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Die Erfindung betrifft eine Abdeckung zum Aufsatz auf einem mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle bestückten Träger eines Leuchtmoduls. Die Erfindung betrifft ferner ein Leuchtmodul, aufweisend einen mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle bestückten Träger und eine auf dem Träger aufgesetzte Abdeckung. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf LED-Module.
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Bei LED-Modulen der oben genannten Art wird eine Abdeckung auf eine Vorderseite eines als Leiterplatte ausgebildeten Trägers aufgesetzt und durch Kleben, Heißverstemmen, Schrauben oder Kunststoff-Verquetschrippen mechanisch verbunden. Die Abdeckung schützt auf dem Träger vorderseitig angeordnete elektronische Bauteile, Leiterbahnen und einen Steckverbinder. Die Abdeckung mag auch ein lichtdurchlässiges Fenster zum Schutz von auf dem Träger aufgebrachten Leuchtdioden aufweisen. Hierbei ist jedoch nachteilig, dass die Leiterbahnen häufig komplex geführt werden müssen, was z. B. durch den Einsatz teurer mehrlagiger Leiterplatten realisierbar ist. Auch ist, insbesondere durch das Vorhandensein des Steckers und die komplizierte Leiterbahnführung, ein großer Träger notwendig. Die Verwendung des Steckers bedeutet zumeist auch, dass dieser aufwändig mit den Leiterbahnen elektrisch verbunden werden muss, z. B. durch ein Anlöten von Verbindungskabeln.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Abdeckung zum Aufsatz auf einen mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle bestückten Träger eines Moduls (”Leuchtmoduls”), aufweisend mindestens ein von außen zugängliches elektrisches Anschlusselement zur elektrischen Versorgung der mindestens einen Halbleiterlichtquelle und mindestens einen elektrisch-mechanischen Kontakt zum Kontaktieren des Trägers, welcher Kontakt mit dem Anschlusselement elektrisch verbunden ist.
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Diese Abdeckung weist den Vorteil auf, dass das elektrische Anschlusselement sich nun in der Abdeckung befindet und somit vom Träger beabstandet angeordnet werden kann. Dadurch wird Platz auf dem Träger frei was eine Entzerrung der Leiterbahnen und/oder eine Verkleinerung des Trägers ermöglicht. Mittels des elektrisch-mechanischen Kontakts kann ein elektrisches Signal (Spannung, Strom usw., z. B. als Gleichspannung/-strom oder Wechselspannung/-strom) an grundsätzlich beliebiger Stelle auf den Träger geleitet werden. Dies ermöglicht eine elektrische Kontaktierung des Trägers nur an den Stellen, an denen sie benötigt wird. Die Leitungen bzw. Leitungsbahnen brauchen nicht mehr über den Träger entflochten zu werden. Dies wiederum ermöglicht ein einfacheres Platinenlayout. Ggf. können mehrlagige Träger vermieden werden. Auch braucht kein Stecker mehr mit dem Träger über Kabel verlötet zu werden. Dies wiederum ergibt weniger elektrische Verbindungsstellen, dadurch eine geringere Ausfallgefahr und eine Verringerung der EMV. Darüber hinaus dient ein elektrisch-mechanischer Kontakt auf einer Befestigung des Abdeckung an dem Träger, so dass ggf. auf eine gesonderte mechanische Befestigung verzichtet werden kann. Es ergibt sich so eine erhebliche Kostenreduzierung.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das elektrische Anschlusselement ein Steckverbinder ist. Unter einem von außen zugänglichen Anschlusselement kann insbesondere ein Anschlusselement verstanden werden, welches bei auf einem Träger aufgesetzter Abdeckung normal zugänglich ist bzw. für einen Anschluss an eine externe elektrische Verbindung vorgesehen ist.
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Bevorzugterweise umfasst die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mindestens eine Leuchtdiode. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtdioden können diese in der gleichen Farbe oder in verschiedenen Farben leuchten. Eine Farbe kann monochrom (z. B. rot, grün, blau usw.) oder multichrom (z. B. weiß) sein. Auch kann das von der mindestens einen Leuchtdiode abgestrahlte Licht ein infrarotes Licht (IR-LED) oder ein ultraviolettes Licht (UV-LED) sein. Mehrere Leuchtdioden können ein Mischlicht erzeugen; z. B. ein weißes Mischlicht. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mindestens einen wellenlängenumwandelnden Leuchtstoff enthalten (Konversions-LED). Der Leuchtstoff kann alternativ oder zusätzlich entfernt von der Leuchtdiode angeordnet sein (”Remote Phosphor”). Die mindestens eine Leuchtdiode kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten Leuchtdiode oder in Form mindestens eines LED-Chips vorliegen. Mehrere LED-Chips können auf einem gemeinsamen Substrat (”Submount”) montiert sein. Die mindestens eine Leuchtdiode kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, z. B. mindestens einer Fresnel-Linse, Kollimator usw. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z. B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z. B. Polymer-OLEDs) einsetzbar. Alternativ kann die mindestens eine Halbleiterlichtquelle z. B. mindestens einen Diodenlaser aufweisen.
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Der Träger mag auch als Substrat bezeichnet werden. Der Träger mag eine Leiterplatte oder Platine sein, insbesondere eine Metallkernplatine. Der Träger mag aber auch ein Keramiksubstrat o. ä. sein.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die Abdeckung mehrere Kontakte zum Kontaktieren des Trägers sowie mindestens einen Leadframe zum Verbinden der Kontakte mit dem mindestens einen Anschlusselement aufweist. Dies ergibt den Vorteil, dass eine auch komplexere Leitungsstruktur auf eine einfache Weise an der Abdeckung anordenbar ist. Dies entlastet eine Führung von Leiterbahnen auf dem Träger weiter. Zudem ist ein Leadframe einfach und preiswert herstellbar und in die Abdeckung integrierbar.
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Unter einem Leadframe mag insbesondere ein metallisches Stanz- oder Ätzformteil verstanden werden, dessen freie Enden als elektrische Einzelkontakte oder Anschlüsse dienen können.
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Der Leadframe mag beispielsweise zumindest teilweise in der Abdeckung vergossen sein, an die Abdeckung angeklebt sein, an der Abdeckung heißverstemmt, an die Abdeckung gerastet worden sein usw.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass Einzelkontakte des Anschlusselements in den Leadframe integriert sind. In anderen Worten können freie Anschlussabschnitte oder Anschlussbeine des Leadframes die Einzelkontakte des Anschlusselements bilden, z. B. im Sinne von Kontaktstiften. Dadurch kann das Anschlusselement besonders einfach ausgestaltet werden. Beispielsweise mag ein Anschlusselement in Form eines Steckers im Wesentlichen nur noch aus der entsprechend geformten Abdeckung und frei vorstehenden Leitungen als Kontaktstiften gebildet sein. Auf einen eigenständigen Stecker kann so verzichtet werden. Dies wiederum ermöglicht eine Verringerung einer Modulhöhe und insbesondere eine Verringerung einer Höhe der Abdeckung. Auch lässt sich so eine geringere Zahl der Teile der Abdeckung und eine höhere Designfreiheit des Anschlusselements erreichen.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass mindestens ein elektrisch-mechanischer Kontakt als ein in einer Auflagefläche der Abdeckung angeordneter Kontakt (Kontaktfläche oder kurzer Kontaktstift) ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine feste elektrisch-mechanische Verbindung der Abdeckung mit dem Träger, insbesondere mittels einer Verklebung mittels eines elektrisch leitfähigen Klebers oder Haftmittels. Es wird besonders bevorzugt, dass mindestens ein elektrisch-mechanischer Kontakt mittels einer sog. ”Pin in Paste”-Verbindung oder Pastendruckverbindung mit dem Träger verbunden ist.
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Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass mindestens ein elektrisch-mechanischer Kontakt ein frei vorstehender, in Richtung des Trägers gerichteter Kontakt ist. Dieser Kontakt ist also insbesondere außerhalb einer Auflagefläche der Abdeckung angeordnet. Durch diese Ausgestaltung wird eine feste elektrisch-mechanische Verbindung mittels einer linearen Bewegung oder Steckbewegung ermöglicht, wie sie insbesondere bei einem Aufsetzen der Abdeckung auf den Träger durchgeführt wird. Dies ermöglicht insbesondere eine feste, kleberfreie Verbindung zwischen Abdeckung und Träger. Ein solcher elektrisch-mechanischer Kontakt kann auch als ein ”herabhängender” Kontakt bezeichnet werden.
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In einem besonders einfachen Fall kann der frei vorstehende Kontakt ein geradliniger oder stiftförmiger Kontakt sein. Ein solcher Kontakt mag beispielsweise bei einer Verbindung mit dem Träger in einer entsprechenden Buchse des Trägers eingesteckt sein.
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Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass mindestens ein frei vorstehender elektrisch-mechanischer Kontakt als ein mechanisches Befestigungselement aufgebildet ist. Ein solcher frei vorstehender elektrisch-mechanischer Kontakt ist speziell so geformt, dass er eine insbesondere mechanische Befestigung erlaubt, beispielsweise im Unterschied zu einem einfach geraden oder stiftförmigen elektrisch-mechanischen Kontakt.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass mindestens ein frei vorstehender elektrisch-mechanischer Kontakt als Teil einer Klemmverbindung ausgebildet ist. Es ergibt sich ein sicherer elektrischer Kontakt als auch ein mechanisch haltender Klemmkontakt mit dem Träger bzw. einem passenden Gegenelement des Trägers.
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Es ist eine Weiterbildung, dass dieser frei vorstehende elektrisch-mechanische Kontakt eine Klemmaufnahme aufweist, insbesondere an seiner Spitze. Davon kann ein von dem Träger hochstehender Kontakt, z. B. stiftförmig hochstehender Kontakt, bei einem Zusammenstecken aufgenommen werden.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass mindestens ein frei vorstehender elektrisch-mechanischer Kontakt als Teil einer Rastverbindung ausgebildet ist. Es ergibt sich ein sicherer elektrischer Kontakt als auch ein mechanisch besonders sicher haltender Klemmkontakt mit dem Träger bzw. einem passenden Gegenelement des Trägers.
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Es ist eine Weiterbildung davon, dass mindestens ein frei vorstehender elektrisch-mechanischer Kontakt eine Rastaufnahme aufweist. Die Rastaufnahme kann insbesondere an der Spitze des Kontakts angeordnet sein. In der Rastaufnahme kann ein von dem Träger hochstehender Kontakt, z. B. stiftförmig hochstehender Kontakt mit kugelförmigem Ende, bei einem Zusammenstecken rastend aufgenommen werden. Es ergibt sich ein sicherer elektrischer Kontakt als auch ein mechanisch besonders sicher haltender Klemmkontakt.
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Es ist außerdem eine Ausgestaltung dass mindestens ein frei vorstehender elektrisch-mechanischer Kontakt als Teil einer Schneid-Klemm-Verbindung ausgebildet ist. Es ergibt sich ein sicherer elektrischer Kontakt als auch ein mechanisch besonders sicher haltender Klemmkontakt mit dem Träger bzw. einem passenden Gegenelement des Trägers.
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Es ist eine Weiterbildung davon, dass mindestens ein frei vorstehender elektrisch-mechanischer Kontakt als mittels einer Schneide des Trägers zu klemmender Steg ausgebildet ist.
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Es ist außerdem eine Ausgestaltung dass mindestens ein frei vorstehender elektrisch-mechanischer Kontakt als Teil einer Pressfit-Verbindung ausgebildet ist. Es ist eine Weiterbildung davon, dass mindestens ein frei vorstehender elektrisch-mechanischer Kontakt als Pressfit-Stift mit einem typischen Nadelöhr an seiner Spitze ausgebildet ist. Der Pressfit-Stift kann insbesondere direkt in eine metallisch beschichtete Aussparung, insbesondere Bohrung, des Trägers eingeführt werden. Der Pressfit-Stift weist dazu eine solche Länge auf, das mit dem Nadelöhr o. ä. über eine Auflagefläche der Abdeckung hinausragt. Insbesondere ein Pressfit-Stift mag über eine Kaltschweißverbindung mit dem Träger verbunden sein. Ggf. ist eine Isolation auf einer nicht bestückten Rückseite des Trägers vorzusehen.
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Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass mindestens ein frei vorstehender elektrisch-mechanischer Kontakt federnd ausgebildet ist, z. B. mittels eines als Federelement ausgebildeten Abschnitts. Dies erleichtert eine sichere Kontaktierung, da Herstellungstoleranzen einfach ausgleichbar sind. Insbesondere mag so eine positionstolerante Aufbringung der Abdeckung und/oder eine Vorzentrierung der Verbindung von einem elektrisch-mechanischem Kontakt der Abdeckung und einem Gegenkontakt des Trägers ermöglicht werden.
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Allgemein kann ein frei vorstehender elektrisch-mechanischer Kontakt einen Teil eines Leadframes darstellen, was eine besonders einfache Umsetzung ermöglicht. Alternativ oder zusätzlich mag ein frei vorstehender elektrisch-mechanischer Kontakt ein separat hergestelltes Bauteil sein, dass erst nachträglich mit einer elektrischen Leitung, z. B. einem Leadframe, der Abdeckung verbunden wird, z. B. gemeinsam umspritzt wird. Dies ermöglicht eine Verwendung auch kompliziert geformter elektrisch-mechanischer Kontakte.
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Allgemein kann die Abdeckung auch mindestens einen frei vorstehenden, nur mechanischen Kontakt aufweisen. Dieser nur-mechanische Kontakt mag insbesondere analog zu einem elektrisch-mechanischen Kontakt wie oben beschrieben ausgebildet sein, aber keine elektrische Leitungsfunktion aufweisen, z. B. nicht aus Metall bestehen oder nicht an ein elektrisches Leitungsnetzwerk abgeschlossen sein.
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Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass mindestens ein frei vorstehender elektrisch-mechanischer Kontakt einen Teil eines Leadframes darstellt. Dadurch kann das gesamte Leitungsnetzwerk der Abdeckung mittels mindestens eines, bevorzugt genau eines, Leadframes gebildet werden.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Leuchtmodul, aufweisend einen mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle bestückten Träger und eine auf dem Träger aufgesetzte Abdeckung wie oben beschrieben, wobei mindestens ein elektrisch-mechanischer Kontakt der Abdeckung mit dem Träger fest verbunden ist. Das Leuchtmodul kann analog zu der Abdeckung ausgebildet werden und ergibt die gleichen Vorteile.
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Unter einer festen Verbindung kann insbesondere eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung über mindestens einen elektrisch-mechanischen Kontakt verstanden werden, aber auch eine stoffschlüssige Verbindung. Dieses Leuchtmodul weist den weiteren Vorteil auf, dass die feste Verbindung zwischen der Abdeckung und dem Träger ohne weitere Verbindungsmaßnahmen, wie nachträglichen Verklemmen, Heißverstemmen usw., auskommen kann.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass das Leuchtmodul mindestens einen zu einem frei vorstehenden elektrisch-mechanischen Kontakt der Abdeckung passenden elektrisch-mechanischen Gegenkontakt aufweist. So kann auf einfache Weise eine elektrische, mechanische und/oder elektrisch-mechanische Verbindung zwischen Träger und Abdeckung hergestellt werden. Ein solcher Gegenkontakt mag beispielsweise eine Kugelform aufweisen, z. B. zum Eingriff in eine becherförmige Aufnahme eines Kontakts der Abdeckung. Der Eingriff kann kraftschlüssig und/oder formschlüssig, z. B. rastend, sein.
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Es ist noch eine Ausgestaltung, dass mindestens ein elektrisch-mechanischer Gegenkontakt des Trägers ein an dem Träger angebrachtes Bauelement ist. Dieses kann also wie andere Bauelemente, z. B. die mindestens eine Halbleiterlichtquelle und/oder ein elektronisches Bauteil, auf dem Träger angebracht werden. Dadurch können die elektrisch-mechanischen Gegenkontakte auf einfache und designtechnisch flexible Weise auf dem Träger angebracht werden.
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Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens ein als elektrisch-mechanischer Gegenkontakt dienendes Bauelement einem automatischen Bestückungsverfahren (z. B. ”Pick-and-Place”) zugänglich ist bzw. als ein Bestück-Bauelement ausgebildet ist. Dies vereinfacht eine Montage an dem Träger weiter.
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Eine Anordnung eines als elektrisch-mechanischer Gegenkontakt dienenden Bauelements wird weiter vereinfacht, falls das Bauelement ein oberflächenmontierbares Bauelement oder SMD-Bauelement ist. Es kann dann zusammen mit anderen SMD-Bauelementen wie Widerständen usw. in einem gemeinsamen Verfahrensschritt aufgelötet werden, z. B. in einen Reflow-Ofen.
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Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der elektrisch-mechanische Kontakt der Abdeckung und der passende elektrisch-mechanische Gegenkontakt des Trägers eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung bilden.
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Allgemein werden die Kontakte der Abdeckung und die passenden Gegenkontakte des Trägers bei Aufsatz der Abdeckung zusammengebracht.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
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1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Leuchtmodul gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit einem Träger und einer Abdeckung;
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2 bis 7 zeigen unterschiedliche mögliche elektrisch-mechanische Verbindungen von Träger und Abdeckung des Leuchtmoduls gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
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8 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Leuchtmodul gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt ein Leuchtmodul in Form eines LED-Moduls 11 mit einem Träger in Form einer Leiterplatte 12, an deren Vorderseite mehrere Halbleiterlichtquellen in Form von Leuchtdioden 13 angeordnet sind. Die Leuchtdioden 13 sind in einem zentralen Bereich der Leiterplatte 12 angeordnet, und ringförmig um die Leuchtdioden 13 herum sind elektronische Bauelemente 14 angeordnet, z. B. Bauelemente einer Treiberschaltung zum Ansteuern der Leuchtdioden 13. Die elektronischen Bauelemente 14 und die Leuchtdioden 13 sind durch Leiterbahnen (o. Abb.) der Leiterplatte 12 miteinander verbunden. Zumindest die elektronischen Bauelemente 14 sind als SMD-Bauteile ausgebildet.
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Die elektronischen Bauelemente 14 sind von einer ringförmigen Abdeckung 15 abgedeckt, welche die Leuchtdioden 13 seitlich außenseitig umgibt und randseitig auf der Leiterplatte 12 aufliegt. Dadurch bilden die Leiterplatte 12 und die Abdeckung 15 einen Aufnahmeraum 17 für die elektronischen Bauelemente 14. Die Abdeckung 15 mag auch eine lichtdurchlässige Abdeckplatte (o. Abb.) zur Überwölbung der Leuchtdioden 13 aufweisen.
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Die Abdeckung 15 weist an ihrem äußeren Rand 18 ein elektrisches Anschlusselement in Form eines in die Abdeckung integrierten Steckers 19 mit Kontaktstiften 20 auf. Die Kontaktstifte 20 sind als Anschlussabschnitte oder freie Enden eines Leadframes 21 oder Leiterrahmens ausgebildet. Der Leadframe 21 liegt hier als ein metallischer Stanzkörper, z. B. aus Kupfer, vor, der entsprechend gebogen ist. Der Leadframe 21 ist in der Abdeckung 15, die aus Kunststoff besteht, vergossen oder damit heißverstemmt. Es braucht also kein Stecker als separates Bauteil bereitgestellt zu werden.
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Andere Anschlussabschnitte oder freie Enden des Leadframes 21 bilden einen jeweiligen elektrisch-mechanischen Kontakt 22 oder sind zumindest mit einem solchen elektrisch-mechanischen Kontakt 22 verbunden, der zusammen mit einem passenden elektrisch-mechanischen Gegenkontakt 23 der Leiterplatte 12 eine jeweilige elektrisch-mechanische Verbindung 22, 23 zu der Leiterplatte 12 herstellt. Die elektrisch-mechanische Verbindung 22, 23 dient erstens zur elektrischen Verbindung des Leadframes 21 und damit des Steckers 19 mit der Leiterplatte 12 und damit mit den elektronischen Bauelementen 14 und den Leuchtdioden 13. Die Leuchtdioden 13 der Leiterplatte 12 können also über den Stecker 19 der Abdeckung 15 elektrisch versorgt werden. Zweitens bewirkt die elektrisch-mechanische Verbindung 22, 23 eine Befestigung der Abdeckung 15 an der Leiterplatte 12.
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2 zeigt detaillierter eine mögliche Variante einer elektrisch-mechanische Verbindung 22, 23. Der elektrisch-mechanische Kontakt 22 der Abdeckung 15 ist ein in dem Aufnahmeraum 17 frei in Richtung der Leiterplatte 12 vorstehender Kontakt.
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Hier weist der elektrisch-mechanische Kontakt 22, 31 der Abdeckung 15 einen aus der Abdeckung 15 in Richtung der Leiterplatte 12 ragenden Metallstift 32 auf, welcher an seiner Spitze in eine in Richtung der Leiterplatte 12 offene metallische Klemmaufnahme 33 übergeht.
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Der elektrisch-mechanische (Gegen-)Kontakt 23, 34 der Leiterplatte 12 weist einen an eine Leiterbahn der Leiterplatte 12 angelöteten metallischen Fuß 35 auf, von dem ein in Richtung der Abdeckung 15 ragender Metallstift 36 abgeht. Der Metallstift 36 ist im verbundenen Zustand von Abdeckung 15 und Leiterplatte 12 in die Klemmaufnahme 33 eingeschoben und wird dort kraftschlüssig gehalten.
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3 zeigt eine weitere mögliche Variante einer elektrisch-mechanischen Verbindung 22, 23, bei der nun der elektrisch-mechanische Kontakt 22, 41 der Abdeckung 15 als Metallstift 42 ausgebildet ist, welche fast bis zur der Leiterplatte reicht. Der elektrisch-mechanische (Gegen-)Kontakt 23 der Leiterplatte 12 weist den metallischen Fuß 35 auf, an welchem jedoch nun die Klemmaufnahme 33 angebracht ist. Dadurch kann der Metallstift 42 kraftschlüssig in die Klemmaufnahme 33 eingesteckt werden. Die elektrisch-mechanische Verbindung 41, 44 stellt somit eine funktionale 'Umkehranalogie' zu der elektrisch-mechanischen Verbindung 31, 34 dar. Eine solche 'Umkehranalogie' kann grundsätzlich für jede elektrisch-mechanische Verbindung 22, 23 durchgeführt werden.
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4 zeigt detaillierter noch eine mögliche Variante einer elektrisch-mechanischen Verbindung 22, 23. Hier weist der elektrisch-mechanische Kontakt 22, 51 der Abdeckung 15 einen aus der Abdeckung 15 in Richtung der Leiterplatte 12 ragenden Metallstift 32 auf, welcher an seiner Spitze in eine in Richtung der Leiterplatte 12 offene metallische, becherförmige Rastaufnahme 52 übergeht. Der elektrisch-mechanische (Gegen-)Kontakt 23, 54 der Leiterplatte 12 weist den Fuß 35 auf, an dem nun eine metallische Kugel 53 als Rastgegenelement befestigt ist. Bei einem Aufsetzen der Abdeckung 15 auf der Leiterplatte 12 rastet die Kugel 53 in der Rastaufnahme 52 ein. So wird eine formschlüssige oder kraft- und formschlüssige elektrisch-mechanische Verbindung geschaffen.
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5 zeigt detaillierter noch eine mögliche Variante einer elektrisch-mechanische Verbindung 22, 23. Hier weist der elektrisch-mechanische Kontakt 22, 61 der Abdeckung 15 einen aus der Abdeckung 15 in Richtung der Leiterplatte 12 ragenden Metallstift 62 auf, welcher an seiner Spitze eine nadelöhrartige Verdickung 62 aufweist. Die Verdickung 62 ist in eine als Gegenkontakt 23, 64 dienende, metallisierte Durchführung 65 der Leiterplatte 12 eingeführt. Der Kontakt 61 steht also in Richtung des Trägers 12 über die Abdeckung 15 bzw. deren Auflagefläche hinaus. Die nadelöhrartige Verdickung 63 kann durch ein Pressfit-Verfahren in der Durchführung 65 befestigt werden, wodurch sich eine starke reibschlüssige Verbindung ergibt, ggf. sogar mittels Kaltschweißens wie z. B. durch Reibschweißen. Insbesondere in dieser Variante kann eine Rückseite der Leiterplatte 12 mit einer elektrischen Isolierschicht (o. Abb.) belegt sein.
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Die Gegenkontakte 34, 44, 54, 64 mögen insbesondere als auf der Leiterplatte 12 dediziert aufgebrachte Bauelemente ausgebildet sein. Die Aufbringung kann insbesondere mittels eines Bestückungsverfahrens durchgeführt worden sein, z. B. mit ”Pick-and-Place”. Zur einfachen Befestigung der Gegenkontakte 34, 44, 54, 64 können diese als SMD-Bauteile vorliegen und somit zusammen mit den elektronischen Bauteilen 14 verlötet werden.
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6 zeigt eine elektrische Verbindung zwischen einem frei in Richtung der Leiterplatte 12 ragenden metallischen Kontaktstift 42 der Abdeckung 15, welche einfach an einen Fuß 35 angepresst ist. Der Fuß 35 mag auch ein einfaches Kontaktfeld der Leiterbahnen sein. Diese elektrische Verbindung 42, 35 bewirkt keine mechanische Befestigung der Abdeckung 15 an der Leiterplatte 12 und mag insbesondere zusätzlich zu den elektrisch-mechanischen Verbindungen 22, 23 vorgesehen sein.
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7 zeigt eine Abwandlung der elektrischen Verbindung 42, 35 aus 6 dahingehend, dass der Kontaktstift 72 der Abdeckung 15 nun einen federnd ausgebildeten Abschnitt 73 aufweist. Dadurch können Herstellungs- und Montagetoleranzen besonders effektiv ausgeglichen werden.
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8 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein weiteres Leuchtmodul in Form eines LED-Moduls 81. Das LED-Modul 81 ist grundsätzlich ähnlich zu dem LED-Modul 11 aufgebaut, weist aber nun alternativ oder zusätzlich elektrisch-mechanische Kontakte 82 auf, welche in einer Auflagefläche 83 der Abdeckung 84 angeordnet sind. Die elektrisch-mechanischen Kontakte 82 liegen auf den Leiterbahnen bzw. an damit verbundenen Kontaktstellen der Leiterplatte 85 auf und gehen so eine elektrische Verbindung ein. Die mechanische Verbindung oder Befestigung wird dadurch erreicht, dass die elektrisch-mechanischen Kontakte 82 mittels einer ”Pin-in-Paste”-Verbindung mit der Leiterplatte verbunden sind. Solche Kontakte 82 der Abdeckung 84 weisen den Vorteil auf, dass sie mechanisch robuster sind und besser gegenüber äußeren Einflüssen geschützt sind.
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Auch mag z. B. eine Pressfit-Verbindung 61, 64 vorhanden sein.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch die gezeigten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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So mögen die Kontakte und/oder Gegenkontakte allgemein einen federnd ausgebildeten Abschnitt ausweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- LED-Modul
- 12
- Leiterplatte
- 13
- Leuchtdiode
- 14
- elektronisches Bauelement
- 15
- Abdeckung
- 17
- Aufnahmeraum
- 18
- äußerer Rand
- 19
- Stecker
- 20
- Kontaktstift
- 21
- Leadframe
- 22
- elektrisch-mechanischer Kontakt
- 23
- elektrisch-mechanischer Gegenkontakt
- 31
- elektrisch-mechanischer Kontakt
- 32
- Metallstift
- 33
- Klemmaufnahme
- 34
- elektrisch-mechanischer Gegenkontakt
- 35
- metallischer Fuß
- 36
- Metallstift
- 41
- elektrisch-mechanischer Kontakt
- 42
- Metallstift
- 44
- elektrisch-mechanischer Gegenkontakt
- 51
- elektrisch-mechanischer Kontakt
- 52
- Rastaufnahme
- 53
- metallische Kugel
- 54
- elektrisch-mechanischer Gegenkontakt
- 61
- elektrisch-mechanischer Kontakt
- 62
- Metallstift
- 64
- elektrisch-mechanischer Gegenkontakt
- 65
- Durchführung
- 72
- Kontaktstift
- 73
- Abschnitt
- 81
- LED-Modul
- 82
- elektrisch-mechanischer Kontakt
- 83
- Auflagefläche
- 84
- Abdeckung
- 85
- Leiterplatte
