DE102014213574A1

DE102014213574A1 - LED-Modul mit einer LED

Info

Publication number: DE102014213574A1
Application number: DE102014213574.5A
Authority: DE
Inventors: Farhang Ghasemi Afshar
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2016-01-14
Also published as: TW201606229A; US9613936B2; CN105258084A; US20160010808A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein LED-Modul (1) mit einer Trägerplatte (2), die an ihrer Oberseite eine Anordnungsfläche (3) mit einem Wall (4) aufweist, der um die Anordnungsfläche (3) umläuft und sich gegenüber dieser nach oben erhebt, wobei der Wall (4) monolithisch mit der übrigen Trägerplatte (2) ausgebildet ist und in seinem Umlauf in einem Unterbrechungsbereich (12) unterbrochen ist, durch welchen Unterbrechungsbereich (12) ein mit einer auf der Anordnungsfläche (3) angeordneten LED elektrisch leitend verbundenes Kontaktelement (11a, b) geführt ist, sodass die LED von außerhalb der Anordnungsfläche (3) elektrisch kontaktierbar ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein LED-Modul mit einer LED, die auf einer Trägerplatte angeordnet ist.
Stand der Technik
Gegenüber konventionellen Glüh- oder auch Leuchtstofflampen können sich gegenwärtig entwickelte optoelektronische Lichtquellen beispielsweise durch eine verbesserte Energieeffizienz auszeichnen. Der Begriff „LED-Modul“ bezieht sich im Rahmen dieser Offenbarung auf eine optoelektronische Baugruppe, wobei „LED“ im Allgemeinen auch eine organische Leuchtdiode meinen kann und sich vorzugsweise auf eine anorganische Leuchtdiode bezieht.
Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein besonders vorteilhaftes LED-Modul sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben.
Darstellung der Erfindung
Erfindungsgemäß löst diese Aufgabe ein LED-Modul mit einer Trägerplatte, die an ihrer Oberseite eine Anordnungsfläche und einen Wall aufweist, der um die Anordnungsfläche umläuft und sich gegenüber dieser nach oben erhebt, einer LED, die auf der Anordnungsfläche angeordnet ist, einem Kontaktelement, mit welchem die LED elektrisch leitend verbunden ist, und einem zumindest teilweise lichtdurchlässigen Vergusskörper, der die Anordnungsfläche sowie die LED nach oben hin abdeckt und seitlich an eine Innenwandfläche des Walls grenzt, wobei der Wall monolithisch mit der übrigen Trägerplatte ausgebildet ist, also aus demselben durchgehenden Trägerplattenmaterial geformt ist, und wobei der Wall in seinem Umlauf in einem Unterbrechungsbereich unterbrochen ist und der Vergusskörper dort entsprechend nicht an die Innenwandfläche des Walls grenzt, und wobei ferner sich das Kontaktelement entlang der Oberseite der Trägerplatte in dem Unterbrechungsbereich von der Anordnungsfläche weg erstreckt, sodass die LED über das Kontaktelement von außerhalb des Vergusskörpers elektrisch kontaktierbar ist.
Bevorzugte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen und in der nachstehenden Beschreibung, wobei in der Darstellung nicht immer im Einzelnen zwischen Vorrichtungs- und Herstellungsaspekten unterschieden wird; jedenfalls implizit ist die Offenbarung hinsichtlich sämtlicher Anspruchskategorien zu lesen.
Bei der Herstellung eines entsprechenden LED-Moduls wird zunächst der Wall aus dem Trägerplattenmaterial geformt und kann seine Innenwandfläche dann eine nach oben offene Kavität begrenzen, in die (nach dem Anordnen der LED) ein Vergussmaterial eingefüllt werden und zu dem Vergusskörper härten kann. Der Wall ist in dieser Hinsicht also ein Hilfselement für das Aufbringen des Vergusskörpers; letzterer kann beispielsweise einem Schutz der LED bzw. auch einer Anpassung der Emissionseigenschaften des LED-Moduls dienen, etwa indem Streu- und/oder Leuchtstoffpartikel in das Vergussmaterial eingebettet sind.
Indem der Wall aus demselben durchgehenden Trägerplattenmaterial geformt wird, kann dieses Hilfselement insbesondere hinsichtlich einer Massenfertigung auch vergleichsweise kostengünstig zur Verfügung gestellt werden, vorzugsweise durch Prägen eines als Trägerplatte vorgesehenen Metallblechs. Der Wall ist ein mit der übrigen Trägerplatte monolithisches Teil, es findet sich also keine Materialgrenze dazwischen. Ein entsprechend geprägter Wall kann dann einerseits in der Herstellung eine Kavität für das Vergussmaterial begrenzen, andererseits jedoch auch einer gewissen mechanischen Stabilisierung der Trägerplatte dienen; indem ein Bereich des Metallblechs aus der Blechebene heraus umgeformt wird, kann beispielweise einer Verwölbung vorgebeugt werden.
Die der Oberseite entgegengesetzte Unterseite des Metallblechs kann beispielsweise als lötbare Oberfläche vorgesehen sein, etwa mit einer Edelmetall-Beschichtung versehen, sodass die Trägerplatte dann großflächig aufgelötet werden kann, was etwa auch hinsichtlich der thermischen Anbindung Vorteile bietet. Die Trägerplatte kann generell auf einem Kühlkörper montiert werden, also beispielsweise auch über eine thermische Leitpaste großflächig damit verbunden sein.
Im Allgemeinen kann das Trägerplattenmaterial auch elektrisch isolierend vorgesehen sein, die Trägerplatte also beispielsweise durch Spritzguss hergestellt werden; bevorzugt ist indes ein metallisches Trägerplattenmaterial, wobei das Kontaktelement dann nicht in unmittelbarem Kontakt mit der Trägerplatte vorgesehen, sondern ein nachstehend weiter im Detail erläuterter Isolationskörper („Substratplatte“/ „Montagekörper“) dazwischen angeordnet wird.
Im Falle des bevorzugt metallischen Trägerplattenmaterials kann das „Formen“ des Walls im Allgemeinen auch durch einen Materialabtrag erfolgen, bei dem also beispielsweise die Anordnungsfläche gefräst wird und der Wall dabei stehen bleibt. Bevorzugt ist indes ein Umformen des Trägerplattenmaterials, und zwar besonders bevorzugt durch Prägen.
Das Kontaktelement ist elektrisch leitend mit der LED verbunden und soll gewissermaßen eine Verbindung zum Makroskopischen herstellen, vorzugsweise dann selbst eine Kontaktfläche bilden, über welche das LED-Modul dann mittels beispielsweise eines Klemm-, Schraub- oder Lötkontakts kontaktiert werden kann. Auch mit Blick auf eine Massenfertigung war der Erfinder dabei bestrebt, die Stromführung möglichst einfach zu gestalten, also beispielsweise in der Herstellung aufwendige Durchkontakte durch die Trägerplatte nach Möglichkeit zu vermeiden. Um ein entsprechend an der Oberseite der Trägerplatte geführtes Kontaktelement von einer Anschlussstelle, also dort wo die elektrisch leitende Verbindung zur LED hergestellt ist, nach außerhalb des Anordnungsbereichs zu bringen, hatte der Erfinder anfangs darüber nachgedacht, das Verbindungselement über den Wall zu führen; dieser hätte damit vollständig umlaufend, also geschlossen, vorgesehen werden können.
Demgegenüber geht der Ansatz vorliegend jedoch dahin, den Wall nicht vollständig umlaufend, sondern in dem Unterbrechungsbereich unterbrochen vorzusehen. Das Kontaktelement kann dann also an durch den Unterbrechungsbereich aus dem Anordnungsbereich herausgeführt werden. Der Erfinder hat festgestellt, dass im Falle eines hinreichend kleinen Unterbrechungsbereichs bzw. eines Unterbrechungsbereichs, der, wie nachstehend im Detail erläutert, vor dem Einbringen des Vergussmaterials mit einem Verschlusskörper verschlossen wird, dann einerseits gleichwohl eine hinreichende Begrenzung der Kavität gegeben ist; andererseits kann das Kontaktelement vorteilhafterweise als für sich planes Teil durch den Unterbrechungsbereich geführt werden, muss also beispielsweise keine aufwendige „Brückengeometrie“ realisiert werden, was die Herstellung vereinfachen kann. Ferner kann ein sich zumindest nicht wesentlich von der Oberfläche der Trägerplatte dreidimensional weg erhebendes Kontaktelement dann in der weiteren Verarbeitung oder Nutzung des LED-Moduls beispielsweise auch besser vor einer Beschädigung geschützt sein.
Wenngleich der Wall in dem/den Unterbrechungsbereich(en) unterbrochen ist, soll die Innenwandfläche des Walls sich über beispielsweise mindestens 70 % bzw. 80 % des Flächenumfangs der Anordnungsfläche erstrecken.
Die LED ist „auf“ der Anordnungsfläche angeordnet, was nicht zwingend meint, dass die beiden in unmittelbarem Kontakt sein müssen. Wie nachstehend weiter im Detail erläutert, kann beispielsweise auch eine isolierende Substratplatte zwischen der LED und der Trägerplatte angeordnet sein, beispielsweise gemeinsam mit einer der Montage der LED darauf dienenden Fügeverbindungsschicht (letztere kann selbstverständlich auch vorgesehen sein, wenn die LED ohne Substratplatte dazwischen direkt auf der Trägerplatte montiert wird).
Die „elektrisch leitende Verbindung“ zwischen dem Kontaktelement und der LED vermittelt vorzugsweise ein Bonddraht, es kann sich beispielsweise um eine Ball-/Wedge-Verbindung oder eine Wedge-/Wedge-Verbindung handeln. Im Allgemeinen kann die Verbindung aber beispielsweise auch über eine Lötverbindung hergestellt sein, kann also beispielsweise eine als SMD-Bauteil vorgesehene LED mit einer LED-Anschlussfläche des Kontaktelements lötverbunden sein.
Generell sind „ein“/„eine“ im Rahmen dieser Offenbarung als unbestimmte Artikel zu verstehen, kann also selbstverständlich auch ein weiterer Unterbrechungsbereich mit einem weiteren Kontaktelement vorgesehen sein, was sogar bevorzugt ist. Über ein erstes Kontaktelement kann dann also beispielsweise der Anodenkontakt geführt sein und über ein weiteres Kontaktelement der Kathodenkontakt.
Zwei Unterbrechungsbereiche mit jeweils einem Kontaktelement sind bevorzugt, wobei im Allgemeinen auch mehrere Kontaktelemente durch einen Unterbrechungsbereich geführt sein können und/oder auch eine Vielzahl (≥ 3) Kontaktelemente vorgesehen sein können, etwa wenn zusätzlich zu der LED noch eine Treiber- und/oder Steuerelektronik auf der Anordnungsfläche vorgesehen ist. Andererseits ist auch eine Ausführungsform mit genau einem Kontaktelement möglich, wenn die LED über einen Rückseitenanschluss mit einer metallischen Trägerplatte als zweitem Kontakt verbunden ist (in der vorliegend verwendeten Terminologie ist der Rückseitenanschluss gewissermaßen ein „Unterseitenanschluss“).
Bevorzugt sind auf der Anordnungsfläche eine Mehrzahl LEDs vorgesehen, etwa mindestens 5, 10, 15 bzw. 20 LEDs; mögliche Obergrenzen können etwa bei höchstens 100, 80, 60 bzw. 40 LEDs liegen. Im Allgemeinen kann sich der Begriff „LED“ auch auf einen bereits gehäusten LED-Chip beziehen, der so auf die Anordnungsfläche gesetzt und (nochmals) umgossen wird. Bevorzugt ist die LED jedoch ein für sich nicht zuvor gehäuster LED-Chip, der dann erst mit dem Vergussmaterial gehäust wird. Auf der Trägerplatte können auch eine Mehrzahl Anordnungsflächen ausgebildet sein, die jeweils von einem Wall eingefasst werden und in denen die LEDs beispielsweise jeweils nach einer Farbe sortiert angeordnet sind; es sind also beispielsweise drei Anordnungsflächen möglich, also jeweils einer für jeweils eine der Farben Rot, Grün und Blau. Eine Mehrzahl Anordnungsflächen können sich dann beispielsweise auch hinsichtlich der seitlichen Begrenzung einen Damm „teilen“, es kann also dessen eine Wandfläche an die eine Anordnungsfläche und die entgegengesetzte Wandfläche an die andere Anordnungsfläche grenzen. Bevorzugt ist indes eine Trägerplatte mit genau einer Anordnungsfläche, welche besonders bevorzugt kreisförmig ist.
Die „Anordnungsfläche“ wird von dem Wall seitlich, also bezogen auf die Flächenrichtungen der Anordnungsfläche, eingefasst. Vorzugsweise ist die Anordnungsfläche plan und endet sie umlaufend entsprechend dort, wo sich die Innenwandfläche des Walls aus der Ebene der Anordnungsfläche erhebt und bei dem/den Unterbrechungsbereich(en) beispielsweise dort, wo eine zur Anordnungsfläche senkrechte Projektion des Vergusskörpers auf die Oberseite der Trägerplatte endet.
Der „Wall“ erhebt sich gegenüber der Anordnungsfläche um beispielsweise mindestens 200 µm, in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt mindestens 600 µm, 1000 µm, 1250 µm bzw. 1500 µm; von den Untergrenzen unabhängige Obergrenzen können beispielsweise bei höchstens 10 mm, vorzugsweise höchstens 5 mm, liegen. Diese Höhe wird senkrecht zur bevorzugt planen Anordnungsfläche genommen, wobei im Falle einer über den Umlauf nicht konstanten Höhe ein über den Umlauf gebildeter Mittelwert betrachtet wird (wobei der Unterbrechungsbereich außer Betracht bleibt); vorzugsweise ist die Höhe des Walls jedoch über den Umlauf konstant.
Im Allgemeinen soll der Begriff „Wall“ übrigens nicht implizieren, dass der Oberflächenverlauf außerhalb, auf die ansteigende Innenwandfläche des Walls folgend dann auch wieder abfallen muss; der Wall kann beispielsweise auch als sich von der Anordnungsfläche bis zum Rand der Trägerplatte erstreckende Erhöhung vorgesehen sein. Bevorzugt ist indes ein Wall, der eine der Innenwandfläche hinsichtlich der Flächenrichtungen entgegengesetzte Außenwandfläche hat, die besonders bevorzugt zu einer Außenkante der Trägerplatte beabstandet liegt. Im Folgenden wird ein solcher, nicht bis zum Rand der Trägerplatte reichender Wall auch als „Damm“ bezeichnet.
Zusammengefasst erhebt sich die Innenwandfläche des Walls also aus der Ebene der Anordnungsfläche und fällt die Außenwandfläche des Walls dann vorzugsweise in diese Ebene hinein wieder ab, und zwar besonders bevorzugt zum Rand der Trägerplatte beabstandet. In anderen Worten liegen dann ein Außenrandbereich der Trägerplatte (der an die Außenkante grenzt) und der Anordnungsbereich in derselben Ebene und ist der Wall demgegenüber aus dieser Ebene herausgeformt, eben vorzugsweise durch Prägen.
Das sich „entlang“ der Oberseite der Trägerplatte erstreckende Kontaktelement liegt vorzugsweise parallel zur Ebene der bevorzugt planen Anordnungsfläche, jedenfalls soweit sich das Kontaktelement oberhalb der Trägerplatte erstreckt; seitlich außerhalb der Trägerplatte kann es dann beispielsweise als Anschlussstift nach unten gebogen sein (vgl. bspw. 2). Ein aus dem Trägerplattenmaterial, also vorzugsweise aus einem metallischen Material, geformter Wall kann beispielsweise im Vergleich zu einem aus einem Kunststoffmaterial aufgetragenen Damm auch hinsichtlich seiner eigenen mechanischen Stabilität Vorteile bieten. Auf den Wall kann dann beispielsweise auch eine weitere Komponente montiert werden, etwa eine Linse, ein Reflektor und/oder ein zur Abstrahlfläche des Vergusskörpers beabstandet angeordnetes Leuchtstoffelement (remote phosphor). Mit seiner Innenwandfläche kann der Wall also die nach oben offene Kavität begrenzen und zugleich an seiner Oberseite eine definierte Montagefläche zur Anbringung einer weiteren Komponente bieten.
In dem „Unterbrechungsbereich“ ist der Wall nun zunächst in seinem Umlauf unterbrochen; entsprechend ist dort auch die Innenwandfläche unterbrochen, also gewissermaßen geöffnet, sodass sich das Kontaktelement durch diese Öffnung nach außen erstrecken kann.
In bevorzugter Ausgestaltung ist eine Unterbrechungsbereichsfläche, also die Oberseite der Trägerplatte in dem Unterbrechungsbereich, für sich plan und liegt sie mit der bevorzugt ebenfalls planen Anordnungsfläche in derselben Ebene. Besonders bevorzugt geht die Anordnungsfläche ohne Höhensprung dazwischen direkt in die Unterbrechungsbereichsfläche über. Im Falle des als Damm ausgebildeten Walls liegt dann vorzugsweise auch eine vorstehend genannte Außenrandbereichsfläche in derselben Ebene, wobei weiter bevorzugt auch der Übergang von Unterbrechungsbereichsfläche zu Außenrandbereichsfläche stufenlos, ohne Höhenänderung erfolgt.
Soweit im Rahmen dieser Offenbarung auf „oben“/„unten“ und „oberhalb“/„unterhalb“ bzw. eine „Oberseite“/„Unterseite“ Bezug genommen wird, bezieht sich dies auf eine zur vorzugsweise planen Anordnungsfläche senkrechte Höhenrichtung, welche in den Halbraum weist, in welchen die LED an einer Lichtabstrahlfläche Licht abgibt. Der Wall erhebt sich in dieser Höhenrichtung gegenüber der Anordnungsfläche.
Angaben wie „seitlich“ oder „nach innen“/„nach außen“ beziehen sich auf die Richtungen senkrecht zur Höhenrichtung, also die Flächenrichtungen der bevorzugt planen Anordnungsfläche. Im bevorzugten Fall eines als Damm ausgebildeten Walls hat dieser in einer jeweiligen Flächenrichtung eine Seitenerstreckung, die vorzugsweise mindestens dem 1-fachen, weiter bevorzugt mindestens dem 2-fachen, seiner Höhe entspricht; mögliche Obergrenzen liegen etwa bei dem 10-, 8- bzw. 6-fachen seiner Höhe. Die Seitenerstreckung wird dabei von dort, wo sich die Innenwandfläche gegenüber der Ebene der bevorzugt planen Anordnungsfläche erhebt, bis dorthin genommen, wo die Außenwandfläche des Walls dann wieder in diese Ebene abgefallen ist.
In bevorzugter Ausgestaltung ist in dem Unterbrechungsbereich ein Verschlusskörper aus einem Kunststoffmaterial („Verschlusskörpermaterial“) angeordnet, der einen Abschnitt des Kontaktelements nach oben hin abdeckt. In der Herstellung des LED-Moduls verschließt der Verschlusskörper den zuvor in dem Unterbrechungsbereich offenen Wall zur Seite hin, stellt also zusammen mit der Innenwandfläche des Walls eine seitliche Begrenzung der nach oben offenen Kavität dar. Das Vergussmaterial legt sich dann entsprechend an die Innenwandfläche des Walls und im Unterbrechungsbereich an den Verschlusskörper an.
Vorzugsweise deckt der Verschlusskörper einen hinsichtlich der Längserstreckung mittleren Abschnitt des Kontaktelements nach oben hin ab, bleibt also ein der LED proximaler Anschlussabschnitt, in dem die elektrisch leitende Verbindung zur LED hergestellt ist, frei von dem Verschlusskörper und wird dann mit dem Vergusskörpermaterial bedeckt, also vom Vergusskörper nach oben hin abgedeckt.
Vorzugsweise wird fließfähiges Verschlusskörpermaterial aufgebracht und härtet dieses auf der Trägerplatte, konkret in dem Unterbrechungsbereich, zu dem formstabilen Verschlusskörper.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform, die etwa hinsichtlich des Aufbringens des Verschlusskörpermaterials Vorteile bieten kann, wird die Unterbrechungsbereichsfläche zum größeren Teil ihres Flächenumfangs von einer Einfassungsfläche eingefasst. Die Einfassungsfläche begrenzt die Unterbrechungsbereichsfläche also zur Seite hin, sodass das Verschlusskörpermaterial vor bzw. bei dem Härten ein Stück weit in Position gehalten wird; vereinfacht gesprochen wird so also einem „Zerfließen“ des (den Verschlusskörper bildenden) Kunststoffmaterials in beispielsweise die Anordnungsfläche hinein vorgebeugt.
Die Einfassungsfläche soll sich über mindestens 60%, vorzugsweise mindestens 70%, des Flächenumfangs der Unterbrechungsbereichsfläche erstrecken, wobei mögliche Obergrenzen beispielsweise bei höchstens 90% bzw. 80% liegen. Bevorzugt ist dabei eine sich in ein Quadrat einfügende Unterbrechungsbereichsfläche, also etwa eine quadratische Form selbst oder beispielsweise eine achteckige Form, wobei eine kreisförmige Unterbrechungsbereichsfläche besonders bevorzugt ist. Der Kreis ist dann den vorstehend genannten Prozentangaben entsprechend eingefasst, wobei diese Einfassung eben der Unterbrechung des Walls entsprechend geöffnet ist, also der LED proximal und distal dazu.
Ein eingefasster Unterbrechungsbereich kann etwa insoweit vorteilhaft sein, als die Unterbrechungsbereichsfläche dann eine gewisse Größe haben, das Verschlusskörpermaterial also gut reproduzierbar aufgebracht werden kann; andererseits ist die entsprechend etwas größere Menge an Verschlusskörpermaterial dann gleichwohl beisammen gehalten. In diesem Zusammenhang, aber auch generell, kann der Unterbrechungsbereich zusätzlich zum Hindurchführen des Kontaktelements auch zur Unterbringung eines elektrischen Bauelements genutzt werden, vorzugsweise einer ESD-Schutzdiode. Ein solches, im Unterbrechungsbereich angeordnetes Bauelement ist dann vorzugsweise mit dem Verschlusskörpermaterial umgossen und somit vor Umwelteinflüssen geschützt.
Generell soll das Volumen des Verschlusskörpers nur einen Bruchteil jenes des Vergusskörpers ausmachen, etwa nicht mehr als 20 %, 10 % bzw. 5 % davon, was beispielsweise auch einem Zerfließen des Vergusskörpermaterials beim Aufbringen vorbeugen kann.
Eine bevorzugte Ausführungsform betrifft einen als Kontaktelement vorgesehenen Leiterzug, der abschnittsweise mit einem Montagekörper aus einem Kunststoffmaterial umspritzt ist und zusammen mit dem Montagekörper auf die Trägerplatte gesetzt wird. Der Leiterzug kann vorzugsweise ein Stanzteil sein, das dann in einem aus der Halbleiter-Backend-Fertigung bekannten Verfahren mit einer Pressmasse umspritzt wird; der Montagekörper ist ein Spritzgussteil.
Der Montagekörper kann den Leiterzug dann großflächig zur Trägerplatte hin isolieren, sich also jedenfalls so weit entlang der Unterseite des Leiterzugs erstrecken, so weit diese Unterseite der Trägerplatte zugewandt ist, also nicht seitlich darüber hinausragt, Vorzugsweise bildet der umspritzte Leiterzug dann nämlich distal der LED einen über die Trägerplatte hinausragenden Anschlussstift (Pin), mit welchem das LED-Modul einem Chipgehäuse ähnlich montiert werden kann. Der Anschlussstift ist dazu vorzugsweise nach unten gebogen und kann beispielsweise als Durchsteckkontakt oder zur Oberflächenmontage ausgelegt sein. Im letztgenannten Fall kann der Leiterzug also in einem Endbereich erneut gekrümmt sein, um sich dann im Wesentlichen parallel zu und unterhalb der Ebene der Trägerplatte von dieser weg zu erstrecken.
Indem der Leiterzug umspritzt ist, er also in zumindest einem Abschnitt seiner Längenerstreckung (von einem der LED proximalen zu einem der LED distalen Ende) den Montagekörper durchsetzt (also davon nach unten, oben und zur Seite hin begedeckt wird), ist der Leiterzug gut in dem Montagekörper gehalten. Dies verleiht auch eine gewisse Stabilität.
Der abschnittsweise mit dem Montagekörper umspritzte Leiterzug wird dann also gemeinsam mit diesem auf die Trägerplatte gesetzt. Dabei kann dann im Allgemeinen beispielsweise auch der Montagekörper (mit dem Leiterzug darin) bereits für sich den Unterbrechungsbereich verschließen, also die Anordnungsfläche derart zur Seite hin begrenzen, dass beim Einfüllen weitgehend kein Vergussmaterial austritt. Nach dessen Aushärten grenzt der Vergusskörper entsprechend an den Montagekörper.
Bevorzugt ist jedoch, dass der Montagekörper eine wie vorstehend beschrieben teils von einer Einfassungsfläche begrenzte Unterbrechungsbereichsfläche zur Seite hin mit begrenzt und darin dann ein vorstehend beschriebener Verschlusskörper angeordnet ist. Der Montagekörper „verschließt“ also vorzugsweise eine der LED distale Öffnung der Einfassungsfläche.
Für die Herstellung ist insoweit bevorzugt, dass zunächst der Leiterzug umspritzt bzw. ein bereits mit dem Montagekörper umspritzter Leiterzug vorgesehen wird, welcher dann auf der Trägerplatte angeordnet wird, und zwar nach dem Formen des Walls. Nach dem Anordnen und elektrisch leitend Verbinden der LED(s) mit dem Leiterzug wird dann zunächst das Verschlusskörpermaterial in die von dem Montagekörper mit begrenzte Unterbrechungsbereichsfläche eingebracht, und es wird nach dem Härten des Verschlusskörpers das Vergussmaterial in die nach oben offene Kavität eingefüllt.
Generell bildet der abschnittsweise umspritzte Leiterzug proximal der LED eine LED-Anschlussfläche. Auch hinsichtlich der bevorzugten Verbindung zur LED über einen Bonddraht deckt der Montagekörper den Leiterzug dort nicht nach oben ab. Nach außen, von der LED weg schließt dann der umspritzte Abschnitt an.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform bildet der Leiterzug ferner außerhalb der Anordnungsfläche, und zwar auch außerhalb der Trägerplatte, eine Kontaktfläche, die einer elektrischen Kontaktierung des LED-Moduls dient. Diese ist dabei unterseitig des Montagekörpers angeordnet, das LED-Modul ist dann also als SMD-Bauteil ausgeführt. Proximal der LED ist die LED-Anschlussfläche also vom Montagekörper nicht nach oben abgedeckt, daran schließt (nach außen) der vom Montagekörper vollständig ummantelte Abschnitt des Leiterzugs an, wobei weiter außen die Kontaktfläche folgt, die der Montagekörper nicht nach unten abdeckt (jedoch vorzugsweise nach oben und weiter bevorzugt auch zur Seite hin).
Die nach unten weisende Kontaktfläche kann beispielsweise einen Flächeninhalt von in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt mindestens 0,1 mm², 0,25 mm², 0,5 mm², 0,75 mm², 1 mm², 1,25 mm² bzw. 1,5 mm² haben; mögliche, davon unabhängige Obergrenzen können etwa bei höchstens 30 mm², 20 mm² bzw. 10 mm² liegen. Die LED-Anschlussfläche, also der vom Montagekörper nach oben nicht abgedeckte Bereich, kann generell (auch wenn der Leiterzug distal der LED als nach unten gebogener Anschlussstift ausgebildet ist) einen Flächeninhalt von in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt mindestens 0,1 mm², 0,5 mm² bzw. 1 mm² haben; mögliche Obergrenzen liegen etwa bei höchstens 30 mm², 20 mm² bzw. 10 mm².
Ein bevorzugter Montagekörper kann so vorgesehen sein, dass sich ein Abschnitt davon um die Trägerplatte umlaufend, vorzugsweise vollständig umlaufend, erstreckt, sodass die Trägerplatte in diesem Montagekörper-Abschnitt gehalten ist. Mit dem Aufsetzen des abschnittsweise umspritzten Leiterzugs auf die Trägerplatte wird dann also zugleich die Trägerplatte in diesen von dem Montagekörper gebildeten Rahmen eingesetzt. Wird ein vorstehend beschriebener Verschlusskörper aufgebracht, kann dies dann beispielsweise auch einer Fixierung der Trägerplatte in dem Rahmen dienen; zusätzlich oder alternativ kann die Trägerplatte beispielsweise auch über eine formschlüssige Verbindung in dem Rahmen gehalten sein, kann die Kante der Trägerplatte also beispielsweise in einer zumindest abschnittsweise innenseitig am Rahmen vorgesehenen Nut einrasten.
Alternativ zu der Ausgestaltung als umspritzter Leiterzug kann als Kontaktelement in bevorzugter Ausgestaltung auch eine Leiterbahn vorgesehen sein, die auf einer elektrisch isolierenden Substratplatte angeordnet ist. In der Herstellung des LED-Moduls wird dann wiederum die Substratplatte zusammen mit der Leiterbahn darauf auf die Trägerplatte gesetzt.
Die Substratplatte kann beispielsweise aus einem keramischen Material vorgesehen sein, wobei dann die Leiterbahn entsprechend auf die Keramikplatte abgeschieden ist. Andererseits kann als Substratplatte mit Leiterbahn beispielsweise auch eine Leiterplatte vorgesehen sein, kann die Substratplatte dann also auf der Basis eines Kunststoffmaterials, etwa auch eines faserverstärkten Kunststoffmaterials, bereitgestellt sein. Die Leiterbahn kann beispielsweise auch durch teilweises Abtragen einer die Leiterplatte zuvor flächig bedeckenden Schicht geformt werden, etwa durch Ätzen. Unabhängig von der Ausgestaltung im Einzelnen kann ein Vorteil einer solchen Substratplatte mit Leiterbahn beispielsweise in der guten Verfügbarkeit bzw. auch im vergleichsweise einfachen Aufbau bestehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann sich die Substratplatte auch großflächig auf der Anordnungsfläche erstrecken, wobei „großflächig“ eine Bedeckung der Anordnungsfläche zu in dieser Reihenfolge zunehmend bevorzugt mindestens 50%, 60%, 70%, 80% bzw. 90% meint. Die Substratplatte kann die Anordnungsfläche auch vollständig bedecken. In bevorzugter Ausgestaltung kann also eine Substratplatte, die sich einerseits durch den Unterbrechungsbereich erstreckt und das Kontaktelement (die Leiterbahn) zur Trägerplatte hin isoliert, andererseits auch die Anordnungsfläche großflächig bedecken und eine darauf angeordnete LED zur Trägerplatte hin isolieren.
Im Allgemeinen ist dies auch im Falle einer LED mit Rückseitenanschluss möglich, wenn nämlich die Leiterbahn auf der Substratplatte bis zur LED reicht und diese damit beispielsweise lötverbunden ist. Andererseits kann eine LED auch direkt auf der Substratplatte montiert sein, etwa über eine Klebstoffschicht.
Bevorzugt ist im Falle einer sich großflächig auf der Anordnungsfläche erstreckenden Substratplatte, dass sich auch die Leiterbahn in den Anordnungsbereich hinein erstreckt. Die Leiterbahn kann sich beispielsweise entlang eines Rands der Substratplatte erstrecken und dabei eine von der Innenwandfläche des Walls vorgegebene und von dem Rand der Substratplatte abgebildete Krümmung beschreiben. Anders ausgedrückt erstreckt sich die Leiterbahn dann also ein Stück weit um die Anordnungsfläche umlaufend, etwa bezogen auf deren Mittelpunkt über einem Winkelbereich von mindestens 60°, 90° bzw. 120°; mögliche Obergrenzen liegen etwa bei 240°, 210°, 180° bzw. 170°. Besonders bevorzugt können im Falle eines zweiten Unterbrechungsbereichs dann zwei Leiterbahnen gemeinsam die Anordnungsfläche weitgehend umschließen, können also beispielsweise die Bonddrähte dann umlaufend nach außen geführt werden.
Eine die Anordnungsfläche großflächig bedeckende Substratplatte kann in bevorzugter Ausgestaltung dort, wo die LED angeordnet ist, auch unterbrochen sein, sodass die LED gleichwohl über einen Rückseitenanschluss elektrisch leitend mit der Trägerplatte verbunden werden kann, vorzugsweise über eine Lötverbindung. Auf der elektrisch isolierenden Substratplatte können dann andere LEDs angeordnet sein, die beispielsweise mit einer höheren Spannung betrieben werden. Es können dann beispielsweise Licht unterschiedlicher Farbe emittierende LEDs in Serie geschaltet werden, sodass am Anfang dieser Kette beispielsweise blaues Licht emittierende LEDs (high voltage end) und am Ende der Kette rotes Licht emittierende LEDs vorgesehen werden (low voltage end); die an den „roten LEDs“ abfallende Spannung ist dann also deutlich kleiner als die an den „blauen LEDs“ abfallende Spannung, es können bspw. am Anfang des high voltage ends rund 400 V anliegen, am Anfang des low voltage ends jedoch nur noch rund 50 V.
Die roten LEDs können deshalb über einen jeweiligen (thermischen) Rückseitenanschluss direkt mit der Trägerplatte verbunden werden, wobei aufgrund der im Vergleich geringeren Spannung die Gefahr von elektrischen Durchbrüchen (zur Trägerplatte) vergleichsweise gering ist. Bei den blauen LEDs wäre die Durchschlagsgefahr deutlich höher, weswegen sie eben auf der Substratplatte angeordnet sind. Die bessere Kühlung kann insbesondere für die roten LEDs von Bedeutung sein, weil diese sensibler auf die thermischen Randbedingungen reagieren können.
Eine Ausnehmung bzw. Ausnehmungen in der Substratplatte können hinsichtlich des thermischen Haushalts Vorteile bieten, weil sich so LEDs gezielt gut thermisch an die Trägerplatte anbinden lassen kann, wohingegen andere LEDs, die beispielsweise weniger Verlustleistung abgeben und/oder eben weniger sensibel auf die thermischen Randbedingungen reagieren, auf der Substratplatte angeordnet werden können.
Wie bereits eingangs erwähnt, betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen eines vorliegend offenbarten LED-Moduls, und es sollen die vorstehenden Angaben zu dem LED-Modul ausdrücklich auch auf die Herstellung eines entsprechenden LED-Moduls zu lesen sein.
In der Herstellung wird zunächst der Wall geformt, werden dann Kontaktelement und LED angeordnet und wird anschließend der Vergusskörper aufgebracht, und zwar vorzugsweise durch Befüllen der seitlich von der Innenwandfläche des Walls begrenzten, nach oben offenen Kavität mit einem fließfähigen Vergusskörpermaterial, etwa auf Silikon-Basis, das dann an die Innenwandfläche grenzend härtet.
Im Allgemeinen könnte der Wall auch gleichzeitig mit der übrigen Trägerplatte hergestellt werden, etwa wenn es sich dabei um ein Guss-/Spritzgussteil handelt und der Wall in dem dann die übrige Trägerplatte freigebenden Formwerkzeug gleich mitberücksichtigt ist. Bevorzugt wird jedoch eben ein Metallblech als Trägerplatte vorgesehen und der Wall durch Prägen geformt.
Dabei wird das Blech in dem Unterbrechungsbereich vorzugsweise nicht umgeformt, behält es dort also wie im Bereich der Anordnungsfläche auch seine ursprüngliche Plattenform.
Der bei einem bevorzugten LED-Modul vorgesehene Verschlusskörper wird nach dem Anordnen des Kontaktelements aufgebracht, wozu das Verschlusskörpermaterial in einem fließfähigen Zustand aufgebracht wird und dann härtet. Ist der Verschlusskörper formstabil, behält er also trotz einer gewissen Verformbarkeit seine Form, kann das Vergussmaterial aufgebracht werden und legt es sich dann in dem Unterbrechungsbereich an den Verschlusskörper an; der Verschlusskörper muss nicht zwingend formfest, also starr, sein. Das Vergussmaterial kann beispielsweise auf Epoxid-Basis vorgesehen sein und thermisch und/oder UV-härtend ausgelegt sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei auch weiterhin nicht zwischen den verschiedenen Anspruchskategorien unterschieden wird und die Merkmale im Rahmen der nebengeordneten Ansprüche auch in anderer Kombination erfindungswesentlich sein können.
Im Einzelnen zeigt
1 ein erstes erfindungsgemäßes LED-Modul in einer Schrägansicht von oben;
2 ein zweites erfindungsgemäßes LED-Modul in einer Schrägansicht von oben;
3 ein drittes erfindungsgemäßes LED-Modul in einer Schrägansicht von oben;
4 das LED-Modul gemäß 3 in modifizierter Ausgestaltung;
5 ein weiteres erfindungsgemäßes LED-Modul in einer Schrägansicht von oben;
6 die mit einem Montagekörper umspritzten Kontaktelemente des LED-Moduls gemäß 5 in einer Einzeldarstellung.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
1 zeigt ein erstes erfindungsgemäßes LED-Modul 1 in einer Schrägansicht von oben, wobei der Übersichtlichkeit halber die LEDs und der diese bedeckende Vergusskörper nicht dargestellt sind. Zu erkennen ist eine Trägerplatte 2, an deren Oberseite, auf welche in der Figur der Blick fällt, eine Anordnungsfläche 3 ausgebildet ist. Auf dieser Anordnungsfläche 3 werden dann eine Vielzahl LEDs angeordnet, und zwar in diesem Fall zur thermischen Anbindung über jeweils eine Lotschicht aufgelötet.
Um die Anordnungsfläche 3 umlaufend ist ein Damm 4 vorgesehen, der monolithisch aus demselben durchgehenden Trägerplattenmaterial geformt ist, und zwar durch Prägen. Der Damm 4 ist also von einer der in der Figur sichtbaren Oberseite entgegengesetzten Unterseite aus nach oben aus der Ebene der Trägerplatte 2 herausgedrückt, erhebt sich also in einer Höhenrichtung 5 gegenüber der übrigen Trägerplatte 2 nach oben, und zwar um circa 2 mm. In der Figur links oben ist ein Schnitt durch den Damm 4 eingezeichnet, der die Ausgestaltung des Prägeteils schematisch veranschaulicht.
Eine Innenwandfläche 6 des Damms 4 begrenzt gemeinsam mit der Anordnungsfläche 3 eine nach oben offene Kavität, in welcher die LEDs angeordnet werden. Anschließend wird in die nach oben offene Kavität ein Silikon-Verguss eingefüllt, der dann härtet und die LEDs als Vergusskörper bedeckt. Hinsichtlich der Höhenrichtung 5 reicht der Vergusskörper bis an die obere Kante der Innenwandfläche 6.
Zur elektrischen Kontaktierung der LEDs von außerhalb sind zwei Kontaktelemente vorgesehen, nämlich zwei auf einer jeweiligen Substratplatte 10 angeordnete Leiterbahnen 11a. Die Substratplatten 10 sind jeweils auf Harz-Basis vorgesehen und isolieren die jeweilige Leiterbahn elektrisch zu der metallischen Trägerplatte 2 hin.
Für die Anordnung einer jeweiligen Substratplatte 10 mit jeweiliger Leiterbahn 11a ist der Damm 4 in zwei Unterbrechungsbereichen 12 unterbrochen, ist die Trägerplatte 2 dort also nicht aus der Flächenebene heraus umgeformt (geprägt).
In anderen Worten liegt eine jeweilige Unterbrechungsbereichsfläche 13 mit der Anordnungsfläche 3 in derselben Ebene.
Dementsprechend kann eine jeweilig plane Substratplatte 10 flächig aufgesetzt werden, wobei sich die jeweilige Leiterbahn 11a durch den jeweiligen Unterbrechungsbereich 12 nach außen erstreckt. Proximal der LEDs bildet eine jeweilige Leiterbahn 11a eine LED-Anschlussfläche 14a und distal der LEDs eine LED-Modul-Kontaktfläche 15a, an welcher das LED-Modul 1 dann „makroskopisch“ kontaktierbar ist, beispielsweise über einen Klemmkontakt.
Die auf der Anordnungsfläche 3 angeordneten LEDs sind in Serie geschaltet (über Bonddrähte von LED zu LED), wobei die beiden jeweils endseitig dieser Serienschaltung angeordneten LEDs dann jeweils über einen Bonddraht mit der jeweiligen LED-Anschlussfläche 14a verbunden sind.
Wie in 1 zu erkennen ist, hat die Unterbrechungsbereichsfläche 13 eine kreisförmige Grundform, was das Aufbringen eines den Unterbrechungsbereich dann verschließenden Verschlusskörpermaterials auf Epoxid-Basis erleichtert.
Ein entsprechender Verschlusskörper 16 ist in dem in der Figur rechts oben angeordneten Unterbrechungsbereich 12 dargestellt. In der Herstellung des LED-Moduls 1 werden nach dem Platzieren der Substratplatten 10 mit den Leiterbahnen 11a beide Unterbrechungsbereiche 12 mit einem jeweiligen Verschlusskörper 16 verschlossen. Ist dieser nach einem Härten formstabil, begrenzt er zusammen mit der Innenwandfläche 6 des Damms 4 die nach oben offene Kavität und verhindert, dass das Vergussmaterial über die Unterbrechungsbereiche 12 ausläuft.
Die Unterbrechungsbereichsfläche 13 wird von einer Einfassungsfläche 17 seitlich begrenzt, die sich über ca. 70% des Flächenumfangs der Unterbrechungsbereichsfläche erstreckt. Das Verschlusskörpermaterial wird so gut in Position gehalten und kann härten.
2 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes LED-Modul 1, dessen Trägerplatte 2 analog jener des LED-Moduls 1 gemäß 1 vorgesehen ist. Insoweit wird auf die vorstehende Beschreibung verwiesen.
Bei dem LED-Modul 1 gemäß 2 ist als Kontaktelement jedoch ein Leiterzug 11b vorgesehen, der mit einem Montagekörper 21 umspritzt ist. Es wird also der Leiterzug 11b in einer Kavität angeordnet, welcher das fließfähige Kunststoffmaterial des Montagekörpers 21 zugeführt wird, das dann aushärtet. Anschließend werden der Montagekörper 21 und der diesen durchsetzende Leiterzug 11b gemeinsam auf der Trägerplatte 2 angeordnet.
In einem der LED proximalen Abschnitt erstreckt sich der Montagekörper 21 lediglich unterhalb des Leiterzugs 11b, wohingegen er den Leiterzug 11b in einem mittleren Abschnitt umschließt und dann in etwa deckungsgleich mit einer Außenkante 22 der Trägerplatte 2 endet.
Der Leiterzug 11b erstreckt sich außerhalb der Trägerplatte 2 gekrümmt nach unten, um dann nach einer weiteren Krümmung eine zur Ebene der Trägerplatte 2 im Wesentlichen parallele, jedoch nach unten versetzte Erstreckung zu haben. Der Leiterzug 11b ist distal der LED als Anschlussstift ausgebildet, der dann beispielsweise auf eine Leiterplatte aufgelötet werden kann. Die Lotschicht ist dann zwischen einer in der Figur nicht sichtbaren Unterseite des distalen Endes des Anschlussstifts und der Leiterplatte ausgebildet.
Dem Unterbrechungsbereich 12 zugewandt stellt der Montagekörper 21 eine die Unterbrechungsbereichsfläche 13 nach außen begrenzende Grenzfläche 23 zur Verfügung, welche das dann eingefüllte Verschlusskörpermaterial gut in Position hält. Im Übrigen verläuft die Herstellung des LED-Moduls 1 gemäß 2 dann analog der vorstehenden Beschreibung.
3 zeigt ein weiteres LED-Modul 1, dessen Trägerplatte 2 jenen der LED-Module gemäß den 1 und 2 entspricht.
Als Kontaktelement ist in diesem Fall wiederum eine Leiterbahn 11a vorgesehen, die auf einer Substratplatte 31 angeordnet ist, nämlich einer Keramikplatte. Diese unterscheidet sich von der Substratplatte 10 des LED-Moduls 1 gemäß 1 jedoch nicht nur in dem Substratplattenmaterial, sondern erstreckt sich auch großflächig in dem Anordnungsbereich und deckt die Anordnungsfläche 3 vollständig nach oben ab. Die Keramikplatte 31 stellt damit eine Anordnungsoberfläche 32 zur Verfügung, auf welcher die LEDs montiert werden, und zwar jeweils über eine Klebstoffschicht. Die Keramikplatte 31 isoliert die LEDs zur Trägerplatte 2 hin.
Die jeweilige LED-Anschlussfläche 14a eines jeweiligen Leiterzugs 11a erstreckt sich in diesem Fall ein Stück weit randseitig entlang des Teils der Keramikplatte 31, der die Anordnungsfläche 3 bedeckt, also ein Stück weit um die Keramikplattenanordnungsfläche 32 umlaufend. Dies bietet mehr Freiheit hinsichtlich der Platzierung der Bonddrähte.
Das LED-Modul 1 gemäß 4 entspricht weitgehend jenem gemäß 3, allerdings sind in diesem Fall Ausnehmungen 41 in der Keramikplatte 31 vorgesehen, in denen LEDs angeordnet und über eine Lötverbindung direkt mit der Trägerplatte 2 verbunden werden können. Es ist dann ein Teil der LEDs, vorzugsweise die blauen LEDs, auf der Keramikplatte 31 und damit zur Trägerplatte 2 elektrisch isoliert vorgesehen und sind die anderen LEDs, nämlich vorzugsweise die roten LEDs, jeweils in einer Ausnehmung 41 thermisch direkt an die Trägerplatte 2 angeschlossen (aber elektrisch gleichwohl mit den übrigen LEDs über Bonddrähte verbunden).
Das LED-Modul 1 gemäß 5 ist wie jenes gemäß 2 mit umspritzten Leiterzügen 11b versehen. 6 veranschaulicht allein die Leiterzüge 11b mit dem Montagekörper 21, in den sie eingebettet sind. Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß 2 sind die Leiterzüge 11b nicht in jeweils einen eigenen, sondern in einen gemeinsamen Montagekörper 21 eingebettet.
Der Montagekörper 21 nimmt einerseits die Leiterzüge 11b auf und erstreckt sich andererseits wie ein Rahmen um die Trägerplatte 2. Wird die Trägerplatte 2 in den Rahmen eingesetzt, kommen zugleich die Leiterzüge 11b in den Unterbrechungsbereichen zum Liegen. Mit dem Aufbringen der Verschlusskörper 16 wird die Trägerplatte 2 dann in dem Rahmen fixiert – hinsichtlich einer Bewegung nach oben ist sie von einem nach innen vorspringenden Rand 51 des Rahmens gehalten und in entgegengesetzter Richtung durch die Verschlusskörper 16. Der von dem Montagekörper 21 gebildete Rahmen stellt einen gewissen Schutz für die Trägerplatte 2 dar und kann sie auch ein Stück weit stabilisieren.
In 6 ist auch der Verlauf der Leiterzüge 11b zu erkennen. Ein jeweiliger Leiterzug 11b ist jeweils im Bereich der LED-Anschlussfläche 14b oberseitig des Montagekörpers 21 angeordnet, wird also von diesem nicht nach oben hin abgedeckt, damit ein Bonddraht von oben aufgesetzt werden kann. Nach außen erstrecken sich die Leiterzüge 11b dann jeweils in den Montagekörper 21 hinein und werden von diesem umschlossen und darin nach unten geführt, also zu einer der in 6 sichtbaren Oberseite entgegengesetzten Unterseite.
Dort bildet jeder der Leiterzüge 11b jeweils eine Kontaktfläche 61, die von dem Montagekörper 21 nicht nach unten abgedeckt wird; von unten auf das LED-Modul 1 blickend liegen die Kontaktflächen also frei. Das LED-Modul 1 gemäß 5 ist so für eine SMD-Montage ausgelegt, also als Surface Mounted Device. Das LED-Modul 1 gemäß 5 kann dann beispielsweise in einem Reflow-Lötprozess auf einer Leiterplatte montiert werden.

Claims

LED-Modul (1) mit einer Trägerplatte (2), die an ihrer Oberseite eine Anordnungsfläche (3) und einen Wall (4) aufweist, der um die Anordnungsfläche (3) umläuft und sich gegenüber dieser nach oben erhebt, einer LED, die auf der Anordnungsfläche (3) angeordnet ist, einem Kontaktelement (11a, b), mit welchem die LED elektrisch leitend verbunden ist, und einem zumindest teilweise lichtdurchlässigen Vergusskörper, der die Anordnungsfläche (3) sowie die LED nach oben hin abdeckt und seitlich an eine Innenwandfläche (6) des Walls (4) grenzt, wobei der Wall (4) monolithisch mit der übrigen Trägerplatte (2) ausgebildet ist, also aus demselben durchgehenden Trägerplattenmaterial geformt ist, und wobei der Wall (4) in seinem Umlauf in einem Unterbrechungsbereich (12) unterbrochen ist und der Vergusskörper dort entsprechend nicht an die Innenwandfläche (6) des Walls (4) grenzt, und wobei ferner sich das Kontaktelement (11a, b) entlang der Oberseite der Trägerplatte (2) in dem Unterbrechungsbereich (12) von der Anordnungsfläche (3) weg erstreckt, sodass die LED über das Kontaktelement (11a, b) von außerhalb des Vergusskörpers elektrisch kontaktierbar ist.
LED-Modul (1) nach Anspruch 1, bei welchem das Trägerplattenmaterial ein metallisches Material ist und die Trägerplatte (2) als ein Blech vorgesehen ist, wobei der Wall (4) durch Prägen aus dem Blech herausgearbeitet ist.
LED-Modul (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Anordnungsfläche (3) plan ist und auch eine Unterbrechungsbereichsfläche (13), also die Oberseite der Trägerplatte (2) in dem Unterbrechungsbereich (12), plan ist, wobei die Anordnungsfläche (3) und die Unterbrechungsbereichsfläche (13) in derselben Ebene liegen.
LED-Modul (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem in dem Unterbrechungsbereich (12) ein Verschlusskörper (16) aus einem Kunststoffmaterial angeordnet ist, an welchen der Vergusskörper seitlich grenzt und der einen Abschnitt des Kontaktelements (11a, b) nach oben hin abdeckt.
LED-Modul (1) nach Anspruch 4, bei welchem eine Unterbrechungsbereichsfläche (13), also die Oberseite der Trägerplatte (2) in dem Unterbrechungsbereich (12), einen Flächenumfang hat, wobei sich über mindestens 60 % des Flächenumfangs eine von dem Wall (4) gebildete Einfassungsfläche (17) erstreckt, welche die Unterbrechungsbereichsfläche (13) seitlich begrenzt und an die der Verschlusskörper (16) grenzt.
LED-Modul (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem das Kontaktelement (11a, b) ein Leiterzug (16) ist, der abschnittsweise mit einem Montagekörper (21) aus einem Kunststoffmaterial umspritzt und zusammen mit dem Montagekörper (21) auf die Trägerplatte (2) gesetzt ist.
LED-Modul (1) nach Anspruch 6 in Verbindung mit Anspruch 4 oder 5, bei welchem der Montagekörper (21) die Unterbrechungsbereichsfläche (13) zur Seite hin mit begrenzt, sodass der Verschlusskörper (16) seitlich an eine Grenzfläche (23) des Montagekörpers (21) grenzt.
LED-Modul (1) nach Anspruch 6 oder 7, bei welchem der Leiterzug (11b) proximal der LED eine LED-Anschlussfläche (14b) bildet, und zwar oberseitig des Montagekörpers, und der Leiterzug (11b) distal der LED, außerhalb der Trägerplatte (2) eine Kontaktfläche (61) bildet, an welcher das LED-Modul (1) flächig elektrisch kontaktierbar ist, wobei diese Kontaktfläche (61) unterseitig des Montagekörpers (21) angeordnet ist, das LED-Modul (1) also als SMD-Bauteil ausgeführt ist.
LED-Modul (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei welchem sich ein Abschnitt des Montagekörpers (21) um die Trägerplatte (2) umlaufend erstreckt und die Trägerplatte (2) in diesem Montagekörper-Abschnitt gehalten ist.
LED-Modul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem das Kontaktelement (11a, b) eine Leiterbahn (11a) ist, die auf einer elektrisch isolierenden Substratplatte (10) vorgesehen ist, wobei die Substratplatte (10) zusammen mit der Leiterbahn (11a) auf die Trägerplatte (2) gesetzt ist.
LED-Modul (1) nach Anspruch 10, bei welchem die Anordnungsfläche (3) einen Anordnungsflächeninhalt hat und sich die Substratplatte (10) derart großflächig auf der Anordnungsfläche (3) erstreckt, dass die Substratplatte (10) die Anordnungsfläche (3) zu mindestens 50 % des Anordnungsflächeninhalts bedeckt.
LED-Modul (1) nach Anspruch 11, bei welchem das Trägerplattenmaterial ein metallisches Material ist und die Substratplatte (10) dort, wo die LED angeordnet ist, unterbrochen ist, wobei die LED über eine flächige Verbindungsschicht direkt mit der Trägerplatte elektrisch leitend verbunden ist, vorzugsweise über eine Lotschicht.
Verfahren zum Herstellen eines LED-Moduls (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend die Schritte: – Formen des mit der Trägerplatte (2) monolithischen, um die Anordnungsfläche (3) umlaufenden Walls (4) aus dem Trägerplattenmaterial derart, dass der Wall (4) in seinem Umlauf in dem Unterbrechungsbereich (12) unterbrochen ist; – Vorsehen des Kontaktelements (11a, b) auf der Oberseite der Trägerplatte (2), sodass sich das Kontaktelement (11a, b) durch den Unterbrechungsbereich (12) erstreckt; – Anordnen der LED auf der Anordnungsfläche (3) und elektrisch leitend Verbinden der LED mit dem Kontaktelement (11a, b); – Aufbringen des zumindest teilweise lichtdurchlässigen Vergusskörpers, sodass dieser die Anordnungsfläche (3) sowie die LED nach oben abdeckt und seitlich an die Innenwandfläche (6) des Walls (4) grenzt.
Verfahren nach Anspruch 13 zum Herstellen eines LED-Moduls (1) nach Anspruch 2, bei welchem der Wall (4) durch Prägen aus dem Blech herausgearbeitet wird, wobei das Blech in dem Unterbrechungsbereich (12) nicht umgeformt wird.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14 zum Herstellen eines LED-Moduls (1) nach Anspruch 4, 5 oder 7, bei welchem der Verschlusskörper (16) in dem Unterbrechungsbereich (12) vorgesehen wird, und zwar nach dem Vorsehen des Kontaktelements (11a, b) und vor dem Aufbringen des Vergusskörpers, wobei zum Vorsehen des Verschlusskörpers (16) das Verschlusskörper-Kunststoffmaterial in einem fließfähigen Zustand auf die Trägerplatte (2) aufgebracht wird und dann härtet, bevor der Vergusskörper aufgebracht wird.