DE102010016721B4

DE102010016721B4 - Elektronische Baueinheit

Info

Publication number: DE102010016721B4
Application number: DE102010016721.5A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Bachl; Bernd Bienek; Olaf Cladders; Henning Dieker; Christian Miesner; Lothar Schopmann; Herfried Zimmer; Daniel Sekowski; Mark Hand; Frederick Carpenter
Original assignee: Vossloh Schwabe Lighting Solutions GmbH and Co KG; ABL IP Holding LLC
Current assignee: Vossloh Schwabe Lighting Solutions GmbH and Co KG; ABL IP Holding LLC
Priority date: 2009-05-01
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2020-02-20
Anticipated expiration: 2030-05-01
Also published as: US9105819B2; DE102010016721A1; CA2702704A1; US8184440B2; US20100277921A1; CA2702704C; US20130236995A1; MX2010004925A

Abstract

Baueinheit (1):mit einem Basisträger (6),mindestens einem Halbleiterelement (11, 12), das auf dem Basisträger (6) angeordnet ist,wenigstens einer Leiterbahn (7, 8, 9, 10) oder Leitern, die auf dem Basisträger (6) angeordnet sind und zur Spannungsversorgung des Halbleiterelements (11, 12) dienen, wobei die wenigstens eine Leiterbahn (7, 8, 9, 10) sich zu einer Anschlusseinrichtung (17) erstreckt, die auf dem Basisträger (6) angeordnet und mit dieser betriebsmäßig verbunden ist,einem Vergussrahmen (23), der auf dem Basisträger (6) angeordnet ist und die Anschlusseinrichtung (17) überspannt,wobei der Basisträger (6) und der Vergussrahmen (23) wenigstens teilweise von einer elektrisch isolierenden Vergussschicht (24) eingeschlossen sind, die aus einer Vergussmasse ausgebildet ist, um die wenigstens eine Leiterbahn (7, 8, 9, 10) zu isolieren,wobei der Vergussrahmen (23) einen Rand (28), der die Vergussschicht (24) überragt, und eine in einen Innenraum führende Öffnung (29) aufweist, wobei der Innenraum bis zu einem Niveau mit Vergussmasse gefüllt ist, das höher ist als die umgebende Vergussmasse,dadurch gekennzeichnet, dass der Vergussrahmen (23) in der Vergussschicht (24) angeordnete Füße (33, 34, 35, 36) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Baueinheit, insbesondere zu Beleuchtungszwecken und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Baueinheit.
Elektronische Baueinheiten, wie beispielsweise Leuchtdiodeneinheiten oder sonstige zur Beleuchtung dienende Baueinheiten, müssen häufig durch einen Verguss gekapselt werden, um ihre Bauelemente vor Feuchtigkeit zu schützen.
Aus der DE 39 15 707 A1 ist ein Leistungshalbleitermodul mit Kunststoffgehäuse bekannt, das mit Vergussmasse gefüllt ist. Durch geeignete Ausführung des Kunststoffgehäuses wird eine Verformung konvexe Wölbung des Gehäusebodens durch Schrumpfung der verwendeten Vergussmasse beim Aushärten vermieden. Zu diesem Zweck ist die Gehäusewand so gefaltet, dass ein innerer Gehäuseteil über einen Balg mit einem äußeren Rahmen elastisch verbunden ist. Teil der Baueinheit ist ein Basisträger mit mehreren Halbleiterelementen, die auf den Basisträger angeordnet sind. Der Basisträger ist außerdem mit Leiterbahnen zur Spannungsversorgung des Halbleiterelements versehen, das mit der Vergussmasse eingeschlossen wird. Der balgartig mit dem Gehäuse verbundene Vergussrahmen nimmt den Verguss auf und begrenzt diesen seitlich.
Die DE 103 23 146 A1 beschreibt die Anordnung eines elektronischen Bauelements in einem Gehäuse innerhalb eines Vergussrahmens, der auf den Boden des Gehäuses aufgesetzt ist. Der Vergussrahmen wird bis zu seiner Oberkante mit Vergussmasse gefüllt, um das eingeschlossene Bauelement hinreichend dick mit Vergussmasse zu überdecken.
Weiter ist aus der FR 2 692 427 A1 ein Gehäuse bekannt, das an seiner Bodenseite einen Ausschnitt zur Aufnahme eines Bauelementeträgers aufweist. Der Ausschnitt ist von einem Rahmen umgeben, der Teil des Gehäuses ist und oberhalb des Bauelementeträgers einen Vergussraum abgrenzt. Dieser ist mit Vergussmasse zumindest teilweise aufgefüllt, so dass die aus dem Bauelementeträger angeordneten Bauelemente bedeckt und geschützt sind.
Bei Baueinheiten, die viele LEDs zu einem Leuchtdiodenmodul zusammenfassen, werden die LEDs zur Minderung elektrischer Verluste vorzugsweise in Reihe geschaltet. An der Reihenschaltung können erhebliche Spannungen im Bereich von mehreren 100 V anliegen können. Es muss ein sicherer Schutz gegen Berührung spannungsführender Teile geboten werden. Dies bedingt eine relativ hohe Vergussdicke.
Zur Stromversorgung entsprechender Baueinheiten dienen Leitungen oder Leiterzüge, die mit dem Leuchtdiodenmodul zu verbinden sind. Im Bereich der Stellen, an denen Leiter mit den Modulen verbunden sind, ragen metallische spannungsführende Teile relativ weit über die sonstige ebene Basisträgerplatte hinaus, auf der die Leuchtdioden montiert sind. Es muss sichergestellt werden, dass auch diese aufragenden Teile nicht von Personen berührt werden können, die die Baueinheit handhaben. Die Anschlüsse sind deshalb allgemein von Isoliermaterial bedeckt. Jedoch kann auch durch erhöhte Dicke der Vergussmasseschicht kein absoluter Berührungsschutz dieser Anschlussbereiche sichergestellt werden, weil die mögliche Dicke der Vergussmasseschicht begrenzt ist. Die elektronischen Lichtquellen, wie z.B. Leuchtdioden sind relativ flach. Wenn sie von einer zu dicken Vergussmasseschicht bedeckt werden, leidet die Lichtausbeute.
Bei besonders hohen Sicherheitsanforderungen muss außerdem sichergestellt werden, dass solche Teile auch im Brandfall gegen Berührung gesichert sind. Die Berührungssicherheit der Anschlussstellen ist nicht ohne weiteres durch beliebige Vergrößerung der Dicke der Vergussmasseschicht zu erreichen. Die auf der Basisträgerplatte montierten elektronischen Lichtquellen, wie beispielsweise LEDs oder dergleichen, sind relativ flach. Werden sie von der Vergussmasse überdeckt, hat dies mindestens Funktionsbeeinträchtigungen zur Folge.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Baueinheit sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen zu schaffen, die eine hohe elektrische Sicherheit aufweist und eine niedrige Bauhöhe der elektronischen Komponenten ermöglicht, die auf der Leiterplatte der Einrichtung angeordnet sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Bei einer elektronischen Baueinheit, die einen Basisträger mit Halbleiterelementen und Leitern oder Leiterbahnen zur Spannungsversorgung der Halbleiterelements und eine Anschlusseinrichtung aufweist, über die die Leiter oder Leiterbahnen mit den elektronischen Bauelementen verbunden sind, ist der Basisträger mit einer elektrisch isolierenden Vergussschicht versehen und es ist ein Vergussrahmen auf dem Basisträger angeordnet, um die Anschlusseinrichtung abzudecken, wobei der Vergussrahmen einen Rand aufweist, der mit einer Seite in die Vergussmasseschicht eintaucht und der mit einer anderen Seite die Vergussschicht überragt, um eine innere Tasche zu bilden, die, wenn die Vergussmasseschicht wenigstens teilweise ausgehärtet ist, mit zusätzlicher Vergussmasse gefüllt wird, um im vollständig ausgehärteten Zustand eine verhältnismäßig dicke Schicht über dem Anschlusskabel und dem Anschlussbereich zu bilden.
Die gekapselte elektrische Baueinheit kann beispielsweise eine Beleuchtungszwecken dienende LED-Einheit oder aber auch eine sonstige Elektronikeinheit sein. Sie umfasst einen Basisträger, der zum Beispiel als flache, ebene Platte ausgebildet ist. Dieser Basisträger kann beispielsweise als Leiterplatte ausgebildet sein, wie z.B. als Kunststoffplatte mit Leiterzügen an ihrer Oberseite. Der Basisträger kann auch durch eine Metallplatte, ein Metallblech oder dergleichen gebildet sein, das an seiner Oberseite zunächst mit einer isolierenden Schicht versehen ist, die die Leiterzüge trägt. Zum Beispiel kann der Basisträger ein Aluminiumblech oder eine Aluminiumplatte sein, die an der Oberseite eine Aluminiumoxydschicht trägt, auf der die Leiterzüge angeordnet sind.
Die Leiterzüge dienen der Spannungsversorgung und/oder Steuerung von mindestens einem, vorzugsweise aber mehreren, Halbleiterelementen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform dienen wenigstens einige der Halbleiterelemente der Lichterzeugung. Die Halbleiterelemente können auf dem Basisträger als Nackt-Chips oder auch als gekapselte Bauelemente angeordnet sein.
Wenigstens einer der auf dem Basisträger angeordneten Leiterzüge führt zu einer Anschlusseinrichtung und ist dort mit einer ein- oder mehradrigen Stromzuführungsleitung verbunden. Die Verbindungsstelle liegt an der Oberseite des Basisträgers. Bei der erfindungsgemäßen Baueinheit ist die Oberseite des Basisträgers mit einer elektrisch isolierenden Vergussschicht versehen, die den Basisträger vorzugsweise mit einer festgelegten, weitgehend einheitlichen Schichtdicke abdeckt und die Leiterbahnen isoliert. Vorzugsweise ist die Schichtdicke so bemessen, dass die Vergussschicht wenigstens die Licht emittierenden Stellen bzw. Lichtaustrittsfenster der elektronischen Halbleiterelemente frei lässt.
An der Anschlusseinrichtung ist ein Vergussrahmen angeordnet, der eine in Draufsicht, vorzugsweise viereckigen, gegebenenfalls aber auch anderweitig, beispielsweise mehreckig oder rund ausgebildete Randstruktur aufweist. Die Randstruktur ragt aus der Vergussschicht heraus auf und umgrenzt einen bezüglich der Vergussschicht höher gelegenen Innenraum, der ebenfalls von Vergussmasse gefüllt ist. Es kann sich dabei um eine andere oder auch die gleiche Vergussmasse handeln, die zur Ausbildung der Vergussschicht herangezogen worden ist.
Durch die Anordnung des Vergussrahmens an der Anschlusseinrichtung, wird eine einfache Möglichkeit geschaffen, um im Bereich der Anschlusseinrichtung die Dicke der Vergussschicht deutlich größer zu gestalten als abseits der Anschlusseinrichtung. Dadurch wird die elektrische Sicherheit gegen Berührung spannungsführender Teile auch dann sichergestellt, wenn an der Anschlusseinrichtung potentiell gefährliche Spannungen von beispielsweise 400V anliegen.
Der Rand des Vergussrahmens ist vorzugsweise ringsum geschlossen. Dadurch kann er mit Vergussmasse gefüllt werden, ohne dass die Vergussmasse ausläuft oder durch entsprechende anderweitige Mittel am Auslaufen gehindert werden müsste.
Außerdem taucht der Rand vorzugsweise an seinem gesamten Umfang in die Vergussschicht ein. Dadurch kann der Innenraum des Vergussrahmens mit frischer Vergussmasse gefüllt werden, wobei die bereits vorhanden Vergussmasseschicht den Rahmen nach unten hin abdichtet und die frische, noch nicht ausgehärtete Vergussmasse am Auslaufen hindert.
Wie ersichtlich, weist der Vergussrahmen wenigstens zwei Öffnungen auf, nämlich eine seitliche in der Vergussschicht untergetauchte Öffnung, durch die beim Aufbringen der Vergussschicht Vergussmasse in den unteren Bereich des Innenraums des Vergussrahmens dringen kann, und eine oberseitige Öffnung zum Auffüllen des Vergussrahmens nach Aushärten oder wenigstens teilweise Verfestigen der zuvor aufgebrachten Vergussschicht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Vergussrahmen vier Füße auf, zwischen denen Durchgänge zum Einfließen von Vergussmasse ausgebildet sind. Der Vergussrahmen ist hier wiederum an seiner Oberseite offen. Er besteht vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material wie beispielsweise Kunststoff oder Keramik.
Der Vergussrahmen kann auch eine andere Anzahl Füße, z.B. drei, fünf 6, 7, 8 usw. haben. Zwischen einem oder mehreren Fußpaaren können zusätzlich zu dem Rahmen Stege ausgebildet sein.
Es ist möglich, die Vergussschicht und den Vergussrahmen durch eine entsprechend geformte Metallplatte abzudecken. Wenn diese zur Aufnahme des Vergussrahmens eine Tasche aufweist, kann sie im Wesentlichen vollflächig sowohl an der Vergussschicht als auch an dem Vergussrahmen anliegen. Die optionale Metallplatte bewirkt eine erhöhte Sicherheit insbesondere gegen Schadensfälle, die mit Feuereinwirkung einhergehen. Die Metallplatte ist mit der Vergussschicht vorzugsweise vollflächig verklebt.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Beschreibung, der Zeichnung oder von Ansprüchen. Die Beschreibung beschränkt sich auf wesentliche Aspekte der Erfindung und sonstiger Gegebenheiten. Es zeigen:

1 eine Baueinheit, in ausschnittsweiser schematisierter und perspektivischer Ansicht,
2 einen Teil der Baueinheit nach 1, in ausschnittsweiser Draufsicht (ohne Verguss),
3 eine ausschnittsweise perspektivische Darstellung von Teilen der Baueinheit und
4 bis 7 die Baueinheit in verschiedenen Herstellungsstadien jeweils, in ausschnittsweiser Schnittdarstellung.

In 1 ist eine beispielsweise zur Raumbeleuchtung geeignete Baueinheit 1 veranschaulicht. Zu der Baueinheit 1 gehört ein Aufnahmekörper 2, der hier als Kühlkörper ausgebildet ist und rückseitig Rippen 3 aufweist. Der Aufnahmekörper 3 weist an seiner in 1 oberen Vorderseite eine vorzugsweise ebene Wärmeeinleitungsfläche auf, die von einem Rand 4 umgeben ist. Der von dem Rand 4 umgrenzte Raum dient der Aufnahme eines Leuchtdiodenmoduls 5.
Zu dem Leuchtdiodenmodul 5 gehört ein vorzugsweise ebener plattenförmiger Basisträger 6, der zum Beispiel durch eine wärmeleitfähige Leiterplatte gebildet ist. Diese kann aus einem Kunststoffmaterial oder gegebenenfalls auch aus einem Metall, wie beispielsweise Aluminium, bestehen. Der Basisträger 6 ist aber, zumindest an seiner Oberseite, elektrisch isolierend ausgebildet, wozu er beispielsweise eine Aluminiumoxydschicht oder ein sonstiges Dielektrikum trägt. Auf diesem können, wie 2 zeigt, Leiterzüge 7, 8, 9, 10 angeordnet sein, die zum Beispiel der Stromversorgung von Halbleiterelementen 11, 12 dienen. Ein solches Halbleiterelement 11 kann beispielsweise eine einzelne Leuchtdiode mit einem Miniaturgehäuse 13 und einem Lichtaustrittsfenster 14 sein.
Das Halbleiterelement 9 kann Anschlüsse 15, 16 aufweisen, die durch geeignete Verbindungsmittel, wie beispielsweise Lötstellen, mit Leiterzügen 8, 9 verbunden sind. Durch geeignete Verschaltung der Leiterzüge 7, 8, 9, 10 und entsprechender Halbleiterelemente 11, 12 (sowie weiterer) wird eine Reihenschaltung möglichst vieler Halbleiterelemente 11, 12 (und weiterer) erreicht. Die Spannungsversorgung dieser Halbleiterelemente 11, 12 (und weiterer) kann dadurch bei einer relativ hohen Spannung von beispielsweise 400V, dabei aber niedrigen Strömen erfolgen. Bei der Ausführungsform nach 2 bilden die Leiterzüge 7, 10 die speisenden Leiterzüge zur Spannungszuführung. Entsprechend enden sie an einer Anschlusseinrichtung 17, bei der Leiter 18, 19 mit den Leiterzügen 7, 10 verbunden sind. Die Leiter 18, 19 können dazu mit entsprechenden Lötstellen 21, 22, wie sie aus 4 hervorgehen, mit den Leiterzügen 7, 10 verbunden sein. Die Leiter 18, 19 können Teil eines Strom zuführenden Litzenkabels 20 oder wenigstens jeweils ein isolierter Draht sein.
Zu der Anschlusseinrichtung 17 gehört außerdem ein Vergussrahmen 23, der aus einer auf den Basisträger 6 aufgebrachten Vergussschicht 24 aufragt. Dies ist aus 3 zu erkennen, die in erheblich vergrößerter Form die an der Anschlusseinrichtung 17 teilweise entfernte Vergussschicht 24 zeigt.
Die Vergussschicht 24 bedeckt, wie auch 1 erkennen lässt, vorzugsweise den gesamten Basisträger 6 mit Ausnahme der Halbleiterelemente 11, 12 bzw. deren Lichtaustrittsfenster. Die Vergussschicht 24 kann bedarfsweise ihrerseits durch ein Abdeckblech 25 bedeckt werden, dessen ringsum laufender Rand an den Rand 4 stößt. Das Abdeckblech 25 kann mit der Vergussschicht 24 flächenhaft verklebt sein, beispielsweise durch einen geeigneten Spalt füllenden Klebstoff. Alternativ kann das Abdeckblech 25 auf die noch nicht vollständig ausgehärtete Vergussschicht 24 aufgepresst worden sein, um mit dieser zu verkleben.
Das Abdeckblech 25 lässt Ausschnitte frei, durch die Licht der Halbleiterelemente 11, 12 usw. austreten kann. Ansonsten bedeckt es die Vergussschicht 24 vorzugsweise vollständig. Es überdeckt insbesondere auch die Anschlusseinrichtung 17.
Zur Aufnahme des über die Vergussschicht 24 hinaus ragenden Vergussrahmens 23 kann das Abdeckblech 25 eine entsprechend eingeformte Tasche 26 aufweisen. Ebenso kann es eine Sicke 27 für das Litzenkabel 20 aufweisen. Der Vergussrahmen 23 dient zur Vergrößerung der Schichtdicke der Vergussschicht 24 an der Anschlusseinrichtung 17. Der Vergussrahmen 23 besteht vorzugsweise aus einem elektrisch nicht leitenden und thermisch widerstandsfähigem Material, zum Beispiel Keramik oder aber auch einem geeigneten Kunststoff. Der Vergussrahmen 23 weist einen ringförmig geschlossenen, in der vorliegenden Ausführungsform rechteckig ausgebildeten Rand 28 auf, der eine zentrale Öffnung 29 umgibt. Der Rand 28 taucht in die Vergussschicht 24 ein. Die Höhe der Vergussschicht an dem Rand 24 ist in 3 durch eine gestrichelte Linie 30 bzw. 31 markiert. Der Vergussrahmen 23 weist mindestens eine weitere Öffnung 32 auf, die bei der vorliegenden Ausführungsform gemäß 3 als Durchgang zwischen zwei Füßen 33, 34 gebildet ist. Der Vergussrahmen 23 weist vorzugsweise weitere Füße 35, 36 auf.
Die Füße 33 bis 36 sind jeweils an den Ecken des rechteckigen Vergussrahmens 23 angeordnet. Mit ihnen steht der Vergussrahmen 23 auf dem Basisträger 6. Die Öffnung 29 ist vorzugsweise mittig über den Anschlussstellen der Leiter 18, 19 positioniert.
Zur Herstellung der Baueinheit wird vorzugsweise wie folgt vorgegangen:
Zunächst wird der Aufnahmekörper 2 mit den in Gebrauch normalerweise nach oben ragenden Rippen 3 nach unten positioniert und ein vorbereitetes Leuchtdiodenmodul 5 in die von dem Rand 4 umgebene Aufnahme bzw. Wanne gelegt. Die Leitung 20 kann schon angelötet sein oder kann nun angelötet oder auf andere Weise (crimpen) elektrisch leitend befestigt werden. In diesem Zustand umfasst das Leuchtdiodenmodul 5 den Basisträger 6 nebst Leiterzügen 7, 8, 9, 10, den darauf positionierten und an die Leiterzüge 7 bis 10 angeschlossenen Halbleiterelementen 11, 12 (und weitere) sowie das an die Leiterzüge 7, 10 angeschlossene Litzenkabel 20. An dem Halbleiterelementen 11, 12 können optische Elemente, wie beispielsweise eine Linse 37, befestigt sein. Es wird nun an der Anschlusseinrichtung 17 der Vergussrahmen 23 aufgesetzt wie es 4 zeigt. Im nächsten Schritt wird Vergussmasse auf den Basisträger 6 gegeben, um gemäß 5 die Vergussschicht 24 zu erzeugen. Diese bedeckt die von dem Basisträger 6 gebildete Leiterplatte völlig und sichert das Leuchtdiodenmodul 5 an den Aufnahmekörper 2. Die Vergussmasse steigt in dem von den Vergussrahmen 23 umgrenzten Innenraum auf gleiche Höhe wie außerhalb des Vergussrahmens 23, wie es in 5 durch gestrichelte Linien 30, 31 angedeutet ist. Die Vergussmasse umschließt den Rand 28 dabei an allen Seiten. Ist dies geschehen, härtet die Vergussschicht 24 zunächst wenigstens teilweise aus, zumindest bis sie nicht mehr fließfähig ist und z.B. eine Geleeartige Konsistenz hat. In diesem Zustand wird die teilweise fertig gestellte Baueinheit dem nächsten Produktionsschritt nach 6 zugeführt. Es wird nun durch die Öffnung 29 zusätzliche Vergussmasse in den Vergussrahmen 23 eingefüllt, so dass die Füllhöhe innerhalb des Vergussrahmens 23 deutlich größer ist als die Dicke der Vergussschicht 24 außerhalb des Vergussrahmens 23. Die Anschlusseinrichtung 17 wird sicher eingeschlossen. Vorzugsweise wird der Vergussrahmen 23 ganz mit Vergussmasse ausgefüllt. In 6 ist der Rand 28 an einer dem Betrachter zugewandten Stelle unterbrochen, um die Füllhöhe der Vergussschicht 24 innerhalb des Vergussrahmens 23 zu markieren.
In einem nächsten und letzen Schritt wird das Abdeckblech 25 aufgebracht, wie es 7 zeigt. Seine Tasche 26 fügt sich dabei über die von dem Vergussrahmen 23 gebildete Erhöhung. Ist die Vergussschicht 24 noch nicht ausgehärtet, sondern noch haftfähig, kann dadurch die Verklebung mit dem Abdeckblech 25 hergestellt werden. Alternativ kann das Abdeckblech 25 auch durch eine Klebstoffzwischenschicht an der Vergussschicht 24 gesichert werden.
Abweichend von der vorstehend beschriebenen Herstellung ist es auch möglich, die Vergussschicht 24 auf den Basisträger 6 aufzubringen bevor der Vergussrahmen 23 aufgesetzt wird. Dieser wird dann bei noch flüssiger Vergussmasse an der Anschlusseinrichtung 17 positioniert, wonach das zumindest teilweise Aushärten der Vergussschicht 24 bewirkt wird.
Die Vergussschicht 24 kann eine auf Epoxydharz, Polyurethan, Silicon, Polyester oder einem anderen duroplastischen oder thermoplastischen elektrisch isolierenden Stoff basierende oder anderweitige Masse sein, die vorzugsweise durch Vernetzung aushärtet und duroplastische Eigenschaften hat, so dass sie bei Feuereinwirkung nicht schmilzt.
Bei der vorstehenden Beschreibung ist davon ausgegangen worden, dass der Vergussrahmen 23 ohne gesonderte Befestigung auf dem Basisträger 6 steht und durch die Vergussschicht 24 gehalten wird. Es ist aber zweckmäßig, den Vergussrahmen 23 gesondert an dem Basisträger 6 zu befestigen. Z.B. können die Stirnflächen der Füße 33-36 vor Aufbringen der Vergussschicht 24 mit dem Basisträger 6 verklebt werden. Alternativ können die Füße 33-36 oder sich von ihren Stirnseiten weg ersteckende Stifte im Presssitz in Öffnungen des Basisträgers eingepresst werden.
Baueinheiten 1, die nicht mit Sicherheitskleinspannung betrieben werden und beispielsweise zur Raumbeleuchtung dienen, können eine sehr flache Bauform erhalten, die dennoch hohen Sicherheitsstandard genügt, wenn auf einem entsprechenden Basisträger 6, der die Halbleiterelemente 11, 12 trägt, eine Vergussschicht 24 angebracht wird, deren Dicke an der Anschlusseinrichtung 17 erhöht ist. Dazu dient ein Vergussrahmen, der die Anschlusseinrichtung 17 umgibt. Der Vergussrahmen 23 ist wenigstens oben und seitlich offen, wobei seine Wände in die Vergussschicht 24 tauchen. Nach zumindest teilweisem Aushärten derselben kann der Vergussrahmen 23 von oben her nachvergossen werden, wobei die Vergussmasse seitlich nicht austreten kann. Diese Vorgehensweise erbringt an einer besonders zu schützenden Stelle, wie beispielsweise einer Anschlusseinrichtung 17, eine dicke und zuverlässige Abdeckung. Ist der Vergussrahmen 23 aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material gefertigt, verhindert er außerdem sicher den elektrischen Kontakt einer optional vorsehbaren Abdeckplatte 25 mit spannungsführenden Teilen.
Bezugszeichenliste

1: Baueinheit
2: Aufnahmekörper
3: Rippen
4: Rand
5: Leuchtdiodenmodul
6: Basisträger
7,8,9,10: Leiterzüge
11,12: Halbleiterelemente
13: Miniaturgehäuse
14: Lichtaustrittsfenster
15,16: Anschlüsse
17: Anschlusseinrichtung
18,19: Leiter
20: Litzenkabel
21,22: Lötstellen
23: Vergussrahmen
24: Vergussschicht
25: Abdeckblech
26: Tasche
27: Sicke
28: Rand
29: Öffnung
30,31: Linie zur Markierung der Eintauchtiefe des Rands 28 in die Vergussschicht 24
32: Öffnung
33-36: Füße
37: Linse

Claims

Baueinheit (1): mit einem Basisträger (6), mindestens einem Halbleiterelement (11, 12), das auf dem Basisträger (6) angeordnet ist, wenigstens einer Leiterbahn (7, 8, 9, 10) oder Leitern, die auf dem Basisträger (6) angeordnet sind und zur Spannungsversorgung des Halbleiterelements (11, 12) dienen, wobei die wenigstens eine Leiterbahn (7, 8, 9, 10) sich zu einer Anschlusseinrichtung (17) erstreckt, die auf dem Basisträger (6) angeordnet und mit dieser betriebsmäßig verbunden ist, einem Vergussrahmen (23), der auf dem Basisträger (6) angeordnet ist und die Anschlusseinrichtung (17) überspannt, wobei der Basisträger (6) und der Vergussrahmen (23) wenigstens teilweise von einer elektrisch isolierenden Vergussschicht (24) eingeschlossen sind, die aus einer Vergussmasse ausgebildet ist, um die wenigstens eine Leiterbahn (7, 8, 9, 10) zu isolieren, wobei der Vergussrahmen (23) einen Rand (28), der die Vergussschicht (24) überragt, und eine in einen Innenraum führende Öffnung (29) aufweist, wobei der Innenraum bis zu einem Niveau mit Vergussmasse gefüllt ist, das höher ist als die umgebende Vergussmasse, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergussrahmen (23) in der Vergussschicht (24) angeordnete Füße (33, 34, 35, 36) aufweist.
Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (28) ringsum geschlossen ist.
Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der der Rand (28) an seinem gesamten Umfang in die Vergussschicht (24) eintaucht.
Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Vergussrahmen (28) an seiner dem Basisträger (6) zugewandten Seite wenigstens eine Öffnung (32) aufweist, die in der Vergussschicht (24) angeordnet ist.
Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergussrahmen (23) an seiner Oberseite eine offene Öffnung (29) aufweist.
Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergussrahmen (23) aus einem elektrisch isolierenden Material besteht.
Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussschicht (24) und der Vergussrahmen (23) mit einer Abdeckplatte (25) versehen sind, die eine Vertiefung (27) zur Aufnahme des Vergussrahmens (23) aufweist.
Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleiterelement (11, 12) zur Lichtabgabe eingerichtet ist.
Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbleiterelement (11) mit einer Linse (37) versehen ist.
Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusseinrichtung (17) mindestens eine Anschlussstelle (21, 22) aufweist, an der eine Stromzuführungsleitung (20) mit einer der Leiterbahnen (7, 10) elektrisch verbunden ist.
Baueinheit (1): mit einem Basisträger (6), mindestens einem Halbleiterelement (11, 12), das auf dem Basisträger (6) angeordnet ist, wenigstens einer Leiterbahn (7, 8, 9, 10) oder Leitern, die auf dem Basisträger (6) angeordnet sind und zur Spannungsversorgung des Halbleiterelements (11, 12) dienen, wobei die wenigstens eine Leiterbahn (7, 8, 9, 10) sich zu einer Anschlusseinrichtung (17) erstreckt, die auf dem Basisträger (6) angeordnet und mit dieser betriebsmäßig verbunden ist, einem Vergussrahmen (23), der auf dem Basisträger (6) angeordnet ist und die Anschlusseinrichtung (17) überspannt, wobei der Basisträger (6) und der Vergussrahmen (23) wenigstens teilweise von einer elektrisch isolierenden Vergussschicht (24) eingeschlossen sind, die aus einer Vergussmasse ausgebildet ist, um die wenigstens eine Leiterbahn (7, 8, 9, 10) zu isolieren, wobei der Vergussrahmen (23) einen Rand (28), der die Vergussschicht (24) überragt, und eine in einen Innenraum führende Öffnung (29) aufweist, wobei der Innenraum bis zu einem Niveau mit Vergussmasse gefüllt ist, das höher ist als die umgebende Vergussmasse, wobei die Vergussschicht (24) und der Vergussrahmen (23) mit einer Abdeckplatte (25) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckplatte (25) eine Vertiefung (27) zur Aufnahme des Vergussrahmens (23) aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Baueinheit (1) mit einem Basisträgers (6), der mindestens ein Halbleiterelement (11) und Leiterbahnen (7, 10) zur Spannungsversorgung des Halbleiterelements (11) trägt und auf dem eine Anschlusseinrichtung (17) zur Stromeinspeisung in zumindest eine der Leiterbahnen (7, 10) angeordnet ist, wobei zu dem Verfahren gehört: Das Aufsetzen eines Vergussrahmens (23) auf den Basisträger (6) an der Anschlusseinrichtung (17), das Aufbringen einer Vergussschicht (24) auf den Basisträger (6), wenigstens teilweises Aushärten der Vergussschicht (24) und das Füllen des Vergussrahmens mit zusätzlicher Vergussmasse sowie Aushärten der zusätzlichen Vergussmasse, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergussrahmen (23) nach dem Aufbringen der Vergussschicht (24) jedoch vor dem Aushärten derselben auf den Basisträger (6) aufgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aushärten der in den Vergussrahmen (23) eingefüllten Vergussmasse auf die Vergussschicht (24) und den Vergussrahmen (23) eine Abdeckplatte (25) angebracht wird, die die Vergussschicht (24) und den Vergussrahmen (23) überdeckt.
Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Baueinheit (1) mit einem Basisträgers (6), der mindestens ein Halbleiterelement (11) und Leiterbahnen (7, 10) zur Spannungsversorgung des Halbleiterelements (11) trägt und auf dem eine Anschlusseinrichtung (17) zur Stromeinspeisung in zumindest eine der Leiterbahnen (7, 10) angeordnet ist, wobei zu dem Verfahren gehört: Das Aufsetzen eines Vergussrahmens (23) auf den Basisträger (6) an der Anschlusseinrichtung (17), wobei der Vergussrahmen (23) Füße (33, 34, 35, 36) aufweist, das Aufbringen einer Vergussschicht (24) auf den Basisträger (6), so dass die Füße (33, 34, 35, 36) in der Vergussschicht (24) angeordnet sind, wenigstens teilweises Aushärten der Vergussschicht (24) und das Füllen des Vergussrahmens mit zusätzlicher Vergussmasse sowie Aushärten der zusätzlichen Vergussmasse.