DE102014224128A1 - Vergossenes LED-Modul mit Keramikplatte und Treibermodul für Netzspannung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein LED-Modul (1) mit einem Trägerkörper (2) auf dessen Oberfläche Metallisierungsbereiche (3), eine Platine bildend, angeordnet und auf denen LED´s (4) aufgebracht sind. Damit das LED-Modul (1) sofort einsatzbereit ist, d.h. direkt an eine Stromversorgung anschließbar ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass zusätzlich zu den LED´s (4) auch deren Treiberbausteine (5) auf den Metallisierungsbereichen (3) aufgebracht sind und zumindest die LED´s (4) mit den Treiberbausteinen (5) mit einem lichtdurchlässigen Material (6) abgedeckt sind, elektrische Anschlusselemente (7) mit den LED´s (4) oder Treiberbausteinen (5) verbunden und aus dem lichtdurchlässigen Material (6) herausgeführt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein LED-Modul mit einem Trägerkörper auf dessen Oberfläche Metallisierungsbereiche, eine Platine bildend, angeordnet und auf denen LED´s aufgebracht sind.
  • LED-Module mit Trägern aus Kunststoff oder Metallen, wie Aluminium oder Stahl (z.B. ummantelt mit Nichtleitern wie Email oder Keramik) und mit unvergossenen Deckmaterialien über den LED´s sind bekannt. Die Treiberschaltungen sind räumlich separiert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein LED-Modul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu ergänzen, dass dieses sofort einsatzbereit ist, d.h. direkt an eine Stromversorgung anschließbar ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zusätzlich zu den LED´s auch deren Treiberbausteine auf den Metallisierungsbereichen aufgebracht, bevorzugt aufgelötet sind und zumindest die LED´s mit den Treiberbausteinen mit einem lichtdurchlässigen Material abgedeckt sind, elektrische Anschlusselemente mit den LED´s oder Treiberbausteinen verbunden und aus dem lichtdurchlässigen Material herausgeführt sind. Durch die Abdeckung mit dem lichtdurchlässigen Material sind die LED´s und die Treiberbausteine gegen Feuchtigkeit und Umwelteinflüsse geschützt, wobei das von den LED´s erzeugte Licht nahezu ungehindert aus dem LED-Modul austreten kann. Durch die elektrischen Anschlusselemente ist das LED-Modul einfach an eine Stromversorgung anzuschließen. Unter „mit einem lichtdurchlässigen Material abgedeckt sind“ wird auch verstanden „mit einem lichtdurchlässigen Material vergossen sind“.
  • Bevorzugt ist eine plattenförmige Ausbildung des Trägerkörpers. In speziellen Ausführungsvarianten kann der Trägerkörper auch gebogen ausgebildet sein. Zum Beispiel kann der Trägerkörper rohrförmig geformt sein.
  • Bevorzugt besteht der Trägerkörper aus einem keramischen Material. Dieses könnte Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid sein. Keramische Materialien weisen eine hohe Durchschlagsfestigkeit und eine ausreichende Wärmeableitung auf. Bei Keramiken werden die Metallisierungsbereiche, die die Platine bilden, vorteilhaft mit dem Trägerkörper versintert. Hierzu werden die Metallisierungsbereiche auf den Grünling aufgedruckt und anschließend gesintert, oder die Metallisierungsbereiche werden auf den gesinterten oder angesinterten Trägerkörper aufgedruckt und anschließend versintert. In beiden Fällen ist die Wärmeableitung von den LED´s und Treiberbausteinen in die Keramik äußerst gut. Unter Treiberbausteinen werden alle elektrischen und elektronischen Komponenten verstanden, die für den Anschluss der LED´s an eine Spannungsversorgung notwendig sind.
  • Alternativ kann der Trägerkörper auch aus einem Keramikkomposite, Glas, Glaskeramik oder hochreinen kristallinen Keramiken bestehen. Die Metallisierungsbereiche sind vorteilhaft auf den Trägerkörper aufgelötet, aufgeklebt oder mit dem Trägerkörper versintert.
  • Die elektrischen Anschlusselemente sind entweder Anschlussleitungen oder Steckverbinder, die aus der Abdeckung mit dem lichtdurchlässigen Material herausgeführt sind. Unter lichtdurchlässiges Material wird ein transluzentes Material verstanden. Unter Abdeckung wird auch ein Verguss verstanden.
  • Das lichtdurchlässige Material deckt bevorzugt die gesamte Oberfläche des Trägerkörpers ab, auf der sich die LED´s und die Treiberbausteine befinden. Nur die Anschlusselemente sind herausgeführt.
  • Bevorzugt ist das lichtdurchlässige Material ein Kunststoff bzw. besteht aus einem Material auf Kunststoffbasis.
  • Die Erfindung beschreibt somit ein LED-Modul, eben oder gebogen, mit einer oder mehreren LED´s bzw. LED-Bausteinen. Diese werden gemeinsam mit den zugehörigen Treiberbausteinen (eine oder mehrere Komponenten von Treibern oder Treibern + Widerständen) auf einer Platine aus Keramik oder Keramikkomposite oder Glas oder Glaskeramik oder hochreinen kristallinen Keramiken (eventuell metallisiert) montiert (gelötet, geklebt, gesintert) und mit einem lichtdurchlässigen Material beschichtet (abgedeckt). Das Modul kann einen Steckverbinder haben oder direkt mit Anschlussleitungen verlötet sein (oder gebondet oder auf andere Weise verbunden sein). Das Modul kann direkt mit einem Netzstecker an eine Stromleitung/Anschluss mit z.B. 110 oder 220 V angeschlossen werden.
  • Vorteil: Durch die nichtleitende Keramik bzw. Glasplatte wird ein hoher Berührschutz erreicht. Schutzart IP44 oder höher kann erreicht werden. Auch die elektrische Schutzklasse II kann erreicht werden. Das LED-Modul kann direkt an eine Netzspannung angeschlossen werden. Dabei werden sowohl asiatische, amerikanische und europäische Netzspannungen abgedeckt. Staubdichtheit ist durch die Abdeckung erreicht (durch die Schutzart IP44 abgedeckt). Das LED-Modul kann auf viele Weisen montiert werden (geklebt, geklemmt, geschraubt, geclipst).
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von drei Figuren weiter erläutert.
  • 1 zeigt ein Beispiel für ein rundes LED-Modul 1 mit einem runden Trägerkörper 2. Auf diesem befinden sich versinterte Metallisierungsbereiche 3. Diese bilden eine Platine, auf der kreisförmig LED´s 4 und die zugehörigen Treiberbausteine 5 angeordnet bzw. aufgelötet sind. Die gesamte Oberfläche des Trägerkörpers 2 ist mit einem lichtdurchlässigen Material beschichtet bzw. abgedeckt. Das lichtdurchlässige Material ist ein Kunststoff. Aus dem lichtdurchlässige Material sind elektrische Anschlusskabel als Anschlusselemente 7 herausgeführt. Diese Anschlusselemente 7 sind mit den Metallisierungsbereichen 3 elektrisch verbunden. Zur Inbetriebnahme des LED-Moduls 1 müssen nur die Anschlusselemente 7 mit einem Stromnetz verbunden werden. Die Anschlusselemente 7 sind hier seitlich unter dem lichtdurchlässigen Material 6, d.h. der Abdeckung herausgeführt.
  • 2 zeigt eine Lampe 8 in der das erfindungsgemäße vergossene LED-Modul 1 mit den LED´s 4 eingebaut ist. Die Lampe besteht aus einem keramischen Lampensockel 9 (oder anderen Materialien) auf dem das LED-Modul 1 aufliegt. Die Anschlusselemente 7, hier Anschlussdrähte führen durch den Lampensockel bis zu zwei Stiften 10. Auf dem Lampensockel 9 ist ein optional ein Glasdom 12 mit einer Innenbeschichtung (Konverterschicht) aufgesetzt, der das LED-Modul 1 abdeckt.
  • 3 zeigt ein Beispiel für ein quadratisches LED-Modul 1 mit zahlreichen montierten Treiberbausteinen 5 und LED´s 4 auf den Metallisierungsbereichen 3. Die gesamte Oberfläche des Trägerkörpers 2 mit dem lichtdurchlässigen Material 6 abgedeckt. Die Anschlusselemente 7 sind unter dem lichtdurchlässigen Material 6 seitlich aus dem LED-Modul herausgeführt.

Claims (8)

  1. LED-Modul (1) mit einem Trägerkörper (2) auf dessen Oberfläche Metallisierungsbereiche (3), eine Platine bildend, angeordnet und auf denen LED´s (4) aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den LED´s (4) auch deren Treiberbausteine (5) auf den Metallisierungsbereichen (3) aufgebracht sind und zumindest die LED´s (4) mit den Treiberbausteinen (5) mit einem lichtdurchlässigen Material (6) abgedeckt sind, elektrische Anschlusselemente (7) mit den LED´s (4) oder Treiberbausteinen (5) verbunden und aus dem lichtdurchlässigen Material (6) herausgeführt sind.
  2. LED-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (2) gebogen, d.h. nicht plattenförmig ausgebildet ist.
  3. LED-Modul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (2) aus einem keramischen Material besteht.
  4. LED-Modul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (2) aus einem Keramikkomposite, Glas, Glaskeramik oder hochreinen kristallinen Keramiken besteht.
  5. LED-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallisierungsbereiche (3) aufgelötet, aufgeklebt oder mit dem Trägerkörper versintert sind.
  6. LED-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Anschlusselemente (7) Anschlussleitungen oder Steckverbinder sind.
  7. LED-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtdurchlässige Material (6) die gesamte Oberfläche des Trägerkörpers (2) abdeckt, auf der sich die LED´s (4) und die Treiberbausteine (5) befinden.
  8. LED-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtdurchlässige Material (6) ein Kunststoff ist.
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