DE10350913A1 - Light-emitting diode arrangement for a rotating warning light comprises a spatial arrangement of diodes, a support having rigid assembly regions and connecting regions arranged between the assembly regions, and a flexible circuit board - Google Patents

Light-emitting diode arrangement for a rotating warning light comprises a spatial arrangement of diodes, a support having rigid assembly regions and connecting regions arranged between the assembly regions, and a flexible circuit board Download PDF

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Abstract

Light-emitting diode arrangement (20) comprises a spatial arrangement of a number of diodes (4), a support (1) having rigid assembly regions and connecting regions (3) arranged between the assembly regions, and a flexible circuit board (5) having diode regions and laminated on the support. An independent claim is also included for a process for the production of the light-emitting diode.

Description

Die Anmeldung betrifft ein Leuchtdioden(LED)-Modul, insbesondere ein LED-Modul für ein Drehwarnlicht, bei dem die Abstrahlrichtungen unterschiedlicher fest zueinander angeordneter Leuchtdioden oder Leuchtdiodengruppen voneinander verschieden sind, und insbesondere eine 360°-Abstrahlung ermöglichen. Sie betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Leuchtdiodenmoduls.The Application relates to a light-emitting diode (LED) module, in particular a LED module for one Rotary warning light, in which the radiation directions of different fixedly arranged light-emitting diodes or light-emitting diode groups are different from each other, and in particular a 360 ° radiation enable. It further relates to a method for producing such LEDs module.

Bislang werden Drehwarnlichter oder Blinklichter in den meisten Fällen mit Glühlampen realisiert. Der „Blinkeffekt" wurde erzielt, indem ein Reflektor mittels eines Motors in eine Rotation versetzt wird und dabei das von der Glühlampe emittierte Licht in unterschiedliche Richtungen reflektiert. Die Konstruktion der Beleuchtungseinheit ist aufgrund der vielfältigen, insbesondere notwendigen mechanischen Komponenten aufwendig.So far In most cases, turn signals or flashing lights are included lightbulbs realized. The "blink effect" was achieved by: a reflector is rotated by means of a motor and that of the light bulb emitted light reflected in different directions. The construction the lighting unit is due to the diverse, especially necessary mechanical components consuming.

Aufgrund dieser Nachteile und der höheren Lebensdauer von Leuchtdioden (LEDs) gegenüber Glühlampen sind verschiedene Vorschläge unterbreitet worden, solche Lichter mit LEDs zu realisieren. Bei einem LED-Modul mit einer 360°-Abstrahlung sind die LEDs kreisförmig auf einem Träger angeordnet und werden nacheinander elektronisch angesteuert. Auf diese Weise lässt sich der von den bekannten Drehwarnlichtern erzeugte Blinkeffekt auf einfache Weise erzielen.by virtue of these disadvantages and the longer life of light emitting diodes (LEDs) compared to incandescent lamps are different suggestions been submitted to realize such lights with LEDs. at an LED module with a 360 ° radiation are the LEDs are circular on a carrier arranged and are controlled sequentially electronically. On that way the blinking effect generated by the well-known rotary warning lights achieve in a simple manner.

So ist beispielsweise aus der US 5,806,965 ein Drehwarnlicht bekannt, das drei, jeweils mit einer Mehrzahl an Leuchtdioden versehene, Leiterplatten aufweist, die miteinander verbunden sind. Eine dieser Leiterplatten ist rohrförmig gebogen. Die beiden anderen Leiterplatten sind kreisförmig ausgebildet und werden mit den Enden der rohrförmig gebogenen Leiterplatte verbunden. Der elektrische Anschluss der Leuchtdioden erfolgt über Drahtverbindungen eines Steckkontaktteils, das mit einer der beiden kreisförmigen Leiterplatten mechanisch verbunden wird. Auf den Leiterplatten selbst befinden sich Leiterzüge zum elektrischen Verbinden der darauf aufgebrachten LEDs. Die Fertigung des beschriebenen Drehwarnlichts gestaltet sich aufgrund der vielen unterschiedlichen zusammenzufügenden Bauteile schwierig und lässt insbesondere eine weitgehende Automatisierung nicht zu.For example, from the US 5,806,965 a rotary warning light is known, the three, each provided with a plurality of light-emitting diodes, printed circuit boards, which are interconnected. One of these circuit boards is bent tubular. The two other circuit boards are circular and are connected to the ends of the tubular bent circuit board. The electrical connection of the light emitting diodes via wire connections of a plug contact part, which is mechanically connected to one of the two circular circuit boards. On the circuit boards themselves are conductor tracks for electrically connecting the LEDs applied thereto. The production of the rotary warning light described is difficult due to the many different components to be assembled and in particular does not allow a high degree of automation.

Eine andere Möglichkeit, eine Vielzahl von LEDs in der gewünschten kreisförmigen Form anzuordnen, ist in der WO 00/69000 beschrieben. In dieser Druckschrift wird vorgeschlagen, einen Kühlkörper mit einer dreidimensionalen, z.B. zylindrischen, Form zu verwenden und eine flexible Leiterplatte, die auf einer Hauptfläche mit einer Mehrzahl von LEDs versehen ist, auf die derart verformte oder gekrümmte Oberfläche des Kühlkörpers aufzulaminieren. Damit sollen aufgrund bestimmter Vorgaben räumlich geformte LED-Module hergestellt werden, die als Blinker oder dergleichen verwendet werden können. Die flexible Leiterplatte, die in der Regel aus einem flexiblen Kunststoff hergestellt wird, erlaubt die Anpassung an komplexe dreidimensionale Formen. Die flexible Leiterplatte kann aus einer Polyester- oder Polyimid-Folie bestehen. Vorgeschlagen wird die Verwendung sogenannter Flexboards, die im Allgemeinen mehrlagige Leiterplatten sind, die homogen aus einer Mehrzahl von Polyimid-Trägerfolien aufgebaut sind.A different possibility, a plurality of LEDs in the desired circular shape to arrange, is described in WO 00/69000. In this document it is suggested to use a heat sink a three-dimensional, e.g. cylindrical, to use shape and a flexible circuit board, which is on a main surface with a plurality of LEDs is provided on the thus deformed or curved surface of the heat sink. This is due to certain specifications spatially shaped LED modules are manufactured, which are used as turn signals or the like can. The flexible circuit board, which is usually made of a flexible plastic produced, allows adaptation to complex three-dimensional To shape. The flexible circuit board can be made of a polyester or polyimide film consist. It is proposed to use so-called flexboards, which are generally multilayer printed circuit boards which are homogeneous a plurality of polyimide carrier films are constructed.

Aus der DE 199 09 399 C1 ist schließlich ein flexibles LED-Modul mit einer Mehrzahl starrer Leiterplatten bekannt, die jeweils an einer ihrer Hauptoberflächen mit einer flexiblen Leiterplatte, wie dem oben beschriebenen Flexboard, mit einem Abstand voneinander verbunden sind. Die LEDs sind in einen Schaltkreis integriert, der auf der flexiblen Leiterplatte aufgebracht ist. Die LEDs werden in der Oberflächenmontagetechnik SMT (Surface Mount Technology) hergestellt und direkt auf der flexiblen Leiterplatte in dem Bereich montiert, in dem die flexible Leiterplatte auf den starren Leiterplatten aufgeklebt ist. Das in dieser Druckschrift beschriebene LED-Mehrfachmodul ist insbesondere für den Einsatz im Kraftfahrzeugbereich als Blinker, Rücklicht oder Bremslicht mit einer Abstrahlung von maximal 90° vorgesehen. Für den jeweiligen Einsatz muss das beschriebene flexible LED-Mehrfachmodul auf einen weiteren Träger aufgebracht werden, der ihm die notwendige mechanische Stabilität verleiht.From the DE 199 09 399 C1 Finally, a flexible LED module with a plurality of rigid circuit boards is known, which are each connected at one of its main surfaces with a flexible circuit board, such as the flexboard described above, with a distance from each other. The LEDs are integrated into a circuit mounted on the flexible circuit board. The LEDs are manufactured in surface mounting technology SMT (Surface Mount Technology) and mounted directly on the flexible circuit board in the area where the flexible circuit board is glued to the rigid circuit boards. The LED multiple module described in this publication is intended in particular for use in the automotive sector as a turn signal, tail light or brake light with a maximum radiation of 90 °. For the respective application, the described flexible LED multiple module must be applied to another carrier, which gives it the necessary mechanical stability.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein LED-Modul der eingangs genannten Art insbesondere mit einer 360°-Abstrahlung anzugeben, welches einerseits möglichst einfach hergestellt werden kann und andererseits eine hohe Eigenfestigkeit und damit mechanische Stabilität aufweist. Weiterhin soll ein Verfahren zum Herstellen eines solchen LED-Moduls angegeben werden.It An object of the present invention is an LED module of the beginning Specify type mentioned in particular with a 360 ° -radiation, which on the one hand preferably can be easily produced and on the other hand, a high intrinsic strength and thus mechanical stability having. Furthermore, a method for producing such an LED module be specified.

Diese Aufgaben werden mit einem LED-Modul mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und mit einem Verfahren zum Herstellen des LED-Moduls mit den Merkmalen des Patentanspruches 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.These Tasks are with an LED module with the features of claim 1 and with a method of manufacturing the LED module with the Characteristics of claim 11 solved. Advantageous embodiments arise from the dependent ones Claims.

Ein bevorzugtes LED-Modul gemäß der Erfindung weist folgende Merkmale auf:

  • – einen Träger aus einem festen aber biegsamen Material, der N (mit bevorzugt N > = 3) Montagebereiche und N-1 jeweils zwischen zwei Montagebereichen angeordnete Verbindungsbereiche aufweist, wobei der Träger an den Verbindungsbereichen jeweils gebogen oder geknickt ist, so dass die Montagebereich derart zueinander stehen, dass sie eine rohrartige Raumform mit polygonalem Querschnitt bilden, bei der die Verbindungsbereiche die „Kanten" darstellen;
  • – eine flexible Leiterplatte mit einer Mehrzahl von LED-Bereichen, die mit den N Montagebereichen des Trägers jeweils an einer ihrer Hauptflächen miteinander verbunden ist und die die Montagebereiche überspannt; und
  • – eine Mehrzahl an LEDs, die in den LED-Bereichen auf die flexiblen Leiterplatte montiert und dort elektrisch verschaltet sind.
A preferred LED module according to the invention has the following features:
  • A carrier made of a strong but flexible material which has N (with preferably N> = 3) mounting areas and N-1 respectively arranged between two mounting areas connecting areas, wherein the carrier to the Verbindungsberei Each bent or kinked, so that the mounting area are such that they form a tubular space shape with a polygonal cross-section, in which the connecting areas represent the "edges";
  • - A flexible printed circuit board having a plurality of LED areas, which is connected to the N mounting areas of the carrier in each case at one of its major surfaces and which spans the mounting areas; and
  • - A plurality of LEDs, which are mounted in the LED areas on the flexible circuit board and electrically connected there.

Das Vorsehen eines Trägers, dessen Biegung oder bei dem ein Abknicken in vorbestimmten Verbindungsbereichen möglich ist, in Kombination mit einer flexiblen Leiterplatte, die die den Träger zumindest teilweise überspannt und die die Mehrzahl der LEDs trägt, ermöglicht eine einfach aufgebaute, einfach herzustellende und dennoch stabile Anordnung. Die Leiterplatte kann auf einfache Weise vor dem Biegen oder Knicken mittels herkömmlicher zweidimensionaler Pick-and-Place-Verfahren mit den LEDs bestückt werden. Vorzugsweise erfolgt die Bestückung der flexiblen Leiterplatte mit LEDs und ggf. anderen elektronischen Bauteilen nach deren Aufbringen auf den Träger.The Providing a wearer, its bending or buckling in predetermined connecting areas possible is, in combination with a flexible circuit board, which the the carrier at least partially overstretched and that carries the majority of LEDs, allows a simple design, easy to manufacture and yet stable Arrangement. The circuit board can easily before bending or kinking by means of conventional two-dimensional Pick-and-place procedures are equipped with the LEDs. Preferably takes place the equipment the flexible printed circuit board with LEDs and possibly other electronic Components after their application to the carrier.

Bevorzugter Weise ist in den Verbindungsbereichen jeweils zumindest eine Materialschwächung vorgesehen, wodurch das verbleibende Trägermaterial in den Verbindungsbereichen bei einer Biegebelastung nachgibt. Durch selektives Vorsehen von Materialschwächungen an den gewünschten Verbindungsbereichen kann festgelegt werden, an welchen Stellen eine Biegung oder ein Abknicken erfolgen soll und mit welchem Winkel eine Biegung zwischen zwei Montagebereichen möglich sein soll.preferred Way, at least one material weakening is provided in each of the connection regions, whereby the remaining carrier material yields in the connection areas at a bending load. By selective provision of material weaknesses to the desired Connection areas can be specified in which places a bend or a kinking should take place and at what angle a bend between two mounting areas should be possible.

Die Materialschwächung kann durch partielles Reduzieren der Materialstärke des Trägers oder durch in Teilbereichen der Verbindungsbereiche vollständiges Entfernen von Trägermaterials realisiert sein. Das Einbringen von Materialschwächungen in den Träger umfasst vorzugsweise ein Einbringen von Aussparungen, z.B. durch Stanzen oder Fräsen.The material weakening can be achieved by partially reducing the material thickness of the carrier or in partial areas the connection areas complete Removal of carrier material be realized. The introduction of material weakenings in the carrier comprises preferably introducing recesses, e.g. by punching or milling.

Bevorzugt ist die Größe der zumindest einen Aussparung derart bemessen, dass der jeweilige Verbindungsbereich zwei stegförmige Bereiche bzw. Stege aufweist, die zwei eineinander benachbarte Montagebereiche miteinander mechanisch verbinden.Prefers is the size of the least a recess sized so that the respective connection area two bar-shaped Has areas or webs, the two adjacent mounting areas mechanically connect with each other.

Der Träger umfasst dann eine Mehrzahl von im Vergleich zu den Verbindungsbereichen starren bzw. steifen Träger- oder Versteifungsplatten für die LED-Bereiche der flexiblen Leiterplatte, die jeweils an einer ihrer Hauptoberflächen mit der flexiblen Leiterplatte in einem Abstand voneinander, der durch die Stege definiert ist, verbunden sind. Die Träger- oder Versteifungsplatten sind an ihren Rändern über die Stege oder andere geeignete Verbindungselemente verbunden.Of the carrier then includes a plurality of compared to the connection areas rigid or rigid carrier or stiffening plates for the LED areas of the flexible circuit board, each at one their main surfaces with the flexible circuit board at a distance from each other, the Defined by the webs are connected. The carrier or stiffening plates are at the edges over the footbridges or other suitable connection elements.

Vorzugsweise sind die zwei Stege in Randbereichen des Trägers angeordnet. Dies ermöglicht es, dass die flexible Leiterplatte in einer bevorzugten Ausgestaltung in den Verbindungsbereichen des starren Trägers zwischen den zwei Stegen eines Verbindungsbereiches verläuft. Damit wird vermieden, dass die flexible Leiterplatte beim Biegevorgang starken Spannungen, aufgrund von noch vorhandenem Trägermaterial in den Verbindungsbereichen, ausgeübt wird.Preferably the two webs are arranged in edge regions of the carrier. This makes it possible that the flexible circuit board in a preferred embodiment in the connecting areas of the rigid support between the two webs a connection area runs. This avoids that the flexible circuit board during the bending process strong stresses, due to still existing carrier material in the connection areas, is exercised.

Die Stege geben der Anordnung den notwendigen Halt und ermöglichen den einfachen Aufbau von dreidimensionalen Strukturen, welche eine Abstrahlung der LEDs in verschiedene Richtungen ermöglichen. Es kann ein LED-Modul bereitgestellt werden, das in alle Raumrichtungen abstrahlt. Besonders bevorzugt wird das LED-Modul für Drehwarnlichter oder Blinklichter verwendet.The Webs give the arrangement the necessary support and allow the simple construction of three-dimensional structures, which is a radiation enable the LEDs in different directions. It can be an LED module be provided, which radiates in all directions. Especially preferred is the LED module for Rotary warning lights or flashing lights used.

Bevorzugt sind die LEDs in einen elektronischen Schaltkreis zur Ansteuerung der LED-Anordnung integriert, der auf der flexiblen Leiterplatte aufgebracht ist.Prefers the LEDs are in an electronic circuit for driving the LED assembly integrated on the flexible circuit board is applied.

Die LEDs werden bevorzugterweise in der Oberflächenmontage-Technik SMT (Surface Mount Technology) hergestellt und direkt auf der flexiblen Leiterplatte in dem Bereich montiert, in dem die flexible Leiterplatte mit der Leiterplatte verbunden, insbesondere geklebt oder anderweitig laminiert, ist. Dies hat den Vorteil, dass für eine optimale Wärmeableitung von den LEDs gesorgt ist.The LEDs are preferably used in Surface Mount Technology SMT (Surface Mount Technology) manufactured and directly on the flexible circuit board in the area mounted in which the flexible circuit board with the circuit board connected, in particular glued or otherwise laminated, is. This has the advantage that for optimal heat dissipation taken care of by the LEDs.

In einer bevorzugten Ausgestaltung stellt der Träger eine starre Leiterplatte aus Aluminium dar. Die flexible Leiterplatte besteht in einer bevorzugten Form aus einem Kunststoff, insbesondere Polyester oder Polyimid, und insbesondere ist sie aus mehreren Lagen aus Polyimid aufgebaut. Diese als Flexboards bekannten Anordnungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und beispielsweise in dem Artikel „Flexibel verdrahten auf kleinstem Raum" von H. Kober in der Zeitschrift F&M, Heft 5/96, Seiten 355f. beschrieben. Diese Flexboards werden dort als mehrlagige Leiterplatten beschrieben, die homogen aus einer Mehrzahl von Polyimid-Trägerfolien aufgebaut sind.In In a preferred embodiment, the carrier provides a rigid printed circuit board made of aluminum. The flexible circuit board is in a preferred form from a plastic, in particular polyester or polyimide, and In particular, it is composed of several layers of polyimide. These arrangements known as flexboards are known from the prior art Technique known and for example in the article "Flexible wire in the smallest space "from H. Kober in the magazine F & M, Issue 5/96, pages 355f. described. These flexboards will be there described as multilayer printed circuit boards, the homogeneous from a Plurality of polyimide carrier films are constructed.

Das erfindungsgemäße LED-Modul eignet sich, wie weiter oben bereits erwähnt, insbesondere für die Verwendung bei Drehwarnlichtern, die herkömmliche Blinklichter mit Glühlampen ersetzen.The inventive LED module is suitable, as already mentioned above, in particular for use in rotary warning lights, the conventional Flashing lights with incandescent lamps replace.

Ein Verfahren zum Herstellen des oben beschriebenen LED-Moduls umfasst die folgenden Schritte: Einbringen von Materialschwächungen in einen festen, biegsamen Träger, so dass N-1 Verbindungsbereiche und N durch die Verbindungsbereiche getrennte Montagebereiche entstehen; Aufbringen einer flexiblen Leiterplatte auf den Träger, so dass dieser mit den N Montagebereichen des Trägers jeweils an einer seiner Hauptflächen miteinander verbunden ist; Aufbringen einer Mehrzahl an LEDs, die im Bereich des Trägers auf der flexiblen Leiterplatte montiert sind; und Biegung des Trägers in den Verbindungsbereichen, um eine rohrartige Form des starren Trägers mit in etwa polygonalem Querschnitt zu erhalten. Das Verbinden der flexiblen Leiterplatte und des Trägers erfolgt vorzugsweise durch eine Klebung oder eine anderweitige Laminierung.One The method for manufacturing the LED module described above includes following steps: introducing material weakenings into a solid, flexible material Carrier, so that N-1 connection areas and N separated by the connection areas Assembly areas arise; Applying a flexible circuit board on the carrier, so that this with the N mounting areas of the carrier each at one of his main areas connected to each other; Applying a plurality of LEDs in the Area of the vehicle mounted on the flexible circuit board; and bending of the carrier in the connecting portions to a tubular shape of the rigid support with to obtain approximately polygonal cross-section. Connecting the flexible Printed circuit board and the carrier is preferably done by gluing or otherwise lamination.

Zur Erhöhung der Festigkeit des LED-Moduls ist es vorteilhaft, die Enden des starren Trägers nach dem Schritt des Biegens miteinander zu verbinden. Dies kann ebenfalls durch eine Klebung oder durch eine Einrasverbindung der Enden ineinander geschehen.to increase the strength of the LED module, it is advantageous to the ends of the rigid carrier after to join the step of bending together. This can also be done by gluing or by a snap connection of the ends into each other.

Vor dem Aufbringen der flexiblen Leiterplatte auf den Träger kann ggf. der integrierte Schaltkreis auf der flexiblen Leiterplatte hergestellt werden.In front the application of the flexible circuit board on the carrier can if necessary, the integrated circuit on the flexible printed circuit board getting produced.

Die Fertigung des erfindungsgemäßen LED-Moduls kann damit in allen Verfahrensschritten voll automatisiert erfolgen. Insbesondere ist für das elektrische Anschließen der LEDs kein manueller Arbeitsgang notwendig.The Production of the LED module according to the invention can thus be fully automated in all process steps. In particular, is for the electrical connection the LEDs no manual operation necessary.

Weiter Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden in Verbindung mit den 1 bis 5 erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:Next advantages, advantageous embodiments and developments of the invention will become apparent from the following in connection with the 1 to 5 illustrated embodiment. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die Grundform eines Trägers, 1 a schematic representation of a plan view of the basic shape of a carrier,

2 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die Grundform einer flexiblen Leiterplatte, 2 a schematic representation of a plan view of the basic shape of a flexible printed circuit board,

3 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die miteinander verbundene flexible Leiterplatte und den Träger, 3 a schematic representation of a plan view of the interconnected flexible circuit board and the carrier,

4 eine schematische Darstellung einer perspektivische Ansicht eines in seine endgültige Form gebrachten Trägers, und 4 a schematic representation of a perspective view of a brought into its final form carrier, and

5 eine schematische Darstellung einer perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen LED-Moduls in schematischer Form. 5 a schematic representation of a perspective view of an LED module according to the invention in a schematic form.

Die in 1 dargestellte schematische Grundform eines Trägers 1 ist ein Rechteck der Breite bT und der Höhe hT. Der Träger 1 ist vorzugsweise durch ein Aluminiumblech gebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Träger 1 sechs Montagebereiche 2a ... 2f auf. Zwischen jeweils zwei Montagebereichen 2a und 2b, 2b und 2c, ... 2e und 2f ist jeweils ein Verbindungsbereich 3 vorgesehen. Der Verbindungsbereich 3 ist durch eine Aussparung 6 der Höhe hA und zwei diese Aussparung einfassende Stege 7 gebildet. Die Stege 7 erstrecken sich zwischen jeweils zwei benachbarten Montagebereichen 2a und 2b, ... 2e und 2f. Aufgrund der Materialschwächung durch das Vorsehen einer einzigen Aussparung in jedem der Verbindungsbereiche 3 lässt sich der Träger 1 mittels eines geeigneten Werkzeuges längs der Biegelinien 16 auf einfache Weise zu einem vieleckigen rohrartigen Gebilde formen. Da die Montagebereiche 2a ... 2f keine Materialschwächung aufweisen und das Material des Trägers 1 von Haus aus relativ steif ausgebildet ist, findet in diesen Bereichen keine Biegung statt.In the 1 illustrated schematic basic shape of a carrier 1 is a rectangle of width b T and height h T. The carrier 1 is preferably formed by an aluminum sheet. In the present embodiment, the carrier 1 six assembly areas 2a ... 2f on. Between two mounting areas 2a and 2 B . 2 B and 2c , ... 2e and 2f is each a connection area 3 intended. The connection area 3 is through a recess 6 the height h A and two this recess enclosing webs 7 educated. The bridges 7 extend between each two adjacent mounting areas 2a and 2 B , ... 2e and 2f , Due to the material weakening by the provision of a single recess in each of the connecting regions 3 can the carrier 1 by means of a suitable tool along the bending lines 16 Form easily into a polygonal tubular structure. Because the mounting areas 2a ... 2f have no material weakening and the material of the carrier 1 is designed to be relatively stiff from home, no bending takes place in these areas.

Die Form des erfindungsgemäßen LED-Moduls ist im Wesentlichen durch die Raumform des gebogenen Trägers 1 ausgebildet. Da der Träger 1 in seiner Grundform N=6 Montagebereiche und N-1 (fünf) Verbindungsbereiche aufweist, entsteht nach dem Biegevorgang das in 4 gezeigte rohrartige Gebilde mit einem sechseckigen Querschnitt. An der mit dem Bezugszeichen 17 gekennzeichneten Stelle treffen die Enden des verformten Trägers 1 aufeinander, die beispielsweise durch eine Klebung oder eine Rastverbindung für eine bessere Stabilität miteinander verbunden sein können.The shape of the LED module according to the invention is essentially due to the spatial shape of the curved support 1 educated. As the carrier 1 in its basic form has N = 6 mounting areas and N-1 (five) connection areas, arises after the bending process in 4 shown tubular structure with a hexagonal cross-section. At the with the reference number 17 marked spot hit the ends of the deformed beam 1 on each other, which may be connected to each other for example by a bond or a snap-in connection for better stability.

Obwohl in dem Ausführungsbeispiel jeder der Verbindungsbereiche 3 mit lediglich einer einzigen Aussparung 6 versehen ist, könnten pro Verbindungsbereich auch mehrere Aussparungen vorgesehen sein. Anstatt der Aussparungen könnte das Material des Trägers 1 auch lediglich bereichsweise in seiner Stärke, z.B. durch einen Fräsvorgang, verringert sein. Letztendlich führt jede Materialschwächung in dem Verbindungsbereich dazu, dass der Träger beim Einbringen in ein Verformungswerkzeug an den geschwächten Stellen als erstes nachgibt und sich damit die gewünschte Form erzeugen lässt. Ebenso ist die Anzahl von sechs Montagebereiche willkürlich gewählt. Es könnten auch mehr oder weniger Montagebereiche vorgesehen sein.Although, in the embodiment, each of the connection areas 3 with only a single recess 6 is provided, more recesses could be provided per connection area. Instead of the recesses could be the material of the wearer 1 also only partially in its strength, for example by a milling process, be reduced. Ultimately, any weakening of the material in the joining region will cause the wearer to yield first at the weakened points as it is introduced into a forming tool and thereby produce the desired shape. Likewise, the number of six mounting areas is chosen arbitrarily. It could also be provided more or less mounting areas.

Vor dem eigentlichen Verformungsschritt sind weitere Arbeitsvorgänge notwendig, die anhand der nachfolgend beschriebenen Figuren näher erläutert werden.In front the actual deformation step further operations are necessary which are explained in more detail with reference to the figures described below.

2 zeigt eine Draufsicht auf die Grundform einer flexiblen Leiterplatte 5, die später mit den N Montagebereichen 2a ... 2f des Trägers 1 aus 1 jeweils an einer ihrer Hauptoberflächen miteinander verbunden werden wird. Die flexible Leiterplatte 5 ist im Wesentlichen ebenfalls von rechteckiger Gestalt mit einer Breite bFL und einer Höhe hFL. Die Breite bFL kann dabei im Wesentlichen der Breite bT des Trägers 1 entsprechen oder geringfügig kleiner sein. Die Höhe hFL ist bevorzugt geringer als die Höhe hA der Aussparungen 6. Die bevorzugten Größenverhältnisse von Träger 1 und flexibler Leiterplatte 5 werden besser aus der 3 ersichtlich, in der die flexible Leiterplatte 5 bereits auf den Träger 1 aufgebracht und jeweils mit den Hauptoberflächen der N Montagebereiche verbunden ist. Die Einhaltung der genannten Größenverhältnisse weist den Vorteil auf, dass beim späteren Biegevorgang eine plastische Verformung ausschließlich in den Bereichen der Stege 7 stattfinden wird und eine Beschädigung der flexiblen Leiterplatte während der Biegung vermieden wird. Eine plastische Verformung des Trägers im Bereich der flexiblen Leiterplatte könnte dazu führen, dass partiell ein starker Druck auf die auf der Außenseite des Trägers 1 aufgebrachte flexible Leiterplatte ausgeübt werden könnte. Um dies und eine eventuelle Beschädigung zu verhindern, sind die Stege 7 im Randbereich des Trägers 1 vorgesehen, so dass die flexible Leiterplatte 5 in dem durch eine jeweilige Aussparung 6 gebildeten Zwischenraum hindurch laufen kann. 2 shows a plan view of the ground form of a flexible printed circuit board 5 that later with the N mounting areas 2a ... 2f of the carrier 1 out 1 each will be connected to each other at one of their main surfaces. The flexible circuit board 5 is also substantially rectangular in shape with a width b FL and a height h FL . The width b FL can substantially the width b T of the carrier 1 be equal or slightly smaller. The height h FL is preferably less than the height h A of the recesses 6 , The preferred size ratios of carrier 1 and flexible circuit board 5 get better out of the 3 it can be seen in the the flexible circuit board 5 already on the carrier 1 applied and connected respectively to the main surfaces of the N mounting areas. Compliance with the above-mentioned size ratios has the advantage that during the subsequent bending process a plastic deformation exclusively in the areas of the webs 7 will take place and damage to the flexible circuit board during bending is avoided. A plastic deformation of the support in the area of the flexible printed circuit board could lead to partial strong pressure on the outside of the support 1 applied flexible circuit board could be exercised. To prevent this and possible damage, the webs are 7 in the edge area of the carrier 1 provided so that the flexible circuit board 5 in which by a respective recess 6 can run through the gap formed.

Zurückkommend auf die 2 wird auf der flexiblen Leiterplatte, die vorzugsweise als Flexboard ausgeführt ist, eine integrierte Schaltung aufgebracht, die Leiterzüge 9 und Kontaktflächen 10, 11 und 12 umfasst. Die Kontaktflächen 11, die sich in LED-Bereichen der flexiblen Leiterplatte befinden, dienen jeweils zur späteren Kontaktierung einer LED. Die Kontaktflächen 11 sind in Gruppen zu sechs Stück angeordnet, wobei sich jede Gruppe in einem zugehörigen LED-Bereich befindet.Coming back to the 2 is on the flexible circuit board, which is preferably designed as a flexboard, an integrated circuit applied, the conductor tracks 9 and contact surfaces 10 . 11 and 12 includes. The contact surfaces 11 , which are located in LED areas of the flexible printed circuit board, are each used for later contacting an LED. The contact surfaces 11 are arranged in groups of six, with each group in an associated LED area.

Jede Gruppe bildet eine LED-Anordnung 14a ... 14f des LED-Moduls. Jeder der LED-Bereiche und damit jedes der LED-Module 14a ... 14f ist einer der Montageflächen 2a ... 2f des Trägers 1 zugeordnet. Die Kontaktflächen 11 einer LED-Gruppe 14a ... 14f sind über Leiterzüge 9 seriell miteinander verschalten. Das mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnete Kontaktflächenpaar dient zur Kontaktierung eines Widerstandes. Die LED-Module 14a ... 14f sind über den mit den Bezugszeichen 15 gekennzeichneten breiten Leiterzug parallel geschalten. Eine Fahne 13, die an einer der Längsseiten der flexiblen Leiterplatte 5 absteht, weist Kontaktflächen 12 zur externen Kontaktierung der integrierten Schaltung auf der flexiblen Leiterbahn auf.Each group forms an LED arrangement 14a ... 14f of the LED module. Each of the LED areas and thus each of the LED modules 14a ... 14f is one of the mounting surfaces 2a ... 2f of the carrier 1 assigned. The contact surfaces 11 an LED group 14a ... 14f are via conductor tracks 9 interconnect serially. The with the reference number 10 characterized contact surface pair serves for contacting a resistor. The LED modules 14a ... 14f are above the with the reference numbers 15 marked wide conductor track connected in parallel. A flag 13 attached to one of the long sides of the flexible circuit board 5 protrudes, has contact surfaces 12 for external contacting of the integrated circuit on the flexible conductor track.

Die gezeigte Anzahl von sechs LEDs pro LED-Anordnung ist lediglich beispielhaft gewählt. Selbstverständlich könnten die LED-Anordnungen eine beliebige Anzahl an LEDs aufweisen. Auch die gezeigte elektrische Verschaltung der LEDs bzw. LED-Anordnungen ist lediglich beispielshaft zum Zwecke der Beschreibung gewählt und kann jederzeit in geeigneter Weise an unterschiedliche Gegebenheiten angepasst werden.The shown number of six LEDs per LED array is merely exemplary selected. Of course, the LED arrays have any number of LEDs. Also the shown electrical interconnection of the LEDs or LED arrangements is merely exemplary chosen for the purpose of description and can always adapt to different circumstances at any time be adjusted.

Das Aufbringen der in 2 gezeigten flexiblen Leiterplatte 5 erfolgt vorzugsweise durch einen Laminier-Vorgang und führt zu der in 3 gezeigten Anordnung. Aus dieser Figur ist gut ersichtlich, dass jedes LED-Modul 14a ... 14f über einem jeweils zugeordneten Montagebereich 2a ... 2f zu Liegen kommt. Ausschließlich in diesen Bereichen findet eine mechanische Fixierung der beiden Bauelemente miteinander statt. Anschließend können die LEDs auf die dafür vorgesehenen Kon taktflächen 11 aufgebracht werden. Dies geschieht in bevorzugter Weise in einer Oberflächenmontage-Technik, wobei die LEDs mittels eines herkömmlichen Pick-and-Place-Verfahrens direkt auf der flexiblen Leiterplatte in den Montagebereichen 2a ... 2f montiert werden, in denen die flexible Leiterplatte auf den Träger 1 aufgebracht ist. Neben einer einfachen Fertigung hat das LED-Modul den Vorteil, dass die im Betrieb entstehende Wärme der LEDs über den Träger 1 gut abgeleitet werden kann.Applying the in 2 shown flexible circuit board 5 is preferably carried out by a lamination process and leads to the in 3 shown arrangement. From this figure, it can be clearly seen that each LED module 14a ... 14f above a respective assigned mounting area 2a ... 2f to lie down. Exclusively in these areas, a mechanical fixation of the two components takes place with each other. Then the LEDs on the designated Kon contact surfaces 11 be applied. This is preferably done in a surface mount technique, with the LEDs using a conventional pick-and-place method directly on the flexible circuit board in the mounting areas 2a ... 2f be mounted, in which the flexible circuit board on the carrier 1 is applied. In addition to simple production, the LED module has the advantage that the heat generated during operation of the LEDs on the carrier 1 can be well derived.

In einem letzten Schritt wird schließlich das in 3 entstandene Halbzeug in die gewünschte Form gebogen, die in 5 schematisch dargestellt ist. In einem letzten Schritt können die Enden des Trägers 1 (mit dem Bezugszeichen 17 gekennzeichnet) miteinander mechanisch verbunden werden.Finally, in a final step, the in 3 resulting semifinished product bent into the desired shape, in 5 is shown schematically. In a final step, the ends of the wearer 1 (with the reference numeral 17 characterized) are mechanically connected to each other.

Durch eine entsprechend ausgebildete elektronische Ansteuerschaltung, die mit den Kontaktflächen 12 verbunden werden kann, kann durch hintereinander erfolgendes Ein- und Ausschalten der LED-Anordnungen der gewünschte Drehlicht-Effekt erzielt werden. Somit entsteht der Eindruck, dass das Licht rotiert. Die Ansteuerschaltung könnte ebenfalls auf dem Träger mit aufgebracht werden, um Kosten für eine zusätzliche Leiterplatte einzusparen.By an appropriately trained electronic control circuit, with the contact surfaces 12 can be connected, the desired rotational light effect can be achieved by successively turning on and off the LED assemblies. This creates the impression that the light is rotating. The drive circuit could also be applied to the carrier to save costs for an additional circuit board.

Das erfindungsgemäße LED-Modul kann allgemein in allen Gebieten eingesetzt werden, in denen ein Licht mit einer Abstrahlung von 360° oder ein rotierendes Licht erforderlich ist, wie dies beispielsweise bei Warnblinkleuchten der Fall ist.The inventive LED module can generally be used in all areas where one Light with a 360 ° emission or a rotating light is required, as for example in hazard warning lights the case is.

Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern ist grundsätzlich überall dort einsetzbar, wo in verschiedene Richtungen abstrahlende LED-Module wünschenswert sind.The Of course, the present invention is not limited to the one described above embodiment limited, but is basically everywhere can be used where in different directions radiating LED modules desirable are.

Claims (16)

Leuchtdioden(LED)-Modul (20) mit einer räumlichen Anordnung einer Mehrzahl von Leuchtdioden(LEDs) (4), einem die räumliche Anordnung vorgebenden Träger (1), der N (mit N≥3) starre Montagebereiche (2a ... 2f) und N-1 jeweils zwischen zwei benachbarten starren Montagebereichen angeordnete biegsame Verbindungsbereiche (3) aufweist, wobei der Träger (1) in den Verbindungsbereichen jeweils gebogen ist, derart, dass benachbarte starre Montagebereiche verkippt zueinander angeordnet sind, und einer flexiblen Leiterplatte (5), die N LED-Bereiche aufweist und auf den Träger derart auflaminiert ist, dass sich jeweils ein LED-Bereich auf einem der N Montagebereiche (2a ... 2f) des Trägers (1) befindet, und die Mehrzahl von LEDs (4) auf die LED-Bereiche montiert ist.Light-emitting diode (LED) module ( 20 ) With a spatial arrangement of a plurality of light-emitting diodes (LEDs) ( 4 ), a support for the spatial arrangement ( 1 ), the N (with N≥3) rigid mounting areas ( 2a ... 2f ) and N-1 each between two adjacent rigid mounting areas arranged flexible connection areas ( 3 ), wherein the carrier ( 1 ) is bent in the connecting areas, in such a way that adjacent rigid mounting areas are tilted to each other, and a flexible printed circuit board ( 5 ), which has N LED regions and is laminated onto the carrier such that in each case one LED region is located on one of the N mounting regions (FIG. 2a ... 2f ) of the carrier ( 1 ), and the plurality of LEDs ( 4 ) is mounted on the LED areas. LED-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) einstückig ausgebildet ist.LED module according to claim 1, characterized in that the carrier ( 1 ) is integrally formed. LED-Modul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Verbindungsbereichen (3) jeweils zumindest eine Materialschwächung (6) des Trägers vorgesehen ist, die ein Biegen des Trägers zwischen den starren Montagebereichen ermöglicht.LED module according to claim 1 or 2, characterized in that in the connecting areas ( 3 ) each at least one material weakening ( 6 ) of the carrier is provided, which allows a bending of the carrier between the rigid mounting areas. LED-Modul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialschwächung (6) durch zumindest eine Aussparung des Trägers gebildet ist.LED module according to claim 3, characterized in that the material weakening ( 6 ) is formed by at least one recess of the carrier. LED-Modul nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der zumindest einen Aussparung derart bemessen ist, dass der jeweilige Verbindungsbereich nur noch im Vergleich zur Gesamtbreite des Trägers schmale Stege (7) aufweist, die zwei benachbarte Montagebereiche (2a ... 2f) miteinander verbinden.LED module according to claim 3 or 4, characterized in that the size of the at least one recess is dimensioned such that the respective connection region only in comparison to the total width of the support narrow webs ( 7 ), the two adjacent mounting areas ( 2a ... 2f ) connect with each other. LED-Modul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Stege (7) vorgesehen sind, die bevorzugt in Randbereichen des Trägers (1) angeordnet sind.LED module according to claim 5, characterized in that two webs ( 7 ) are provided which preferably in edge regions of the carrier ( 1 ) are arranged. LED-Modul nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Leiterplatte (5) in den Verbindungsbereichen des starren Trägers ausschließlich zwischen den Stegen (7) eines Verbindungsbereichs (3) verläuft.LED module according to claim 5 or 6, characterized in that the flexible printed circuit board ( 5 ) in the connecting areas of the rigid support exclusively between the webs ( 7 ) of a connection area ( 3 ) runs. LED-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs (4) in einen Schaltkreis (8) integriert sind, der auf der flexiblen Leiterplatte (5) aufgebracht ist.LED module according to one of the preceding claims, characterized in that the LEDs ( 4 ) in a circuit ( 8th ) which are mounted on the flexible printed circuit board ( 5 ) is applied. LED-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) aus metallischem Material insbesondere aus Aluminiumblech besteht.LED module according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier ( 1 ) consists of metallic material, in particular aluminum sheet. LED-Modul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Leiterplatte (5) aus einem Kunststoff, insbesondere Polyester oder Polyimid, besteht, und insbesondere aus mehreren Lagen aus Polyimid aufgebaut ist (Flexboard).LED module according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible printed circuit board ( 5 ) consists of a plastic, in particular polyester or polyimide, consists, and in particular of several layers of polyimide is constructed (Flexboard). Verfahren zum Herstellen eines LED-Moduls nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten: Einbringen von Materialschwächungen (6) in ein plattenförmiges Material für den Träger (1), so dass N-1 Verbindungsbereiche (3) und N durch die Verbindungsbereiche (3) getrennte Montagebereiche (2a ... 2f) entstehen; Aufbringen einer flexiblen Leiterplatte (5) mit N LED-Bereichen auf den Träger (1), derart, dass sich jeweils ein LED-Bereich auf einem der N Montagebereiche (2a ... 2f) des Trägers (1) befindet, Aufbringen einer Mehrzahl an LEDs (4) auf die LED-Bereiche der flexiblen Leiterplatte; und Biegen des Trägers (1) in Verbindungsbereichen (3), derart, dass der Träger (1) in die gewünschte Raumform des LED-Moduls gebracht wird.Method for producing an LED module according to one of the preceding claims with the following steps: introduction of material weakenings ( 6 ) in a plate-shaped material for the carrier ( 1 ), so that N-1 connection areas ( 3 ) and N through the connecting regions ( 3 ) separate mounting areas ( 2a ... 2f ) arise; Applying a flexible printed circuit board ( 5 ) with N LED areas on the carrier ( 1 ), such that in each case an LED area on one of the N mounting areas ( 2a ... 2f ) of the carrier ( 1 ), applying a plurality of LEDs ( 4 ) on the LED areas of the flexible circuit board; and bending the carrier ( 1 ) in connection areas ( 3 ), such that the carrier ( 1 ) is brought into the desired spatial shape of the LED module. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Leiterplatte (5) auf den Träger (1) auflaminiert wird.Method according to claim 11, characterized in that the flexible printed circuit board ( 5 ) on the carrier ( 1 ) is laminated. Verfahren nach Anspruch 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Enden des starren Trägers (1) nach dem Biegen miteinander verbunden werden und das Modul eine rohrartige Form aufweist.Method according to claim 10 or 12, characterized in that two ends of the rigid support ( 1 ) are connected to each other after bending and the module has a tubular shape. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen von Materialschwächungen in den Träger (1) ein Stanzen oder Fräsen von Aussparungen umfasst.Method according to one of claims 11 to 13, characterized in that the introduction of material weakenings in the carrier ( 1 ) includes punching or milling recesses. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs und ggf. Ansteuerschaltungselemente vor dem Biegen des Trägers auf die auf dem Träger befindliche flexible Leiterplatte aufgebracht werden und nachfolgend der Träger in die Raumform gebracht wird.Method according to one of claims 11 to 14, characterized that the LEDs and possibly drive circuit elements before bending of the carrier on the on the carrier located flexible circuit board are applied and below the carrier is brought into the spatial form. Verwendung eines LED-Moduls nach einem der Ansprüche 1 bis 9 als Drehwarnlicht.Use of an LED module according to one of claims 1 to 9 as a turn-signal warning light.
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