DE102011005926A1

DE102011005926A1 - Beleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE102011005926A1
Application number: DE102011005926A
Authority: DE
Inventors: Peter Frey; Gerhard Behr; Christian Meier
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2011-03-23
Filing date: 2011-03-23
Publication date: 2012-09-27
Also published as: WO2012126894A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung mit mindestens einer Halbleiterlichtquellenanordnung, die auf einem als Wärmesenke ausgebildeten Träger montiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung mit mindestens einer auf einer Warmesenke montierten Halbleiterlichtquellenanordnung und Fahrzeugscheinwerfer, die mit mindestens einer derartigen Beleuchtungseinrichtung ausgestattet sind.
I. Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Nachstehend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
1 Eine Vorderansicht einer Beleuchtungseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung
2 Eine Rückansicht der in 1 abgebildeten Beleuchtungseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung
3 Eine Vorderansicht einer Beleuchtungseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung
4 Eine Rückansicht der in 3 abgebildeten Beleuchtungseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung
5 Eine Vorderansicht einer Beleuchtungseinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung
6 Eine Rückansicht der in 5 abgebildeten Beleuchtungseinrichtung gemaß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung
7 Eine Rückansicht der in 5 abgebildeten Beleuchtungseinrichtung gemäß einem vierten Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung
8 Eine Vorderansicht einer Beleuchtungseinrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung
9 Eine Rückansicht der in 8 abgebildeten Beleuchtungseinrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung
10 Eine Draufsicht auf die Oberseite einer Beleuchtungseinrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung
11 Eine Draufsicht auf die Oberseite einer Beleuchtungseinrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung
12 Eine vergroßerte, ausschnittweise Darstellung der in 11 abgebildeten Beleuchtungseinrichtung
13 Eine Draufsicht auf die Oberseite einer Beleuchtungseinrichtung gemäß dem achten Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung
14 Eine vergrößerte, ausschnittweise Darstellung der in 13 abgebildeten Beleuchtungseinrichtung
15 Eine Draufsicht auf die Unterseite der in 13 abgebildeten Beleuchtungseinrichtung
16 Eine Draufsicht auf die Oberseite einer Beleuchtungseinrichtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung
17 Eine Draufsicht auf die Unterseite der in 16 abgebildeten Beleuchtungseinrichtung
18 Eine Darstellung des Kontaktclips der in den 16 und 17 abgebildeten Beleuchtungseinrichtung
Erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung
Die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in den 1 und 2 dargestellt. Sie besitzt einen hohlen, rohrartig ausgebildeten Kühlkörper 1 aus Metall mit offenen Stirnseiten. An der äußeren Mantelfläche des Kühlkorpers 1 sind zahlreiche Kühlrippen 10 angebracht. Der Kühlkörper 1 und seine Kuhlrippen 10 sind einteilig, als Aluminiumdruckgussteil ausgebildet. An einer ersten Stirnseite 12 des Kühlkorpers 1 sind zwei als Wärmesenken ausgebildete Trager 110, 120 für jeweils eine Halbleiterlichtquellenanordnung unmittelbar nebeneinander angeordnet. An der zweiten Stirnseite 13 des Kuhlkorpers 1 ist ein Lüfter 14 angeordnet. Die Rotationsachse des mit Rotorblättern 141 versehenen Lüfterrades 140 verläuft in der Symmetrieachse bzw. Rohrachse des Kühlkörpers 1. Der Lüfter 14 belüftet den Innenraum des Kühlkörpers 1, in dem eine Elektronik (nicht abgebildet), insbesondere Treiberschaltung, zum Betrieb der auf den Trägern 110, 120 montierten zwei Halbleiterlichtquellenanordnungen angeordnet ist. Auf einer ersten Oberfläche 111 des ersten Trägers 110, die auf einer von der zweiten Wärmesenke 120 abgewandten Seite des ersten Trägers 110 (Oberseite des ersten Trägers 110 in 1) liegt, ist ein erster Leiterrahmen (Leadframe) 112 montiert. Der erste Leiterrahmen 112 weist ein rechteckiges Fenster 1120 auf, in dem die erste Halbleiterlichtquellenanordnung (in 1 nicht dargestellt) oberflächenmontiert auf dem ersten Träger 110 fixiert ist. Der erste Leiterrahmen 112 erstreckt sich bis zur ersten Stirnseite 12 des Kühlkörpers 1 und ist mit einem ersten elektrischen Stecker 1121 versehen. Der erste Leiterrahmen 112 und der erste elektrische Stecker 1121 stellen elektrische Verbindungen zwischen den Halbleiterlichtquellen der ersten Halbleiterlichtquellenanordnung und der im Innenraum des Kühlkörpers 1 angeordneten Elektronik her. Der erste Trager 110 mit dem darauf fixierten ersten Leiterrahmen 112, dem ersten elektrischen Stecker 1121 und der ersten Halbleiterlichtquellenanordnung bildet eine modulare Baueinheit, die durch eine Steckverbindung mechanisch mit dem Kühlkörper 1 und elektrisch mit der im Innenraum des Kühlkorpers 1 angeordneten Elektronik verbunden ist. Der zweite Träger 120 ist analog zum ersten Träger 110 aufgebaut. Auf einer ersten Oberfläche 121 des zweiten Trägers 120, die auf einer von dem ersten Träger 110 abgewandten Seite des zweiten Trägers 120 (Unterseite des zweiten Trägers 120 in 1) liegt, ist ein zweiter Leiterrahmen (Leadframe) montiert. Der zweite Leiterrahmen weist ein rechteckiges Fenster auf, in dem die zweite Halbleiterlichtquellenanordnung (in 1 nicht dargestellt) oberflachenmontiert auf dem zweiten Träger 120 fixiert ist. Der zweite Leiterrahmen erstreckt sich bis zur ersten Stirnseite 12 des Kühlkörpers 1 und ist mit einem zweiten elektrischen Stecker versehen. Der zweite Leiterrahmen und der zweite elektrische Stecker stellen elektrische Verbindungen zwischen den Halbleiterlichtquellen der zweiten Halbleiterlichtquellenanordnung und der im Innenraum des Kühlkörpers 1 angeordneten Elektronik her. Der zweite Träger mit dem darauf fixierten zweiten Leiterrahmen, dem zweiten elektrischen Stecker und der zweiten Halbleiterlichtquellenanordnung bildet eine modulare Baueinheit, die durch eine Steckverbindung mechanisch mit dem Kühlkörper 1 und elektrisch mit der im Innenraum des Kühlkörpers 1 angeordneten Elektronik verbunden ist. Die beiden Träger 110, 120 bestehen aus Metall, beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium und sind thermisch an den Kühlkörper 1 gekoppelt, um die von den Halbleiterlichtquellenanordnungen generierte Wärme uber den Kühlkörper 1 und mittels des Lüfters 14 an die Umgebung abzuführen. Der Kühlkörper 1 und der Lüfter 14 dienen außerdem auch zur Kuhlung der im Innenraum des Kühlkörpers 1 angeordneten Elektronik. Die auf den Trägern 110, 120 montierten Halbleiterlichtquellenanordnungen sind schematisch in den 10 bis 17 dargestellt. Die auf der Oberfläche 111 des ersten Trägers 110 in dem Fenster 1120 des ersten Leiterrahmens 112 montierte erste Halbleiterlichtquellenanordnung umfasst fünf auf einer Metallkernplatine angeordnete Leuchtdiodenchips, die während ihres Betriebs weißes Licht emittieren. Die auf der Oberfläche 121 des zweiten Trägers 120 in dem Fenster des zweiten Leiterrahmens montierte zweite Halbleiterlichtquellenanordnung umfasst nur drei auf einer Metallkernplatine angeordnete Leuchtdiodenchips, die wahrend ihres Betriebs ebenfalls weißes Licht emittieren. Mit Hilfe der beiden Halbleiterlichtquellenanordnungen können beim Einsatz der Beleuchtungseinrichtung in einem Fahrzeugscheinwerfer unterschiedliche Beleuchtungsfunktionen, wie beispielsweise Tagfahrlicht, Abblendlicht, Fernlicht, Nebellicht, Positionslicht etc. verwirklicht werden. An der ersten Stirnseite 12 des Kühlkörpers 1 sind drei in einer gemeinsamen Ebene liegende Befestigungslöcher 16 vorgesehen, die zur räumlichen Ausrichtung und Montage der Beleuchtungseinrichtung in einem Fahrzeugscheinwerfer dienen. Die Anordnung der drei Befestigungslöcher 16 legt insbesondere die räumliche Ausrichtung der Halbleiterlichtquellenanordnungen in Bezug auf die Reflektorflächen des Fahrzeugscheinwerfers fest.
Die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt die Vorteile eines modularen Aufbaus. Das heißt, es können auf einfache Weise mittels Steckverbindung unterschiedlich ausgebildete Wärmesenken 110, 120 mit unterschiedlich geformten Oberflächen 111, 121 und unterschiedlich ausgefuhrten Halbleiterlichtquellenanordnungen an dem Kuhlkörper 1, dem Lufter 14 und der im Innenraum des Kühlkorpers 1 angeordneten Elektronik montiert werden, um die Beleuchtungsfunktionen an die Wünsche des Anwenders anzupassen. Außerdem ist mittels Leiterrahmen und Stecker eine einfache elektrische Kontaktierung zwischen den Halbleiterlichtquellenanordnung und der Elektronik möglich. Kühlkorper 1, Lüfter 14 und Träger 110, 120 bilden ferner ein optimales Kühlsystem fur die Halbleiterlichtquellenanordnungen und die Elektronik zum Betrieb der Halbleiterlichtquellenanordnungen.
Zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung
Die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in den 3 und 4 dargestellt. Sie besitzt ein zylindrisches Gehause 2 aus Metall mit einer Mantelfläche 20 und einer ersten Stirnseite 21 sowie einer zweiten Stirnseite. Die Mantelfläche 20 und die erste Stirnseite 21 sind einteilig ausgeführt und bilden ein topfartiges oder haubenartiges Gefäß. Die zweite Stirnseite des Gehäuses 2 wird von einer Metallplatte 22 aus Aluminium gebildet, die als Montageplatte 22 für einen als Wärmesenke für zwei Halbleiterlichtquellenanordnungen 23 dienenden Träger 24 ausgefuhrt ist. Der Träger 24 ist mittels Schrauben 241 an der Metallplatte 22 fixiert, erstreckt sich in den Innenraum des Gehäuses 2 und ragt durch einen passgerechten Durchbruch in der ersten Stirnseite 21 aus den Innenraum des Gehauses 2 heraus. In der Darstellung der 3 und 4 bildet die erste Stirnseite 21 die Vorderseite und die Metallplatte 22 die Rückseite der Beleuchtungseinrichtung bzw. des Gehäuses 2 der Beleuchtungseinrichtung. Der metallische Träger 24 besitzt zwei einander gegenüberliegende Seiten, auf deren Oberfläche jeweils eine der beiden Halbleiterlichtquellenanordnungen 23 montiert ist. Die beiden vorgenannten Seiten des Tragers 24 bilden in den 3 und 4 die Oberseite und Unterseite des Trägers 24. An seinem Rand ist der außerhalb des Gehäuses 2 angeordnete Abschnitt des Trägers 24 mit einer Vielzahl von Kühlrippen 240 ausgestattet. Die beiden Halbleiterlichtquellenanordnungen 23 sind jeweils als Leuchtdiodenchips ausgeführt, die während ihres Betriebs weißes Licht erzeugen. Die Halbleiterlichtquellenanordnungen 23 sind jeweils über elektrische Zuleitungen (nicht abgebildet) mit einer im Innenraum des Gehäuses 2 angeordneten Elektronik zum Betrieb der Halbleiterlichtquellenanordnungen 23 verbunden. Diese Zuleitungen können beispielsweise als Kabel, Leiterbahnen auf dem Träger 24, Leiterrahmen (Leadframe) oder als bedruckte Leiterbahn (sogenannte Flexfoil) ausgeführt sein. Der metallische Träger 24 und das metallische Gehäuse 2 können dabei beispielsweise die Anbindung der Halbleiterlichtquellenanordnungen 23 an ein internes Massebezugspotenzial der Elektronik übernehmen. Die Metallplatte 22 weist drei entlang ihres Randes angeordnete Befestigungslöcher 25 auf, die zur Befestigung der Beleuchtungseinrichtung in einem Fahrzeugscheinwerfer dienen. In der Mantelfläche 20 und in der Stirnseite 21 des Gehauses 2 sind Vorsprünge 26 oder Nuten 27 vorgesehen, die eine Codierung und Festlegung einer eindeutigen Einbaulage der Beleuchtungseinrichtung im Reflektor eines Fahrzeugscheinwerfers erlauben.
Die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung bietet die Vorteile eines geschlossenen, metallischen Gehäuses zum Schutz und zur elektromagnetischen Abschirmung der Elektronik. Ferner kann über das metallische Gehäuse 2 und den metallischen Träger 24 eine Masseanbindung der Halbleiterlichtquellenanordnungen 23 erfolgen.
Drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung
Die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in den 5 und 6 dargestellt. Sie besitzt einen mit Kühlrippen 30 ausgestatteten metallischen Kühlkörper 3 und ein am Kühlkorper 3 fixiertes Gehäuse 31, in dem eine Elektronik zum Betrieb von zwei Halbleiterlichtquellenanordnungen angeordnet ist. Das Gehäuse 31 besteht vorzugsweise ebenfalls aus Metall. Eine Seitenwand des Gehäuses 31 liegt an einer Kühlrippe 30 des Kühlkörpers 3 an oder wird von einer Kühlrippe des Kühlkörpers gebildet. Der Kühlkörper 3 und das Gehäuse 31 formen eine gemeinsame Oberfläche 32, auf der ein als Wärmesenke ausgebildeter metallischer Träger 33 für zwei Halbleiterlichtquellenanordnungen (in den 5 und 6 nicht abgebildet) befestigt ist. Der metallische Träger 33 besitzt auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten angeordnete Oberflächen, auf der jeweils ein Leiterrahmen 34 zur elektrischen Kontaktierung jeweils einer der beiden vorgenannten Halbleiterlichtquellenanordnungen montiert ist. In der Darstellung der 5 sind diese Oberflächen auf der Ober- und Unterseite des Trägers 33 angeordnet. Die erste Halbleiterlichtquellenanordnung ist in einem Fenster 340 des ersten Leiterrahmens 34 auf der Oberseite des metallischen Trägers 33 montiert, während die zweite Halbleiterlichtquellenanordnung in einem Fenster des zweiten Leiterrahmens auf der Unterseite des metallischen Tragers 33 montiert ist. Beide Leiterrahmen 34 sind mit einem im Gehäuse 31 integrierten Stecker 35 verbunden, der seinerseits mit Kontakten auf einer Montageplatine 36 im Innenraum des Gehäuses 31 verbunden ist, auf der die Elektronik zum Betrieb der Halbleiterlichtquellenanordnungen angeordnet ist. Die Halbleiterlichtquellenanordnungen sind daher über den jeweiligen ersten oder zweiten Leiterrahmen 34 und über den Stecker 35 mit der im Innenraum des Gehäuses 31 auf der Montageplatine 36 angeordneten Elektronik (nicht abgebildet) elektrisch leitend verbunden. Eine separate Ansteuerung der beiden Halbleiterlichtquellenanordnungen ist über unterschiedliche Kontakte des Steckers 35 möglich. Ein weiterer Stecker 37 ist als elektrischer Anschluss der Beleuchtungseinrichtung ausgebildet, über den die Elektronik und somit auch die Halbleiterlichtquellenanordnungen mit elektrischer Energie versorgt werden. Der weiterer Stecker 37 ist beispielsweise für ein Anschlusskabel über eine offene Seite des Gehäuses 31 oder über eine Aussparung im Gehäuse zugänglich. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Gehäuse 31 mit der Elektronik seitlich am Kühlkörper 3 befestigt.
Viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung
Die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in 7 dargestellt. Sie ist weitgehend identisch zu der Beleuchtungseinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Die Beleuchtungseinrichtung gemaß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich nur dadurch von der Beleuchtungseinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, dass bei der Beleuchtungseinrichtung gemäß dem vierten Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung das Gehäuse 31 mit der Elektronik in einer Aussparung zwischen den Kühlrippen 30 des Kühlkörpers 3 angeordnet ist. Daher wurden in den 5 bis 7 für identische Teile beider Ausführungsbeispiele dieselben Bezugszeichen verwendet.
Die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzen die Vorteile eines modularen Aufbaus. Das heißt, es können auf einfache Weise mittels Steckverbindung unterschiedlich ausgebildete Träger 34 mit unterschiedlich geformten Oberflächen und unterschiedlich ausgeführten Halbleiterlichtquellenanordnungen an dem Kühlkörper 3 und der im Innenraum des Kühlkörpers 3 angeordneten Elektronik montiert werden, um die Beleuchtungsfunktionen an die Wünsche des Anwenders anzupassen. Außerdem ist mittels Leiterrahmen und Stecker eine einfache elektrische Kontaktierung zwischen den Halbleiterlichtquellenanordnung und der Elektronik möglich. Der metallische Träger 33 bildet ferner durch seine thermische Kopplung an den Kühlkörper 3 eine gute Wärmeableitung für die von den Halbleiterlichtquellenanordnungen der Beleuchtungseinrichtungen gemäß dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel erzeugten Warme. Ebenso wird durch den Kühlkörper 3 auch die im Gehause 31 angeordnete Elektronik gekühlt.
Funftes Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung
Die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in den 8 und 9 dargestellt. Sie besitzt einen als Wärmesenke ausgebildeten metallischen Träger 8 für zwei Halbleiterlichtquellenanordnungen (in den 8 und 9 nicht abgebildet) und eine im Innenraum eines Gehäuses 800 angeordnete Elektronik zum Betrieb dieser Halbleiterlichtquellenanordnungen. Der metallische Träger 8 weist einen flanschartig ausgebildeten ersten Abschnitt 81 mit einer Oberflache an einer Vorderseite 810 auf, von der ein saulenartig ausgebildeter zweiter Abschnitt 82 des metallischen Trägers 8 absteht. Die beiden Halbleiterlichtquellenanordnungen sind jeweils auf einer Oberfläche montierte, die auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten 821, 822 des saulenartig ausgebildeten zweiten Abschnitts 82 des Trägers 8 liegen. Die vorgenannten Seiten 821, 822 bilden in der Darstellung der 8 die Oberseite 821 und die Unterseite 822 des säulenartigen zweiten Abschnitts 82 des metallischen Trägers 8. Auf der ersten Seite 821 des säulenartigen zweiten Abschnitts 82 des Trägers 8 ist ein erster Leiterrahmen (Leadframe) 823 angeordnet, der mit einem rechteckigen Fenster 824 ausgestattet ist. Im Bereich dieses Fensters 824 ist die erste Halbleiterlichtquellenanordnung angeordnet und auf der Oberfläche des saulenartigen zweiten Abschnitts 82 des Tragers 8 montiert. Der erste Leiterrahmen 823 weist Leiterbahnen (nicht abgebildet) auf, die eine elektrische Verbindung zwischen der im Fenster 824 angeordneten Halbleiterlichtquellenanordnung und der im Gehause 800 angeordneten Elektronik herstellen. Vollkommen analog dazu ist auf der zweiten Seite 822 des säulenartigen zweiten Abschnitts 82 des Trägers 8 ein zweiter Leiterrahmen (nicht sichtbar in 8 und 9) angeordnet, der ebenfalls mit einem rechteckigen Fenster ausgestattet ist. Im Bereich dieses Fensters ist die zweite Halbleiterlichtquellenanordnung angeordnet und auf der Oberfläche des säulenartigen zweiten Abschnitts 82 des Trägers 8 montiert. Der zweite Leiterrahmen weist Leiterbahnen (nicht abgebildet) auf, die eine elektrische Verbindung zwischen der im Fenster des zweiten Leiterrahmens angeordneten zweiten Halbleiterlichtquellenanordnung und der im Gehäuse 800 angeordneten Elektronik herstellen. Die im Gehause 800 eingeschlossene Elektronik dient zum Betrieb beider Halbleiterlichtquellenanordnungen. Aufgrund der separaten Leiterrahmen ist ein Betrieb der beiden Halbleiterlichtquellenanordnungen unabhängig voneinander möglich. Die Halbleiterlichtquellenanordnungen sind beispielsweise als Leuchtdiodenchips ausgebildet, wie beispielsweise in den 10 bis 17 schematisch dargestellt ist. Das Gehäuse 800 für die Elektronik und somit auch die Elektronik selbst sind am Fuß des säulenartigen zweiten Abschnitts 82 auf der Oberfläche an der Vorderseite 810 des flanschartigen ersten Abschnitts 81 des metallischen Trägers 8 angeordnet. Der flanschartige erste Abschnitt 81 des metallischen Trägers 8 weist an seiner Rückseite 811 zwei Stecker 83, 84 auf, die als elektrische Anschlüsse der Beleuchtungseinrichtung ausgebildet sind und zur Stromversorgung der Elektronik und der Halbleiterlichtquellenanordnungen dienen. Mittels dieser beiden Stecker 83, 84 ist auch eine Stromversorgung der beiden Halbleiterlichtquellenanordnungen unabhängig voneinander möglich. Der flanschartige erste Abschnitt 81 des metallischen Trägers 8 weist an seiner Vorderseite 810 drei in einer gemeinsamen Ebene liegende Befestigungslocher 85 auf, die zur räumlichen Ausrichtung und Montage der Beleuchtungseinrichtung in einem Fahrzeugscheinwerfer dienen.
Die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung hat die nachstehenden Vorteile. Sie besitzt einen kompakten räumlichen Aufbau, da die Elektronik unmittelbar auf der Oberfläche an der Vorderseite des flanschartigen ersten Abschnitts 81 am Fuß des säulenartigen zweiten Abschnitts 82 des metallischen Tragers 8 angeordnet ist. Der flanschartig ausgebildete erste Abschnitt 81 des metallischen Trägers 8 besitzt große Oberflächen, die hervorragend zur Kühlung der Elektronik und aufgrund der thermischen Kopplung zwischen den beiden Abschnitten 81, 82 des Trägers 8 auch zur Kühlung der der beiden Halbleiterlichtquellenanordnungen geeignet sind. Außerdem ist mittels der Leiterrahmen und der Stecker eine einfache elektrische Kontaktierung der Halbleiterlichtquellenanordnung und der Elektronik möglich.
Sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung
Die Beleuchtungseinrichtung gemaß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in 10 dargestellt. Sie besitzt einen als Warmesenke ausgebildeten metallischen Träger 9, auf dessen Oberfläche zwei Halbleiterlichtquellenanordnungen montiert sind. Eine erste Halbleiterlichtquellenanordnung 900 ist auf einer Oberfläche an einer ersten Seite 91 des metallischen Trägers 9, welche in 10 seine Oberseite bildet, montiert. Die zweite Halbleiterlichtquellenanordnung (nicht abgebildet) ist auf einer Oberfläche an einer zweiten gegenüberliegenden Seite 92 des metallischen Trägers 9, welche in 10 seine Unterseite bildet, montiert. Die Halbleiterlichtquellenanordnungen 900 sind jeweils als drei reihenweise auf einer Metallkernplatine angeordneten Leuchtdiodenchips ausgebildet, die während ihres Betriebs weißes Licht emittieren. Die elektrische Kontaktierung der ersten Halbleiterlichtquellenanordnung 900 erfolgt mittels eines ersten Kontaktteils 93, das als Kunststoffklipp ausgebildet ist und mechanisch mit Klemmsitz auf dem metallischen Träger 9 auf seiner ersten Seite 91 fixiert ist. Der erste Kunststoffklipp 93 weist elektrische Kontakte 930 auf, die durch Bonden mit elektrischen Kontakten der ersten Halbleiterlichtquellenanordnung 900 elektrisch leitend verbunden sind. Die elektrischen Kontakte 930 des ersten Kunststoffklipps 93 sind ferner über elektrische Anschlusskabel (nicht abgebildet), die in einer rinnenartigen Vertiefung 910 an der ersten Seite 91 des metallischen Trägers 9 verlaufen, mit einer Elektronik (nicht abgebildet) zum Betrieb der Halbleiterlichtquellenanordnung 900 verbunden. Analog dazu erfolgt die elektrische Kontaktierung der zweiten Halbleiterlichtquellenanordnung mittels eines zweiten Kontaktteils 94, das ebenfalls als Kunststoffklipp ausgebildet ist und mechanisch mit Klemmsitz auf dem metallischen Träger 9 auf seiner zweiten Seite 92 fixiert ist. Der zweite Kunststoffklipp 94 weist elektrische Kontakte auf, die durch Bonden mit elektrischen Kontakten der zweiten Halbleiterlichtquellenanordnung elektrisch leitend verbunden sind. Die elektrischen Kontakte des zweiten Kunststoffklipps 94 sind ferner über elektrische Anschlusskabel (nicht abgebildet), die in einer rinnenartigen Vertiefung an der zweiten Seite 92 des metallischen Trägers 9 verlaufen, mit einer Elektronik (nicht abgebildet) zum Betrieb der Halbleiterlichtquellenanordnung verbunden. Die zweite Halbleiterlichtquellenanordnung ist identisch zur ersten Halbleiterlichtquellenanordnung 900 ausgebildet. Der Träger 9 kann auf einem Kühlkörper gemäß einem der in den 1, 3, 5 oder 8 abgebildeten Beleuchtungseinrichtungen fixiert sein.
Die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung bietet den Vorteil einer besonders einfachen elektrischen Kontaktierung der Halbleiterlichtquellenanordnungen mit ihrer zugeordneten Betriebselektronik.
Siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
Die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in den 11 und 12 dargestellt. Sie besitzt einen als Wärmesenke ausgebildeten metallischen Träger 1000, auf dessen Oberfläche zwei Halbleiterlichtquellenanordnungen montiert sind. Eine erste Halbleiterlichtquellenanordnung 1001 ist auf einer Oberfläche an einer ersten Seite 1010 des metallischen Trägers 1000, welche in 11 seine Oberseite bildet, montiert. Die zweite Halbleiterlichtquellenanordnung (nicht abgebildet) ist auf einer Oberfläche an einer zweiten gegenüberliegenden Seite 1020 des metallischen Trägers 1000, welche in 11 seine Unterseite bildet, montiert. Die Halbleiterlichtquellenanordnungen 1000 sind jeweils als fünf reihenweise auf einer Metallkernplatine angeordnete Leuchtdiodenchips ausgebildet, die während ihres Betriebs weißes Licht emittieren. Die elektrische Kontaktierung der ersten Halbleiterlichtquellenanordnung 1001 erfolgt mittels eines ersten Kontaktteils 1030, das als Kunststoffklipp ausgebildet ist und mechanisch mit Klemmsitz auf dem metallischen Träger 1000 auf seiner ersten Seite 1010 fixiert ist. Der erste Kunststoffklipp 1030 weist einen als Metallfeder ausgebildeten elektrischen Kontakt 1031 auf, der federnd ausgebildet ist und auf einem elektrischen Kontakt 1002 der ersten Halbleiterlichtquellenanordnung 1001 klemmend aufliegt. Der elektrische Kontakt 1031 des ersten Kunststoffklipps 1030 ist durch ein elektrisches Anschlusskabel (nicht abgebildet), das in einer rinnenartigen Vertiefung 1011 an der Oberseite 1010 des Trägers 1000 verläuft, mit einer Elektronik (nicht abgebildet) zum Betrieb der Halbleiterlichtquellenanordnung 1001 verbunden. Analoges gilt die für die identisch ausgebildete zweite Halbleiterlichtquellenanordnung auf der Unterseite 1020 des Trägers 1000.
Achtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
Die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in den 13 bis 15 dargestellt. Sie besitzt einen als Wärmesenke ausgebildeten metallischen Träger 1300, auf dessen Oberfläche zwei Halbleiterlichtquellenanordnungen 1301, 1302 montiert sind. Eine erste Halbleiterlichtquellenanordnung 1301 ist auf einer Oberfläche an einer ersten Seite 1310 des metallischen Trägers 1300, welche in 13 seine Oberseite bildet, montiert. Die zweite Halbleiterlichtquellenanordnung 1302 ist auf einer Oberfläche an einer zweiten gegenüberliegenden Seite 1320 des metallischen Trägers 1300, welche in 13 seine Unterseite bildet, montiert. Die Halbleiterlichtquellenanordnungen 1301, 1302 sind jeweils als reihenweise auf einer Metallkernplatine angeordnete Leuchtdiodenchips ausgebildet, die während ihres Betriebs weißes Licht emittieren. Die erste Halbleiterlichtquellenanordnung 1301 besitzt drei Leuchtdiodenchips und die zweite Halbleiterlichtquellenanordnung 1302 besitzt fünf Leuchtdiodenchips. Die elektrische Kontaktierung der ersten Halbleiterlichtquellenanordnung 1301 erfolgt mittels eines ersten Kontaktteils 1330, das als Kunststoffteil ausgebildet ist und mechanisch mittels einer Schraube 1390 auf dem metallischen Träger 1300 auf seiner ersten Seite 1310 fixiert ist. Das erste Kontaktteil 1330 weist elektrische Kontakte 1331 auf, die als Metallfedern ausgebildet sind und mit elektrischen Kontakten der ersten Halbleiterlichtquellenanordnung 1301 elektrisch leitend verbunden sind. Die elektrischen Kontakte 1331 des ersten Kontaktteils 1330 sind ferner über elektrische Anschlusskabel (nicht abgebildet), die in einer rinnenartigen Vertiefung 1311 an der ersten Seite 1310 des metallischen Trägers 1300 verlaufen, mit einer Elektronik (nicht abgebildet) zum Betrieb der ersten Halbleiterlichtquellenanordnung 1301 verbunden. Analog dazu erfolgt die elektrische Kontaktierung der zweiten Halbleiterlichtquellenanordnung 1302 mittels eines zweiten Kontaktteils 1340, das ebenfalls als Kunststoffteil ausgebildet ist und mechanisch mittels einer Schraube 1391 auf dem metallischen Träger 1300 auf seiner zweiten Seite 1320 fixiert ist. Das zweite Kontaktteil 1340 weist elektrische Kontakte 1341 auf, die als Metallfedern ausgebildet sind und mit elektrischen Kontakten der zweiten Halbleiterlichtquellenanordnung 1302 elektrisch leitend verbunden sind. Die elektrischen Kontakte 1341 des zweiten Kontaktteils 1340 sind ferner über elektrische Anschlusskabel (nicht abgebildet), die in einer rinnenartigen Vertiefung 1321 an der zweiten Seite 1320 des metallischen Tragers 1300 verlaufen, mit einer Elektronik (nicht abgebildet) zum Betrieb der Halbleiterlichtquellenanordnung verbunden. Der Träger 1300 kann auf einem Kühlkörper gemaß einem der in den 1, 3, 5 oder 8 abgebildeten Beleuchtungseinrichtungen fixiert sein.
Neuntes Ausführungsbeispiel der Erfindung
Die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in den 16 bis 18 dargestellt. Sie ist weitgehend identisch zu der Beleuchtungseinrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildet. Die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von der Beleuchtungseinrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel nur durch die unterschiedliche Ausbildung der rinnenartigen Vertiefungen 1311 und 1321 in der Ober- 1310 und Unterseite 1320 des metallischen Trägers 1300. Daher werden bei den Beleuchtungseinrichtungen gemäß dem achten und neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung in den 13 bis 18 für identische Teile dieselben Bezugszeichen verwendet. Bei der Beleuchtungseinrichtung gemäß dem neunten Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung sind die rinnenartigen Vertiefungen 1311, 1321 geradlinig und von homogener Gestalt über ihre gesamte Länge. In 18 ist die Unterseite des zweiten Kontaktteils 1340 gezeigt, die auf der zweiten Seite 1320 des Trägers 1300 aufliegt. Insbesondere sind die mit den nicht abgebildeten Anschlusskabeln verbundenen Kontaktflächen 1342 der elektrischen Federkontakte 1341 abgebildet. Der Träger 1300 kann über Schraubenlöcher 1380 mit einem Kühlkörper gemäß einer der in den 1, 3, 5 oder 8 abgebildeten Beleuchtungseinrichtung verbunden sein.
Die Beleuchtungseinrichtungen gemäß dem siebten bis neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzen dieselben Vorteile wie die Beleuchtungseinrichtung gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Claims

Beleuchtungseinrichtung mit mindestens einer Halbleiterlichtquellenanordnung, die auf einem als Wärmesenke ausgebildeten Träger montiert ist.