, bzw. ist ein Federelement. Dadurch ist zum einen eine verbesserte Kontaktierung zur Gehäusebasis erreicht, zusätzlich aber auch eine erhöhte mechanische Verbindung erzeugt. Da die Verbindelemente 4 in die Vorrichtungshalterung hineingedreht werden, ist durch eine federnde Wirkung des Verbindelementes 8 eine Federkraft auf das optoelektronische Bauelement erzeugt, wodurch das optoelektronische Bauelement eine Druckkraft gegenüber der Vorrichtungshalterung aufbaut.
In 1b) wird eine 3D-Darstellung der in 1a) dargestellten Schnittfigur aufgezeigt. Ebenfalls dargestellt sind die Vorrichtungshalterung 1 in der ein optoelektronisches Bauelement 2 mit mechanischen Verbindungselementen 4 und einer Gehäusebasis 3 eingesetzt ist.
Hier zu erkennen ist, dass auch die Vorrichtungshalterung 1 mechanische Verbindeelemente 4 aufweist. Diese sind in dieser Ausführungsform als Nuten dargestellt, in welche die mechanischen Verbindungselemente 4 des optoelektronischen Bauelements 2 eingesetzt werden. Durch eine Steck-Dreh-Bewegung wird nun eine mechanisch lösbare Verbindung über die mechanischen Verbindungselemente 4 zwischen Vorrichtungshalterung 1 und optoelektronischem Bauelement 2 erzeugt. Über das elektrische Anschlusselement 5 sowie dem elektrischen Verbindeelement 8 ist ein erster elektrischer Anschluss des optoelektronischen Bauelements mit der Vorrichtungshalterung 1 hergestellt. In dieser Ausführungsform sind die mechanischen Verbindeelemente 4 des optoelektronischen Bauelements 2 als elektrische Anschlüsse 5 ausgeführt. Dabei lässt sich feststellen, dass prinzipiell die gesamte Gehäusebasis 3 in einer vereinfachten Ausführung ein elektrisches Anschlusselement ist. Hierbei ist nötig, dass sowohl die Gehäusebasis als auch die Vorrichtungshalterung 1 isolierende nicht dargestellte Elemente enthalten muss, um einen Kurzschluss zwischen den elektrischen Anschlüssen, beispielsweise Anode und Kathode, des optoelektronischen Bauelements zu verhindern.
In 1c) ist eine Draufsicht des in 1a) dargestellten Schnitts einer Beleuchtungsvorrichtung aufgezeigt. Wie bereits in 1b) geschildert, ist hier eine Vorrichtungshalterung 1 dargestellt in die ein optoelektronisches Bauelement 2 eingesetzt ist. Zum Einsetzen wird entlang der eingezeichneten Schnittlinie A das Bauelement 2 derart in die Vorrichtungshalterung 1 eingesetzt, dass durch Drehung des optoelektronischen Bauelements in Richtung des Schnittes B eine mechanisch lösbare Verbindung zwischen Bauelement 2 und Vorrichtungshalterung 1 hergestellt ist. Diese Verbindung wird in vorteilhafter Weise als Bajonett Verbindung ausgestaltet. Wie bereits in 1b) ausgeführt, sind die Verbindungselemente 4 sowohl für eine mechanische Verbindung als auch für eine elektrische Verbindung ausgestaltet. Gestrichelt dargestellt ist das Anodenanschlusselement 5 sowie die Verbindungselemente 4 der Vorrichtungshalterung.
In 1d) ist ein weiterer Schnitt der in 1a) dargestellten Beleuchtungsvorrichtung aufgezeigt. Der Schnitt B zeigt hierbei auf, dass beide mechanischen Verbindungselemente 4 mit den Verbindungselementen 4 der Beleuchtungshalterung 1 verbunden sind.
Durch das in 1 in den vier unterschiedlichen Perspektiven dargestellte Ausführungsbeispiel wird aufgezeigt, dass eine einfache mechanisch lösbare Verbindung zwischen optoelektronischem Bauelement und der Vorrichtungshalterung ermöglicht ist. Diese Beleuchtungsvorrichtung sowie die mechanisch lösbare Verbindung weist in vorteilhafter Weise einen Bajonett-Verschluss auf. Mittels einer einfachen Dreh-Drück-Bewegung wird somit eine mechanische Verbindung erreicht und auch wieder gelöst, was zu einem vereinfachten Lösen bzw. Entfernen aber auch Platzieren des optoelektronischen Bauelements 2 in die Vorrichtungshalterung 1 führt. Dazu ist in vorteilhafter Weise kein Hilfsmittel, beispielsweise ein Werkzeug nötig.
In einer weiteren nicht dargestellten Ausgestaltung ist es möglich, diesen Bajonett-Verschluss als Schraubverschluss, Klemmverschluss, Rastverschluss auszugestalten.
Grundsätzlich ist vorgesehen, die Vorrichtungshalterung auf einem Träger nicht lösbar oder nur schwer bedingt lösbar zu verbinden. Ein Träger ist dabei ein wie in der Beschreibungseinleitung aufgeführtes Element. Die Verbindung zwischen Träger und Vorrichtungshalterung 1 dient dabei einer genügenden mechanischen Haltekraft, aber auch einem genügenden Wärmeabtransport.
In 2 ist eine Weiterführung der in 1 dargestellten Ausführungsform einer Beleuchtungsvorrichtung aufgezeigt. Die in 1 dargestellten unterschiedlichen Perspektiven lassen sich auch in 2 wieder finden. Somit weist 2a) einen Schnitt einer Beleuchtungsvorrichtung auf. Eine Vorrichtungshalterung 1 weist wiederum eine mechanische Verbindung 4 zu einem optoelektronischen Bauelement 2 auf. Hierbei ist die Vorrichtungshalterung 1 mit weiteren Isolationsmaterialien 7 ausgeführt. Das optoelektronische Bauelement 2 weist darüber hinaus eine Gehäusebasis 3, mechanische Verbindungselemente 4 und elektrische Anschlüsse 5, dargestellt als ein Element, auf. Unterschiedlich zu 1a) ist hierbei, dass das elektrische Anschlusselement 5 der Vorrichtungshalterung 1 durch ein Wärmeableitelement 6 ausgetauscht wurde. Durch das Wärmeableitelement 6 wird ein hinreichender Wärmeabtransport einer vom optoelektronischen Bauelement 2 erzeugten wärme zur Vorrichtungshalterung 1 ermöglicht.
Dieses Wärmeableitelement 6 ist in einer bevorzugten Weise elektrisch leitend. Für den Fall, dass es nicht elektrisch leitend ist, sind zwei mechanische Verbindeelemente 4 mit einem jeweiligen Anoden- und Kathodenanschluss an der Gehäusebasis 3 vorgesehen. Diese sind in 2b) als der 3D-Darstellung der Weiterbildung der Ausführungsform aufgezeigt. Vergleichbar mit 1b) ist hier wiederum eine Vorrichtungshalterung 1 aufgezeigt, in der ein optoelektronisches Bauelement 2 eingesetzt ist. Wesentlicher Unterschied hierbei ist, dass die mechanischen Verbindeelemente 4 zusätzlich die elektrischen Anschlüsse 5 aufweisen. Dabei ist darauf zu achten, dass die Gehäusebasis zumindest ein isolierendes Material aufweist, um die elektrischen Anschlüsse 5, beispielsweise Anode und Kathode, des optoelektronischen Bauelements voneinander elektrisch zu trennen. Diese sind in der Vorrichtungshalterung ebenfalls getrennt ausgeführt.
Vergleichbar mit 1c) ist auch in 2c) eine Draufsicht der Weiterbildung des Ausführungsbeispiels der 2 dargestellt. Die Unterschiede entsprechen den Unterschieden zwischen 1b) und 2b), weswegen hier nicht weiter darauf eingegangen wird.
In 2d) wird ähnlich wie in 2a) ein Schnitt einer Weiterbildung der Ausführungsform nach 1 dargestellt. Wiederum ersichtlich ist, dass das Wärmeableitelement 6 anstelle des elektrischen Anschlusses 5 der Vorrichtungshalterung 1 eingesetzt ist.
Durch dieses Wärmeableitelement 6, was in bevorzugter Weise eine elastische Formgebung aufweist, ist eine zusätzliche mechanische Stabilität erreicht und darüber hinaus ein genügender Wärmeabtransport der von der Gehäusebasis 3 verursachten Wärme in die Vorrichtungshalterung 1 ermöglicht.
Durch die elastische Formgebung wird die in 1 beschriebene Federwirkung erreicht, wodurch die ebenfalls in 1 bereits beschriebenen Effekte auftreten.
Ähnlich wie in 1 ist das Ausführungsbeispiel 2 ein Bajonett-Verschluss, wobei auch ein Rastverschluss, Schraubverschluss etc. denkbar ist.
In 3 ist eine alternative Ausführungsform zur in 1 dargestellten Ausführungsform aufgezeigt. Wesentlicher Unterschied ist hierbei die Form der Vorrichtungshalterung, die in 3 als Schnitt dargestellt ist. Die Vorrichtungshalterung 1 weist wiederum Verbindungselemente 4 auf, die die Verbindungselemente des optoelektronischen Bauelements 2 aufnehmen. Im Unterschied zu 1 ist zur mechanischen Verbindung nicht eine Drehbewegung vorgesehen, sondern nur Drück-Rast-Verbindung nötig, um eine Haltekraft zu erzeugen. Durch diese alternative Ausführungsform ist es vereinfacht möglich, die optoelektronischen Bauelemente 2 aus der Vorrichtungshalterung 1 zu entfernen bzw. zu platzieren. Ähnlich wie zu 1 und 2 ist ein Wärmeableitelement 6 vorsehbar, wodurch ein verbesserter Wärmeabtransport ermöglicht ist.
In 4 ist ein optoelektronisches Bauelement aufgezeigt, wobei die Vorrichtungshalterung 1 nicht dargestellt ist. Es ist deutlich zu erkennen, dass die mechanischen Verbindeelemente 4 ebenfalls die elektrischen Anschlüsse 5 sind. Als vereinfachte Fertigungsvariante sind die in 4 dargestellten mechanischen Verbindelemente Verlängerung des Leiterbahnrahmens des optoelektronischen Bauelements. Eine Verlängerung dieser Lead Frames wie in 4 dargestellt erzeugt keine zusätzlichen Herstellungskosten und lässt mechanische und elektronische Verbindungen der Beleuchtungsanordnung vereinfacht ausgestaltet.
Die Verwendung eines verlängerten Lead frames als Verbindelement ist in allen Ausführungsformen in vorteilhafter Weise vorzusehen.
Nicht dargestellt ist in den 1 bis 4 ein optisches Element, welches in einfachster Form eine Linsenwirkung hat, um die Abstrahlcharakteristik der Beleuchtungsvorrichtung zu verbessern, bzw. die Hauptstrahlrichtung der Beleuchtungsvorrichtung abzulenken.
In einer nicht dargestellten Variante ist das optoelektronische Bauelement mit einem Trägerelement fest verbunden. Die Vorrichtungshalterung weist nur Verbindungselemente auf, die die elektrischen Anschlüsse des optoelektronischen Bauelements lösbar mechanisch mit einer Ansteuereinheit, einer Strom/Spannungsversorgung oder einer für den Betrieb des optoelektronischen Bauelements benötigten Steuerschaltung verbinden.

Claims

Beleuchtungsvorrichtung umfassend eine Vorrichtungshalterung (1) und ein optoelektronisches Bauelement (2) mit einem Gehäusekörper, mindestens einem zur Strahlungserzeugung vorgesehenen Halbleiterchip sowie elektrischen Anschlüssen (5) zum Betreiben des Halbleiterchips, wobei: – der Halbleiterchip innerhalb des Gehäusekörpers angeordnet ist, – der Gehäusekörper eine Gehäusebasis (3) aufweist, – die Gehäusebasis (3) Verbindungselemente (4) für eine lösbare mechanische Verbindung aufweist und – die Vorrichtungshalterung (1) ebenfalls Verbindungselemente (4) für die lösbare mechanische Verbindung aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Gehäusebasis ein Wärmeableitelement (6) aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verbindungselemente (4) der Gehäusebasis auch die elektrischen Anschlüsse (5) sind.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, wobei die lösbare mechanische Verbindung eine Schraubverbindung mit Anschlag ist
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 4, wobei die Schraubverbindung ein Bajonettverschluss ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, wobei die lösbare mechanische Verbindung eine Schraubverbindung, Klemmverbindung, Steckverbindung oder Rastverbindung ist.
Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Gehäusekörper ein optisches Element aufweist.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei zumindest ein Verbindeelement (4) der Vorrichtungshalterung (1) zusätzlich ein Federelement ist.
Beleuchtungsanordnung, bestehend aus einem Gehäusekörper, mindestens einem zur Strahlungserzeugung vorgesehenen Halbleiterchip elektrischen Anschlüssen zum Betreiben des Halbleiterchips sowie mechanischen Verbindungselementen, wobei: – der Halbleiterchip innerhalb des Gehäusekörpers angeordnet ist, – der Gehäusekörper eine Gehäusebasis aufweist, – die Gehäusebasis Verbindungselemente für eine lösbare mechanische Verbindung aufweist und – die Gehäusebasis die elektrischen Anschlüsse aufweist.
Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 9, wobei die Gehäusebasis ein Wärmeableitelement aufweist.
Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Verbindungselemente auch die elektrischen Anschlüsse sind.
Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 9 bis 11, wobei die lösbare mechanische Verbindung ein Bajonettverschluss, eine Schraubverbindung, Klemmverbindung, Steckverbindung oder Rastverbindung ist.
Beleuchtungsanordnung nach Anspruch 9 bis 12, wobei der Gehäusekörper ein optisches Element aufweist.
Verfahren zur Verwendung eines optoelektronische Bauelementes nach Anspruch 1, wobei die elektrischen Anschlüsse das optoelektronische Bauelement mit einer Vorrichtungshalterung lösbar mechanisch verbinden.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Gehäusekörper Wärme mittels eines Wärmeableitelements ableitet.