WO2019219637A1 - Printed circuit board construction for receiving at least one semiconductor illuminant - Google Patents

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WO2019219637A1
WO2019219637A1 PCT/EP2019/062270 EP2019062270W WO2019219637A1 WO 2019219637 A1 WO2019219637 A1 WO 2019219637A1 EP 2019062270 W EP2019062270 W EP 2019062270W WO 2019219637 A1 WO2019219637 A1 WO 2019219637A1
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circuit board
printed circuit
board assembly
assembly
semiconductor
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Heinrich Schäfer
Martin Hunolt
Jürgen HACKBARTH
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HELLA GmbH & Co. KGaA
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Definitions

  • Printed circuit board structure for receiving at least one semiconductor illuminant
  • the present invention relates to a printed circuit board assembly for receiving at least one semiconductor illuminant.
  • Printed circuit board assemblies may be made to provide a support member having the semiconductor phosphor mounted thereon, and the support member serves both to electrically contact the semiconductor phosphor and to heat it.
  • IMS in particular for the heat dissipation of components applied to the printed circuit boards, so-called "IMS" printed circuit boards are known which form insulated metal substrates, and the metal substrate, for example an aluminum sheet, can itself act as a heat sink or the metal substrate forms a cooling bridge between the component, for example a semiconductor illuminant, and a heat sink on which the IMS circuit board is mounted.
  • FR4 circuit boards are known, where "FR" describes a flame retardant property (flame retardant).
  • FR4 printed circuit boards are less expensive than IMS printed circuit boards, but these often can not provide sufficient heat dissipation for a semiconductor luminaire in operation.
  • the non-metallic material property in the present sense refers to the plate structure itself and not to printed conductors, which are also the FR4 circuit boards to own and are formed on the surface.
  • US Pat. No. 9,551,082 B2 describes a printed circuit board construction with an aluminum base plate on which a dielectric insulating layer is applied. On this dielectric insulating layer, a metallic trace is arranged, so that this structure forms an IMS printed circuit board. Upper side on the metallic In a multi-layered arrangement, an FR4 printed circuit board is applied, and a semiconductor element is arranged on the dielectric layer of the IMS printed circuit board. This semiconductor element is contacted via bonding wires with the tracks of the FR4 printed circuit board.
  • the two printed circuit boards are stacked on top of each other, and the base plate of the aluminum IMS printed circuit board according to this structure must have a size which corresponds to the overall size of the printed circuit board structure, and which unnecessarily increases the cost of the printed circuit board structure.
  • the printed circuit board assembly may comprise an FR4 printed circuit board with inserts of solid copper traces, which copper traces, for example, for electrically contacting the semiconductor light source serves.
  • copper inserts or heat expansion surfaces for heat conduction and heat coupling to a heat sink are described which can be formed for example by a reflector, so that the reflector in a headlight both forms the heat sink and also fulfills an optical function.
  • such printed circuit board assemblies are also multi-layered, for example by providing a base printed circuit board of FR4, on which an IMS printed circuit board is arranged on the top side. Heat dissipation of the semiconductor light-emitting device is disadvantageously likewise possible only with corresponding copper inserts, heat-dissipating surfaces or other heat-conducting means.
  • the object of the invention is the development of a printed circuit board assembly for receiving at least one semiconductor illuminant, in particular in the arrangement of a headlight for a vehicle, wherein the printed circuit board construction is to be provided inexpensively and wherein an effective cooling of the semiconductor illuminant must be possible.
  • the printed circuit board assembly comprises a first printed circuit board formed of non-metallic components, and wherein the printed circuit board assembly further comprises a second printed circuit board comprising an insulated metal substrate, the printed circuit boards being substantially in a common plane extend and wherein the semiconductor illuminant is disposed on the second circuit board.
  • the core idea of the invention is the combination of a FR4 printed circuit board with an IMS printed circuit board, the first printed circuit board preferably forming an FR4 printed circuit board and the second printed circuit board preferably forming an IMS printed circuit board.
  • the second printed circuit board may, beyond the narrower meaning of a printed circuit board, form any shape of an insert comprising at least one metallic part and formed as a sheet.
  • both printed circuit boards extend in a common plane, it is easy to arrange the second printed circuit board with the insulated metal substrate on a heat sink in order to enable effective cooling of the semiconductor light source via the insulated metal substrate into a heat sink.
  • the second circuit board may include small dimensions.
  • the first printed circuit board made of the less expensive FR4 material comprising non-metallic components can be made comparatively large, in particular in order, for example, to enable secure placement and positioning of the printed circuit board assembly in the light module of a headlight.
  • a contacting of the printed circuit board structure must also be able to be produced, wherein such lighting units with a printed circuit board construction comprise further electronic components which can be applied to the first printed circuit board in a simple and inexpensive manner.
  • At least one contact bridge is provided, which extends in sections over both printed circuit boards and which forms an electrical contact between the first printed circuit board and the second printed circuit board.
  • the extent of the printed circuit boards in a substantially common plane in the sense of the invention, describes an arrangement of the printed circuit boards which at least predominantly overlap in terms of their plate thickness.
  • the first and second printed circuit boards do not necessarily have to be designed with the same thickness; moreover, the respective upper-side surfaces and / or the respective lower-side surfaces do not necessarily have to lie in a common plane, and the surfaces can also be offset from one another.
  • the printed circuit boards go into each other in such a way that no significant offset of the printed circuit boards is provided in particular with a height gap between the circuit boards.
  • the first circuit board has a recess into which the second Lei terplatte is inserted substantially accurately.
  • the second printed circuit board can be pressed in the recess in the first printed circuit board, for example locally via pressing points. It is also conceivable that the two printed circuit boards are glued, soldered or otherwise connected to one another by mechanical connecting means.
  • the recess in the first circuit board may have a closed contour, which is introduced on the inside in the first circuit board. It is also conceivable that this represents a pocket-like, open contour, which merges into an outer contour of the first printed circuit board. This results in the advantage that the second printed circuit board forms part of the outer contour of the printed circuit board structure, which is advantageous in particular for a further contacting of the semiconductor light-emitting means.
  • the second circuit board is arranged on a transition edge of the first circuit board, so that the two Porterplat th are arranged in front of each other.
  • the contact bridges likewise extend between the two printed circuit boards in each case with corresponding sections of the contact bridges, with the second printed circuit board being fastened in an array before the first
  • An adhesive bond can be provided by means of an adhesive joint or the like.
  • the first printed circuit board may comprise an epoxy resin and a glass fiber fabric and / or the second printed circuit board may comprise an aluminum sheet, a copper sheet and / or a brass sheet, in addition there is advantageously the possibility that the second printed circuit board is a Prepreg made of epoxy resin glass fiber material.
  • the prepreg serves to insulate the metal substrate, so that conductor tracks and the like can be applied to the top side of the prepreg.
  • the non-metallic components do not relate to printed conductors themselves, which are also made metallic in FR4 printed circuit boards.
  • a cover layer is provided, which extends over the first printed circuit board and over the second printed circuit board at least predominantly.
  • the cover layer is formed continuously on the upper sides of the two circuit boards and can be used to receive conductor tracks on the upper side. These can then merge in an advantageous manner between the two circuit boards.
  • an opening region can be provided in the cover layer so that the semiconductor light means or a light-emitting means provided for this purpose directly thermally contacts the second printed circuit board.
  • an electrical plug contact means is arranged on the first printed circuit board.
  • further electronic components can be formed on the first circuit board, and with particular advantage the at least one luminous means is applied to the second circuit board, for which purpose a luminous means carrier can be provided, via which the semiconductor illuminant is applied on the upper side of the second circuit board ,
  • the printed circuit board assembly may be in shape, size, and with respect to the operating specifications of the semiconductor illuminant for placement in a Headlight of a vehicle to be formed.
  • the printed circuit board structure preferably serves for arrangement on a heat sink, which can be designed as a single part or through a foot of a reflector. The arrangement of the printed circuit board construction on a heat sink takes place in particular in such a way that the underside of the second printed circuit board is in solid state contact with the heat sink.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a printed circuit board construction with a recess in a first printed circuit board, which has a closed contour, and wherein contact bridges are formed from zero bridges,
  • Fig. 2 shows the embodiment of a printed circuit board assembly according to Figure 1, wherein
  • Contact bridges are formed from spring contacts,
  • Fig. 3 shows another embodiment of a printed circuit board assembly with a
  • FIG. 4 shows an embodiment of a printed circuit board construction with an arrangement of a second printed circuit board in front of a transition edge of a first printed circuit board and
  • FIG. 5 shows a still further embodiment with a cover layer extending over both circuit boards.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of a printed circuit board assembly 100 for receiving semiconductor illuminants 1, the illustration showing three semiconductor illuminants 1 by way of example.
  • the printed circuit board assembly 100 has a first printed circuit board 10, which is formed from non-metallic components, so that the first printed circuit board plate 10 may be formed in particular by a FR4 circuit board.
  • the printed circuit board assembly 100 comprises a second printed circuit board 11 which comprises an insulated metal substrate, so that this second printed circuit board 11 can in particular form an IMS printed circuit board.
  • the two circuit boards 10 and 11 extend essentially in a common plane, wherein the semiconductor illuminant 1 is arranged on the second circuit board 11 comprising the insulated metal substrate, wherein for receiving the semiconductor illuminant 1 on the second circuit board 11 a
  • Light source carrier 22 is used.
  • the first printed circuit board 10 has a recess 13 with a closed contour
  • the second printed circuit board 11 has dimensions which correspond substantially to the closed contour 15.
  • the second circuit board 11 can be inserted into the recess 13 of the first printed circuit board 10.
  • pressing points 14 are provided, these may be formed in any way and serve to ensure a holding arrangement of the second circuit board 11 in the recess 13 within the first circuit board 10 ,
  • 11 teeth may be provided in the outer contour of the second circuit board, which cut when pressing the second circuit board 11 in the recess 13 in the closed contour 15 of the first circuit board 10.
  • fastening which can be implemented, for example, by means of upsetting, pinching or the like, in order to form the pressing points 14.
  • gluing or soldering may serve to secure the second circuit board 11 in the recess 13 of the first circuit board 10.
  • contact bridges 12 are provided, and the exemplary embodiment shows the contact bridges 12 in the form of so-called zero bridges 20.
  • the zero bridges 20 are inflexible and thus form rigid bridges the two printed circuit boards 10, 11.
  • FIG. 2 shows a modified embodiment of the printed circuit board assembly 100 according to FIG. 1, and contact bridges 12 made of spring contacts 21 are provided for contacting the semiconductor illuminant 1.
  • the contact bridges 12 serve for fastening the second printed circuit board 11 in or on the first printed circuit board 10, however, a mechanical load of printed conductors on an upper side of a printed circuit board 10, 11 is avoided on a regular basis in order to avoid breakouts of the printed conductors ,
  • the second circuit board 11 may be attached to the first circuit board 10 as well as described in connection with Figure 1 above.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a printed circuit board construction 100 having a first printed circuit board 10 and a second printed circuit board 11, and in the first printed circuit board 10 an open contour 16 is introduced in a pocket shape, which forms a front outer contour 17 of the first printed circuit board 10 passes.
  • the second circuit board 11 has an outer contour that corresponds to the open contour 16 within the first printed circuit board 10.
  • FIG. 4 shows a modified exemplary embodiment of a printed circuit board assembly 100 with a first printed circuit board 10 and with a second printed circuit board 11, wherein in turn on the second printed circuit board 11 a plurality of semiconductor light sources 1 are received via a light source carrier 22.
  • contact bridges 12 are provided which are executed at play as zero bridges 20.
  • the second printed circuit board 11 is arranged in front of a transition edge 18 of the first printed circuit board 10, so that both printed circuit boards 10, 11 extend in a common plane and are attached to one another.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment with a cover layer 24 which extends over the first printed circuit board 10 and over the second printed circuit board 11 at least predominantly.
  • the cover layer 24 is continuously formed on the upper sides of the two printed circuit boards 10, 11 and can be used to receive conductor tracks on the upper side so that they can be used as conductor track surface 26, in particular in order to electrically contact the semiconductor light means 1. These can then proceed in an advantageous manner between the two printed circuit boards 10, 11.
  • an opening region 25 can be provided in the cover layer 24, so that the semiconductor light means 1 or a light source carrier 22 provided for this purpose directly thermally contacts the second printed circuit board 11.
  • the arrangement of the second printed circuit board 11 shown in the exemplary embodiments in relation to the first printed circuit board 10 of the printed circuit board construction 100 makes possible a bottom-side contacting of the second printed circuit board 11 with a heat sink.
  • the second printed circuit board 11 can have positioning means by means of which the second printed circuit board 11 can be positioned relative to an optical means, in particular a reflector, without the exact arrangement of the first printed circuit board 10 having to be taken into account. If the second printed circuit board 11 is located on the underside of a heat sink, for example also on the base of a reflector, the semiconductor light-emitting means 1 can be cooled in a particularly advantageous manner via the metal substrate as a component of the second printed circuit board 11.

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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
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Abstract

The invention relates to a printed circuit board construction (100) for receiving at least one semiconductor illuminant (1), wherein the printed circuit board construction (100) comprises a first printed circuit board (10) formed from nonmetallic components, and comprises a second printed circuit board (11) comprising an insulated metal substrate, wherein the printed circuit boards extend substantially in a common plane and wherein the semiconductor illuminant (1) is arranged on the second printed circuit board (11).

Description

Leiterplattenaufbau zur Aufnahme wenigstens eines Halbleiterleuchtmittels  Printed circuit board structure for receiving at least one semiconductor illuminant
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Leiterplattenaufbau zur Aufnahme wenigstens eines Halbleiterleuchtmittels. The present invention relates to a printed circuit board assembly for receiving at least one semiconductor illuminant.
STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART
Leiterplattenaufbauten können so ausgeführt werden, dass ein Trägerelement bereit- gestellt wird, auf dem das Halbleiterleuchtmittel aufgebracht ist, und das Trägerele- ment dient sowohl zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterleuchtmittels als auch zur Entwärmung desselben. Insbesondere zur Entwärmung von auf den Leiterplatten aufgebrachten Bauteilen sind sogenannte„IMS“-Leiterplatten bekannt, die isolierte Metall Substrate bilden, und das Metallsubstrat, beispielsweise ein Aluminiumblech, kann selbst als Kühlkörper wirken oder das Metallsubstrat bildet eine Kühlbrücke zwi- schen dem Bauteil, beispielsweise einem Halbleiterleuchtmittel, und einem Kühlkör- per, auf dem die IMS-Leiterplatte aufgebracht ist.  Printed circuit board assemblies may be made to provide a support member having the semiconductor phosphor mounted thereon, and the support member serves both to electrically contact the semiconductor phosphor and to heat it. In particular for the heat dissipation of components applied to the printed circuit boards, so-called "IMS" printed circuit boards are known which form insulated metal substrates, and the metal substrate, for example an aluminum sheet, can itself act as a heat sink or the metal substrate forms a cooling bridge between the component, for example a semiconductor illuminant, and a heat sink on which the IMS circuit board is mounted.
Weiterhin bekannt sind Leiterplatten aus nichtmetallischen Komponenten, diese sind insbesondere aufgebaut aus Epoxidharz in Verbindung mit einem Glasfasergewebe. Beispielsweise sind sogenannte FR4-Leiterplatten bekannt, wobei„FR“ eine flamm- hemmende Eigenschaft beschreibt (Flame Retardant). Derartige FR4-Leiterplatten sind preiswerter verfügbar als IMS-Leiterplatten, diese können jedoch häufig nicht hin reichend für eine Wärmeabfuhr eines sich im Betrieb befindenden Halbleiterleuchtmit- tels sorgen. Die nichtmetallische Materialeigenschaft im vorliegenden Sinn bezieht sich dabei auf den Plattenaufbau selbst und nicht auf Leiterbahnen, die auch den FR4-Leiterplatten zu eigen sind und auf deren Oberfläche ausgebildet sind. Also known are printed circuit boards made of non-metallic components, these are in particular constructed of epoxy resin in conjunction with a glass fiber fabric. For example, so-called FR4 circuit boards are known, where "FR" describes a flame retardant property (flame retardant). Such FR4 printed circuit boards are less expensive than IMS printed circuit boards, but these often can not provide sufficient heat dissipation for a semiconductor luminaire in operation. The non-metallic material property in the present sense refers to the plate structure itself and not to printed conductors, which are also the FR4 circuit boards to own and are formed on the surface.
Beispielsweise beschreibt die US 9,551 ,082 B2 einen Leiterplattenaufbau mit einer Grundplatte aus Aluminium, auf der eine dielektrische Isolierschicht aufgebracht ist. Auf dieser dielektrischen Isolierschicht ist eine metallische Leiterbahn angeordnet, sodass dieser Aufbau eine IMS-Leiterplatte bildet. Oberseitig auf der metallischen Lei- terbahn ist in mehrfach-schichtweiser Anordnung eine FR4-Leiterplatte aufgebracht, und ein Halbleiterelement befindet sich in Anordnung auf der dielektrischen Schicht der IMS-Leiterplatte. Dieses Halbleiterelement wird über Bondingdrähte kontaktiert mit den Leiterbahnen der FR4-Leiterplatte. Die beiden Leiterplatten sind dabei übereinan- der aufgebracht, wobei die Grundplatte der IMS-Leiterplatte aus Aluminium gemäß diesem Aufbau eine Größe aufweisen muss, die der Gesamtgröße des Leiterplatten- aufbaus entspricht, und wodurch sich der Leiterplattenaufbau unnötig verteuert. For example, US Pat. No. 9,551,082 B2 describes a printed circuit board construction with an aluminum base plate on which a dielectric insulating layer is applied. On this dielectric insulating layer, a metallic trace is arranged, so that this structure forms an IMS printed circuit board. Upper side on the metallic In a multi-layered arrangement, an FR4 printed circuit board is applied, and a semiconductor element is arranged on the dielectric layer of the IMS printed circuit board. This semiconductor element is contacted via bonding wires with the tracks of the FR4 printed circuit board. The two printed circuit boards are stacked on top of each other, and the base plate of the aluminum IMS printed circuit board according to this structure must have a size which corresponds to the overall size of the printed circuit board structure, and which unnecessarily increases the cost of the printed circuit board structure.
Die DE 20 2017 102 811 U1 beschreibt einen Leiterplattenaufbau zur Aufnahme eines Halbleiterleuchtmittels für einen Scheinwerfer eines Fahrzeugs, und es wird beschrie- ben, dass der Leiterplattenaufbau eine FR4-Leiterplatte mit Einlagen von massiven Kupferbahnen umfassen kann, welche Kupferbahnen beispielsweise zur elektrischen Kontaktierung des Halbleiterleuchtmittels dient. Weiterhin werden Kupferinserts oder Wärmespreizflächen zur Wärmeleitung und Wärmeankopplung an einen Kühlkörper beschrieben, der beispielsweise durch einen Reflektor gebildet werden kann, sodass der Reflektor in einem Scheinwerfer sowohl den Kühlkörper bildet als auch eine opti- sche Funktion erfüllt. Derartige Leiterplattenaufbauten sind jedoch auch mehrschich- tig, beispielsweise indem eine Grund-Leiterplatte aus FR4 bereitgestellt wird, auf der oberseitig eine IMS-Leiterplatte angeordnet wird. Eine Entwärmung des Halbleiter leuchtmittels ist dabei nachteilhafterweise ebenfalls nur mit entsprechenden Kupferin- serts, Wärmespreizflächen oder sonstige Wärmeleitmittel möglich. DE 20 2017 102 811 U1 describes a printed circuit board assembly for receiving a semiconductor light source for a headlamp of a vehicle, and it is described that the printed circuit board assembly may comprise an FR4 printed circuit board with inserts of solid copper traces, which copper traces, for example, for electrically contacting the semiconductor light source serves. Furthermore, copper inserts or heat expansion surfaces for heat conduction and heat coupling to a heat sink are described which can be formed for example by a reflector, so that the reflector in a headlight both forms the heat sink and also fulfills an optical function. However, such printed circuit board assemblies are also multi-layered, for example by providing a base printed circuit board of FR4, on which an IMS printed circuit board is arranged on the top side. Heat dissipation of the semiconductor light-emitting device is disadvantageously likewise possible only with corresponding copper inserts, heat-dissipating surfaces or other heat-conducting means.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG DISCLOSURE OF THE INVENTION
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Leiterplattenaufbaus zur Aufnahme wenigstens eines Halbleiterleuchtmittels, insbesondere in Anordnung eines Schein- werfers für ein Fahrzeug, wobei der Leiterplattenaufbau preiswert bereitgestellt wer- den soll und wobei eine effektive Entwärmung des Halbleiterleuchtmittels möglich sein muss.  The object of the invention is the development of a printed circuit board assembly for receiving at least one semiconductor illuminant, in particular in the arrangement of a headlight for a vehicle, wherein the printed circuit board construction is to be provided inexpensively and wherein an effective cooling of the semiconductor illuminant must be possible.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Leiterplattenaufbau gemäß Anspruch 1 mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Leiterplattenaufbau eine erste Leiterplatte aufweist, die aus nichtmetallischen Komponenten ausgebildet ist und wobei der Leiterplattenaufbau ferner eine zweite Leiterplatte aufweist, die ein isoliertes Metallsubstrat umfasst, wobei die Leiterplatten sich im Wesentlichen in einer gemein- samen Ebene erstrecken und wobei das Halbleiterleuchtmittel auf der zweiten Leiter- platte angeordnet ist. This object is achieved on the basis of a printed circuit board assembly according to claim 1 with the characterizing features. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims. The invention includes the technical teaching that the printed circuit board assembly comprises a first printed circuit board formed of non-metallic components, and wherein the printed circuit board assembly further comprises a second printed circuit board comprising an insulated metal substrate, the printed circuit boards being substantially in a common plane extend and wherein the semiconductor illuminant is disposed on the second circuit board.
Kerngedanke der Erfindung ist die Kombination einer FR4-Leiterplatte mit einer IMS- Leiterplatte, wobei die erste Leiterplatte vorzugsweise eine FR4-Leiterplatte und die zweite Leiterplatte vorzugsweise eine IMS-Leiterplatte bildet. Im Sinne der vorliegen- den Erfindung kann die zweite Leiterplatte über die engere Bedeutung einer Leiterplat te hinaus jede Form eines Inserts bilden, das wenigstens einen metallischen Teil um- fasst und als ein Flächenkörper ausgebildet ist. The core idea of the invention is the combination of a FR4 printed circuit board with an IMS printed circuit board, the first printed circuit board preferably forming an FR4 printed circuit board and the second printed circuit board preferably forming an IMS printed circuit board. For the purposes of the present invention, the second printed circuit board may, beyond the narrower meaning of a printed circuit board, form any shape of an insert comprising at least one metallic part and formed as a sheet.
Wenn sich beide Leiterplatten in einer gemeinsamen Ebene erstrecken, besteht auf einfache Weise die Möglichkeit, die zweite Leiterplatte mit dem isolierten Metallsub- strat auf einem Kühlkörper anzuordnen, um eine effektive Entwärmung des Halbleiter- leuchtmittels über das isolierte Metallsubstrat in einen Kühlkörper hinein zu ermögli- chen, und die zweite Leiterplatte kann kleine Abmessungen umfassen. Als weiterer Vorteil kann die erste Leiterplatte aus dem preiswerteren FR4-Material umfassend nichtmetallische Komponenten vergleichsweise groß ausgebildet werden, insbesonde- re um beispielsweise ein sicheres Anordnen und Positionieren des Leiterplattenauf- baus im Lichtmodul eines Scheinwerfers zu ermöglichen. Insbesondere muss auch eine Kontaktierung des Leiterplattenaufbaus hergestellt werden können, wobei derar- tige Leuchteinheiten mit einem Leiterplattenaufbau weitere elektronische Komponen- ten umfassen, die auf einfache und preiswerte Weise auf der ersten Leiterplatte auf- gebracht werden können. If both printed circuit boards extend in a common plane, it is easy to arrange the second printed circuit board with the insulated metal substrate on a heat sink in order to enable effective cooling of the semiconductor light source via the insulated metal substrate into a heat sink. chen, and the second circuit board may include small dimensions. As a further advantage, the first printed circuit board made of the less expensive FR4 material comprising non-metallic components can be made comparatively large, in particular in order, for example, to enable secure placement and positioning of the printed circuit board assembly in the light module of a headlight. In particular, a contacting of the printed circuit board structure must also be able to be produced, wherein such lighting units with a printed circuit board construction comprise further electronic components which can be applied to the first printed circuit board in a simple and inexpensive manner.
Mit besonderem Vorteil ist wenigstens eine Kontaktbrücke vorgesehen, die sich ab- schnittsweise über beide Leiterplatten erstreckt und die zwischen der ersten Leiter- platte und der zweiten Leiterplatte eine elektrische Kontaktierung bildet. Beispielswei- se können zwei Kontaktbrücken vorgesehen sein, die eine elektrische Versorgung des Halbleiterleuchtmittels ermöglichen. Die Kontaktbrücken können beispielsweise als Nullbrücken oder als Federkontakte ausgeführt sein. With particular advantage, at least one contact bridge is provided, which extends in sections over both printed circuit boards and which forms an electrical contact between the first printed circuit board and the second printed circuit board. Beispielswei- se two contact bridges can be provided, which allow an electrical supply of the semiconductor illuminant. The contact bridges can be designed, for example, as zero bridges or as spring contacts.
Die Erstreckung der Leiterplatten in einer im Wesentlichen gemeinsamen Ebene be- schreibt im Sinne der Erfindung eine Anordnung der Leiterplatten, die sich hinsichtlich ihrer Plattendicke wenigstens überwiegend überschneiden. Dabei müssen die erste und zweite Leiterplatte nicht zwingend mit der gleichen Dicke ausgeführt sein, über- dies müssen die jeweils oberseitigen Oberflächen und/oder die jeweils unterseitigen Oberflächen nicht zwingend in einer gemeinsamen Ebene liegen, und die Oberflächen können auch einen Versatz zueinander aufweisen. Jedoch gehen die Leiterplatten derart ineinander über, dass kein wesentlicher Versatz der Leiterplatten insbesondere mit einem Höhenspalt zwischen den Leiterplatten vorgesehen ist. The extent of the printed circuit boards in a substantially common plane, in the sense of the invention, describes an arrangement of the printed circuit boards which at least predominantly overlap in terms of their plate thickness. In this case, the first and second printed circuit boards do not necessarily have to be designed with the same thickness; moreover, the respective upper-side surfaces and / or the respective lower-side surfaces do not necessarily have to lie in a common plane, and the surfaces can also be offset from one another. However, the printed circuit boards go into each other in such a way that no significant offset of the printed circuit boards is provided in particular with a height gap between the circuit boards.
Beispielsweise weist die erste Leiterplatte eine Aussparung auf, in die die zweite Lei terplatte im Wesentlichen passgenau eingesetzt ist. Die zweite Leiterplatte kann in der Aussparung in der ersten Leiterplatte beispielsweise lokal über Pressstellen verpresst sein. Auch ist es denkbar, dass die beiden Leiterplatten miteinander verklebt, verlötet oder auf sonstige Weise mit mechanischen Verbindungsmitteln miteinander verbun- den sind. Die Aussparung in der ersten Leiterplatte kann eine geschlossene Kontur aufweisen, die innenseitig in der ersten Leiterplatte eingebracht ist. Auch ist es denk- bar, dass diese eine taschenartig ausgebildete, offene Kontur darstellt, die in eine Au- ßenkontur der ersten Leiterplatte übergeht. Dadurch entsteht der Vorteil, dass auch die zweite Leiterplatte einen Teil der Außenkontur des Leiterplattenaufbaus bildet, was insbesondere für eine weitere Kontaktierung des Halbleiterleuchtmittels vorteilhaft ist. For example, the first circuit board has a recess into which the second Lei terplatte is inserted substantially accurately. The second printed circuit board can be pressed in the recess in the first printed circuit board, for example locally via pressing points. It is also conceivable that the two printed circuit boards are glued, soldered or otherwise connected to one another by mechanical connecting means. The recess in the first circuit board may have a closed contour, which is introduced on the inside in the first circuit board. It is also conceivable that this represents a pocket-like, open contour, which merges into an outer contour of the first printed circuit board. This results in the advantage that the second printed circuit board forms part of the outer contour of the printed circuit board structure, which is advantageous in particular for a further contacting of the semiconductor light-emitting means.
Alternativ besteht weiterhin die Möglichkeit, dass die zweite Leiterplatte an einer Übergangskante der ersten Leiterplatte angeordnet ist, sodass die beiden Leiterplat ten voreinander angeordnet sind. Die Kontaktbrücken erstrecken sich dabei ebenfalls zwischen den beiden Leiterplatten jeweils mit entsprechenden Abschnitten der Kon- taktbrücken, wobei zur Befestigung der zweiten Leiterplatte in Anordnung vor der ers- ten Leiterplatte eine Klebeverbindung mittels einer Klebefuge oder dergleichen vorge- sehen sein kann. Alternatively, there is still the possibility that the second circuit board is arranged on a transition edge of the first circuit board, so that the two Leiterplat th are arranged in front of each other. The contact bridges likewise extend between the two printed circuit boards in each case with corresponding sections of the contact bridges, with the second printed circuit board being fastened in an array before the first An adhesive bond can be provided by means of an adhesive joint or the like.
Im Sinne der Erfindung kann die erste Leiterplatte ein Epoxidharz und ein Glasfaser- gewebe aufweisen und/oder die zweite Leiterplatte kann ein Aluminiumblech, ein Kup- ferblech und/oder ein Messingblech aufweisen, zudem besteht vorteilhaft die Möglich- keit, dass die zweite Leiterplatte ein Prepreg aus Epoxidharz-Glasfasermaterial um- fasst. Der Prepreg dient dabei zur Isolierung des Metallsubstrates, sodass oberseitig auf dem Prepreg Leiterbahnen und dergleichen aufgebracht sein können. Mit Bezug auf die erste Leiterplatte beziehen sich die nichtmetallischen Komponenten nicht auf Leiterbahnen selbst, die auch bei FR4-Leiterplatten metallisch ausgebildet sind. For the purposes of the invention, the first printed circuit board may comprise an epoxy resin and a glass fiber fabric and / or the second printed circuit board may comprise an aluminum sheet, a copper sheet and / or a brass sheet, in addition there is advantageously the possibility that the second printed circuit board is a Prepreg made of epoxy resin glass fiber material. The prepreg serves to insulate the metal substrate, so that conductor tracks and the like can be applied to the top side of the prepreg. With respect to the first printed circuit board, the non-metallic components do not relate to printed conductors themselves, which are also made metallic in FR4 printed circuit boards.
Gemäß einer noch weiteren Ausführungsvariante ist eine Deckschicht vorgesehen, die sich über die erste Leiterplatte und über die zweite Leiterplatte wenigstens über- wiegend hinweg erstreckt. Damit ist die Deckschicht auf den Oberseiten der beiden Leiterplatten durchgehend ausgebildet und kann dazu genutzt werden, auf der Ober- seite Leiterbahnen aufzunehmen. Diese können dann auf vorteilhafte Weise zwischen den beiden Leiterplatten übergehen. Zur thermischen Kontaktierung der Halbleiter- leuchtmittel mit der zweiten Leiterplatte, die insbesondere einen IMS-Aufbau aufweist, kann in der Deckschicht ein Öffnungsbereich vorgesehen werden, sodass die Halb- leiterleuchtmittel bzw. ein dazu vorgesehener Leuchtmittelträger die zweite Leiterplatte direkt thermisch kontaktiert. According to yet another embodiment variant, a cover layer is provided, which extends over the first printed circuit board and over the second printed circuit board at least predominantly. As a result, the cover layer is formed continuously on the upper sides of the two circuit boards and can be used to receive conductor tracks on the upper side. These can then merge in an advantageous manner between the two circuit boards. For thermal contacting of the semiconductor light-emitting means with the second printed circuit board, which in particular has an IMS structure, an opening region can be provided in the cover layer so that the semiconductor light means or a light-emitting means provided for this purpose directly thermally contacts the second printed circuit board.
Mit besonderem Vorteil ist auf der ersten Leiterplatte ein elektrisches Steckkontaktmit- tel angeordnet. Ebenfalls können weitere elektronische Komponenten auf der ersten Leiterplatte ausgebildet sein, und mit besonderem Vorteil ist auf der zweiten Leiter- platte das wenigstens eine Leuchtmittel aufgebracht, wofür ein Leuchtmittelträger vor- gesehen sein kann, über den das Halbleiterleuchtmittel auf der Oberseite der zweiten Leiterplatte aufgebracht ist. With particular advantage, an electrical plug contact means is arranged on the first printed circuit board. Likewise, further electronic components can be formed on the first circuit board, and with particular advantage the at least one luminous means is applied to the second circuit board, for which purpose a luminous means carrier can be provided, via which the semiconductor illuminant is applied on the upper side of the second circuit board ,
Insbesondere kann der Leiterplattenaufbau in seiner Form, Größe und mit Bezug auf die Betriebsspezifikationen des Halbleiterleuchtmittels zur Anordnung in einem Scheinwerfer eines Fahrzeugs ausgebildet sein. Vorzugsweise dient dabei der Leiter- plattenaufbau zur Anordnung auf einem Kühlkörper, der als Einzelteil oder durch ei- nen Fuß eines Reflektors ausgeführt sein kann. Die Anordnung des Leiterplattenauf- baus auf einem Kühlkörper erfolgt dabei insbesondere in der Weise, dass die Unter- seite der zweiten Leiterplatte mit dem Kühlkörper in Festkörperkontakt steht. In particular, the printed circuit board assembly may be in shape, size, and with respect to the operating specifications of the semiconductor illuminant for placement in a Headlight of a vehicle to be formed. In this case, the printed circuit board structure preferably serves for arrangement on a heat sink, which can be designed as a single part or through a foot of a reflector. The arrangement of the printed circuit board construction on a heat sink takes place in particular in such a way that the underside of the second printed circuit board is in solid state contact with the heat sink.
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt: Further, measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to FIGS. It shows:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Leiterplattenaufbaus mit einer Aus- sparung in einer ersten Leiterplatte, die eine geschlossene Kontur auf- weist, und wobei Kontaktbrücken aus Nullbrücken gebildet sind, 1 shows a first embodiment of a printed circuit board construction with a recess in a first printed circuit board, which has a closed contour, and wherein contact bridges are formed from zero bridges,
Fig. 2 das Ausführungsbeispiel eines Leiterplattenaufbaus gemäß Figur 1 , wobei Fig. 2 shows the embodiment of a printed circuit board assembly according to Figure 1, wherein
Kontaktbrücken aus Federkontakten ausgebildet sind,  Contact bridges are formed from spring contacts,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Leiterplattenaufbaus mit einer Fig. 3 shows another embodiment of a printed circuit board assembly with a
Aussparung, die eine offene Kontur aufweist,  Recess, which has an open contour,
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines Leiterplattenaufbaus mit einer Anordnung einer zweiten Leiterplatte vor einer Übergangskante einer ersten Leiter- platte und 4 shows an embodiment of a printed circuit board construction with an arrangement of a second printed circuit board in front of a transition edge of a first printed circuit board and
Fig. 5 ein noch weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Deckschicht, die sich über beide Leiterplatten hinweg erstreckt. 5 shows a still further embodiment with a cover layer extending over both circuit boards.
Figur 1 zeigt in schematischer Weise perspektivisch einen Leiterplattenaufbau 100 zur Aufnahme von Halbleiterleuchtmitteln 1 , wobei die Darstellung beispielhaft drei Halb- leiterleuchtmittel 1 zeigt. Der Leiterplattenaufbau 100 weist eine erste Leiterplatte 10 auf, die aus nichtmetallischen Komponenten ausgebildet ist, sodass die erste Leiter- platte 10 insbesondere durch eine FR4-Leiterplatte ausgebildet sein kann. Weiterhin umfasst der Leiterplattenaufbau 100 eine zweite Leiterplatte 11 , die ein isoliertes Me- tallsubstrat umfasst, sodass diese zweite Leiterplatte 11 insbesondere eine IMS- Leiterplatte bilden kann. Die beiden Leiterplatten 10 und 11 erstrecken sich im We- sentlichen in einer gemeinsamen Ebene, wobei das Halbleiterleuchtmittel 1 auf der zweiten Leiterplatte 11 umfassend das isolierte Metallsubstrat angeordnet ist, wobei zur Aufnahme des Halbleiterleuchtmittels 1 auf der zweiten Leiterplatte 11 ein FIG. 1 shows a schematic perspective view of a printed circuit board assembly 100 for receiving semiconductor illuminants 1, the illustration showing three semiconductor illuminants 1 by way of example. The printed circuit board assembly 100 has a first printed circuit board 10, which is formed from non-metallic components, so that the first printed circuit board plate 10 may be formed in particular by a FR4 circuit board. Furthermore, the printed circuit board assembly 100 comprises a second printed circuit board 11 which comprises an insulated metal substrate, so that this second printed circuit board 11 can in particular form an IMS printed circuit board. The two circuit boards 10 and 11 extend essentially in a common plane, wherein the semiconductor illuminant 1 is arranged on the second circuit board 11 comprising the insulated metal substrate, wherein for receiving the semiconductor illuminant 1 on the second circuit board 11 a
Leuchtmittelträger 22 dient. Light source carrier 22 is used.
Die erste Leiterplatte 10 besitzt gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Aus- sparung 13 mit einer geschlossenen Kontur 15, und die zweite Leiterplatte 11 weist Abmessungen auf, die mit der geschlossenen Kontur 15 im Wesentlichen korrespon- dieren. Somit kann die zweite Leiterplatte 11 in die Aussparung 13 der ersten Leiter- platte 10 eingesetzt werden. Zur Befestigung der zweiten Leiterplatte 11 in der Aus- sparung 13 der ersten Leiterplatte 10 sind Pressstellen 14 vorgesehen, diese können auf beliebige Weise ausgebildet sein und dazu dienen, eine haltende Anordnung der zweiten Leiterplatte 11 in der Aussparung 13 innerhalb der ersten Leiterplatte 10 zu gewährleisten. Beispielsweise können in der Außenkontur der zweiten Leiterplatte 11 Zacken vorgesehen sein, die sich beim Eindrücken der zweiten Leiterplatte 11 in die Aussparung 13 in die geschlossene Kontur 15 der ersten Leiterplatte 10 einschneiden. Weitere Möglichkeiten der Befestigung sind ebenfalls denkbar, die beispielsweise mit- tels einem Anstauchen, einem Ankörnen oder dergleichen umgesetzt sein kann, um die Pressstellen 14 zu bilden. Auch ein Kleben oder Löten kann dazu dienen, die zweite Leiterplatte 11 in der Aussparung 13 der ersten Leiterplatte 10 zu befestigen. According to the embodiment shown, the first printed circuit board 10 has a recess 13 with a closed contour 15, and the second printed circuit board 11 has dimensions which correspond substantially to the closed contour 15. Thus, the second circuit board 11 can be inserted into the recess 13 of the first printed circuit board 10. For attachment of the second circuit board 11 in the recess 13 of the first circuit board 10 pressing points 14 are provided, these may be formed in any way and serve to ensure a holding arrangement of the second circuit board 11 in the recess 13 within the first circuit board 10 , For example, 11 teeth may be provided in the outer contour of the second circuit board, which cut when pressing the second circuit board 11 in the recess 13 in the closed contour 15 of the first circuit board 10. Further possibilities of fastening are also conceivable, which can be implemented, for example, by means of upsetting, pinching or the like, in order to form the pressing points 14. Also, gluing or soldering may serve to secure the second circuit board 11 in the recess 13 of the first circuit board 10.
Um eine Kontaktierung zwischen der ersten Leiterplatte 10 und der zweiten Leiterplat- te 11 zu schaffen, sind Kontaktbrücken 12 vorgesehen, und das Ausführungsbeispiel zeigt die Kontaktbrücken 12 in Form von sogenannten Nullbrücken 20. Die Nullbrü- cken 20 sind unflexibel und bilden damit starre Brücken zwischen den beiden Leiter- platten 10, 11. Die externe Kontaktierung des Leiterplattenaufbaus 100 erfolgt über ein Steckkontaktmittel 19, das auf der ersten Leiterplatte 10 aufgenommen ist. Figur 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Leiterplattenaufbaus 100 ge- mäß Figur 1 , und zur Kontaktierung des Halbleiterleuchtmittels 1 sind Kontaktbrücken 12 aus Federkontakten 21 vorgesehen. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Kontaktbrücken 12 zur Befestigung der zweiten Leiterplatte 11 in oder an der ersten Leiterplatte 10 dienen, jedoch wird regelmäßig eine mechanische Belastung von auf einer Oberseite einer Leiterplatte 10, 11 aufgebrachten Leiterbahnen vermieden, um Ausbrüche der Leiterbahnen zu vermeiden. Insofern kann die zweite Leiterplatte 11 an der ersten Leiterplatte 10 ebenso befestigt sein wie in Zusammenhang mit Figur 1 obenstehend beschrieben. In order to provide a contact between the first printed circuit board 10 and the second printed circuit board 11, contact bridges 12 are provided, and the exemplary embodiment shows the contact bridges 12 in the form of so-called zero bridges 20. The zero bridges 20 are inflexible and thus form rigid bridges the two printed circuit boards 10, 11. The external contacting of the printed circuit board assembly 100 via a plug contact means 19, which is received on the first circuit board 10. FIG. 2 shows a modified embodiment of the printed circuit board assembly 100 according to FIG. 1, and contact bridges 12 made of spring contacts 21 are provided for contacting the semiconductor illuminant 1. In principle, it is also conceivable that the contact bridges 12 serve for fastening the second printed circuit board 11 in or on the first printed circuit board 10, however, a mechanical load of printed conductors on an upper side of a printed circuit board 10, 11 is avoided on a regular basis in order to avoid breakouts of the printed conductors , In this respect, the second circuit board 11 may be attached to the first circuit board 10 as well as described in connection with Figure 1 above.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Leiterplattenaufbaus 100 mit ei- ner ersten Leiterplatte 10 und mit einer zweiten Leiterplatte 11 , und in der ersten Lei- terplatte 10 ist eine offene Kontur 16 in einer Taschenform eingebracht, die in eine vorderseitige Außenkontur 17 der ersten Leiterplatte 10 übergeht. Die zweite Leiter- platte 11 besitzt eine Außenkontur, die der offenen Kontur 16 innerhalb der ersten Lei- terplatte 10 entspricht. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die zweite Leiterplatte 11 mit einer vorderen Kante übergeht in die Außenkontur 17 der ersten Leiterplatte 10. FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a printed circuit board construction 100 having a first printed circuit board 10 and a second printed circuit board 11, and in the first printed circuit board 10 an open contour 16 is introduced in a pocket shape, which forms a front outer contour 17 of the first printed circuit board 10 passes. The second circuit board 11 has an outer contour that corresponds to the open contour 16 within the first printed circuit board 10. As a result, the advantage is achieved that the second printed circuit board 11 merges with a front edge into the outer contour 17 of the first printed circuit board 10.
Schließlich zeigt Figur 4 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Leiterplatten- aufbaus 100 mit einer ersten Leiterplatte 10 und mit einer zweiten Leiterplatte 11 , wo- bei wiederum auf der zweiten Leiterplatte 11 mehrere Halbleiterleuchtmittel 1 über einen Leuchtmittelträger 22 aufgenommen sind. Zur Kontaktierung der zweiten Leiter- platte 11 mit der ersten Leiterplatte 10 sind Kontaktbrücken 12 vorgesehen, die bei spielhaft als Nullbrücken 20 ausgeführt sind. Die zweite Leiterplatte 11 ist vor einer Übergangskante 18 der ersten Leiterplatte 10 angeordnet, sodass sich beide Leiter- platten 10, 11 in einer gemeinsamen Ebene erstrecken und voreinander angebracht sind. Zur Befestigung der zweiten Leiterplatte 11 an der Übergangskante 18 der ers- ten Leiterplatte 10 ist beispielhaft eine Klebefuge 23 gezeigt, wobei auch jede andere Form der Befestigung der zweiten Leiterplatte 11 an der ersten Leiterplatte 10 denk- bar ist. Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Deckschicht 24, die sich über die erste Leiterplatte 10 und über die zweite Leiterplatte 11 wenigstens überwiegend hinweg erstreckt. Damit ist die Deckschicht 24 auf den Oberseiten der beiden Leiter- platten 10, 11 durchgehend ausgebildet und kann dazu genutzt werden, auf der Ober- seite Leiterbahnen aufzunehmen, sodass diese als Leiterbahnoberfläche 26 genutzt werden kann, insbesondere um die Halbleiterleuchtmittel 1 elektrisch zu kontaktieren. Diese können dann auf vorteilhafte Weise zwischen den beiden Leiterplatten 10, 11 übergehen. Zur thermischen Kontaktierung der Halbleiterleuchtmittel 1 mit der zweiten Leiterplatte 11 , die insbesondere einen IMS-Aufbau aufweist, kann in der Deckschicht 24 ein Öffnungsbereich 25 vorgesehen werden, sodass die Halbleiterleuchtmittel 1 bzw. ein dazu vorgesehener Leuchtmittelträger 22 die zweite Leiterplatte 11 direkt thermisch kontaktiert. Finally, FIG. 4 shows a modified exemplary embodiment of a printed circuit board assembly 100 with a first printed circuit board 10 and with a second printed circuit board 11, wherein in turn on the second printed circuit board 11 a plurality of semiconductor light sources 1 are received via a light source carrier 22. For contacting the second printed circuit board 11 with the first printed circuit board 10 contact bridges 12 are provided which are executed at play as zero bridges 20. The second printed circuit board 11 is arranged in front of a transition edge 18 of the first printed circuit board 10, so that both printed circuit boards 10, 11 extend in a common plane and are attached to one another. For fixing the second circuit board 11 to the transition edge 18 of the first circuit board 10, an adhesive joint 23 is shown by way of example, although any other form of attachment of the second circuit board 11 to the first circuit board 10 is conceivable. FIG. 5 shows a further exemplary embodiment with a cover layer 24 which extends over the first printed circuit board 10 and over the second printed circuit board 11 at least predominantly. Thus, the cover layer 24 is continuously formed on the upper sides of the two printed circuit boards 10, 11 and can be used to receive conductor tracks on the upper side so that they can be used as conductor track surface 26, in particular in order to electrically contact the semiconductor light means 1. These can then proceed in an advantageous manner between the two printed circuit boards 10, 11. For thermal contacting of the semiconductor light-emitting means 1 with the second printed circuit board 11, which in particular has an IMS structure, an opening region 25 can be provided in the cover layer 24, so that the semiconductor light means 1 or a light source carrier 22 provided for this purpose directly thermally contacts the second printed circuit board 11.
Die in den Ausführungsbeispielen gezeigte Anordnung der zweiten Leiterplatte 11 in Relation zur ersten Leiterplatte 10 des Leiterplattenaufbaus 100 ermöglicht eine un- terseitige Kontaktierung der zweiten Leiterplatte 11 mit einem Kühlkörper. Insbeson- dere kann die zweite Leiterplatte 11 Positioniermittel aufweisen, über die die zweite Leiterplatte 11 relativ zu einem optischen Mittel, insbesondere einem Reflektor, positi oniert werden kann, ohne dass die genaue Anordnung der ersten Leiterplatte 10 Be- achtung finden muss. Sitzt die zweite Leiterplatte 11 unterseitig auf einem Kühlkörper, beispielsweise auch auf dem Fuß eines Reflektors, so kann über das Metallsubstrat als Bestandteil der zweiten Leiterplatte 11 das Halbleiterleuchtmittel 1 auf besonders vorteilhafte Weise gekühlt werden. The arrangement of the second printed circuit board 11 shown in the exemplary embodiments in relation to the first printed circuit board 10 of the printed circuit board construction 100 makes possible a bottom-side contacting of the second printed circuit board 11 with a heat sink. In particular, the second printed circuit board 11 can have positioning means by means of which the second printed circuit board 11 can be positioned relative to an optical means, in particular a reflector, without the exact arrangement of the first printed circuit board 10 having to be taken into account. If the second printed circuit board 11 is located on the underside of a heat sink, for example also on the base of a reflector, the semiconductor light-emitting means 1 can be cooled in a particularly advantageous manner via the metal substrate as a component of the second printed circuit board 11.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angege- bene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denk- bar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumlichen Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Bezugszeichenliste The invention is not limited in its execution to the preferred embodiment given above. Rather, a number of variants are conceivable, which makes use of the illustrated solution even in fundamentally different embodiments. All of the claims, the description or the drawings resulting features and / or advantages, including design details, spatial arrangements and method steps may be essential to the invention both in itself and in various combinations. LIST OF REFERENCE NUMBERS
100 Leiterplattenaufbau 100 PCB construction
I Halbleiterleuchtmittel I semiconductor illuminant
10 erste Leiterplatte10 first circuit board
I I zweite LeiterplatteI I second circuit board
12 Kontaktbrücke12 contact bridge
13 Aussparung 13 recess
14 Pressstelle  14 press office
15 geschlossene Kontur 15 closed contour
16 offene Kontur16 open contour
17 Außenkontur 17 outer contour
18 Übergangskante 18 transitional edge
19 Steckkontaktmittel19 plug contact means
20 Nullbrücke 20 zero bridge
21 Federkontakt 21 spring contact
22 Leuchtm ittelträger22 illuminant carriers
23 Klebefuge 23 adhesive joint
24 Deckschicht  24 topcoat
25 Öffnungsbereich 25 opening area
26 Leiterbahnoberfläche 26 trace surface

Claims

Leiterplattenaufbau zur Aufnahme wenigstens eines Halbleiterleuchtmittels Patentansprüche Printed circuit board assembly for receiving at least one semiconductor lamp claims
1. Leiterplattenaufbau (100) zur Aufnahme wenigstens eines Halbleiterleucht- mittels (1 ), wobei der Leiterplattenaufbau (100) eine erste Leiterplatte (10) aufweist, die aus nichtmetallischen Komponenten ausgebildet ist und eine zweite Leiterplatte (11 ) aufweist, die ein isoliertes Metallsubstrat umfasst, wobei die Leiterplatten sich im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene erstrecken und wobei das Halbleiterleuchtmittel (1 ) auf der zweiten Leiter- platte (11 ) angeordnet ist. A printed circuit board assembly (100) for receiving at least one semiconductor light emitting device (1), the printed circuit board assembly (100) comprising a first printed circuit board (10) formed of non-metallic components and having a second printed circuit board (11) comprising an insulated metal substrate wherein the printed circuit boards extend substantially in a common plane and wherein the semiconductor illuminant (1) on the second printed circuit board (11) is arranged.
2. Leiterplattenaufbau (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Kontaktbrücke (12) vorgesehen ist, die sich abschnittsweise über beide Leiterplatten (10, 11 ) erstreckt und die zwischen der ersten Lei terplatte (10) und der zweiten Leiterplatte (11 ) eine elektrische Kontaktierung bildet. 2. printed circuit board assembly (100) according to claim 1, characterized in that at least one contact bridge (12) is provided which extends in sections over both circuit boards (10, 11) and the terplatte between the first (10) and the second printed circuit board ( 11) forms an electrical contact.
3. Leiterplattenaufbau (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leiterplatte (10) eine Aussparung (13) aufweist, in die die zweite Leiterplatte (11 ) eingesetzt ist. Third printed circuit board assembly (100) according to claim 1 or 2, characterized in that the first printed circuit board (10) has a recess (13) into which the second printed circuit board (11) is inserted.
4. Leiterplattenaufbau (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leiterplatte (11 ) in der Aussparung (13) der ersten Leiterplatte (10) wenigstens lokal über Pressstellen (14) verpresst ist. 4. printed circuit board assembly (100) according to claim 3, characterized in that the second printed circuit board (11) in the recess (13) of the first printed circuit board (10) at least locally via pressing points (14) is pressed.
5. Leiterplattenaufbau (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (13) eine geschlossene Kontur (15) aufweist, die innenseitig in der ersten Leiterplatte (10) eingebracht ist. 5. printed circuit board assembly (100) according to claim 3 or 4, characterized in that the recess (13) has a closed contour (15), which is introduced on the inside in the first circuit board (10).
6. Leiterplattenaufbau (100) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (13) eine taschenartig ausgebildete, offene Kontur (16) aufweist, die in eine Außenkontur (17) der ersten Leiter- platte (10) übergeht. 6. printed circuit board assembly (100) according to any one of claims 3 or 4, characterized in that the recess (13) has a pocket-like design, has an open contour (16) which merges into an outer contour (17) of the first printed circuit board (10).
7. Leiterplattenaufbau (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leiterplatte (11 ) an einer Übergangskante (18) der ers- ten Leiterplatte (10) angeordnet ist, sodass die beiden Leiterplatten (10, 11 ) voreinander angeodnet sind. 7. printed circuit board assembly (100) according to claim 1 or 2, characterized in that the second printed circuit board (11) on a transition edge (18) of the first printed circuit board (10) is arranged, so that the two printed circuit boards (10, 11) angeodnet each other are.
8. Leiterplattenaufbau (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, 8. printed circuit board assembly (100) according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leiterplatte (10) ein Epoxidharz und ein Glasfasergewebe aufweist und/oder dass die zweite Leiterplatte (11 ) ein Aluminiumblech, ein Kupferblech und/oder ein Messingblech aufweist und/oder ein Prepreg aus Epoxidharz-Glasfasermaterial umfasst.  characterized in that the first printed circuit board (10) comprises an epoxy resin and a glass fiber fabric and / or that the second printed circuit board (11) comprises an aluminum sheet, a copper sheet and / or a brass sheet and / or comprises a prepreg of epoxy glass fiber material.
9. Leiterplattenaufbau (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, 9. printed circuit board assembly (100) according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Deckschicht (24) vorgesehen ist, die sich über die erste Leiterplatte (10) und über die zweite Leiterplatte (1 1 ) we- nigstens überwiegend hinweg erstreckt.  characterized in that a cover layer (24) is provided which extends over the first printed circuit board (10) and over the second printed circuit board (11) at least predominantly.
10. Leiterplattenaufbau (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, 10. printed circuit board assembly (100) according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der Leiterplattenaufbau (100) in seiner Form, Größe und mit Bezug auf die Betriebsspezifikationen des wenigstens einen Halbleiterleuchtmittels (1 ) zur Anordnung in einem Scheinwerfer eines Fahrzeugs ausgebildet ist.  characterized in that the circuit board assembly (100) is formed in shape, size and with respect to the operating specifications of the at least one semiconductor illuminant (1) for placement in a headlamp of a vehicle.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102020116621A1 (en) 2020-06-24 2021-12-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft TELEMATICS DEVICE AND MOTOR VEHICLE
JP2023085706A (en) * 2021-12-09 2023-06-21 日本航空電子工業株式会社 Assembly and harness assembly

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007101825A1 (en) * 2006-03-07 2007-09-13 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Optoelectronic module
US20090207630A1 (en) * 2005-06-08 2009-08-20 Minebea Co., Ltd. Planar illumination device
US20120145444A1 (en) * 2010-12-14 2012-06-14 Lotes Co., Ltd Electronic assembly and method for manufacturing same
US9551082B2 (en) 2011-02-08 2017-01-24 Cambridge Nanotherm Limited Insulated metal substrate
DE102015114287A1 (en) * 2015-08-27 2017-03-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Light-emitting component
DE202017102811U1 (en) 2016-06-17 2017-06-16 Zkw Group Gmbh LED system reflector with heat coupling

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090207630A1 (en) * 2005-06-08 2009-08-20 Minebea Co., Ltd. Planar illumination device
WO2007101825A1 (en) * 2006-03-07 2007-09-13 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Optoelectronic module
US20120145444A1 (en) * 2010-12-14 2012-06-14 Lotes Co., Ltd Electronic assembly and method for manufacturing same
US9551082B2 (en) 2011-02-08 2017-01-24 Cambridge Nanotherm Limited Insulated metal substrate
DE102015114287A1 (en) * 2015-08-27 2017-03-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Light-emitting component
DE202017102811U1 (en) 2016-06-17 2017-06-16 Zkw Group Gmbh LED system reflector with heat coupling

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