WO2015078904A1 - Vergossenes led-modul mit keramikplatine und treibermodul für netzspannung - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to an LED module with a carrier body on the surface metallization, forming a circuit board, arranged and on which LEDs ' are applied.
  • LED modules with supports made of plastic or metals, such as aluminum or steel (eg coated with non-conductors such as enamel or ceramic) and with non-cast covering materials over the LED 's are known.
  • the driver circuits are spatially separated.
  • the invention has for its object to supplement an LED module according to the preamble of claim 1 so that it is ready for use immediately, i. can be connected directly to a power supply.
  • this object is achieved in that in addition 'applied s well as their driver chips on the metallization, are preferably soldered and at least the LEDs to the LED s with the driver blocks are covered with a light-transmissive material, electrical connection elements with the LED's or driver components connected and led out of the translucent material.
  • the LED's and the driver blocks By covering with the light-transmitting material, the LED's and the driver blocks against moisture and environmental influence, wherein the of the LED 's generated light can escape almost unimpeded from the LED module.
  • the electrical connection elements make the LED module easy to connect to a power supply. Under "with a translucent Material covered are “also understood” are shed with a translucent material ".
  • the carrier body may also be formed bent.
  • the carrier body may be tubular shaped.
  • the carrier body preferably consists of a ceramic material. This could be alumina or aluminum nitride. Ceramic materials have a high dielectric strength and sufficient heat dissipation.
  • the metallization regions which form the printed circuit board are advantageously sintered to the carrier body. For this purpose, the metallization areas are printed on the green compact and then sintered, or the metallization areas are printed on the sintered or sintered carrier body and then sintered. In both cases, the heat dissipation from the LED 's and driver chips into the ceramic is extremely good. Under driver blocks all electrical and electronic components are understood, which are necessary for connecting the LEDs to a power supply.
  • the carrier body can also consist of a ceramic composite, glass, glass ceramic or high-purity crystalline ceramics.
  • the metallization areas are advantageously soldered to the carrier body, glued or sintered with the carrier body.
  • the electrical connection elements are either leads or connectors that are led out of the cover with the translucent material. Under translucent material becomes a translucent Material understood. Under cover also a casting is understood.
  • the translucent material preferably covers the entire surface of the support on which the s and the driver blocks LEDs are located. Only the connection elements are led out.
  • the translucent material is a plastic or consists of a material based on plastic.
  • the invention thus describes a LED module, flat or curved, with one or more LEDs or LED modules. These are mounted (soldered, glued, sintered) on a board made of ceramic or ceramic composites or glass or glass ceramic or high-purity crystalline ceramics (possibly metallized) together with the associated driver components (one or more components of drivers or drivers + resistors) and with a translucent Material coated (covered).
  • the module may have a connector or be soldered (or bonded or otherwise connected) directly to leads.
  • the module can be connected directly to a power line / connection with eg 1 10 or 220 V with a mains plug.
  • the non-conductive ceramic or glass plate ensures high contact protection. Degree of protection IP44 or higher can be achieved.
  • the electrical protection class II can be achieved.
  • the LED module can be connected directly to a mains voltage. It covers both Asian, American and European grid voltages. Dust tightness is achieved through the cover (covered by IP44 protection).
  • the LED module can be mounted in many ways (glued, clamped, screwed, clipped).
  • connection elements 7 are electrically connected to the metallization regions 3. To start up the LED module 1 only the connection elements 7 must be connected to a power grid.
  • the connecting elements 7 are here led out laterally under the light-transmitting material 6, ie the cover.
  • FIG. 2 shows a lamp 8 in which the encapsulated LED module 1 according to the invention with the LED 's 4 is installed.
  • the lamp consists of a ceramic lamp base 9 (or other materials) on which the LED module 1 rests.
  • the connecting elements 7, here lead wires through the lamp base up to two pins 10.
  • an optional glass dome 12 is placed with an inner coating (converter layer), which covers the LED module 1.
  • FIG. 3 shows an example of a square LED module 1 with numerous driver components 5 and LED ' s 4 mounted on the metallization regions 3.
  • the connecting elements 7 are led out laterally from the LED module under the transparent material.

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Abstract

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

Description

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

Claims

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