DE102011084326A1

DE102011084326A1 - Flexible Leiterplatte zur elektrischen Kontaktierung und mechanischen Befestigung einer Lampe in einer Leuchte

Info

Publication number: DE102011084326A1
Application number: DE102011084326A
Authority: DE
Inventors: Karsten Diekmann; Simon Schicktanz
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Osram Oled GmbH
Priority date: 2011-10-12
Filing date: 2011-10-12
Publication date: 2013-04-18
Also published as: WO2013053891A1; CN103875315A; US20150211718A1

Abstract

Offenbart ist eine zumindest abschnittsweise flexibel ausgebildete Leiterplatte zur elektrischen Kontaktierung einer Lampe mit einer Lampen-Anschlussvorrichtung einer Leuchte, so dass eine Lampe über die Leiterplatte elektrisch mit einer Leuchte verbunden werden kann. Die Leiterplatte hat eine erste Flachseite, auf der zumindest eine Leiterbahn verläuft. Die erste Flachseite ist von einer elektrisch isolierenden Deckschicht teilweise überzogen. Die zumindest eine Leiterbahn hat einen zur elektrischen Kontaktierung der Leiterbahn dienenden freiliegenden Kontaktabschnitt. Zur Herstellung des elektrischen Kontakts zwischen Leiterplatte und Lampen-Anschlussvorrichtung kann der Kontaktabschnitt der zumindest einen Leiterbahn mittels eines mechanischen Befestigungselements, das aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt ist, sowohl mechanisch als auch elektrisch mit einem Lampen-Anschlusselement der Lampen- Anschlussvorrichtung unmittelbar verbunden werden/sein. Ein weiterer Kontaktabschnitt der Leiterbahn kann mit einem entsprechend ausgebildeten Leiterplatten-Kontaktelement der Lampe elektrisch kontaktiert werden/sein, z.B. mittels einer ACF-Kontaktierung.

Description

Die Erfindung betrifft eine zumindest abschnittsweise flexibel ausgebildete Leiterplatte (d.h., z.B. eine sog. Starrflex-PCB oder eine sog. Flex-PCB), ein Bauteil mit einer solchen Leiterplatte sowie eine Leuchte mit einer solchen Leiterplatte.
Bauteile, wie z.B. Lampen, können z.B. mit einer flexiblen Leiterplatte, z.B. einer sog. Flex-PCB, kontaktiert werden/sein. Hierzu kann z.B. ein erster Endabschnitt der flexiblen Leiterplatte mit dem Bauteil elektrisch kontaktiert werden/sein, z.B. mittels einer sog. ACF-Kontaktierung. Ein zweiter Endabschnitt der flexiblen Leiterplatte kann z.B. über einen freigelegten Kontaktierungsbereich elektrisch mit einem Anschluss-Gegenstück kontaktiert werden/sein, um so das Bauteil über die flexible Leiterplatte mit dem Anschluss-Gegenstück zu verbinden und mit elektrischem Strom versorgen zu können. Im Falle einer Lampe wird der zweite Endabschnitt z.B. an eine Leuchte bzw. ein elektrisch leitendes Lampen-Anschlusselement der Leuchte angeschlossen. Hierzu können z.B. mit der Leuchte verbundene Kabel bzw. deren leitende Drähte an auf der flexiblen Leiterplatte ausgebildete Lötstellen angelötet werden, um so eine elektrische Verbindung zwischen Lampe und Leuchte herzustellen.
Im Betrieb bzw. bei Gebrauch der Leuchte kann an den Lötstellen eine übermäßig starke mechanische Belastung anliegen. Dies kann zu einer Trennung oder Beeinträchtigung der elektrischen Verbindung führen, wenn keine entsprechenden Vorkehrungen getroffen werden. Zudem ist der Lötprozess aufwendig, und es werden Kabel benötigt, um den freigelegten Kontaktierungsbereich mit dem Anschluss-Gegenstück bzw. der Leuchte elektrisch zu verbinden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine Leiterplatte gemäß Anspruch 1 bereitgestellt, ein Bauteil gemäß Anspruch 8, eine Leuchte gemäß Anspruch 10 sowie eine Leuchte gemäß Anspruch 13. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beschrieben.
In/mit bestimmten Ausführungsformen der Erfindung können auf einfache und schnelle aber dennoch zuverlässige Art gleichzeitig eine elektrische Kontaktierung und eine mechanische Befestigung einer Leiterplatte, welche abschnittsweise oder vollständig flexibel ausgebildet ist (im Folgenden flexible Leiterplatte genannt, z.B. eine sog. Flex-PCB oder eine sog. Starrflex-PCB), mit/an einem elektrisch leitenden Anschluss-Gegenstück erreicht werden.
Die Kontaktierung und gleichzeitige Befestigung der flexiblen Leiterplatte kann zum Beispiel unter Verwendung/Einsatz eines mechanischen Befestigungselements erfolgen, das insbesondere aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt ist. Der eingangs beschriebene Löt-Schritt/Prozess kann vollständig entfallen, d.h. die Kontaktierung kann Lot-frei ausgebildet sein. Ebenso können die Kabel eingespart werden, die zur Verbindung des Kontaktierungsbereichs der Leiterplatte mit dem Anschluss-Gegenstück bzw. der Leuchte bislang verwendet wurden. Die mechanische Befestigung und gleichzeitige elektrische Kontaktierung können direkt/unmittelbar von dem mechanischen Befestigungselement ausgebildet sein/werden, ohne den Einsatz weiterer Elemente bzw. Stoffe/Materialien. D.h., das Befestigungsmittel kann den freiliegenden Kontaktabschnitt und das Anschluss-Gegenstück z.B. jeweils unmittelbar kontaktieren oder gegeneinander drücken. Die Anbringung des mechanischen Befestigungselements kann dabei unmittelbar zur elektrischen Kontaktierung und gleichzeitigen mechanischen Befestigung der flexiblen Leiterplatte mit/an dem Anschluss-Gegenstück führen.
Das Anschluss-Gegenstück kann z.B. ein Lampen- Anschlusselement einer Leuchte sein, wie z.B. ein Kontaktfederelement oder ein gelochtes Plättchen mit oder ohne Innengewinde (z.B. kann das Anschluss-Gegenstück ein elektrisch leitendes Schraubloch sein). An einem weiteren Kontaktierungsbereich der flexiblen Leiterplatte kann dabei z.B. eine Lampe angeschlossen sein, z.B. eine OLED-Lampe bzw. ein OLED-Modul, z.B. eine flache OLED-Flächenlichtlampe. Einem Leuchtenbauer wird hierdurch ermöglicht, die Lampen-Module schnell, einfach und betriebssicher in eine Leuchte zu integrieren.
Folglich kann die flexible Leiterplatte gemäß bestimmten Ausführungsformen der Erfindung dazu verwendet werden, um eine elektrische Kontaktierung und mechanische Befestigung einer Lampe in einer Leuchte zu erzielen, d.h. eine Lampe an eine Leuchte anzuschließen.
Bestimmte Ausführungsformen der Erfindung können einen einfachen und schnellen Austausch einer OLED-Lampe bzw. eines OLED-Moduls durch eine andere derartige OLED-Lampe bzw. ein anderes derartiges OLED-Modul ermöglichen. Beispielsweise kann gemäß bestimmten Ausführungsformen das OLED-Modul bzw. die damit verbundene Leiterplatte mittels einer lösbaren Verbindung an einem Lampen-Anschlusselement einer Leuchte angebracht sein, z.B. angeschraubt sein, so dass ein Verbraucher und/oder Lampenhersteller die Schraube unter Verwendung eines Schraubenziehers lösen, das OLED-Modul austauschen und anschließend die Schraube wieder einsetzen und festziehen kann, wodurch das neue OLED-Modul gleichzeitig an der Leuchte mechanisch befestigt und mit dieser elektrisch kontaktiert wird. Alternativ zu einer Schraube kann beispielsweise eine Klammer zum Einsatz kommen, welche den freiliegenden Kontaktierungsbereich und das zugehörige Anschluss-Gegenstück jeweils unmittelbar mit einem Klammerabschnitt kontaktiert oder alternativ den freiliegenden Kontaktierungsbereich und das zugehörige Anschluss-Gegenstück gegeneinander drückt (in letzterem Fall muss das Befestigungselement nicht zwingend elektrisch leitfähig ausgebildet sein).
Bestimmte Ausführungsformen der Erfindung können eine stabilere, weniger anfälligere Verbindung zwischen Leiterplatten-Kontaktierungsbereich und Anschluss-Gegenstück schaffen. Beispielsweise kann der Einsatz von Schrauben oder Nieten als Befestigungsmittel zu einer robusten form- und kraftschlüssigen Verbindung führen, die den bei Gebrauch an der Verbindungsstelle üblicherweise auftretenden Zugbeanspruchungen standhält.
Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung kann eine Zugentlastung der Verbindung zwischen Leiterplatten-Kontaktierungsbereich und Anschluss-Gegenstück vorgesehen sein, um die Stabilität der Verbindung noch weiter zu erhöhen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Leiterplatte bereitgestellt, welche abschnittsweise (z.B. eine sog. Starrflex-PCB) oder vollständig (z.B. eine sog. Flex-PCB) als flexible Leiterplatte ausgebildet ist. Eine flexible Leiterplatte, welche gelegentlich auch mit FPCB bezeichnet wird („FPCB“ für Flexible Printed Circuit Board), kann beispielsweise eine Materialschicht oder eine Mehrzahl (grundsätzlich eine beliebige Anzahl) von Leiterplattenschichten aufweisen. Weiterhin kann eine flexible Leiterplatte eine oder mehrere (strukturierte) elektrisch leitfähige Schichten aufweisen, welche eine oder mehrere elektrisch leitfähige (beispielsweise metallische) Leiterbahnen aufweisen kann. Die Leiterplatte kann beispielsweise Kunststoff aufweisen oder daraus gefertigt sein, beispielsweise Polyimid. Z.B. kann eine flexible Leiterplatte in Form einer dünnen/flachen Folie oder in Form eines dünnen/flachen Plättchens ausgebildet sein.
Die flexible Leiterplatte weist eine erste Flachseite und eine zweite Flachseite auf, welche in Dickenrichtung der Leiterplatte einander gegenüber liegen. Auf der ersten Flachseite verläuft zumindest eine Leiterbahn. Die erste Flachseite und die darauf ausgebildete Leiterbahn sind teilweise von einer elektrisch isolierenden Deckschicht überzogen/bedeckt. Ein Flächenabschnitt der ersten Flachseite ist von der Deckschicht unter Ausbildung eines Leiterplatten-Kontaktierungsbereichs ausgespart. In diesem Leiterplatten-Kontaktierungsbereich ist ein zur elektrischen Kontaktierung der Leiterbahn dienender Kontaktabschnitt der Leiterbahn freigelegt. Alternativ kann die Deckschicht nahezu flächendeckend auf die erste Flachseite aufgebracht sein, wobei sich der jeweilige Kontaktabschnitt dann in vertikaler Richtung nach oben durch die Deckschicht hindurch erstreckt.
In der Leiterplatte ist ein Durchgangsloch ausgebildet, welches sich in Dickenrichtung der Leiterplatte vollständig durch diese hindurch erstreckt. Das Durchgangsloch kann z.B. in der Draufsicht kreisrund ausgebildet sein. Z.B. kann das Durchgangsloch durch Stanzen oder Bohren der Leiterplatte gebildet werden/sein.
Der freiliegende Kontaktabschnitt der Leiterbahn ist dabei benachbart zu dem Durchgangsloch angeordnet, so dass ein mechanisches Befestigungsmittel, welches einen Schaft und einen Kopf aufweist, mit seinem Schaft in das Durchgangsloch einsetzbar ist, wobei der Kopf den freiliegenden Kontaktabschnitt unmittelbar kontaktiert.
Der Kontaktabschnitt kann das zugehörige Durchgangsloch z.B. unmittelbar begrenzen (in Umfangsrichtung des Durchgangsloches abschnittsweise/teilweise oder vollständig), d.h. unmittelbar an dem Loch bzw. dessen Wandung anliegen. Mit anderen Worten kann von dem Kontaktabschnitt z.B. ein Abschnitt der Wandung des Durchgangsloches gebildet sein. D.h., der Kontaktabschnitt kann sich bis zu dem Durchgangsloch hin erstrecken. Alternativ kann der Kontaktabschnitt aber auch in einem geringen Abstand zu dem Durchgangsloch angeordnet sein. Der kürzeste Abstand zwischen dem jeweiligen Kontaktabschnitt und dem zugehörigen Durchgangsloch kann dabei z.B. kleiner oder gleich 5 mm sein, z.B. kleiner oder gleich 4,5 mm, z.B. kleiner oder gleich 4 mm, z.B. kleiner oder gleich 3,5 mm, z.B. kleiner oder gleich 3 mm, z.B. kleiner oder gleich 2,5 mm, z.B. kleiner oder gleich 2 mm, z.B. kleiner oder gleich 1,5 mm, z.B. kleiner oder gleich 1 mm, z.B. kleiner oder gleich 0,5 mm.
Zusätzlich oder alternativ kann sich der jeweilige Kontaktabschnitt in Umfangsrichtung des zugehörigen Durchgangsloches z.B. vollständig um das Durchgangsloch herum erstrecken. Mit anderen Worten kann sich das Durchgangsloch z.B. durch den freiliegenden Kontaktabschnitt der Leiterbahn und den darunter befindlichen Teil der Leiterplatte hindurch erstrecken (mit oder ohne Abstand zu dem Kontaktabschnitt). Alternativ kann sich der jeweilige Kontaktabschnitt in Umfangsrichtung des zugehörigen Durchgangsloches lediglich abschnittsweise/teilweise entlang eines Winkels um das Durchgangsloch herum erstrecken. Dieser Winkel kann z.B. größer gleich 30° sein, z.B. größer gleich 45°, z.B. größer gleich 60°, z.B. größer gleich 75°, z.B. größer gleich 90°, z.B. größer gleich 105°, z.B. größer gleich 120°, z.B. größer gleich 135°, z.B. größer gleich 150°, z.B. größer gleich 165°, z.B. größer gleich 180°, z.B. größer gleich 195°, z.B. größer gleich 210°, z.B. größer gleich 225°, z.B. größer gleich 240°, z.B. größer gleich 255°, z.B. größer gleich 270°, z.B. größer gleich 285°, z.B. größer gleich 300°, z.B. größer gleich 315°, z.B. größer gleich 330°, z.B. größer gleich 345°. Der sich in Umfangsrichtung (vollständig oder teilweise) um das zugehörige Durchgangsloch herum erstreckende Kontaktabschnitt kann dabei von einem zusammenhängenden Flächenabschnitt (z.B. in Form eines Rings) ausgebildet sein oder alternativ von mehreren Flächenabschnitten gebildet sein, welche z.B. in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen zueinander um das Durchgangsloch herum angeordnet sein können.
Eine derart ausgebildete Leiterplatte kann folglich kontaktiert werden, indem ein mechanisches Befestigungselement (z.B. eine Schraube, ein Stift oder ein Niet), das aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt ist, in das Durchgangsloch eingebracht wird und mechanisch an einem entsprechend ausgeformten Anschluss-Gegenstück (z.B. ein gelochtes Gegenstück) befestigt wird (z.B. form- und kraftschlüssig), wodurch gleichzeitig auch eine elektrisch leitende Verbindung mit dem Anschluss-Gegenstück hergestellt wird. Das Befestigungselement kann dabei den Kontaktierungsabschnitt und das Anschluss-Gegenstück jeweils unmittelbar kontaktieren. Der Stromfluss erfolgt durch das Befestigungselement hindurch.
In dem obigen Ausführungsbeispiel kann die Leiterplatte z.B. eine erste und eine zweite Leiterbahn aufweisen, welche beide auf der ersten Flachseite verlaufen und jeweils einen freiliegenden (z.B. gelochten) Kontaktabschnitt aufweisen, der nahe einem zugehörigen Durchgangsloch der Leiterplatte angeordnet ist. Z.B. können genau zwei Leiterbahnen vorgesehen sein, z.B. eine Leiterbahn, die einem Pluspol einer Stromquelle zugeordnet ist, und eine Leiterbahn, die einem Minuspol der Stromquelle zugeordnet ist. Die Kontaktabschnitte können dabei z.B. in einem gemeinsamen oder in zwei separaten Leiterplatten-Kontaktierungsbereichen (d.h. deckschichtfreien Bereichen) angeordnet sein. Die zwei Leiterbahnen können z.B. abschnittsweise parallel oder konzentrisch zueinander verlaufen.
Zusätzlich oder alternativ kann in dem obigen Ausführungsbeispiel der jeweilige Kontaktabschnitt z.B. ringförmig ausgebildet sein. Der Ring kann z.B. geschlitzt oder geschlossen sein. Der Ring kann z.B. eine Kreisringform oder eine viereckige Form haben. Der ringförmige Kontaktabschnitt bildet eine elektrisch leitende „Kontaktierungs-Öse“ aus, die von dem mechanischen Befestigungsmittel kontaktiert werden kann. Z.B. kann eine Schraube oder ein Niet die Ringoberseite mit der Unterseite ihres/seines Schraubenkopfes bzw. Nietkopfes kontaktieren. Das jeweilige Durchgangsloch kann sich z.B. durch die Ringöffnung der zugehörigen „Kontaktierungs-Öse“ hindurch erstrecken. Das jeweilige Durchgangsloch kann dabei entweder von dem ringförmigen Kontaktabschnitt unmittelbar begrenzt sein (der Durchgangslochdurchmesser entspricht dann dem Ringinnendurchmesser), oder das Durchgangsloch kann sich mit einem geringen Abstand zu dem Innenumfang des Rings durch den Kontaktabschnitt-Ring hindurch erstrecken (der Durchgangslochdurchmesser ist dann etwas kleiner als der Ringinnendurchmesser).
Zusätzlich oder alternativ kann in dem obigen Ausführungsbeispiel der jeweilige Kontaktabschnitt von einem in der Breite erweiterten Flächenabschnitt der jeweiligen Leiterbahn gebildet sein. Die zumindest eine Leiterbahn hat in der Draufsicht entlang ihrer Längserstreckung überwiegend eine konstante (schmale) Breite. In dem erweiterten Flächenabschnitt hat die Leiterbahn eine gegenüber der konstanten Breite erhöhte Breite. In dem jeweiligen erweiterten Flächenabschnitt kann das Durchgangsloch z.B. mittig ausgebildet/angeordnet sein.
Zusätzlich oder alternativ kann in dem obigen Ausführungsbeispiel der jeweilige Kontaktabschnitt an bzw. von einem Längsendabschnitt der zugehörigen Leiterbahn geformt sein.
Zusätzlich oder alternativ können in dem obigen Ausführungsbeispiel mehrere bzw. alle Kontaktabschnitte an einem gemeinsamen bzw. demselben Endabschnitt der Leiterplatte geformt sein.
Zusätzlich oder alternativ kann in dem obigen Ausführungsbeispiel von der Leiterplatte eine umfangsseitig/seitlich abstehende Kontaktierungs-Lasche gebildet sein. Auf bzw. in der Kontaktierungs-Lasche sind dann der jeweilige Kontaktabschnitt und das zugehörige Durchgangsloch ausgebildet. Z.B. kann auf der ersten Flachseite der Kontaktierungslasche der deckschichtfreie Leiterplatten-Kontaktierungsbereich ausgebildet sein.
Zusätzlich oder alternativ kann in dem obigen Ausführungsbeispiel die Leiterplatte eine langgestreckte Form oder einen langgestreckten Abschnitt aufweisen, z.B. eine Streifenform oder einen streifenförmigen Abschnitt. Die Kontaktierungs-Lasche kann dabei z.B. stirnseitig von dem Streifen abstehen. Alternativ kann die Leiterplatte eine Ringform oder einen ringförmigen Abschnitt aufweisen. Die Kontaktierungs-Lasche kann dann z.B. von dem ringförmigen Abschnitt radial nach außen abstehen/vorstehen.
Zusätzlich oder alternativ kann in dem obigen Ausführungsbeispiel die jeweilige Leiterbahn aus Kupfer hergestellt sein. Entweder die gesamte Leiterbahn oder lediglich der Kontaktabschnitt davon können z.B. vergoldet oder mit einem anderen Überzug bzw. einer anderen Beschichtung versehen sein, z.B. mit einer Ni/Au-Plattierung oder einer Sn-Beschichtung.
Zusätzlich oder alternativ kann in dem obigen Ausführungsbeispiel die Deckschicht aus Polyimid bestehen oder Polyimid aufweisen.
Zusätzlich oder alternativ können in dem obigen Ausführungsbeispiel in einem elektrisch isolierenden Bereich der Leiterplatte, d.h., mit deutlichem Abstand zu der jeweiligen Leiterbahn, ein oder mehrere weitere Durchgangslöcher ausgebildet sein. Diese Löcher dienen der Aufnahme von weiteren Befestigungselementen, welche die Leiterplatte an der ersten Flachseite gegen ein Gegenstück andrücken, an dem die Leiterplatte mit ihrer Unterseite anliegt, wodurch eine Zugentlastung der an dem Kontaktabschnitt ausgebildeten Verbindung erreicht wird. Alternativ oder zusätzlich können die Löcher zur Befestigung der flexiblen Leiterplatte an einem Bauteil bzw. an einer Lampe dienen. Es können beispielsweise ein oder mehrere von der Leiterplatte geformte Laschen (Zugentlastungs-Laschen/Ohren oder Bauteilbefestigungs-Laschen/Ohren) vorgesehen sein, in denen jeweils ein oder mehrere der weiteren Durchgangslöcher geformt sind.
Die Leiterplatte nach dem obigen Ausführungsbeispiel kann beispielsweise elektrisch an ein Bauteil angeschlossen sein. Dazu kann das Bauteil z.B. ein elektrisch leitendes Leiterplatten-Kontaktelement zum Kontaktieren der Leiterplatte aufweisen, welches mittels einer anisotropen Klebeverbindung (ACF-Kontaktierung) mit einem weiteren Kontaktabschnitt der zumindest einen Leiterbahn kontaktiert ist. Der weitere Kontaktabschnitt der Leiterbahn kann z.B. an einem ersten Längsende der Leiterbahn ausgebildet sein, wobei der oben beschriebene freigelegte Kontaktabschnitt an dem anderen Längsende der Leiterbahn ausgebildet ist. Das Bauteil kann als Lampe ausgebildet sein, beispielsweise als OLED-Lampe (OLED: Organische Leuchtdiode), beispielsweise als flache OLED-Flächenlichtlampe, z.B. als OLED-Leuchtfliese bzw. OLED-Leuchtkachel. Über das Leiterplatten-Kontaktelement der Lampe kann somit eine Lampen-Elektrode elektrisch mit der flexiblen Leiterplatte bzw. deren Leiterbahn verbunden werden.
Zusätzlich oder alternativ kann die Leiterplatte nach dem obigen Ausführungsbeispiel z.B. mit einer Lampen-Anschlussvorrichtung einer Leuchte elektrisch verbunden sein, und zwar über ihren freigelegten Kontaktabschnitt. Die Leiterplatte ist dann Bestandteil der Leuchte. Die Lampen-Anschlussvorrichtung kann beispielsweise ein oder mehrere Lampen-Anschlusselemente aufweisen. Das jeweilige Lampen-Anschlusselement kann beispielsweise aus Metall hergestellt sein und ein Kontaktabschnitt-Gegenstück ausbilden. Das jeweilige Lampen-Anschlusselement kann z.B. ein gelochtes Metallstück sein, z.B. ein elektrisch leitendes Schraubloch, d.h. ein Loch mit Innengewinde. Z.B. kann das jeweilige Lampen-Anschlusselement ein Kontaktfederelement sein, beispielsweise ein Blechstück. Je Leiterbahn bzw. je Kontaktabschnitt kann ein Lampenanschlusselement vorgesehen sein.
In der obigen Leuchte können das elektrisch leitende Lampen-Anschlusselement und der Kontaktabschnitt der Leiterbahn über ein mechanisches Befestigungselement sowohl mechanisch als auch elektrisch (insbesondere unmittelbar, d.h. ohne den Einsatz weiterer Elemente/Stoffe) miteinander verbunden sein.
Das mechanische Befestigungselement ist dabei z.B. aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt, so dass der Stromfluss durch das Befestigungselement hindurch erfolgen kann.
Das mechanische Befestigungselement kann sich dabei beispielsweise durch das Durchgangsloch hindurch erstrecken und dabei sowohl das Lampen-Anschlusselement als auch den Kontaktabschnitt unmittelbar kontaktieren.
Beispielsweise kann in dem Lampen-Anschlusselement ein Sack- oder Durchgangsloch vorgesehen sein, in dem ein Abschnitt des Befestigungselements aufgenommen ist, d.h. durch/in das sich das Befestigungselement hindurch/hinein erstreckt.
Beispielsweise kann von dem elektrisch leitfähigen Befestigungselement eine lösbare Verbindung ausgebildet sein.
Beispielsweise kann das elektrisch leitende Lampen-Anschlusselement ein Loch mit Innengewinde sein, in welches eine Schraube aus einem elektrisch leitfähigen Material eingeschraubt ist, wobei die Schraube ferner in das in dem Kontaktabschnitt ausgebildete Durchgangsloch eingebracht ist und den Kontaktabschnitt kontaktiert, so dass von der Schraube gleichzeitig eine mechanische und elektrische Verbindung zwischen Lampen-Anschlusselement und Kontaktabschnitt ausgebildet ist. Z.B. kontaktiert die Schraube mit ihrem Schraubenkopf einen an das Durchgangsloch umfangseitig angrenzenden Bereich des Kontaktabschnitts. Die Schraublöcher an der Leuchte fungieren dabei gleichzeitig als mechanisches und elektrisches Kontaktelement/ Anschlusselement.
Alternativ kann die Schraube z.B. durch ein Durchgangsloch im Anschlusselement hindurch gesteckt und anschließend eine Mutter an dem Endabschnitt der Schraube angebracht und angezogen werden. Auf ähnliche Weise können der Kontaktabschnitt und ein gelochtes Lampen-Anschlusselement über einen Niet unmittelbar miteinander verbunden werden.
Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Leuchte bereitgestellt, die folgende Komponenten aufweist:
eine Lampe,
eine Lampen-Anschlussvorrichtung mit ein oder mehreren elektrisch leitenden Lampen-Anschlusselementen zum Anschließen der Lampe an die Leuchte und
eine zumindest abschnittsweise flexibel ausgebildete Leiterplatte, die einerseits die Lampe und anderseits die Lampen-Anschlussvorrichtung elektrisch kontaktiert, so dass die Lampe elektrisch mit der Lampen-Anschlussvorrichtung verbunden ist.
Die Leiterplatte hat eine erste Flachseite, auf der zumindest eine Leiterbahn verläuft/ausgebildet ist. Die erste Flachseite und die Leiterbahn sind teilweise von einer elektrisch isolierenden Deckschicht überzogen/bedeckt. Die zumindest eine Leiterbahn weist einen zur elektrischen Kontaktierung der Leiterbahn dienenden freiliegenden Kontaktabschnitt auf.
Die Leiterplatte kann z.B. wie oben für das erste Ausführungsbeispiel beschrieben ausgebildet sein.
Zur Herstellung des elektrischen Kontakts zwischen Leiterplatte und Lampen-Anschlussvorrichtung ist der Kontaktabschnitt der Leiterbahn mit dem Lampen-Anschlusselement mittels eines mechanischen Befestigungselements sowohl mechanisch als auch elektrisch unmittelbar (d.h. ohne Verwendung weiterer Elemente bzw. Stoffe/Materialien neben dem mechanischen Befestigungselement) verbunden.
Ein Stoffschluss, wie er z.B. beim Löten (oder Kleben) erzeugt wird, ist nicht erforderlich. Stattdessen kann das Befestigungsmittel eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen Lampen-Anschlusselement und Kontaktabschnitt ausbilden. Das Befestigungsmittel kann den Kontaktabschnitt und das Lampen-Anschlusselement jeweils unmittelbar kontaktieren. Das Befestigungsmittel ist dann z.B. aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt. Alternativ kann das Befestigungsmittel den Kontaktabschnitt und das Lampen-Anschlusselement gegeneinander/aufeinander drücken; das Befestigungselement muss dann nicht zwingend aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt sein und kann z.B. eine Kunststoff-Klammer sein.
Im Sinne dieser Anmeldung kann ein mechanisches Befestigungselement daher als ein solches Befestigungselement verstanden werden, welches eine stoffschlussfreie, form- und/oder kraftschlüssige Verbindung erlaubt. Beispielsweise kann das mechanische Befestigungsmittel eine Stab- bzw. Stiftform aufweisen oder einen Schaft aufweisen. Das mechanische Befestigungsmittel kann z.B. steif ausgebildet sein.
Von dem Befestigungselement kann eine lösbare mechanische Verbindung zwischen Kontaktabschnitt und Lampen-Anschlusselement ausgebildet sein.
Die von dem Befestigungsmittel ausgebildete Verbindung kann z.B. eine Klammerverbindung oder eine Schraubverbindung oder eine Nietverbindung oder eine Einpressverbindung oder eine Steckverbindung oder eine Rastverbindung sein (gleiches gilt für das erste Ausführungsbeispiel).
Das mechanische Befestigungselement kann z.B. ein Stift oder ein Bolzen oder eine Schraube (optional mit Mutter) oder ein Niet oder eine Klammer sein (gleiches gilt für das erste Ausführungsbeispiel). Z.B. ist das mechanische Befestigungselement nicht biegsam und formbeständig ausgebildet.
In beiden Ausführungsbeispielen kann eine Zugentlastungsvorrichtung zur Zugentlastung der elektrischen und mechanischen Verbindung zwischen Kontaktabschnitt und Lampen-Anschlusselement vorgesehen sein.
Die Zugentlastungsvorrichtung kann z.B. von weiteren, in einem elektrisch isolierenden Bereich der Leiterplatte ausgebildeten Durchgangslöchern gebildet sein, durch welche hindurch sich ein jeweiliges mechanisches Befestigungselement erstreckt, welches an einem Gegenstück der Leuchte befestigt ist und von dem ein Abschnitt der Leiterplatte gegen das Gegenstück angedrückt ist.
Zusätzlich oder alternativ kann die Zugentlastungsvorrichtung eine an der Leuchte befestigte Schelle aufweisen, von der ein Abschnitt der Leiterplatte gegen die Leuchte angedrückt ist. Die Schelle kann z.B. aus Kunststoffmaterial hergestellt sein und/oder ein flaches Plättchen mit nach unten gebogenem Klemmabschnitt sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
1a und 1b jeweils eine Draufsicht auf die obere Flachseite einer erfindungsgemäßen Flex-PCB, wobei in
1a die obere Deckschicht weggelassen ist, um den Verlauf der Leiterbahnen zu verdeutlichen.
2 eine OLED-Lampe, die mit der erfindungsgemäßen Flex-PCB aus 1b einseitig kontaktiert ist.
3 und 4 eine mit der erfindungsgemäßen Flex-PCB aus 1b einseitig kontaktierte OLED-Lampe während der Montage an eine Leuchte.
5 eine an eine OLED-Lampe angeschlossene Flex-PCB gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung in der Draufsicht.
6 eine an eine OLED-Lampe angeschlossene Flex-PCB gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung in der Draufsicht.
7 und 8 jeweils eine Flex-PCB gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung in der Draufsicht.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil dieser Beschreibung bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden Begriffe wie "verbunden", "angeschlossen" oder "gekoppelt" verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
Die 1a und 1b zeigen eine Flex-PCB 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in der Draufsicht. 1a zeigt dabei eine Draufsicht auf die obere Flachseite 3 der Flex-PCB 1, wobei die obere Deckschicht 7 weggelassen ist, um den Verlauf der Leiterbahnen 5a und 5b deutlich zu zeigen. In 1b ist zu erkennen, wie die obere Flachseite 3 teilweise von der oberen Deckschicht 7 überzogen ist.
Wie in den 1a und 1b gezeigt ist, hat die Flex-PCB 1 eine obere Flachseite 3, auf der eine erste Leiterbahn 5a und eine zweite Leiterbahn 5b verlaufen bzw. ausgebildet sind. Die beiden Leiterbahnen 5a und 5b können dabei z.B. wie in den Figuren gezeigt abschnittsweise parallel zueinander verlaufen, z.B. überwiegend parallel zueinander. Die beiden Leiterbahnen 5a, 5b kontaktieren einander nicht, d.h. sind mit Abstand zueinander angeordnet. Die jeweilige Leiterbahn 5a, 5b kann z.B. aus Kupfer hergestellt sein. An ihrem oberen Längsende münden die Leiterbahnen 5a und 5b jeweils in einen Kontaktabschnitt 11a und 11b, der hier von einem in der Breite erweiterten Flächenabschnitt der jeweiligen Leiterbahn gebildet ist. D.h., an dem jeweiligen Kontaktabschnitt 11a, 11b ist die Leiterbahn breiter ausgebildet als in einem an den Kontaktabschnitt angrenzenden Bereich der Leiterbahn 5a, 5b. Der Kontaktabschnitt 11a, 11b der jeweiligen Leiterbahn 5a, 5b (oder alternativ die gesamte Leiterbahn) kann z.B. vergoldet sein. An ihrem unteren Längsende mündet die rechte Leiterbahn 5a in einen weiteren Kontaktabschnitt 11a‘. Die linke Leiterbahn 5b hingegen verzweigt sich unter Ausbildung zweier Seitenarme, die jeweils in einen weiteren Kontaktabschnitt 11b‘ münden.
Der exakte Verlauf der jeweiligen Leiterbahn 5a, 5b kann variiert werden und ist nicht auf den gezeigten Verlauf eingeschränkt. Auch müssen die Kontaktabschnitte 11a, 11b und die weiteren Kontaktabschnitte 11a‘, 11b‘ nicht zwangsweise an den Längsenden der jeweiligen Leiterbahn geformt sein. Auch ist die Anzahl der Leiterbahnen nicht auf zwei beschränkt, sondern es können alternativ mehr als zwei Leiterbahnen oder lediglich eine Leiterbahn vorgesehen sein.
Der jeweilige Kontaktabschnitt 11a, 11b an dem oberen Längsende der Leiterbahn 5a, 5b kann z.B. zur Kontaktierung eines nicht gezeigten elektrisch leitfähigen Lampen-Anschlusselements einer Leuchte dienen. Der jeweilige Kontaktabschnitt 11a‘, 11b‘ an dem unteren Längsende der Leiterbahn 5a, 5b kann z.B. zur Kontaktierung eines nicht gezeigten elektrisch leitfähigen Leiterplatten-Kontaktelements einer Lampe dienen (siehe 2).
Wie in 1b gezeigt ist, ist die obere Flachseite 3, einschließlich der darauf verlaufenden Leiterbahnen 5a und 5b, teilweise von einer elektrisch isolierenden oberen Deckschicht 7 überzogen. Die obere Deckschicht 7 kann z.B. aus Polyimid bestehen oder Polyimid aufweisen. An einem deckschichtfreien bzw. polyimidfreien Flächenabschnitt 9 der oberen Flachseite 3 liegt jeweils ein Abschnitt der beiden Leiterbahnen 5a, 5b frei, so dass die Leiterbahnen an diesen Stellen elektrisch kontaktiert werden können. Von dem deckschichtfreien Flächenabschnitt wird ein sog. Leiterplatten-Kontaktierungsbereich 9 gebildet. Gemäß dieser Ausführungsform sind die beiden Kontaktabschnitte 11a, 11b in einem gemeinsamen, zusammenhängenden Leiterplatten-Kontaktierungsbereich 9 angeordnet. Alternativ könnte aber auch jeder Kontaktabschnitt 11a, 11b in einem eigenen Leiterplatten-Kontaktierungsbereich aufgenommen sein, d.h. es wären dann zwei voneinander räumlich getrennte deckschichtfreie bzw. polyimidfreie Flächenabschnitte vorzusehen.
In der hier gezeigten Ausführungsform ist der jeweilige an dem oberen Leiterbahnende angeordnete Kontaktabschnitt 11a, 11b gelocht ausgebildet, d.h. die Leiterplatte 1 weist im Bereich des jeweiligen Kontaktabschnitts 11a, 11b ein Durchgangsloch 13a, 13b auf. Das jeweilige Durchgangsloch 13a, 13b erstreckt sich in Leiterplatten-Dickenrichtung durch den freiliegenden Kontaktabschnitt 11a, 11b sowie durch den darunter liegenden übrigen Teil der Leiterplatte 1 hindurch. Das jeweilige Durchgangsloch 13a, 13b kann z.B. gebohrt oder gestanzt sein/werden. Das jeweilige Durchgangsloch 13a, 13b kann z.B. von dem jeweiligen Kontaktabschnitt unmittelbar begrenzt sein, d.h. der jeweilige Kontaktabschnitt kann z.B. teilweise die Begrenzungswand des Loches ausbilden. Das jeweilige Durchgangsloch 13a, 13b kann z.B. in der Draufsicht teilweise oder vollständig innerhalb des jeweiligen erweiterten Flächenabschnitts 11a, 11b angeordnet sein. Das jeweilige Durchgangsloch 13a, 13b kann z.B. wie gezeigt in der Draufsicht mittig in dem jeweiligen erweiterten Flächenabschnitt 11a, 11b angeordnet sein. Wie in den Figuren gezeigt, kann der jeweilige Kontaktabschnitt dabei ringförmig ausgebildet sein, z.B. eine geschlossene Kreisringform aufweisen. Der Ring kann gemäß einer anderen Ausführungsform aber auch geschlitzt sein und/oder eine andere Form, z.B. eine viereckige Form, aufweisen. Von dem jeweiligen ringförmigen Kontaktelement wird dabei eine elektrisch leitende Kontaktierungs-Öse gebildet. Diese elektrisch leitende Kontaktierungs-Öse kann von einem elektrisch leitfähigen, mechanischen Befestigungselement, z.B. von einer Schraube oder einem Niet, elektrisch und mechanisch kontaktiert werden.
Wie ferner aus den 1a und 1b ersichtlich ist, weist die Leiterplatte 1 gemäß dieser Ausführungsform einen langgestreckten Streifenabschnitt 1a auf, von dem umfangsseitig mehrere Laschen oder Zungen oder Ohren abstehen. Allerdings kann die Leiterplatte gemäß einer alternativen Ausführungsform auch ohne derartige Laschen geformt sein. Es können auch lediglich eine oder mehrere der gezeigten Laschen vorgesehen sein, d.h. es müssen nicht alle der gezeigten Laschen von der Leiterplatte ausgebildet sein.
Die hier stirnseitig ausgebildete/abstehende Lasche 1b entspricht im Wesentlichen dem Leiterplatten-Kontaktierungsbereich 9 bzw. dem deckschichtfreien Flächenabschnitt 9. Mit anderen Worten sind die beiden Kontaktabschnitte 11a, 11b auf der oberen Flachseite der Lasche 1b angeordnet, weshalb die Lasche 1b im Folgenden auch als Kontaktierungs-Lasche bezeichnet wird.
Die beiden Laschen oder Ohren 1c sind unterhalb der Kontaktierungs-Lasche 1b bzw. zwischen den oberen Kontaktabschnitten 11a, 11b und den unteren, weiteren Kontaktabschnitten 11a‘, 11b‘ angeordnet und dienen als Zugentlastungs-Laschen. Die Zugentlastungs-Laschen 1c sind jeweils mit einem Durchgangsloch 15 versehen. Diese Durchgangslöcher 15 sind (anders als die Durchgangslöcher 13a, 13b, welche gemäß dieser Ausführungsform von dem jeweiligen Kontaktabschnitt unmittelbar begrenzt sind) in einem elektrisch isolierenden Bereich der Leiterplatte 1 ausgebildet, d.h., mit Abstand zu den Leiterbahnen 5a, 5b. Die Löcher 15 bzw. deren Begrenzungswände können verstärkt sein, z.B. mit Ösen.
An dem der Kontaktierungs-Lasche 1b gegenüber liegenden Längsende des Streifenabschnitts 1a weist die Leiterplatte 1 einen in der Breite erweiterten Verbindungsabschnitt 1d auf, in dem die unteren, weiteren Kontaktabschnitte 11a‘, 11b‘ angeordnet sind.
Wie in 5 angedeutet ist, können optional sog. Bauteilbefestigungs-Laschen 1e an der Leiterplatte 1 vorgesehen sein. Die Bauteilbefestigungs-Laschen 1e sind gelocht, so dass die Leiterplatte 1 mit einem geeigneten Befestigungselement, z.B. einer Schraube, mechanisch an dem Bauteil befestigt werden kann. Die Durchgangslöcher 15 sind wie die Durchgangslöcher 15 der Zugentlastungs-Laschen 1c in einem elektrisch isolierenden Bereich der Leiterplatte 1 ausgebildet und können z.B. mit Ösen verstärkt sein. Die Bauteilbefestigungs-Laschen 1e können z.B. seitlich/umfangsseitig von dem obigen Verbindungsabschnitt 1d abstehen.
Der von dem Streifenabschnitt 1a zwischen Verbindungsabschnitt 1d und Zugentlastungs-Lasche 1c ausgebildete flexible Halsabschnitt kann z.B. etwa 0,5 bis 5 cm lang sein. Der Längsabstand zwischen der Zugentlastungs-Lasche 1c und der Kontaktierungs-Lasche 1b kann z.B. ungefähr 0,5 cm betragen. Allerdings sind diese Abmessungen in keiner Weise einschränkend zu verstehen, und es können andere Abmessungen (ebenso wie andere Formen) für die Leiterplatte 1 gewählt werden.
2 zeigt ein mit der oben beschriebenen Flex-PCB 1 kontaktiertes Bauelement, hier eine flache, Fliesen-förmige OLED-Flächenlichtlampe 20. Die OLED-Lampe 20 hat einen rechteckigen Umfang und ist entlang einer Rechteckseite einseitig von der Leiterplatte 1 kontaktiert. Die elektrische Verbindung der unteren/weiteren Kontaktabschnitte 11a‘, 11b‘ mit entsprechend ausgebildeten (nicht gezeigten) Leiterplatten-Kontaktelementen der Lampe 20 kann z.B. mittels einer sog. ACF-Kontaktierung 22 erfolgen, d.h. mit einer anisotropen Klebeverbindung. Auf diese Weise können die Elektroden der OLED-Lampe zuverlässig mit den Leiterbahnen 5a, 5b der Flex-PCB 1 verbunden werden, so dass die OLED-Lampe 20 über die Leiterplatte 1 mit elektrischem Strom versorgt werden kann.
Im Folgenden wird mit Bezug auf die 3 und 4 die Montage der oben beschriebenen Flex-PCB an/in eine Leuchte näher beschrieben. Hierbei wird deutlich, dass die Flex-PCB 1 mit der daran befestigen Lampe 20 durch einen Verbraucher oder Leuchtenhersteller besonders einfach und dennoch zuverlässig an ein Leuchtensystem angeschlossen werden kann. D.h., die oben beschriebene Flex-PCB ermöglicht eine besonders einfache und schnelle aber dennoch betriebssichere Integration von z.B. OLED-Bauteilen/Modulen in Leuchten durch den Verbraucher oder Leuchtenbauer.
Zunächst wird die Leiterplatte 1 mit ihrem Leiterplatten-Kontaktierungsbereich 9 bzw. den darauf/darin angeordneten Kontaktabschnitten 11a, 11b elektrisch an eine nicht gezeigte Lampen-Anschlussvorrichtung einer Leuchte angeschlossen. Die Lampen-Anschlussvorrichtung kann z.B. zwei aus Metall hergestellte Lampen-Anschlusselemente bzw. Kontaktabschnitt-Gegenstücke aufweisen (ein Kontaktabschnitt-Gegenstück je Kontaktabschnitt), z.B. in Form von aus einem Blech hergestellten Kontaktfederelementen oder in Form von Metallplättchen.
Die elektrische und mechanische Verbindung des jeweiligen Kontaktabschnitts 11a, 11b mit seinem zugehörigen Kontaktabschnitt-Gegenstück erfolgt dabei unter Verwendung eines Befestigungselements, das aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt ist. In dieser Ausführungsform kann z.B. eine Schraube 30 oder ein Niet zum Einsatz kommen, da die Kontaktabschnitte 11a, 11b wie oben beschrieben gelocht sind. Das jeweilige Kontaktabschnitt-Gegenstück ist gemäß dieser Ausführungsform ebenfalls gelocht, z.B. ein gelochtes Metallplättchen. Das mechanische Befestigungselement erstreckt sich im montierten Zustand dabei zum einen durch das Durchgangsloch 13a bzw. 13b hindurch und zum anderen durch/in das an dem Kontaktabschnitt-Gegenstück vorgesehene Loch hindurch/hinein.
Wird eine Schraube verwendet, so kann das in dem jeweiligen Kontaktabschnitt-Gegenstück vorgesehene Loch (Durchgangs- oder Sackloch) z.B. mit einem Innengewinde versehen sein. Die Schraube 30 kann dann in das an dem Kontaktabschnitt-Gegenstück vorgesehene Loch eingeschraubt werden, wodurch gleichzeitig ein elektrischer und mechanischer Kontakt mit dem Kontaktabschnitt-Gegenstück erzeugt wird. Desweiteren kontaktiert die Schraube 30 den gelochten Kontaktabschnitt 11a bzw. 11b, z.B. mit der Unterseite ihres Schraubenkopfes, so dass der Kontaktabschnitt und das Kontaktabschnitt-Gegenstück über die Schraube 30 unmittelbar miteinander verbunden sind. Die an der Leuchte bzw. dem jeweiligen Kontaktabschnitt-Gegenstück ausgebildeten Schraublöcher fungieren folglich gleichzeitig als mechanisches und elektrisches Kontaktierungselement/Anschlusselement.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann das in dem jeweiligen Kontaktabschnitt-Gegenstück vorgesehene Loch als Durchgangsloch ausgebildet sein (ein Innengewinde ist hier nicht erforderlich). Die Schraube 30 wird dann mit ihrem Längsendabschnitt durch das an dem Kontaktabschnitt-Gegenstück vorgesehene Durchgangsloch hindurch geführt. Anschließend wird an dem Längsendabschnitt der Schraube eine Mutter angebracht und angezogen. Auch gemäß dieser Alternative werden der Kontaktabschnitt und das Kontaktabschnitt-Gegenstück über die Schraube 30, einschl. der Mutter, elektrisch und mechanisch unmittelbar miteinander verbunden.
Bei Verwendung von Schrauben kann ein Austausch einzelner OLED-Bauteile von dem Verbraucher besonders leicht vorgenommen werden, z.B. wenn eines von mehreren OLED-Modulen einer Leuchte defekt ist. Mit anderen Worten haben die beiden oben beschriebenen Alternativen gemeinsam, dass von dem Befestigungselement bzw. der Schraube eine lösbare mechanische Verbindung zwischen Kontaktabschnitt und Kontaktabschnitt-Gegenstück ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren Alternative können die Schrauben 30 z.B. durch Nieten ersetzt werden, in welchem Fall das in dem jeweiligen Kontaktabschnitt-Gegenstück vorgesehene Loch erneut als Durchgangsloch ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren Alternative kann eine Klammer verwendet werden, um den jeweiligen Kontaktabschnitt mit dem zugehörigen Kontaktabschnitt-Gegenstück zu kontaktieren. Die Kontaktabschnitte 11a, 11b müssen dann nicht gelocht sein, wie das in 5 angedeutet ist. Das Kontaktabschnitt-Gegenstück muss ebenfalls nicht gelocht sein und kann von einem blechartigen Federkontaktelement gebildet sein.
Alle vier oben beschriebenen Alternativen haben gemeinsam, dass zur Herstellung des elektrischen Kontakts zwischen Leiterplatte und Lampen-Anschlusselement der Kontaktabschnitt 11a, 11b der jeweiligen Leiterbahn mit seinem Kontaktabschnitt-Gegenstück über ein mechanisches Befestigungselement, das aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt ist, sowohl mechanisch als auch elektrisch direkt und fest verbindbar/verbunden ist. Auf einen Stoffschluss, wie er beim Löten auftritt, kann verzichtet werden. Die Verbindung von Leiterplatte und Lampen-Anschlusselement kann ausschließlich/allein durch das separate Befestigungselement erfolgen, welches einen Form- und/oder Kraftschluss zwischen Kontaktabschnitt und Kontaktabschnitt-Gegenstück erzeugt/bewirkt. Auf ein Löten kann somit verzichtet werden. Die Kontaktierung bzw. Anbringung einer Lampe an/in der Leuchte kann stattdessen mit kommerziell erhältlichen Befestigungsmitteln wie Schrauben oder Nieten oder Klammern erfolgen.
Neben den oben beschriebenen Verbindungen (Klammerverbindung, Schraubverbindung und Nietverbindung) sind weitere Verbindungstechniken denkbar, wie z.B. eine Einpressverbindung unter Verwendung eines Stifts oder eine Steckverbindung oder eine Rastverbindung.
Vor oder nachdem die Leiterplatte 1 mit ihrem Leiterplatten-Kontaktierungsbereich 9 an das jeweilige Lampen-Anschlusselement der Leuchte angeschlossen wurde, kann optional eine Zugentlastung der oben beschriebenen elektrischen und mechanischen Verbindung zwischen Kontaktabschnitt und Kontaktabschnitt-Gegenstück vorgesehen werden.
Hierzu können z.B. Schrauben 30 durch die in den Zugentlastungslaschen 1c ausgebildeten Löcher 15 hindurch gesteckt und in entsprechende Schraublöcher, welche an einem Gegenstück der Leuchte ausgeformt sind, hinein geschraubt werden. Hierdurch wird die jeweilige Lasche 1c durch den Schraubenkopf nach unten gegen das Gegenstück der Leuchte gedrückt, so dass eine Zugentlastung der obigen Kontaktierung erreicht ist.
Wie in 4 gezeigt ist, kann zusätzlich eine Zugentlastungs-Schelle 40 verwendet werden. Die Schelle 40 kann z.B. aus einem geeigneten Kunststoffmaterial hergestellt sein. Die Schelle 40 kann z.B. in der Draufsicht eine langgestreckte Streifenform haben, wobei die beiden Längsenden gelocht sind. Der mittlere Längsabschnitt 41 der Schelle 40 kann z.B. nach unten gebogen sein (siehe Ansicht A-A in 4), wodurch ein Klemm- oder Andrückabschnitt ausgebildet wird. Die Schelle 40 wird derart über die Leiterplatte 1 gelegt, dass die Löcher 43 der Schelle 40 mit den Durchgangslöchern 15 der Zugentlastungs-Laschen 1c fluchten. Anschließend werden die Schrauben 30 wie oben beschrieben durch die Durchgangslöcher 15 hindurch geführt und z.B. in an einem Gegenstück der Leuchte ausgeformte Schraublöcher eingeschraubt. Im montierten Zustand drückt die Schellenunterseite, insbesondere der nach unten gebogene mittlere Abschnitt, den darunter befindlichen Abschnitt der Leiterplatte 1 gegen die Leuchte bzw. das Gegenstück der Leuchte.
Desweiteren kann die Leiterplatte 1 vor oder nach dem Anschließen der Leiterplatte an die Leuchte bzw. vor oder nach dem Vorsehen der Zugentlastung über die Bauteilbefestigungs-Laschen 1e (siehe 5) zusätzlich an dem Bauteil bzw. an der Lampe 20 fixiert, z.B. verschraubt, werden.
Im Folgenden werden weitere, alternative Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Leiterplatte 1 beschrieben.
5 zeigt eine an eine OLED-Lampe angeschlossene Flex-PCB 1 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Gleiche oder ähnliche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf eine Wiederholung der Beschreibung identischer Elemente wird verzichtet. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung sind die beiden oberen Kontaktabschnitte 11a, 11b vollflächig ausgebildet, d.h., es ist kein Durchgangsloch in dem jeweiligen Kontaktabschnitt 11a, 11b vorgesehen. Die Kontaktabschnitte 11a, 11b dieser Ausführungsform haben daher eine Kreisflächenform, anstatt der Kreisringform der oben beschriebenen Ausführungsform. Anders als in der vorherigen Ausführungsform weist die Leiterplatte in der näheren Umgebung des jeweiligen Kontaktabschnitts kein Durchgangsloch auf. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere zur Kontaktierung des jeweiligen Kontaktabschnitts 11a, 11b mit einer nicht-gezeigten Klammer. Ein erster Schenkel der Klammer kontaktiert dann z.B. den Kontaktabschnitt 11a, wobei ein zweiter Schenkel der Klammer die Rückseite des Kontaktabschnitt-Gegenstücks (z.B. ein Federkontaktelement bzw. ein Metallblechplättchen) der Lampen-Anschlussvorrichtung kontaktiert. Die über einen Steg verbundenen Klammer-Schenkel drücken die Unterseite der Leiterplatte gegen die Oberseite des Kontaktabschnitt-Gegenstücks. Alternativ kann der jeweilige Kontaktabschnitt 11a, 11b auch direkt auf das Kontaktabschnitt-Gegenstück (bzw. dessen Oberseite) gelegt werden, wobei der erste Klammerschenkel dann gegen die untere Flachseite der Leiterplatte 1 drückt. Die Klammer kann dann aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt sein.
6 zeigt eine Flex-PCB 1 gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung. Gleiche oder ähnliche Elemente sind erneut mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Gemäß dieser Ausführungsform weist die Leiterplatte 1 einen kreisringförmigen Basisabschnitt 1a auf, in dem die beiden Leiterbahnen 5a, 5b abschnittsweise konzentrisch zueinander verlaufen. An einem ersten Längsende münden die beiden Leiterbahnen 5a, 5b in einen jeweiligen Kontaktabschnitt 11a, 11b, der mit einem Durchgangsloch 13a, 13b versehen ist, das sich durch die gesamte Leiterplatte hindurch erstreckt (analog der in 1 gezeigten Ausführungsform). Die beiden Kontaktabschnitte 11a, 11b sind wie in der Ausführungsform gemäß 1 auf/in einer seitlich/umfangsseitig abstehenden Kontaktierungs-Lasche 1b angeordnet, auf der der gemeinsame Leiterplatten-Kontaktierungsbereich 9 vorgesehen ist.
In dem kreisringförmigen Basisabschnitt 1a sind die beiden Leiterbahnen 5a, 5b von der isolierenden Deckschicht 7 überdeckt. Lediglich in dem auf der Kontaktierungs-Lasche 1b angeordneten Leiterplatten-Kontaktierungsbereich 9 liegen die Leiterbahnen bzw. deren Kontaktabschnitte 11a, 11b frei.
Die Leiterbahn 5a verzweigt sich in dem kreisringförmigen Basisabschnitt 1a, wobei sich ein erster Verzweigungsarm zu einem ersten weiteren Kontaktabschnitt 11a‘ hin erstreckt und wobei sich ein zweiter Verzweigungsarm zu einem zweiten weiteren Kontaktabschnitt 11a‘ hin erstreckt. Auf ähnliche Weise verzweigt sich in dem kreisringförmigen Basisabschnitt 1a die Leiterbahn 5b, wobei sich ein erster Verzweigungsarm der Leiterbahn 5b zu einem dritten weiteren Kontaktabschnitt 11b‘ hin erstreckt und wobei sich ein zweiter Verzweigungsarm der Leiterbahn 5b zu einem vierten weiteren Kontaktabschnitt 11b‘ hin erstreckt. Über die insgesamt vier Kontaktabschnitte 11a‘, 11b‘ kann die Lampe 20, welche hier als OLED-Flächenlichtlampe ausgeführt ist, an verschiedenen Stellen kontaktiert werden, z.B. jeweils mittels einer ACF-Kontaktierung.
Die mechanische Befestigung und elektrische Kontaktierung an der Leuchte kann wie für die erste Ausführungsform beschrieben z.B. mittels Schrauben 30 erfolgen.
Desweiteren kann auch in dieser Ausführungsform eine Bauteilbefestigungs-Lasche 1e vorgesehen sein. Hier sind in der Bauteilbefestigungs-Lasche 1e zwei Durchgangslöcher 15 ausgebildet, so dass die Lasche 1e an das Bauteil bzw. die Lampe angeschraubt werden kann.
7 zeigt eine Flex-PCB 1 gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung. Gleiche oder ähnliche Elemente sind erneut mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf eine Wiederholung der Beschreibung identischer Elemente wird verzichtet.
Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung mündet die rechte Leiterbahn 5a an ihrem oberen Längsende in einen kreisbogenförmigen Kontaktabschnitt 11a. Der Kontaktabschnitt 11a umgibt das zugeordnete Durchgangsloch 13a in Umfangsrichtung entlang eines Winkels von etwa 180° und ist mit einem geringen Abstand zu dem Durchgangsloch 13a angeordnet.
Die linke Leiterbahn 5b erstreckt sich mit ihrem oberen Ende in Richtung zu dem Durchgangsloch 13b und endet nahe dem Durchgangsloch 13b. Der obere Längsendabschnitt der Leiterbahn bildet dabei den Kontaktabschnitt 11b aus, der nahe dem Durchgangsloch 13b angeordnet ist. Die Leiterbahn 5b hat an ihrem Kontaktabschnitt 11a die gleiche Breite wie an dem in dem Streifenabschnitt 1a verlaufenden Leiterbahn-Abschnitt.
Beide Kontaktabschnitt 11a, 11b sind auf dem deckschichtfreien Kontaktierungsbereich 9 angeordnet, der wiederum auf der Lasche 1b vorgesehen ist.
Wie diese Ausführungsform der Erfindung zeigt, müssen die beiden Kontaktabschnitte 11a, 11b nicht unbedingt identisch geformt sein, sondern können unterschiedlich ausgebildet/geformt sein.
Außerdem muss der Kontaktabschnitt nicht zwingend eine besondere Form oder Ausgestaltung aufweisen, sondern es kann gemäß bestimmten Ausführungsformen ausreichend sein, wenn sich die Leiterbahn, z.B. mit konstanter bzw. gleich bleibender Breite, nahe genug zu dem Durchgangsloch hin erstreckt, so dass ein elektrisch leitendes Befestigungselement den Kontaktabschnitt mit seinem Kopfabschnitt kontaktieren kann.
8 zeigt eine Flex-PCB gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung. Gleiche oder ähnliche Elemente sind erneut mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf eine Wiederholung der Beschreibung identischer Elemente wird verzichtet.
Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich die Deckschicht 7 über nahezu die gesamte obere Flachseite 3 der Leiterbahn. Die Leiterbahnen 5a und 5b münden an ihrem jeweiligen oberen Längsende in einen Kreisringabschnitt, der unterhalb der Deckschicht angeordnet ist. Von dem jeweiligen Kreisringabschnitt aus erstrecken sich ein oder mehrere, hier beispielhaft fünf, Kontaktvorsprünge 111a bzw. 111b in vertikaler Richtung nach oben und durchdringen die Deckschicht 7, so dass sie freiliegen und elektrisch kontaktiert werden können. Mit anderen Worten sind die Kontaktvorsprünge 111a, 111b von der Deckschicht ausgespart. Die Kontaktvorsprünge 111a und 111b sind jeweils unmittelbar angrenzend oder mit einem geringen Abstand um das zugehörige Durchgangsloch herum angeordnet. Die Kontaktvorsprünge 111a bilden zusammen einen ringförmigen Kontaktabschnitt 11a aus, und die Kontaktvorsprünge 111b bilden zusammen einen ringförmigen Kontaktabschnitt 11b aus. Die Kontaktabschnitte 11a und 11b sind gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung also nicht von einem zusammenhängenden Flächenabschnitt gebildet, sondern vielmehr von mehreren vereinzelten Flächenabschnitten (bzw. Kontaktvorsprüngen), die hier in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind.

Claims

Leiterplatte (1), – welche zumindest abschnittsweise als flexible Leiterplatte ausgebildet ist, – wobei die Leiterplatte (1) eine erste Flachseite (3) aufweist, auf der zumindest eine Leiterbahn (5a, 5b) verläuft, – wobei die erste Flachseite (3) teilweise von einer elektrisch isolierenden Deckschicht (7) überzogen ist, – wobei die zumindest eine Leiterbahn (5a, 5b) einen zur elektrischen Kontaktierung der Leiterbahn (5a, 5b) dienenden freiliegenden Kontaktabschnitt (11a, 11b) aufweist, der sich durch die Deckschicht (7) hindurch erstreckt oder der in einem von der Deckschicht (7) ausgesparten Flächenbereich (9) der ersten Flachseite (3) angeordnet ist, – wobei in der Leiterplatte (1) ein Durchgangsloch (13a, 13b) ausgebildet ist, welches sich in Dickenrichtung der Leiterplatte vollständig durch die Leiterplatte hindurch erstreckt, und – wobei der freiliegende Kontaktabschnitt (11a, 11b) der Leiterbahn (5a, 5b) benachbart zu dem Durchgangsloch (13a, 13b) angeordnet ist, so dass ein mechanisches Befestigungsmittel, welches einen Schaft und einen Kopf aufweist, mit seinem Schaft in das Durchgangsloch einsetzbar ist, wobei der Kopf den freiliegenden Kontaktabschnitt unmittelbar kontaktiert.
Leiterplatte (1) gemäß Anspruch 1, mit einer ersten Leiterbahn (5a) und einer zweiten Leiterbahn (5b), welche auf der ersten Flachseite (3) verlaufen und jeweils einen freiliegenden Kontaktabschnitt (11a, 11b) aufweisen, der benachbart zu einem zugehörigen Durchgangsloch (13a, 13b) angeordnet ist.
Leiterplatte (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der jeweilige Kontaktabschnitt (11a, 11b) an einem Längsendabschnitt der zugehörigen Leiterbahn (5a, 5b) geformt ist.
Leiterplatte (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, – wobei der jeweilige Kontaktabschnitt (11a, 11b) das zugehörige Durchgangsloch (13a, 13b) unmittelbar begrenzt oder – wobei der kürzeste Abstand zwischen dem jeweiligen Kontaktabschnitt (11a, 11b) und dem zugehörigen Durchgangsloch (13a, 13b) kleiner oder gleich 5 mm ist.
Leiterplatte (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei sich der jeweilige Kontaktabschnitt (11a, 11b) in Umfangsrichtung des zugehörigen Durchgangsloches (13a, 13b) vollständig oder abschnittsweise entlang eines Winkels von größer gleich 30° um das Durchgangsloch (13a, 13b) herum erstreckt.
Leiterplatte (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der jeweilige Kontaktabschnitt (11a, 11b) ringförmig ausgebildet ist.
Leiterplatte (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei von der Leiterplatte eine umfangsseitig abstehende Kontaktierungs-Lasche (1b) gebildet ist, auf bzw. in der der jeweilige Kontaktabschnitt (11a, 11b) und das zugehörige Durchgangsloch (13a, 13b) ausgebildet sind.
Bauteil, vorzugsweise Lampe, vorzugsweise OLED-Lampe (20), das mit einer Leiterplatte (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche kontaktiert ist.
Bauteil gemäß Anspruch 8, mit einem elektrisch leitenden Leiterplatten-Kontaktelement zum Kontaktieren der Leiterplatte, welches mittels einer anisotropen Klebeverbindung (22) mit einem weiteren Kontaktabschnitt (11a‘, 11b‘) der zumindest einen Leiterbahn (5a, 5b) kontaktiert ist.
Leuchte, mit – einer Lampen-Anschlussvorrichtung zum Anschließen einer Lampe (20) an die Leuchte und – einer Leiterplatte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, – wobei die Lampen-Anschlussvorrichtung je freiliegendem Kontaktabschnitt (11a, 11b) ein elektrisch leitendes Lampen-Anschlusselement aufweist, das elektrisch mit dem zugehörigen Kontaktabschnitt (11a, 11b) verbunden ist.
Leuchte gemäß Anspruch 10, wobei das jeweilige elektrisch leitende Lampen-Anschlusselement und der zugehörige Kontaktabschnitt (11a, 11b) über ein mechanisches Befestigungselement sowohl mechanisch als auch elektrisch miteinander verbunden sind, wobei das jeweilige Befestigungselement insbesondere aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt ist, sich durch das zugehörige Durchgangsloch (13a, 13b) hindurch erstreckt und sowohl den zugehörigen Kontaktabschnitt (11a, 11b) als auch das zugehörige Lampen-Anschlusselement unmittelbar kontaktiert.
Leuchte gemäß Anspruch 11, wobei das jeweilige Befestigungselement eine Schraube (30) ist, wobei von dem jeweiligen Lampen-Anschlusselement ein Loch mit Innengewinde ausgebildet ist, in welches die zugehörige Schraube (30) eingeschraubt ist.
Leuchte, mit – einer Lampe (20), – einer Lampen-Anschlussvorrichtung zum Anschließen der Lampe an die Leuchte und – einer zumindest abschnittsweise flexibel ausgebildeten Leiterplatte (1), die einerseits die Lampe und anderseits die Lampen-Anschlussvorrichtung elektrisch kontaktiert, so dass die Lampe über die Leiterplatte (1) elektrisch mit der Leuchte verbunden ist, – wobei die Leiterplatte (1) eine erste Flachseite (3) aufweist, auf der zumindest eine Leiterbahn (5a, 5b) verläuft, – wobei die erste Flachseite (3) teilweise von einer elektrisch isolierenden Deckschicht (7) überzogen ist, – wobei die zumindest eine Leiterbahn (5a, 5b) einen zur elektrischen Kontaktierung der Leiterbahn (5a, 5b) dienenden freiliegenden Kontaktabschnitt (11a, 11b) aufweist, der sich durch die Deckschicht (7) hindurch erstreckt oder der in einem von der Deckschicht (7) ausgesparten Flächenbereich (9) der ersten Flachseite (3) angeordnet ist, – wobei zur Herstellung des elektrischen Kontakts zwischen Leiterplatte (1) und Lampen-Anschlussvorrichtung der freiliegende Kontaktabschnitt (11a, 11b) der zumindest einen Leiterbahn (5a, 5b) mit einem elektrisch leitenden Lampen-Anschlusselement der Lampen-Anschlussvorrichtung mittels eines mechanischen Befestigungselements sowohl mechanisch als auch elektrisch unmittelbar verbunden ist.
Leuchte gemäß Anspruch 11 oder 13, wobei – von dem jeweiligen Befestigungselement eine lösbare mechanische Verbindung zwischen Kontaktabschnitt (11a, 11b) der Leiterbahn (5a, 5b) und Lampen-Anschlusselement ausgebildet ist und/oder – das jeweilige mechanische Befestigungselement ein Stift oder ein Bolzen oder eine Schraube (30) oder ein Niet oder eine Klammer ist.
Leuchte gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, ferner mit einer an der Leiterplatte angebrachten Zugentlastungsvorrichtung zur Zugentlastung der elektrischen und mechanischen Verbindung zwischen dem jeweiligen Kontaktabschnitt (11a, 11b) und dem zugehörigen Lampen-Anschlusselement.