WO2011006725A1

WO2011006725A1 - Biegbare leuchtmodule und verfahren zum herstellen von biegbaren leuchtmodulen

Info

Publication number: WO2011006725A1
Application number: PCT/EP2010/058475
Authority: WO
Inventors: Thomas Preuschl
Original assignee: Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung
Priority date: 2009-07-14
Filing date: 2010-06-16
Publication date: 2011-01-20
Also published as: US20120113606A1; DE102009032984B3; US8998450B2; CN102474975A; CN102474975B

Abstract

Ein Leuchtmodul (1) weist einen Träger (8, 10) zur Befestigung mindestens einer Halbleiterlichtquelle (5) auf, wobei der Träger (8, 10) eine biegsame Leiterplatte (10) aufweist, die biegsame Leiterplatte (10) mit mindestens einer Basisplatte (8) flächig verbunden ist und der Träger (8, 10) entlang mindestens einer vorbestimmten Biegelinie (3) biegbar ist, und wobei ferner die Basisplatte (8) an der mindestens einen Biegelinie (3) biegbar ist, die Basisplatte (8) an der Biegelinie (3) mindestens einen Freischnitt (9) aufweist und die biegsame Leiterplatte (10) mindestens einen Steg (11) aufweist, welcher einen der mindestens einen Freischnitte (9) überquert. Ein Verfahren dient zum Herstellen eines Leuchtmoduls (1),wobei das Verfahren aufweist:Flächiges Auflaminieren der biegsamen Leiterplatte (10) auf die, insbesondere plane, Basisplatte (8).

Description

Beschreibung

Biegbare Leuchtmodule und Verfahren zum Herstellen von bieg- baren Leuchtmodulen

Die Erfindung betrifft Leuchtmodule mit einem Träger zur Befestigung mindestens einer Halbleiterlichtquelle, wobei der Träger eine biegsame Leiterplatte aufweist, die biegsame Leiterplatte mit mindestens einer Basisplatte flächig verbunden ist und der Träger entlang mindestens einer vorbestimmten

Biegelinie biegbar ist. Die Erfindung betrifft ferner Verfahren zum Herstellen solcher Leuchtmodule.

Als ein Leuchtmodul der oben genannten Art ist bisher ein LED-Modul mit einem starr-flexiblen Träger bekannt, bei dem an eine leicht biegsame Leiterplatte mehrere starre Basisplatten beabstandet befestigt werden. Die biegsame Leiterplatte ist entlang des Zwischenraums zweier benachbarter Basisplatten biegbar. Der starr-flexiblen Träger hat den Nach- teil, dass die Biegung nicht präzise einstellbar und zudem für die meisten Anwendungen nicht ausreichend stabil ist. Eine Stabilisierung der Biegung durch eine zusätzliche mechanische Befestigung ist jedoch in Bezug auf Materialkosten und Montagekosten aufwändig.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere ein in Bezug auf Materialkosten und Herstellungskosten günstige Möglichkeit zur stabilen Biegung eines Leuchtmoduls bereitzustellen,

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Leuchtmodul, das einen Träger zur Befestigung mindestens einer Halbleiterlichtquelle, insbesondere Leuchtdiode, aufweist, wobei der Träger eine biegsame Leiterplatte aufweist, die biegsame Leiterplatte mit mindestens einer Basisplatte flächig verbunden ist und der Träger entlang mindestens einer vorbestimmten Biegelinie biegbar ist.

Ferner ist die Basisplatte an der mindestens einen Biegelinie biegbar. Dadurch wird an der Biegelinie nicht nur die flexible Leiterplatte gebogen, sondern auch die Basisplatte. Folglich ergibt sich eine genauere Einstellbarkeit und höhere Formfestigkeit an der Biegelinie. Die Stabilität der Biegung lässt sich insbesondere mittels eines sich im Wesentlichen plastisch verformenden Materials, wie einem Metall, präzise einstellen und halten. Ferner weist die Basisplatte an der Biegelinie mindestens einen Freischnitt oder Fenster auf, und die biegsame Leiterplatte weist mindestens einen Steg auf, welcher einen der mindestens einen Freischnitte überquert. In anderen Worten weist die Basisplatte an der Biegelinie mindestens einen Freischnitt auf, und mindestens einer der einen oder mehreren Freischnitte wird mittels mindestens eines Stegs überquert. Insbesondere verläuft der Steg zumindest abschnittsweise vollständig über dem Freischnitt, d.h., dass die Breite des Stegs über dem Freischnitt gleich oder vorzugsweise geringer ist als die Breite des Freischnitts. Folglich ist der Freischnitt seitlich des Stegs nicht von dem Steg überdeckt, sondern freigelassen. Durch die Kombination aus Freischnitt und Steg wird sich bei einer Biegung des Trägers an der zugehörigen Biegelinie, welche den Freischnitt aufweist und von dem Steg überquert wird, die Basisplatte verbiegen und dabei der Steg mitführen. Da jedoch der Freischnitt vorhanden ist, wird der Steg nicht auf der Basisplatte mitgebogen und somit auch nicht überdehnt werden. Vielmehr taucht der Steg in den Freischnitt ein, in welchem er im Wesentlichen geradlinig verlaufen kann. Dadurch wird eine Dehnung (einschließlich einer Stauchung) des Stegs verringert. Die Verringerung der Dehnung wiederum bewirkt eine verbesserte Produktionsausbeute und/oder eine erhöhte Ausfallsicherheit bzw. Zuverlässigkeit. In anderen Worten bewir- ken die Freischnitte, dass eine unterschiedliche Längenausdehnung der biegsamen Leiterplatte und der Basisplatte ausgeglichen wird. Dadurch wird eine Zugbelastung oder, je nachdem in welche Richtung gebogen wird, eine Stauchbelastung vermieden oder zumindest erheblich verringert.

Insgesamt kann somit ein einfach biegbares Leuchtmodul bereitgestellt werden, welches ohne weiteres Werkzeug oder Material eine präzise und stabile Biegung erlaubt. Die Biegung kann sogar im Feld oder bei einem Endkunden durchgeführt wer- den. Die Ausfallwahrscheinlichkeit des Stegs aufgrund der Biegung ist gering.

Biegungen an unterschiedlichen Biegelinien können unterschiedliche Biegewinkel aufweisen.

Bevorzugterweise umfasst die Halbleiterlichtquelle mindestens eine Leuchtdiode. Die mindestens eine Leuchtdiode kann als eine oder mehrere Einzel-LEDs oder als eine oder mehrere auf einem gemeinsamen Substrat vorhandene Gruppe von LEDs oder LED-Chips (LED-Cluster) vorliegen. Die LEDs oder LED-Chips können jeweils einfarbig oder mehrfarbig, z. B. weiß, abstrahlen. So mag ein LED-Cluster mehrere Einzel-LEDs oder LED-Chips aufweisen, welche zusammen ein weißes Mischlicht ergeben können, z. B. in 'kaltweiß' oder 'warmweiß'. Zur Er- zeugung eines weißen Mischlichts umfasst das LED-Cluster bevorzugt LEDs oder LED-Chips, die in den Grundfarben rot (R), grün (G) und blau (B) leuchten. Dabei können einzelne oder mehrere Farben auch von mehreren LEDs oder LED-Chips gleichzeitig erzeugt werden; so sind Kombinationen RGB, RRGB, RGGB, RGBB, RGGBB usw. möglich. Jedoch ist die Farbkombination nicht auf R, G und B beschränkt. Zur Erzeugung eines warmweißen Farbtons können beispielsweise auch eine oder mehrere bernsteinfarbige LEDs 'amber' (A) oder mintfarbene LEDs

'mint' (M) vorhanden sein. Bei LEDs oder LED-Chips mit unterschiedlichen Farben können diese auch so angesteuert werden, dass das LED-Modul in einem durchstimmbaren RGB-Farbbereich abstrahlt. Ein LED-Cluster kann auch mehrere weiße LEDs oder LED-Chips aufweisen, wodurch sich eine einfache Skalierbarkeit des Lichtstroms erreichen lässt. Einzel-Chips und / oder LED-Cluster können mit geeigneten Optiken zur Strahlführung ausgerüstet sein, z. B. Fresnel-Linsen, Kollimatoren, und so weiter. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z. B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs) einsetzbar. Auch können als Halbleiterlichtquellen z.B. Diodenlaser verwendet werden. Allgemein kann die biegsame Leiterplatte mit Lichtquellen,

Optikhaltern und/oder Optiken und/oder elektronischen Bauelementen, Stromquellen usw. bestückt sein. Insbesondere kann die biegsame Leiterplatte auch mit einer Treiberschaltung bestückt sein oder mit einem Teil einer Treiberschaltung. Die Treiberschaltung kann mit einem Bauelement oder mit mehreren Bauelementen realisiert sein. Die Treiberschaltung kann beispielsweise mit einer Kleinspannung (z.B. mit einer Gleichspannung von 60 Volt oder weniger, insbesondere 24 Volt oder weniger) betrieben werden oder auch mit einer höheren Span- nung, z.B. einer Netzspannung im Bereich zwischen 220 V und 230V. Die Treiberschaltung kann dazu mindestens einen Spannungswandler aufweisen, z.B. einen Gleichrichter und/oder einen Gleichspannungswandler. Der mindestens eine Wandler kann aber auch getrennt von der Treiberschaltung realisiert sein.

Es ist eine Ausgestaltung, dass der Freischnitt ein zentraler Freischnitt ist, also seitlich vollständig von dem Material der Basisplatte umgeben ist. Dies hat den Vorteil eine höheren Stabilität und Verkippsicherheit . Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass der Freischnitt ein seitlicher Freischnitt ist. Dieser kann einfacher in die Basisplatte eingebracht werden als ein zentraler Freischnitt. Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der Steg zumindest oberhalb der jeweiligen Freischnitts hochgewölbt ist. Dieser hochgewölbte Steg, welcher z.B. durch die sogenannte 'Buchbindertechnik' erzeugt werden kann. Die hochgewölbte Führung des Stegs bewirkt, dass bei einer Biegung des Trägers entlang einer Biegelinie der Steg noch weniger bzw. nicht gedehnt wird, was eine Ausfallsicherheit weiter erhöht.

Das Basismaterial oder Grundmaterial der biegsamen Leiterplatte weist bevorzugt PI auf, ist jedoch nicht darauf be- schränkt. PI weist eine sehr gute elektrische Isolierfähigkeit auf, so dass die stromführenden Teile des bestückten Trägers (LED, Leiterbahnen usw.) in hohem Maße gegen die Basisplatte elektrisch isolierbar sind. Alternativ zu PI können z.B. auch PET oder PEN als das Grundmaterial verwendet wer- den.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Leuchtmodul, das einen Träger zur Befestigung mindestens einer Halbleiterlichtquelle, insbesondere Leuchtdiode, aufweist, wobei der Träger eine biegsame Leiterplatte aufweist, die biegsame Leiterplatte mit mindestens einer Basisplatte flächig verbunden ist und der Träger entlang mindestens einer vorbestimmten Biegelinie biegbar ist. Ferner ist die Basisplatte an der mindestens einen Biegelinie biegbar, und die biegsame Leiterplatte überwölbt die zugehörige Biegelinie. Die Überwölbung bedeutet, dass die biegsame Leiterplatte in dem überwölbten Bereich von der Basisplatte abgehoben ist und somit einen Abstand dazu aufweist. Dabei benötigt die Leiterplatte keinen Freischnitt, was eine Herstellung der Leiterplatte vereinfacht. Bei einer Biegung an der Biegelinie wird vielmehr der überwölbende Teil der fle- xiblen Leiterplatte auseinandergezogen, wobei sich aber keine Überdehnung ergibt, da die der überwölbten Form inhärente Längenreserve dies verhindert. Die Leiterplatte kann sowohl eine Kombination aus Freischnitt (en) und Steg(en) aufweisen als auch eine gewölbte Form ohne Freischnitt.

Grundsätzlich kann das Leuchtmodul ohne eine vorgefertigte Sollbiegelinie ausgestattet sein und die Biegung vielmehr durch eine frei gestaltbare Biegung entlang der gewünschten Biegelinie durchgeführt werden, z.B. durch eine entsprechend orientierte Auflage des Trägers auf einer Kante eines Untersatzes und Umbiegen des Trägers an der Kante.

Es ist jedoch eine bevorzugte Weiterbildung beider Leuchtmodule, dass die Basisplatte an der mindestens einen Biegelinie des Trägers zur Biegung ausgestaltet ist. Dies ergibt eine besonders präzise positionierte Biegelinie als auch ein hohes Maß an Reproduzierbarkeit der Biegung.

Es ist eine spezielle Weiterbildung, dass die Basisplatte an der mindestens einen Biegelinie eine Materialabdünnung aufweist, z.B. eine Längsnut oder eine andere Aussparung. So kann auf eine einfache Weise die Biegelinie definiert werden. Die Aussparung kann auch so erzeugt werden, dass die Basisplatte als ein Schichtstapel aufgebaut ist, bei den in einer oder mehreren äußeren Schichten eine entsprechende Aussparung vorhanden ist oder die äußere (n) Schicht (en) als jeweils zwei zueinander beabstandete Teilschichten aufgebracht ist bzw. sind.

Die Aussparung befindet sich vorzugsweise auf der der biegsamen Leiterplatte abgewandten Seite (Rückseite) der Basisplat- te. Es ist zudem eine Weiterbildung, dass die Basisplatte ein gut wärmeleitendes und plastisch verformbares Material, insbesondere Aluminium, aufweist. Durch die plastische Verformung mit einem möglichst geringen elastischen Anteil kann eine Rückfe- derung vermieden werden, welche die Genauigkeit der Biegung beeinträchtigen kann. Als plastische Materialien sind z.B. Metalle geeignet. Durch die gute Wärmeleitung, die z.B. einer Wärmeleitfähigkeit λ von mehr als 100 W/(m-K), speziell mehr als ca. 180 W/(m-K), angenommen werden kann, ist die Basis- platte auch als ein Wärmespreizungselement und/oder ein Kühlkörper einsetzbar. Dadurch kann auf einen separaten Kühlkörper verzichtet werden.

Es ist dann eine spezielle Weiterbildung, dass die Basisplat- te eine Dicke von mindestens 0,5 mm aufweist, um einen ausreichenden Wärmefluss zu ermöglichen.

Es ist dann eine weitere spezielle Weiterbildung, dass die Basisplatte mindestens einen Kühlvorsprung, insbesondere Kühlrippe oder Kühlstift, aufweist, um eine Wärmeabgabe an die Umgebung (Entwärmung) zu unterstützen.

Es ist ferner eine Weiterbildung, dass die biegsame Leiterplatte mit mindestens einer Leiterbahn aus RA (Rolled An- neal) -Kupfer ausgestattet ist, wobei die Leiterbahn aus RA- Kupfer die mindestens eine Biegelinie überquert. Der Vorteil des RA-Kupfers gegenüber einem grundsätzlich auch einsetzbaren ED (electro deposited) -Kupfer ist, dass das RA-Kupfer vergleichsweise duktiler ist und somit bei einer Dehnung spä- ter reißt oder bricht. Dies verringert die Ausfallwahrscheinlichkeit weiter.

Die Aufgabe wird zudem gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines Leuchtmoduls mit einer Kombination aus Steg und Freischnitt, bei dem das Verfahren aufweist: Flächiges AufIa- minieren der biegsamen Leiterplatte auf die plane Basisplat- te . Das Laminieren kann mittels eines Kaltdrucks oder eines Heißdrucks durchgeführt werden.

Vorzugsweise sind die biegsame Leiterplatte und die Basis- platte eben bzw. planar, so dass das Laminieren einfach und ohne Inklusionen durchgeführt werden kann. Der resultierende Träger ist dann ebenfalls ein ebenes bzw. planares Bauteil.

Die Aufgabe wird zudem gelöst durch ein Verfahren zum Her- stellen eines Leuchtmoduls mit einer über einer Biegelinie hochgewölbten Leiterplatte, bei dem das Verfahren aufweist: Flächiges Auflaminieren der biegsamen Leiterplatte auf die, insbesondere plane, Basisplatte außer in mindestens einem Bereich oberhalb der mindestens einen Biegelinie, und Aufwölben der biegsamen Leiterplatte in dem mindestens einem Bereich oberhalb der mindestens einen Biegelinie.

Das Aufwölben der Leiterplatte kann beispielsweise mittels der Buchbindertechnik durchgeführt werden, durch welche ein Materialüberschuss der flexiblen Leiterplatte zumindest über der Biegelinie bereitgestellt wird, welcher beim Biegen zumindest teilweise wieder aufgebraucht wird.

Es ist eine Ausgestaltung für beide Verfahren, dass das Ver- fahren folgend auf den Schritt des Auflaminierens aufweist: Bestücken der biegsamen Leiterplatte. Somit kann eine Bestückung im noch ungebogenen, insbesondere ebenen Zustand des Trägers und damit der Leiterplatte durchgeführt werden, wodurch herkömmliche Bestückungsautomaten für Leiterplatten verwendet werden können. Zudem erfolgt die Bestückung an einem aus Sicht der Bestückung einstückigen Gegenstand, das die Bestückung weiter vereinfacht.

Grundsätzlich kann die Leiterplatte mit Lichtquellen, Optik- haltern und/oder Optiken und/oder elektronischen Bauelementen, Stromquellen usw. bestückt werden. So können z.B. Optikhalter auf den Träger bzw. die Leiterplatten aufgebracht wer- den, beispielsweise durch Kleben. Optische Elemente wie Linsen können anschließend in den Optikhalter eingesetzt werden

Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Verfahren folgend auf den Schritt des Bestückens aufweist: Biegen des Leuchtmoduls entlang mindestens einer Biegelinie. Somit kann das Leuchtmodul bereits voll bestückt gebogen werden.

Das Leuchtmodul kann folgend auf den Schritt des Bestückens oder folgend auf den Schritt des Biegens montiert werden, z.B. durch Schrauben oder Klemmen.

In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.

Fig.l zeigt in Schrägansicht ein gebogenes Leuchtmodul; Fig.2 zeigt als Querschnittsdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus dem Leuchtmodul im Bereich einer Biegung;

Fig.3 zeigt als Querschnittsdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus dem Leuchtmodul im Bereich einer weiteren Biegung;

Fig.4 zeigt in Aufsicht eine Basisplatte des Leuchtmoduls;

Fig.5 zeigt in Aufsicht eine biegsame Leiterplatte des

Leuchtmoduls;

Fig.6 zeigt in Aufsicht das Leuchtmodul als eine Kombina- tion der Basisplatte und der darauf aufgebrachten biegsamen Leiterplatte; Fig.7 zeigt in Schrägansicht einen Ausschnitt aus der gebogenen Basisplatte aus Fig.4;

Fig.8 als Querschnittsdarstellung in Seitenansicht ähn- lieh zu Fig.3 einen Ausschnitt aus dem gebogenen

Leuchtmodul;

Fig.9 zeigt als Querschnittsdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus dem nicht gebogenen Leuchtmo- dul im Bereich einer Kombination aus einem Steg und einem Freischnitt; und

Fig.10 zeigt als Querschnittsdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus einem weiteren, nicht geboge- nen Leuchtmodul im Bereich eines Freischnitts mit einer alternativen Kombination aus einem Steg und einem Freischnitt.

Fig.l zeigt in Schrägansicht ein gebogenes Leuchtmodul 1. Das Leuchtmodul 1 weist auf jeder Seite fünf lappenförmige Bereiche 2a bis 2e auf, welche an einer jeweiligen Biegelinie 3a bis 3e von einem Mittelbereich 4 abgebogen sind. Auf jedem der lappenförmige Bereiche 2a bis 2e sind jeweils ein oder mehrere Leuchtdioden 5 angebracht. Das Leuchtmodul 1 kann mittels zweier Schraublöcher 6 durch Schrauben 7 an die gewünschte Leuchte angeschraubt werden, z.B. eine Straßenlaterne. Lediglich zur besseren Übersichtlichkeit sind Leiterbahnen, elektrische Anschlüsse und weitere elektronische Bauteile (z.B. einer Treiberschaltung) nicht gezeigt, können aber vorhanden sein.

Da (a) die Biegelinien 3a bis 3e unterschiedlich ausgerichtet sind, (b) sich die Zahl der Leuchtdioden 5 auf den lappenför- migen Bereichen 2a bis 2e unterscheiden kann (vorderster lap- penförmiger Bereich 2a: eine Leuchtdiode 5 und hinterster lappenförmiger Bereich 2e: drei Leuchtdioden) als auch (c) sich, wie für den vordersten lappenförmigen Bereich 2a in Fig.2 und den hintersten lappenförmigen Bereich 2e in Fig.3 gezeigt, die zugehörigen Biegewinkel αa bzw. αe der lappen- förmige Bereiche 2a bis 2e unterscheiden können, ist eine sehr differenzierte und komplexe Abstrahlcharakteristik er- reichbar.

Das Leuchtmodul 1 weist, um eine solche komplexe gebogenen Form ohne großen Aufwand und mit einer hohen Zuverlässigkeit annehmen zu können, mindestens zwei Lagen auf, nämlich eine untere Basisplatte und eine obere biegsame Leiterplatte, wie im Folgenden genauer erklärt wird:

Fig.4 zeigt in Aufsicht eine bezüglich einer Längsachse L achsensymmetrische, planare Basisplatte 8 des Leuchtmoduls 1 vor einer Biegung. Die Basisplatte 8 besteht aus Aluminium einer Dicke von mehr als 0,5 mm. Die Biegelinien 3a bis 3e, welche den Mittelbereich 4 gegenüber den lappenförmigen Bereichen 2a bis 2e der Basisplatte 8 abgrenzen, sind als rückseitige gerade Materialabdünnungen in Form von Aussparungen ausgestaltet. Die Basisplatte 8 ist somit entlang der Biegelinien 3a bis 3e definiert biegbar, und zwar im Wesentlichen plastisch.

Die Basisplatte 8 weist im Bereich der Biegelinien 3a bis 3e zentrale rechteckige Freischnitte 9 der Länge 1 und Breite b auf, und zwar je einen Freischnitt 9 für jede vorgesehene Leuchtdiode. Die Freischnitte 9 unterbrechen also die Biegelinien 3a bis 3e. Die Schraublöcher 6 sind auf der Längsachse L angeordnet.

Fig.5 zeigt in Aufsicht eine Oberseite einer biegsamen Leiterplatte 10 des Leuchtmoduls 1. Die biegsame Leiterplatte 10 weist ein Grundmaterial aus PI auf, auf dessen Oberseite Lei- terbahnen aus RA-Kupfer aufgebracht sind (ohne Abb.). Die

Rückseite dient zur flächigen Aufbringung auf die Basisplatte 8 aus Fig.4. Die Außenkontur der biegsamen Leiterplatte 10 geht nicht über die Außenkontur der Basisplatte 8 hinaus.

Genauer gesagt entspricht die Außenkontur der biegsamen Lei- terplatte 10 der Außenkontur der Basisplatte 8 außer in dem Bereich der Biegelinien 3a bis 3e. Dort weist die biegsame Leiterplatte 10 an der Stelle, an der sich bei der Basisplatte 8 die Freischnitte 9 befinden, Stege 11 auf, welche die gleiche oder eine etwas größere Länge 1 aufweisen wie bzw. als die Freischnitte 9. Die Breite b der Stege 11 ist jedoch geringer als die Breite b der Freischnitte 9.

Auf jedem der lappenförmigen Bereiche 2a bis 2e der biegsamen Leiterplatte 10 sind Bestückungsplätze (o. Abb.) für eine je- weilige Leuchtdiode vorgesehen, wobei die zugehörigen elektrischen Leitungen (zur Stromversorgung usw.) aus RA-Kupfer für einen Bestückungsplatz über den zugehörigen Steg 11 geführt werden. Fig.6 zeigt das Leuchtmodul 1 als eine Kombination der Basisplatte 8 und der darauf auflaminierten biegsamen Leiterplatte 10. Die biegsamen Leiterplatte 10 ist nun mit den Leuchtdioden 5 bestückt gezeigt. Die Stege 11 verlaufen so über den Freischnitten 9, dass die Freischnitte 9 links und rechts von den Stegen 11 geringfügig frei bleiben. Dadurch wird gewährleistet, dass die Stege 11 bei einer Biegung nicht seitlich an der Basisplatte 8 hängenbleiben und dort reißen, sondern bei einer Biegung entlang der zugehörigen Biegelinie frei in den zugehörigen Freischnitt 9 eintauchen können.

Die Form der Basisplatte 8 unter einer Biegung entlang der Biegelinien 3a bis 3e ist weiter in Fig.7 verdeutlicht. In dem hier heruntergebogenen Zustand weisen auch die Freischnitte 9 einen zumindest teilweise gebogene Form auf. Die lappenförmigen Bereiche 2d bis 2e der Basisplatte 8 bleiben eben, so wie auch der Mittelbereich 4.

Fig.8 zeigt als Querschnittsdarstellung in Seitenansicht ei- nen Ausschnitt aus dem gebogenen Leuchtmodul 1 im Bereich einer der Biegelinien 3. Der zugehörige lappenförmige Bereich 2 ist entlang der Biegelinie 3 um einen definierten Winkel nach unten gebogen worden. Zur positionsgenauen Einhaltung der Biegelinie 3 weist die Basisplatte 8 an ihrer Unterseite 12 die längliche Aussparung 13 auf.

Die Genauigkeit und die Festigkeit der Biegung werden durch die im Wesentlichen plastisch verformbare Basisplatte 8 bestimmt. Um eine Überdehnung (in Zugrichtung oder Druckrich- tung) der Leiterplatte 10 und insbesondere der darauf verlaufenden Leiterbahnen zu vermeiden, wird die Leiterplatte 10 als Steg 11 über den Freischnitt 9 geführt. Bei der Biegung taucht der Steg 11 in den Freischnitt ein und verringert so die in den Steg 11 eingebrachte Dehnung im Vergleich zu einer Dehnung ohne den Freischnitt 9 erheblich. Der Steg 11 kann nämlich zwischen den Kanten des Freischnitts 9 gerade verlaufen und braucht nicht der gebogenen Oberseite der Basisplatte 8 zu folgen. Eine geringe Dehnung ist tolerabel, insbesondere bei Verwendung der vergleichsweise duktilen Leiterbahnen aus RA-Kupfer.

Fig.9 zeigt als Querschnittsdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus dem nicht gebogenen Leuchtmodul 1 im Bereich einer Kombination aus einem der Stege 11 und einem der Freischnitte 9. Das Aufbringen der biegsamen Leiterplatte 10 auf der Basisplatte 8 geschieht hier im Wesentlichen planar, d.h., dass sowohl die Oberseite der Basisplatte als auch die biegsame Leiterplatte 10 im Wesentlichen eben sind und auch flächig aufeinander aufgebracht werden. Oberhalb des Frei- Schnitts 9 ist der Steg 11 vor einer Biegung somit auch im Wesentlichen plan. Eine solche Zusammenbringung von Basis- platte 8 und Leiterplatte 10 ist besonders einfach durchführbar .

Fig.10 zeigt als Querschnittsdarstellung in Seitenansicht ei- nen Ausschnitt aus einem weiteren, nicht gebogenen Leuchtmodul 14 im Bereich eines Freischnitts 9 der Basisplatte 8 mit einer alternativen Ausgestaltung des Stegs 15. Anstatt plan über dem Freischnitt 9 zu verlaufen, ist der hochgewölbte Steg 15 nun über den Freischnitt 9 nach oben gewölbt. Dadurch verfügt der Steg 15 über mehr Material als der plane Steg 11, wodurch der hochgewölbte Steg 15 bei einer Biegung zunächst verformt, insbesondere geradegezogen, wird, bevor er gedehnt wird. Dadurch wird ein noch besserer Schutz vor einer Überdehnung geschaffen. Zum Schutz vor der Überdehnung ist bei dem hochgewölbten Steg 15 kein Freischnitt 9 notwendig, auch wenn eine Kombination aus dem hochgewölbten Steg 15 und dem Freischnitt 9 eine besonders ausfallsichere Ausgestaltung ergeben . Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.

So kann die Basisplatte insbesondere rückseitig mindestens einen Kühlvorsprung, insbesondere Kühlrippe oder Kühlstift, aufweisen.

Auch kann die Basisplatte zusätzlich oder alternativ mindestens einen seitlichen Freischnitt aufweisen. Statt einer Einzel-LED kann beispielsweise auch ein LED- Cluster oder eine Laserdiode verwendet werden. Be zugs zeichenl i ste

1 Leuchtmodul

2 lappenförmiger Bereich 2a-2e lappenförmiger Bereich

3 Biegelinie

3a-3e Biegelinie

4 Mittelbereich

5 Leuchtdiode

6 Schraubloch

7 Schraube

8 Basisplatte

9 Freischnitt

10 biegsame Leiterplatte

11 Steg

12 Unterseite der Basisplatte

13 Aussparung

14 Leuchtmodul

15 hochgewölbter Steg

Claims

Patentansprüche

1. Leuchtmodul (1; 14), aufweisend einen Träger (8, 10) zur Befestigung mindestens einer Halbleiterlichtquelle (5) , insbesondere Leuchtdiode, wobei

- der Träger (8, 10) eine biegsame Leiterplatte (10) aufweist,

- die biegsame Leiterplatte (10) mit mindestens einer Basisplatte (8) flächig verbunden ist und

- der Träger (8, 10) entlang mindestens einer vorbestimmten Biegelinie (3; 3a-3e) biegbar ist,

wobei ferner

- die Basisplatte (8) an der mindestens einen Biegelinie (3; 3a-3e) biegbar ist,

- die Basisplatte (8) an der Biegelinie (3; 3a-3e) mindestens einen Freischnitt (9) aufweist und

- die biegsame Leiterplatte (10) mindestens einen Steg

(11; 15) aufweist, welcher mindestens einen der Freischnitte (9) überquert.

2. Leuchtmodul (1; 14) nach Anspruch 1, bei dem der Freischnitt (9) ein zentraler Freischnitt ist.

3. Leuchtmodul (1; 14) nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, bei dem der Freischnitt ein seitlicher Freischnitt ist.

4. Leuchtmodul (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Steg (15) zumindest oberhalb der jewei- ligen Freischnitts (9) hochgewölbt ist.

5. Leuchtmodul, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, aufweisend einen Träger zur Befestigung mindestens einer Halbleiterlichtquelle, insbesondere Leuchtdiode, wobei

- der Träger eine biegsame Leiterplatte aufweist, — die biegsame Leiterplatte mit mindestens einer Basisplatte flächig verbunden ist und

— der Träger entlang mindestens einer vorbestimmten

Biegelinie biegbar ist,

wobei ferner

- die Basisplatte an der mindestens einen Biegelinie biegbar ist und

- die biegsame Leiterplatte die zugehörige Biegelinie überwölbt .

6. Leuchtmodul (1; 14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Basisplatte (8) an der mindestens einen Biegelinie (3; 3a-3e) zur Biegung ausgestaltet ist .

7. Leuchtmodul (1; 14) nach Anspruch 6, bei dem die Basisplatte (8) an der mindestens einen Biegelinie (3; 3a-3e) eine Materialabdünnung (13) aufweist.

8. Leuchtmodul (1; 14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Basisplatte (8) ein gut wärmeleitendes und plastisch verformbares Material, insbesondere Aluminium, aufweist.

9. Leuchtmodul (1; 14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Basisplatte (8) eine Dicke von mindestens 0,5 mm aufweist.

10. Leuchtmodul nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei dem die Basisplatte mindestens einen Kühlvorsprung, insbesondere Kühlrippe, aufweist.

11. Leuchtmodul (1; 14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die biegsame Leiterplatte (10) mit min- destens einer Leiterbahn aus RA-Kupfer ausgestattet ist, wobei die Leiterbahn aus RA-Kupfer die mindestens eine Biegelinie (3; 3a-3e) überquert.

12. Verfahren zum Herstellen eines Leuchtmoduls (1; 14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Verfahren aufweist:

— Flächiges Auflaminieren der biegsamen Leiterplatte (10) auf die, insbesondere plane, Basisplatte (8).

13. Verfahren zum Herstellen eines Leuchtmoduls (14), insbesondere nach Anspruch 12, bei dem das Verfahren auf- weist:

- Flächiges Auflaminieren der biegsamen Leiterplatte (10) auf die, insbesondere plane, Basisplatte (8) außer in mindestens einem Bereich oberhalb der mindestens einen Biegelinie (3; 3a-3e) , und

— Aufwölben der biegsamen Leiterplatte (10; 15) in dem mindestens einem Bereich oberhalb der mindestens einen Biegelinie (3; 3a-3e) .

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, bei dem das Verfahren folgend auf den Schritt des Auflaminierens aufweist :

- Bestücken der biegsamen Leiterplatte (10).

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das Verfahren fol- gend auf den Schritt des Bestückens aufweist:

- Biegen des Leuchtmoduls (1; 14) entlang mindestens einer Biegelinie (3; 3a-3e) .