DE19926746B4 - Multiple arrangement of PCBs equipped with LEDs and connectors for connecting printed circuit boards - Google Patents
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Abstract
Anordnung
einer Mehrzahl von zusammenhängenden
mehrseitigen Platinen (10), auf denen
– jeweils eine Anzahl von LEDs
(15) in einer Schaltung montiert sind, und
– die durch Verbindungsglieder
(20) untereinander verbunden sind, die
– eine Trennung der Platinen
(10) voneinander zur Bildung unterschiedlich großer und unterschiedlich geformter
Beleuchtungseinheiten ermöglichen,
dadurch
gekennzeichnet, daß
– die Verbindungsglieder
(20) separat von den Platinen (10) ausgebildet sind und
– mindestens
eine elektrische Verdrahtungsleitung aufweisen, durch die die Schaltungen
benachbarter Platinen (10) jeweils elektrisch miteinander verbunden
sind, und
– die
Platinen (10) an mindestens drei Seiten Verbindungskontakte aufweisen.Arrangement of a plurality of contiguous multi-sided boards (10) on which
- Each a number of LEDs (15) are mounted in a circuit, and
- Which are interconnected by connecting members (20), the
Enable a separation of the boards (10) from each other to form different sized and differently shaped lighting units,
characterized in that
- The connecting members (20) are formed separately from the boards (10) and
- Have at least one electrical wiring line through which the circuits of adjacent boards (10) are each electrically connected to each other, and
- The boards (10) have at least three sides connecting contacts.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung einer Mehrzahl von zusammenhängenden Leiterplatten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to an arrangement of a plurality of contiguous Printed circuit boards according to the preamble of patent claim 1.
In zunehmendem Maße werden auf Leiterplatten montierte Arrays von Lichtemissionsdioden (LEDs) für Beleuchtungszwecke angewandt. Beispielsweise werden für Werbeflächen und Beleuchtungen und die Außen- und Innenbeleuchtung von Kraftfahrzeugen, insbesondere für Rücklichter oder Bremsleuchten und dergleichen LEDs anstelle der konventionellen Glühlampen eingesetzt, da LEDs eine längere Lebensdauer, einen besseren Wirkungsgrad bei der Umwandlung elektrischer in Strahlungsenergie im sichtbaren Spektralbereich und damit verbunden eine geringere Wärmeabgabe und insgesamt geringeren Platzbedarf aufweisen. Für die Verwendung als Heckleuchten werden zu diesem Zweck Leuchtmittel eines bestimmten Durchmessers und einer bestimmten Form benötigt.In increasing Become Arrays of Light Emitting Diodes (LEDs) Mounted on Printed Circuit Boards for lighting purposes applied. For example, for advertising space and lighting and the outside and interior lighting of motor vehicles, in particular for taillights or brake lights and the like LEDs instead of the conventional ones lightbulbs used, since LEDs are longer Lifetime, better efficiency in the conversion of electrical in radiation energy in the visible spectral range and associated with it a lower heat output and have less space overall. For the use As tail lights are for this purpose bulbs of a particular Diameter and a specific shape needed.
Als weiteres Beispiel sind von der Firma Völkner separate LED-Scheinwerfer im Handel erhältlich. In einem derartigen LED-Scheinwerfer wird eine entsprechend geformte Platine angeordnet, auf der die LEDs samt zugehöriger Ansteuerungselektronik befestigt sind. Die für einen solchen Scheinwerfer benötigte Platine muß demnach entsprechend dem Scheinwerferdurchmesser ausgelegt sein.When Another example is the company Völkner separate LED headlights available in the stores. In such an LED headlight is a correspondingly shaped Board arranged on the LEDs along with associated control electronics are attached. The for needed such a headlight Board must therefore be designed according to the headlight diameter.
Für jeden dieser Anwendungszwecke für LED-Arrays wird somit die Herstellung einer eigens angefertigten Platine notwendig. Dies ist nachteilig, da viele Anwender keine speziellen Leiterplatten und deren Beschaltung selbst entwickeln können oder es aus Kostengründen nicht wollen.For each these uses for LED arrays Thus, the production of a custom-made board is necessary. This is disadvantageous because many users do not use special printed circuit boards and can develop their wiring themselves or not for reasons of cost want.
Das
deutsche Gebrauchsmuster
In
der Druckschrift
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung einer Mehrzahl von zusammenhängenden Leiterplatten anzugeben, die eine schaltungstechnisch möglichst praktikable Anwendung der hergestellten Beleuchtungseinheiten in unterschied licher Größe und Form in reversibler Weise ermöglicht.It is therefore an object of the present invention, an arrangement of a Plurality of related Specify printed circuit boards, the circuitry as possible Practical application of the produced lighting units in different size and shape reversible way.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Dabei wird ein Steckverbinder für die Verbindung der Leiterplatten untereinander angegeben. Demgemäß beschreibt die Erfindung eine Anordnung einer Mehrzahl von zusammenhängenden Leiterplatten oder Platinen, auf denen jeweils eine Anzahl von LEDs in einer Schaltung montiert sind, und die durch Verbindungsglieder untereinander verbunden sind, die eine Trennung der Platinen voneinander zur Bildung unterschiedlich großer und unterschiedlich geformter Beleuchtungseinheiten ermöglichen, wobei die Verbindungsglieder mindestens eine elektrische Verdrahtungsleitung aufweisen, durch die die Schaltungen benachbarter Platinen jeweils elektrisch miteinander verbunden sind, die Verbindungsglieder separat von den Platinen ausgebildet sind, und die Leiterplatten an mindestens drei Seiten Verbindungskontakte aufweisen.These The object is solved by the features of claim 1. there will be a connector for indicated the connection of the circuit boards with each other. Accordingly, describes the invention is an arrangement of a plurality of contiguous Circuit boards or circuit boards, each containing a number of LEDs are mounted in a circuit, and by connecting links connected to each other, which is a separation of the boards from each other for the formation of different sizes and differently shaped lighting units, wherein the connecting links at least one electrical wiring line through which the circuits of adjacent boards each electrically connected to each other, the links separately are formed by the boards, and the circuit boards at least three Have sides connecting contacts.
Insbesondere soll es mit dieser Anordnung möglich gemacht werden, daß bei jeder beliebigen aus der Anordnung herausgelösten Baugruppe eine einzige Spannungsquelle an zwei elektrischen Kontaktpunkten angeschlossen werden kann, wodurch sämtliche LEDs der Baugruppe zum Leuchten gebracht werden können.Especially it should be possible with this arrangement be made that at Any one of the assembly detached from the assembly a single Voltage source connected to two electrical contact points can be, whereby all LEDs of the module can be lit up.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Verbindungsglieder derart beschaffen, daß mit ihnen benachbarte Platinen voneinander getrennt und auch wieder zusammengefügt werden können. In einer Ausführungsform davon werden die Verbindungsglieder durch sogenannte Steckverbinder gebildet, in die zwei Leiterplatten jeweils in gegenüberliegende Schlitzöffnungen auf gegenüberliegenden Seiten des Steckverbinders eingesteckt werden können, wobei in den Schlitzöffnungen elektrische Kontaktierungsflächen vorhanden sind, die mit Anschlußflächen auf den Leiterplatten kontaktiert werden sollen, und mindestens zwei Kontaktierungselemente der gegenüberliegenden Seiten des Steckverbinders durch die mindestens eine elektrische Verdrahtungsleitung miteinander verbunden sind.In a preferred embodiment, the connecting links are designed such that adjacent boards can be separated from one another and also joined together again. In one embodiment thereof, the connecting members are formed by so-called connectors, in which two printed circuit boards can be inserted in each case in opposite slot openings on opposite sides of the connector, wherein in the slot openings electrical contacting surfaces are present, with the connection surfaces to be contacted on the circuit boards, and at least two contacting elements of the opposite sides of the connector are interconnected by the at least one electrical wiring line.
Die Verbindungsglieder können jedoch auch Stegverbindungen zwischen den Platinen sein, auf die die mindestens eine elektrische Verdrahtungsleitung aufgebracht ist, und die gekappt werden können, um die Platinen für die Bildung der gewünschten Beleuchtungseinheit voneinander zu trennen.The Connecting links can however, also be web connections between the boards, on the the applied at least one electrical wiring line is, and that can be cropped, around the boards for the formation of the desired lighting unit separate from each other.
Bevorzugterweise sind die LEDs jeweils auf einer Leiterplatte in einen Schaltkreis integriert, der auf die Leiterplatte aufgebracht ist. Die LEDs werden bevorzugterweise in der Oberflächenmontagetechnik SMT (Surface-Mount Technology) hergestellt und direkt auf der Leiterplatte auf Kupferkontaktflächen montiert. Die einzelnen Platinen sind derart geformt, daß sie Kupferkontaktflächen für den Anschluß einer bestimmten standardisierten Anzahl von LEDs aufweisen. Zwischen diesen Kontaktflächen können weitere Kontaktflächen geformt sein, die teilweise mit den Kontaktflächen der LEDs verbunden sind, so daß eine erst später zu treffende Auswahl zwischen verschiedenen Schaltungskonzepten ermöglicht wird.preferably, the LEDs are each on a circuit board in a circuit integrated, which is applied to the circuit board. The LEDs are preferably in surface mounting SMT (Surface-Mount Technology) and directly on the circuit board mounted on copper contact surfaces. The individual boards are shaped so that they copper contact surfaces for the connection of a particular standardized number of LEDs. Between these contact surfaces can more contact surfaces be formed, which are partially connected to the contact surfaces of the LEDs, so that one later to choose between different circuit concepts allows becomes.
Eine bevorzugt verwendete LED ist beispielsweise in dem Artikel "SIEMENS SMT-TOPLED für die Oberflächenmontage" von F. Möllmer und G. Waitl in der Zeitschrift Siemens Components 29 (1991), Heft 4, S. 147 im Zusammenhang mit Bild 1 beschrieben. Diese Form der LED ist äußerst kompakt und erlaubt die Anordnung einer Vielzahl von LEDs auf den Kupferkontaktflächen der Platinen. Es ist aber auch die Verwendung anderer Bauformen von LEDs denkbar.A Preferably used LED is described for example in the article "SIEMENS SMT-TOPLED for surface mounting" by F. Möllmer and G. Waitl in the journal Siemens Components 29 (1991), No. 4, P. 147 in connection with Fig. 1. This shape of the LED is extremely compact and allows the arrangement of a plurality of LEDs on the copper pads of the Boards. But it is also the use of other types of LEDs conceivable.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine flexible Leiterplatte verwendet, die beispielsweise aus einem flexiblen Kunststoff wie einer Polyester- oder Polyimidfolie hergestellt sein kann. Diese flexible Leiterplatte kann als Endlosleiterplatte auf einer Rolle – gewissermaßen als Meterware – angeordnet werden. Die einzelnen Platinen sind im Ausgangszustand einstückig an ihren Rändern miteinander verbunden. Die Verbindungsglieder sind also bei dieser Ausführungsform durch Abschnitte zwischen benachbarten Platinen gebildet. Besonders bevorzugt ist die Verwendung sogenannter, an sich im Stand der Technik bekannter Flexboards, wie sie beispielsweise in dem Artikel "Flexibel verdrahten auf kleinstem Raum" von H. Kober in der Zeitschrift F & M, Heft 5/96, S. 356, beschrieben sind. Diese Flexboards werden dort als mehrlagige Leiterplatten beschrieben, die homogen aus einer Mehrzahl von Polyimidträgerfolien aufgebaut sind. Wenn das Flexboard als Endlosplatine von einer Rolle entnehmbar ist, kann eine Baugruppe in der gewünschten Größe und Form mit einer Schere oder einem anderen Schneidwerkzeug herausgeschnitten werden.In a further embodiment the present invention uses a flexible printed circuit board for example, made of a flexible plastic such as a polyester or polyimide film can be made. This flexible circuit board can as an endless circuit board on a roll - in a sense as Sold by the meter - arranged become. The individual boards are in the initial state integral to their edges connected with each other. The links are thus at this Embodiment Sections formed between adjacent boards. Especially preferred is the use of so-called flexboards known per se in the prior art, as described, for example, in the article "Flexible Wiring in a Small Space" by H. Kober in the magazine F & M, Issue 5/96, p. 356. These flexboards will be there described as multilayer printed circuit boards, the homogeneous from a Plurality of polyimide carrier films are constructed. If the flexboard as a continuous board from a roll can be removed, an assembly in the desired size and shape with a pair of scissors or be cut out of another cutting tool.
Zum Verbinden von Platinen sind bevorzugt Steckverbinder mit zwei gegenüberliegenden Schlitzöffnungen vorgesehen, in die Platinen eingesteckt werden können, mindestens einem Kontaktierungselement in jeder Schlitzöffnung für die Kontaktierung mit Anschlußflächen auf den Platinen, und mindestens eine elektrische Verdrahtungsleitung, durch die die mindestens zwei Kontaktierungselemente auf gegenüberliegenden Seiten des Steckverbinders miteinander verbunden sind.To the Connecting boards are preferred connectors with two opposite slot openings provided, can be inserted into the boards, at least one contacting element in each slot opening for the Contacting with pads on the boards, and at least one electrical wiring line, through which the at least two contacting elements on opposite Pages of the connector are interconnected.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:in the Following, the invention will be explained in more detail with reference to embodiments. It demonstrate:
Das
in
Eine
gewünschte
Baugruppe ist in
Auf
den großflächigen Kupferkontaktflächen jeder
Platine werden LEDs durch SMT aufgebracht, wie später noch
beschrieben werden wird. An die Baugruppe X kann eine Spannungsquelle
derart an zwei Kontaktpunkten elektrisch angeschlossen werden, daß sämtliche
LEDs der Baugruppe X zum Leuchten gebracht werden. Die Spannungsquelle kann
zum Beispiel mit dem Pluspol an eine beliebige der Plus-Kontaktflächen
Der
Steckverbinder
Vorzugsweise
sind in jeder Schlitzöffnung
Für das Zusammenstecken der Platinen können erforderlichenfalls auch andere Verbinder verwendet werden, insbesondere solche, die die zu verbindenden Platinen nur von einer Seite kontaktieren und beispielsweise in bestimmte dafür vorgesehene Öffnungen der Platinen eingreifen. Dies hätte den Vorteil, daß die andere Seite der Platinen frei bleibt und ganzflächig auf einer Wärmesenke aufgebracht werden kann.For the mating the boards can If necessary, other connectors may also be used, in particular those which contact the boards to be connected only from one side and for example, in certain ones provided openings engage the boards. This would have the advantage that the other side of the boards remains free and over the entire surface on a heat sink can be applied.
Es können nicht nur Untereinheiten wie einzelne Platinen oder Platinen-Baugruppen mit den Verbindern zusammengesteckt werden. Gegebenenfalls können auch komplette Ausgangsplatinen (Nutzen) zur Bildung noch größerer Beleuchtungseinheiten zusammengesteckt werden. Bei höheren Strömen müssen gegebenenfalls mehrere Stecker verwendet werden, damit nicht die Leiterbahnen durchbrennen, falls andernfalls der gesamte Strom über eine einzige Leitungsverbindung fließen würde.It can not just subunits like individual boards or board assemblies be plugged together with the connectors. If necessary, too Complete output boards (benefits) for the formation of even larger lighting units be put together. At higher Stream have to if necessary several plugs are used, thus not the If this happens, the conductor runs through, otherwise the entire current will go over one single line connection flow would.
In dem Fall, in dem die Platinen aus flexiblem Material bestehen, also insbesondere aus einem Flexboard gebildet sind, kann dieses als Meterware mit den aufgedruckten Kupferkontaktflächen von einer Rolle entnommen werden. Dann wird eine Platinen-Baugruppe einer gewünschten Form und Größe daraus mit einer Schere oder einem anderen Schneidwerkzeug herausgeschnitten. Flexible Platinen oder Platinenbaugruppen können unter Verwendung der oben beschriebenen Steckverbinder wieder zusammengefügt werden. Sie können aber auch stattdessen mit einem Streifen flexiblen Materials, welcher auf der Klebeseite Metallbrücken besitzt, durch Silber- bzw. Goldleitkleber und dergleichen miteinander verklebt werden. Dadurch kann die Leuchtfläche auch Belieben vergrößert werden.In the case in which the boards are made of flexible material, ie In particular, are formed from a flexboard, this can as Sold by the meter with the printed copper contact surfaces removed from a roll become. Then, a board assembly of a desired Shape and size of it cut out with scissors or another cutting tool. Flexible boards or board assemblies can be made using the above be re-joined connector described. But you can also instead with a strip of flexible material, which on the adhesive side metal bridges possesses, by silver or Goldleitkleber and the like with each other be glued. As a result, the luminous area can be increased as desired.
In
den
Das
Ausführungsbeispiel
der
Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Anzahl von LEDs auf den einzelnen Platinen beschränkt. Es können auch Platinen mit beliebig vielen LEDs, aber auch Platinen mit nur einer einzigen LED vorgesehen sein.The Invention is not limited to a specific number of LEDs on the individual Limited boards. It can also boards with any number of LEDs, but also boards with only be provided a single LED.
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8181 | Inventor (new situation) |
Inventor name: KIRCHBERGER, GUENTER, 93161 SINZING, DE Inventor name: BL?MEL, SIMON, 84069 SCHIERLING, DE Inventor name: BACHL, BERNHARD, 14612 FALKENSEE, DE Inventor name: STOYAN, HARALD, 93049 REGENSBURG, DE |
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