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WO2013000560A1 - Schaltungsanordjungskörper, insbesondere bauteilplatine - Google Patents

Schaltungsanordjungskörper, insbesondere bauteilplatine Download PDF

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Publication number
WO2013000560A1
WO2013000560A1 PCT/EP2012/002681 EP2012002681W WO2013000560A1 WO 2013000560 A1 WO2013000560 A1 WO 2013000560A1 EP 2012002681 W EP2012002681 W EP 2012002681W WO 2013000560 A1 WO2013000560 A1 WO 2013000560A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
circuit arrangement
arrangement body
carrier element
conductive paste
electrical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2012/002681
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
John Fitzgerald
Yorck KÖHN
Harald Liebich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Entertainment Distribution Co GmbH
Original Assignee
Entertainment Distribution Co GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Entertainment Distribution Co GmbH filed Critical Entertainment Distribution Co GmbH
Priority to EP12731305.4A priority Critical patent/EP2756742A1/de
Publication of WO2013000560A1 publication Critical patent/WO2013000560A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10106—Light emitting diode [LED]

Definitions

  • Circuit arrangement body in particular component board
  • circuit arrangement bodies in particular component boards, that is to say circuit boards, which are equipped with at least one component, these generally being formed by means of photolithographic and via acid or coating baths formed conductive structures, in particular in the form of Conductor tracks have, wherein electrical and / or electronic components on the board with the lead structures soldering or mechanically or electrically conductively connected by means of metal particles, in particular silver metal particles containing conductive pastes.
  • US 3,947,801 A discloses a film resistor comprising a resistive material disposed between conductive means, the resistive material having one or more notches defining the path for the electrical current in the resistive material, the notch having one end at an edge of the resistive material and a second end terminating in an area that is outside and spaced from the electrical path.
  • CONFIRMATION COPY on standard LCDs liquid crystal displays
  • LCDs liquid crystal displays
  • a high-impedance supply line is provided for the application of a separate control signal, common to all LCD Electrodes without distinction on segment connection or back electrode connection is performed.
  • DE 196 35 564 AI discloses a printed circuit board which is equipped with light-emitting diodes and to these series-connected current-limiting resistors, wherein the conductor paste is formed strip-shaped and the current limiting resistors are made of a resistor paste and provided with a protective varnish.
  • DE 42 05 789 AI discloses a light source, in particular for signaling the switching state of electrical equipment, with at least one light emitting device and an upstream protection device, preferably a series resistor, to limit the supply current, wherein the protective device is constructed by means of a sheet resistor, which together with the light-emitting component on a support plate, preferably an AL 2 0 3 - substrate, is housed, wherein the thick-film resistor is arranged on the support plate so that its resistance by means of a laser beam can be adjusted to a predetermined by the required light intensity of the light emitting device value.
  • DE 10 2008 032 346 A1 discloses a luminous means with at least one semiconductor light source comprising a circuit carrier on which at least one group of electrical components is arranged, the group comprising at least one resistor and at least one connected in series with the corresponding resistor Semiconductor light source, wherein the at least one resistor is designed as a paste resistor, which is printed on the circuit carrier.
  • a specific object of the invention is to provide a circuit board body which is particularly efficient to manufacture.
  • the circuit arrangement body according to the invention which is configured in particular in the form of a component board, has a carrier element, for example and in particular a circuit board.
  • the circuit arrangement body according to the invention comprises at least one electrical or electronic component, for example and in particular an LED, and at least one conductive paste section based on a conductive paste, for example and in particular based on carbon, which is mounted on and / or in the carrier element.
  • the conductive paste section which is formed, for example, and in particular in the form of a conductor, electrically connected directly to pads of the electrical or electronic component and mechanically, at least one located on the carrier element, electrically conductive lead structure is directly electrically conductive and mechanically connected to the Leitpastenabêt and / or the Leitpastenabterrorism electrically conductive and mechanically connected directly to pads of or another electrical or electronic component.
  • the Leitpastenabterrorism acts as an ohmic resistance and replaced an otherwise electrically necessary further resistive resistance element, in particular with respect to the at least one electrical or electronic component.
  • the conductive paste or the spatial dimensioning of the at least one Leitpastenabiteses is such that in particular with respect to the at least one electrical or electronic component, an otherwise further resistive element must be used within the circuit arrangement body, falls correspondingly otherwise a necessary separate resistance element on the one hand away, and on the other hand, and depending on the case of application of the Wegungsanord- tion body at least a part of the otherwise necessary to be etched and usually made of copper conductive structures, usually in the form of printed conductors, just in an environmentally friendly manner by simple in particular printing Applying or introducing on or in the support element ecological and economic benefits are recorded; this in particular if the circuit arrangement as such has a large number of separate resistances which are necessary from an electrical point of view. Stance elements required, which are then replaced accordingly by corresponding Leitpastenabitese.
  • the conductive structures is metallic in nature, which are then advantageously sputter-conducting structures, ie sputtered conductive structures, in terms of the diversity of the possible electrical and electronic applications of the most diverse circuit arrangements.
  • sputter-conducting structures ie sputtered conductive structures
  • precise conductive structures can be applied to the carrier element, which consists, for example and in particular, of polycarbonate, in a resource-saving and accurate manner, in particular via masks arranged in front of the carrier element.
  • the sputter conducting structure is metallic in nature, for example and in particular if these are made of copper, copper alloys, silver or silver alloys. stands, because these materials have a high specific conductivity.
  • the Sputterleit Geneva-Coupled Device
  • the Sputterleit Geneva-Coupled Device
  • the Sputterleit Jardin-Coupled Device
  • the first sputtered layer of copper is due to the high specific conductivity, and then on the other hand sputtered over a brass or aluminum layer to have a relatively high abrasion resistance, which is particularly important for plug contacts of importance.
  • the conductive paste is based on carbon, for example and in particular has carbon particles, for example, and in particular the paste type Carbo e -Therm LT Jäklechemie GmbH & Co. KG, Nuremberg, Germany.
  • the conductive paste is transparent, as this may be advantageous for specific optical applications, for example, and in particular the permeability of certain areas for measuring and detecting optical properties or to produce certain aesthetic impressions.
  • the conductive paste is free of metal particles, and thus usually the relatively expensive silver-containing silver conductive pastes are replaced by the intrinsic properties of the respective material compositions, such as, for example, the above-mentioned and especially mentioned Carbo e- Therm LT conductive paste from Jäklechemie GmbH & Co. KG, Nuremberg, Germany, or in the case of transparent pastes, for example and in particular Clevios type SV3 pastes from Heraeus Clevios GmbH, Leverkusen, Germany.
  • the support element is plate-shaped, thus platinum-like, designed, since this form has been found in practice to be practice-oriented.
  • the electrical or electronic component which is located on the carrier element is a luminous element, for example, and in particular a semiconductor light element, for example and in particular an LED or an LED-DIE (ie a LED-specific design of a luminous element or to a precursor of an LED, so to speak an LED without housing).
  • a luminous element for example, and in particular a semiconductor light element, for example and in particular an LED or an LED-DIE (ie a LED-specific design of a luminous element or to a precursor of an LED, so to speak an LED without housing).
  • the carrier element it is particularly advantageous if this has at least one material recess and / or at least one material omission, as in this way the electrical or electronic component application specifically in the support element itself, so usually in the board admitted or can be arranged, for example, and in particular an LED can be embedded in a material recess, so that it is virtually mechanically fixed surrounding the carrier element itself, in particular up to the form-fitting, with appropriate dimensioning of the material recess with respect to the component to be inserted, so that a relatively high mechanical protection is provided.
  • the electrical and mechanical contact technik with the corresponding Leitpasteabêt by simply printing on an electrical and mechanical contact of the component on the support element itself realized.
  • the guide structure is arranged at least partially in the material depression or in the material outlet, so that in extreme cases at least one to all guide structures are arranged in one or more material recesses, so that, for example, and in particular conductor track-shaped material recesses
  • the surfaces of the carrier element are sputtered with metals, in particular copper, or metal alloys, so that ultimately the sputtered conductive structures are arranged, for example, in the particular conductor track-shaped conductive structures. It is particularly advantageous that at least the part of the guide structure, which is located in the material recess or in the material omission, a higher mechanical protection innehat against external influences.
  • Leitpin- section is at least partially disposed in the material recess or in the material omission, as also explained here as the lead structures, a higher mechanical protection against external influences is given or in cross-section the profile of the surface of the
  • Circuit arrangement body or the support element of the circuit assembly body has a profile which is free of projections.
  • carrier element or circuit board is not only generally plate-shaped.
  • the term carrier element or circuit board is not only generally plate-shaped.
  • the term carrier element or circuit board is not only classical multilayer structures, of course, and in particular also simple and generally plastic-based carrier elements with no layer structure are to be understood. so that fall in the simplest case by means of, for example and in particular injection molding produced plastic plates, for example, and in particular of polycarbonate, with this term.
  • the surface of the carrier element is roughened, for example by mechanical roughening, chemical etching or by the production as
  • At least one light-emitting means is arranged in at least one material recess of the carrier element, wherein at least a predominant to complete part of the light emitted by the light source passes at least partially before it exits the carrier element during operation, in order to achieve a relative effect in this way elegant quasi indirect lighting in relation to the light beams directly emitted by the light source.
  • circuit arrangement body according to the invention as a light source, in particular by means of LED, should be emphasized at this point, as a circuit arrangement body according to the invention, the above-mentioned advantages depending on the embodiment holds.
  • FIG. 1 is a sketch of a cross-sectional view of a first embodiment of a circuit arrangement body according to the invention in the form of a component circuit board, and
  • FIG. 2 sketchy and in cross-sectional view a second and to the alternative embodiment shown in Figure 1;
  • FIG. 3 an alternative to Figure 1 embodiment.
  • Figure 1 shows a first embodiment of the circuit arrangement body according to the invention in the form of a component board, wherein the support member 5 made of transparent polycarbonate, wherein in two material recesses 6 and a material recess 7 each have a LED 2 is positively and non-positively embedded.
  • the LEDs 2 are each mechanically and electrically conductive contacted by screen printing on the surface of the support member 5 applied Leitpastenabêten 3, so that between the three LEDs 2 two Leitpastenab mustarde 3 act as resistors and thus simultaneously connect these components electrically conductive together and beyond the two outer LEDs 2 are each mechanically and electrically connected to electrically conductive conductive structures 4 in the form of sputtered copper conductors.
  • the LEDs 2 are connected correspondingly via the ohmic resistors of the Leitpastenabête 3 energized energized, so that it is in the circuit arrangement arrangement body shown here is a bulb.
  • FIG. 3 corresponds to the first embodiment shown in FIG. 1 with the difference that the LED 2 is arranged as light source in such a way that it emits its emitted light exclusively into the material of the carrier element 5 during operation, so that the light at least partially surrounds the carrier element 5 passes through, after appropriate reflections, diffractions and other optical phenomena then leave the material of the carrier element 5, so that in this way, almost an indirect type of lighting is realized.
  • the contacts 1 of the LED 2 are directly mechanically and electrically connected to two conductive paste sections 3 and corresponding sputtered metallic conductive structures 4, so that during operation energizing the LED 2 emits light into the carrier element 5, wherein the LED 2 in the material reduction of the material recess. 6 is arranged.
  • the light rays pass through different paths, depending on the exit angle, in order then to leave the carrier element 5.
  • microstructures 8 for example in the form of lens-like or prism-like elements, on the surface of the carrier element 5, can the respective desired optical effects are brought about or amplified. Except for the light exit side of the support element 5, this is completely surrounded by a reflector or a reflector layer 9 in order to increase the light output.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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Abstract

Es wird insbesondere offenbart ein Schaltungsanordnungskörper, mit einem Trägerelement (5), und mindestens einem elektrischen oder elektronischen Bauteil (2) und mindestens einem eine Leitpaste aufweisenden und auf/oder in dem Trägerelement (5) angebrachten Leitpastenabschnitt (3), wobei der Leitpastenabschnitt (3) unmittelbar mit Anschlußflächen (1) des elektrischen oder elektronischen Bauteils (2) elektrisch leitend und mechanisch verbunden ist, wobei der Leitpastenabschnitt (3) in elektrischer Hinsicht als Ohmscher Widerstand fungiert, wobei a) der Leitpastenabschnitt (3) mit einer sich auf dem Trägerelement befindenden elektrisch leitenden Leitstruktur unmittelbar elektrisch leitend und mechanisch verbunden ist, und/oder b) der Leitpastenabschnitt (3) unmittelbar mit Anschlußflächen eines anderen elektronischen oder elektrischen Bauteils elektrisch leitend und mechanisch verbunden ist.

Description

Schaltungsanordnungskörper, insbesondere Bauteilplatine
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl an Schaltungsanordnungskörpern, insbesondere Bauteilplatinen, also Platinen, die mit mindestens einem Bauteil bestückt sind, bekannt, wobei diese in der Regel über fotolithographisch und über Säure- bzw. Beschichtungs- bäder entstandene Leitstrukturen, insbesondere in Form von Leiterbahnen, aufweisen, wobei elektrische und/oder elektronische Bauteile auf der Platine mit den Leitstrukturen lötend oder aber mit Hilfe von Metallpartikel, insbesondere Silbermetallpartikel, enthaltenden Leitpasten mechanisch und elektrisch leitend verbunden sind .
US 3,947,801 A offenbart einen Filmwiderstand, aufweisend ein Widerstandsmaterial, das angeordnet ist zwischen leitenden Mitteln, wobei das Widerstandsmaterial aufweist ein oder mehrere Kerben, die den Weg für den elektrischen Strom in dem Widerstandsmaterial definieren, wobei die Kerbe ein Ende an einer Kante des Widerstandsmaterials aufweist und ein zweites Ende, das endet in einem Bereich, der sich außerhalb und beabstandet zum elektrischen Strompfad befindet.
DE 34 32 247 AI offenbart eine Schaltungsanordnung zur Anzeige einer fehlerhaften Funktionsweise von Segment-, Segmentgruppen- und Rückelektroden- Zuleitungen
BESTÄTIGUNGSKOPIE an Standard-LCDs (Flüssigkristall -Anzeigen) für eine statische oder gemultiplexte Betriebsweise zur Darstellung von Ziffern oder Zeichen über die Aktivierung einer Anzahl getrennt ansteuerbarer Segmente, wobei für das Anlegen eines separaten Kontrollsignals eine hoch- ohmige Zuleitung vorgesehen ist, die gemeinsam an alle LCD-Elektroden ohne Unterscheidung auf Segmentanschluß oder Rückelektrodenanschluß geführt ist .
DE 196 35 564 AI offenbart eine Leiterplatte, die mit Lumineszenzdioden und zu diesen in Reihe geschalteten Strombegrenzungswiderständen bestückt ist, wobei die Leiterpaste streifenförmig ausgebildet ist und die Strombegrenzungswiderstände aus einer Widerstandspaste realisiert und mit einem Schutzlack versehen sind.
DE 42 05 789 AI offenbart eine Lichtquelle, insbesondere zur Signalisierung des Schaltzustandes elektrischer Geräte, mit mindestens einem lichtemittierenden Bauelement und einer vorgeschalteten Schutzeinrichtung, vorzugsweise einem Vorwiderstand, zur Begrenzung des Versorgungsstroms, wobei die Schutzeinrichtung mit Hilfe eines Schichtwiderstandes aufgebaut ist, der gemeinsam mit dem lichtemittierenden Bauelement auf einer Trägerplatte, vorzugsweise einem AL203- Substrat , untergebracht ist, wobei der Dickschichtwiderstand auf der Trägerplatte so angeordnet ist, dass sein Widerstand mit Hilfe eines Laserstrahls auf einen durch die geforderte Lichtstärke des lichtemittierenden Bauelementes vorgegebenen Wert abgeglichen werden kann.
DE 10 2008 032 346 AI offenbart ein Leuchtmittel, mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle, umfassend einen Schaltungsträger, auf dem zumindest eine Gruppe elektrischer Bauteile angeordnet ist, wobei die Gruppe mindestens einen Widerstand und mindestens eine, in Reihe mit dem entsprechenden Widerstand geschaltete Halbleiterlichtquelle aufweist, wobei der mindestens eine Widerstand als Pastenwiderstand ausgeführt ist, der auf den Schaltungsträger aufgedruckt ist.
Zum einen ist es nachteilig, dass die in der Regel aus Epoxydharz bestehenden Trägerelemente, also in der Regel die Platinen, und die Herstellung bzw. Anbringung über die fotolithographischen Lack- und Ätzverfahren relativ umweltbelastend sind aufgrund der eingesetzten Chemikalienlösungen, die dann entsprechend entsorgt und aufgearbeitet werden müssen. Weiterhin ist es nachteilig, dass bei Verwendung von Silberpartikel enthaltenden Leitpasten diese relativ hochpreisig sind aufgrund des relativ hohen Silbergehaltes.
Somit ergeben sich die oben beschriebenen ökologischen und ökonomischen Nachteile, so dass es daher die Aufgabe dieser Erfindung ist, diese zumindest teilweise zu überwinden bzw. zu vermindern.
Eine spezielle Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schaltungsanordnungskörper bereitzustellen, der besonders effizient herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Schaltungsanordnungskörper nach Anspruch 1 sowie eine Verwendung nach Anspruch 18.
Der erfindungsgemäße Schaltungsanordnungskörper , der insbesondere in Form einer Bauteilplatine ausgestaltet ist, weist ein Trägerelement, beispielsweise und insbesondere eine Platine auf. Darüber hinaus weist der erfindungsgemäße Schaltungsanordnungskörper auf mindestens ein elektrisches oder elektronisches Bauteil, beispielsweise und insbesondere eine LED, und mindestens einen auf einer Leitpaste beispielsweise und insbesondere auf Karbonbasis basierenden Leitpastenabschnitt auf, der auf und/oder in dem Trägerelement angebracht ist . Darüber hinaus ist der Leitpastenab- schnitt, der beispielsweise und insbesondere in Form einer Leiterbahn ausgebildet ist, unmittelbar mit Anschlußflächen des elektrischen oder elektronischen Bauteils elektrisch leitend und mechanisch verbunden, wobei mindestens eine sich auf dem Trägerelement befindende, elektrisch leitende Leitstruktur unmittelbar elektrisch leitend und mechanisch verbunden ist mit dem Leitpastenabschnitt und/oder der Leitpastenabschnitt elektrisch leitend und mechanisch verbunden ist unmittelbar mit Anschlußflächen des oder eines anderen elektrischen oder elektronischen Bauteils. Der Leitpastenabschnitt fungiert als Ohmscher Widerstand und ersetzt ein ansonsten elektrisch notwendiges weiteres Ohmsches Widerstandselement, insbesondere bezüglich des mindestens einen elektrischen oder elektronischen Bauteils.
Aufgrund der Tatsache, dass die Leitpaste bzw. die räumliche Dimensionierung des mindestens einen Leitpastenabschnittes derart ist, dass insbesondere bezüglich des mindestens einen elektrischen oder elektronischen Bauteils ein ansonsten weiteres Ohmsches Widerstandselement verwendet werden muß innerhalb des Schaltungs- anordnungskörpers , fällt entsprechend ansonsten ein notwendiges separates Widerstandselement zum einen weg, wobei andererseits und je nach Bedarfsfall bezüglich der Applikation des erfindungsgemäßen Schaltungsanord- nungskörpers zumindest ein Teil der ansonsten notwendigen zu ätzenden und meistens aus Kupfer bestehenden Leitstrukturen, meistens in Form von Leiterbahnen, eben auf eine umweltschonende Art und Weise durch einfaches insbesondere bedruckendes Aufbringen oder Einbringen auf bzw. in das Trägerelement ökologische und ökonomische Vorteile zu verzeichnen sind; dies insbesondere, wenn die Schaltungsanordnung als solche eine Vielzahl an in elektrischer Hinsicht notwendige separate Wider- Standselemente benötigt, die dann entsprechend ersetzt werden durch entsprechende Leitpastenabschnitte.
Rein theoretisch könnten im Extremfall sogar nahezu sämtliche metallischen (in der Regel aus Kupfer bestehenden) Leitstrukturen (also insbesondere Leiterbahnen) ersetzt werden durch die auf das Trägerelement, also in der Regel auf die Platine, mechanisch aufzubringenden Leitpastenabschnitte, meistens in Form von Leitpasten-Leiterbahnen .
Denkbar und in Bezug auf die Vielfältigkeit der möglichen elektrischen und elektronischen Anwendungen der verschiedensten Schaltungsanordnungen ist es jedoch in diesem Kontext besonders vorteilhaft, wenn ein Großteil der Leitstrukturen metallischer Natur ist, wobei es sich dann vorteilhafterweise um Sputterleitstruktu- ren, also gesputterte Leitstrukturen, handelt, die beispielsweise und insbesondere aus Kupfer bestehen bzw. einen hohen Kupferanteil aufweisen aufgrund der sehr hohen spezifischen Leitfähigkeit von Kupfer. Somit können beispielsweise und insbesondere über übliche Be- sputterungsverfahren und -anlagen genaue Leitstrukturen auf das Trägerelement, das beispielsweise und insbesondere aus Polycarbonat besteht, ressourcenschonend und zielgenau, insbesondere über vor dem Trägerelement angeordnete Masken, aufgebracht werden.
In diesem Kontext ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Sputterleitstruktur derart dimensioniert ist, dass diese niederohmig ist, insbesondere somit einen Ohmschen Flächenwiderstand von <=1 Ohm/D bei einer Schichtdicke von 40 - 400 nm aufweist (□ & Quadrat) .
Weiterhin ist es in diesem Kontext vorteilhaft, wenn die Sputterleitstruktur metallischer Natur ist, beispielsweise und insbesondere wenn diese aus Kupfer, Kupferlegierungen, Silber oder Silberlegierungen be- steht, da diese Materialien eine hohe spezifische Leitfähigkeit aufweisen.
Darüber hinaus ist es besonders vorteilhaft, wenn die Sputterleitstruktur nicht nur eine Schicht sondern mindestens zwei Schichten aufweist, um auf diese Art und Weise spezifische Anforderungen wie beispielsweise und insbesondere Leitfähigkeit und Abrasionsfestigkeit einzustellen, so dass es denkbar ist, dass die zunächst aufgesputterte Schicht aus Kupfer besteht aufgrund der hohen spezifischen Leitfähigkeit, und andererseits dann darüber eine Messing- oder Aluminiumschicht aufgesput- tert wird, um eine relativ hohe Abrasionsfestigkeit aufzuweisen, die insbesondere für Steckkontakte von Bedeutung ist.
Es ist von Vorteil, wenn die Leitpaste auf Karbonbasis beruht, beispielsweise und insbesondere Kohlenstoffteilchen aufweist, beispielsweise und insbesondere der Pastentyp Carbo e -Therm LT der Firma Jäklechemie GmbH & Co. KG, Nürnberg, Deutschland.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Leitpaste transparent ist, da dies für spezifische optische Applikationen von Vorteil sein kann, beispielsweise und insbesondere die Durchlässigkeit bestimmter Bereiche zum Messen und Erfassen optischer Eigenschaften oder zum Erzeugen bestimmter ästhetischer Eindrücke.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn die Leit- paste frei von Metallpartikeln ist, und somit in der Regel die relativ teuren Silber enthaltenden Silberleitpasten ersetzt werden durch die intrinsischen Eigenschaften der jeweiligen Material Zusammensetzungen, wie beispielsweise der oben beispielsweise und insbesondere erwähnten Carbo e-Therm LT-Leitpaste der Firma Jäklechemie GmbH & Co. KG, Nürnberg, Deutschland, oder bei transparenten Pasten beispielsweise und insbesonde- re Clevios Typ SV3- Pasten der Firma Heraeus Clevios GmbH, Leverkusen, Deutschland.
Vorteilhafterweise ist das Trägerelement platten- förmig, somit platinenartig, ausgestaltet, da sich diese Form in der Praxis als praxisorientiert herausgestellt hat.
Weiterhin ist es von Vorteil, wenn es sich beim elektrischen bzw. elektronischen Bauteil, das sich auf dem Trägerelement befindet, um ein Leuchtelement, beispielsweise und insbesondere um ein Halbleiterlichtelement handelt, beispielsweise und insbesondere um eine LED oder ein LED-DIE (also um eine LED-spezifische Ausgestaltung eines Leuchtelementes bzw. um eine Vorstufe einer LED, also quasi eine LED ohne Gehäuse) .
Bezüglich der Ausgestaltung des Trägerelementes ist es besonders vorteilhaft, wenn dieses mindestens eine Materialvertiefung und/oder mindestens eine Materialauslassung aufweist, da auf diese Art und Weise das elektrische oder elektronische Bauteil anwendungsspezifisch auch in das Trägerelement selbst, also in der Regel in die Platine, eingelassen bzw. angeordnet werden kann, beispielsweise und insbesondere eine LED in einer Materialvertiefung eingelassen werden kann, so dass diese dann quasi vom Trägerelement selbst mechanisch fest umgebend, insbesondere bis hin zur Form- schlüssigkeit, angeordnet ist bei entsprechender Dimensionierung der Materialvertiefung bezüglich des einzulassenden Bauteils, so dass ein relativ hoher mechanischer Schutz bereitgestellt wird. Darüber hinaus ist bei einer solchen Ausführungsform die elektrische und mechanische Kontakt ierung mit dem entsprechenden Leit- pastenabschnitt durch einfaches Bedrucken an einen elektrischen und mechanischen Kontakt des Bauteils auf das Trägerelement selbst realisierbar. Weiterhin ist es in diesem Kontext vorteilhaft, wenn die Leitstruktur zumindest teilweise in der Materialvertiefung oder in der Materialauslassung angeordnet ist, so dass im Extremfall zumindest eine bis sämtliche Leitstrukturen in einer oder mehreren Material - Vertiefungen angeordnet sind, so dass beispielsweise und insbesondere leiterbahnförmige Materialvertiefungen an der Oberfläche des Trägerelementes besputtert werden mit Metallen, insbesondere Kupfer, oder Metall -Legierungen, so dass letztlich die besputterten Leitstrukturen beispielsweise in den insbesondere leiterbahnförmi - gen Leitstrukturen angeordnet sind. Vorteilhaft ist insbesondere, dass zumindest der Teil der Leitstruktur, der sich in der Materialvertiefung oder aber auch in der Materialauslassung befindet, einen höheren mechanischen Schutz innehat vor äußeren Einflüssen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass der Leitpästen- abschnitt zumindest teilweise in der Materialvertiefung oder in der Materialauslassung angeordnet ist, da auch hier wie zu den Leitstrukturen erläutert, ein höherer mechanischer Schutz vor äußeren Einflüssen gegeben ist bzw. im Querschnitt das Profil der Oberfläche des
Schaltungsanordnungskörpers bzw. des Trägerelementes des Schaltungsanordnungskörpers ein Profil aufweist, das frei von Vorsprüngen ist.
Die Anordnung von Bauteilen, Leitstrukturen und Leitpastenabschnitten in die Materialvertiefungen bzw. Materialauslassungen führen im Extremfall zu platten- förmigen Schaltungsanordnungskörpern bzw. plattenförmi - gen Trägerelementen von Schaltungsanordnungskörpern, die frei von Vorsprüngen sind.
An dieser Stelle sei zur Klarstellung erwähnt, dass erfindungsgemäß unter dem Begriff Trägerelement bzw. Platine nicht nur in der Regel plattenförmige Aus- gestaltungen sondern jegliche Arten an räumlicher Ausgestaltung denkbar sind, wobei darüber hinaus insbesondere bei plattenförmigen Ausgestaltungen des Trägerelementes, also platinenartig ausgestaltet, nicht nur neben klassischen Multilayerstrukturen selbstverständlich und insbesondere auch einfache und in der Regel auf Kunststoffen basierende und keinen Schichtenaufbau aufweisende Trägerelemente zu verstehen sind, so dass im einfachsten Fall mittels beispielsweise und insbesondere Spritzgußtechnik hergestellte Kunststoffplatten, beispielsweise und insbesondere aus Polycarbonat , mit unter diesen Begriff fallen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn zumindest teilweise die Oberfläche des Trägerelementes angeraut ist, beispielsweise durch mechanisches Aufrauen, chemisches Ätzen oder aber durch die Herstellung als
solche, um somit die Haftfestigkeit sowohl des Leitpastenabschnittes aber auch der gesputterten Leitstrukturen zu erhöhen.
Schließlich ist es vorteilhaft, wenn mindestens ein Leuchtmittel in mindestens einer Materialvertiefung des Trägerelementes angeordnet ist, wobei im Betrieb zumindest ein überwiegender bis vollständiger Teil des vom Leuchtmittel ausgesandten Lichtes vor Austritt aus dem Trägerelement dieses zumindest teilweise durchläuft, um auf diese Art und Weise eine relativ elegante quasi in Bezug auf die vom Leuchtmittel direkt ausgesandten Lichtstrahlen indirekte Beleuchtung bereitzustellen .
Eine Verwendung des erfindungsgemäßen Schaltungs- anordnungskörpers als Leuchtmittel, insbesondere mittels LED, sei an dieser Stelle hervorgehoben, da ein erfindungsgemäßer Schaltungsanordnungskörper die oben erwähnten Vorteile je nach Ausgestaltung entsprechend innehat .
Die Erfindung wir anhand der nachfolgenden Figuren nicht beschränkend näher erläutert, wobei zeigen:
FIG. 1 skizzenhaft eine Querschnittsdarstellung einer ersten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Schaltungs- anordnungskörpers in Form einer Bauteilplatine, und
FIG. 2 skizzenhaft und in Querschnittsdarstellung eine zweite und zu der in Figur 1 gezeigten alternativen Ausführungsform;
FIG. 3 eine zur Figur 1 alternative Ausführungsform.
Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungskörpers in Form einer Bauteilplatine, wobei das Trägerelement 5 aus transparentem Polycarbonat besteht, wobei in zwei Materialvertiefungen 6 und einer Materialausnehmung 7 jeweils eine LED 2 form- und kraftschlüssig eingelassen ist. Die LEDs 2 sind jeweils mechanisch und elektrisch leitend kontaktiert mit per Siebdruck auf die Oberfläche des Trägerelementes 5 aufgebrachten Leitpastenabschnitten 3, so dass zwischen den drei LEDs 2 zwei Leitpastenabschnitte 3 als Ohmsche Widerstände fungieren und somit auch gleichzeitig diese Bauteile elektrisch leitend miteinander verbinden und darüber hinaus die beiden äußeren LEDs 2 jeweils mechanisch und elektrisch leitend verbunden sind mit elektrisch leitenden Leitstrukturen 4 in Form von aufgesputterten Kupferleitbahnen. Entsprechend angeschlossen werden die LEDs 2 kontrollierend über die Ohmschen Widerstände der Leitpastenabschnitte 3 bestromend zum Leuchten gebracht, so dass es sich bei dem hier gezeigten Schal - tungsanordnungskörper um ein Leuchtmittel handelt.
In Figur 2 entspricht der Aufbau letztlich dem in Figur 1 gezeigten, wobei lediglich im Unterschied zu dem in Figur 1 gezeigten Aufbau die LEDs 2 nicht eingelassen sind in Materialvertiefungen 6 bzw. einer Materialauslassung 7, sondern direkt aufappliziert worden sind (beispielsweise mittels eines Bestückungsautomaten) auf die vorher aufgebrachten Leitpastenabschnitte 3 , um somit dann eine entsprechend mechanische und elektrisch leitende Kontaktierung zu bewirken.
Figur 3 entspricht der in Figur 1 gezeigten ersten Ausführungsform mit dem Unterschied dahingehend, dass als Leuchtmittel die LED 2 derart angeordnet ist, dass diese im Betrieb ihr ausgesandtes Licht ausschließlich in das Material des Trägerelementes 5 aussendet, so dass das Licht das Trägerelement 5 zumindest teilweise durchläuft, um nach entsprechenden Reflektionen, Beugungen und anderen optischen Phänomenen dann das Material des Trägerelementes 5 zu verlassen, so dass auf diese Art und Weise quasi eine indirekte Art der Beleuchtung realisiert wird. Die Kontakte 1 der LED 2 sind unmittelbar mechanisch und elektrisch verbunden mit zwei Leitpastenabschnitten 3 und entsprechend ge- sputterten metallischen Leitstrukturen 4, so dass im Betrieb bestromend die LED 2 Licht emittiert in das Trägerelement 5, wobei die LED 2 in der Materialreduzierung der Materialvertiefung 6 angeordnet ist. Die Lichtstrahlen durchlaufen je nach Austrittswinkel unterschiedliche Wege, um dann das Trägerelement 5 zu verlassen. Mit Hilfe von Mikrostrukturen 8, beispielsweise in Form von linsen- oder prismenartigen Elementen, an der Oberfläche des Trägerelementes 5, können die jeweilig gewünschten optischen Effekte herbeigeführt bzw. verstärkt werden. Bis auf die Lichtaustrittsseite des Trägerelementes 5 ist dieses vollständig von einem Reflektor bzw. einer Reflektorschicht 9 umgeben, um die Lichtausbeute zu erhöhen.

Claims

Patentansprüche
1. Schaltungsanordnungskörper, mit einem Trägerelement (5) , und mindestens einem elektrischen oder elektronischen Bauteil (2) und mindestens einem eine Leitpaste aufweisenden und auf/oder in dem Trägerelement
(5) angebrachten Leitpastenabschnitt (3), wobei der Leitpastenabschnitt (3) unmittelbar mit Anschlußflächen
(1) des elektrischen oder elektronischen Bauteils (2) elektrisch leitend und mechanisch verbunden ist, wobei der Leitpastenabschnitt (3) in elektrischer Hinsicht als Ohmscher Widerstand fungiert, wobei
a) der Leitpastenabschnitt (3) mit einer sich auf dem Trägerelement befindenden elektrisch leitenden Leitstruktur unmittelbar elektrisch leitend und mechanisch verbunden ist,
und/oder
b) der Leitpastenabschnitt (3) unmittelbar mit Anschlußflächen eines anderen elektronischen oder elektrischen Bauteils elektrisch leitend und mechanisch verbunden ist.
2. Schaltungsanordnungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (5) plat- tenförmig ausgestaltet ist.
3. Schaltungsanordnungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem elektrischen oder elektronischen Bauteil (2) um ein Leuchtelement handelt.
4. Schaltungsanordnungskörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim Leuchtelement um ein Halbleiter-Leuchtelement (2) handelt.
5. Schaltungsanordnungskörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim Halbleiter- Leuchtelement (2) um eine LED (2) oder ein LED-DIE (2) handelt .
6. Schaltungsanordnungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Leitstruktur (4) eine Sputter-Leits- truktur (4) ist.
7. Schaltungsanordnungskörper nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sputter-Leitstruktur (4) metallischer Natur ist.
8. Schaltungsanordnungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sputter-Leitstruktur (4) mindestens zwei Schichten aufweist.
9. Schaltungsanordnungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitpaste frei von Metallpartikeln ist.
10. Schaltungsanordnungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitpaste auf Karbonbasis beruht oder transparent ist.
11. Schaltungsanordnungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (5) mindestens eine Materialvertiefung (6) und/oder mindestens eine Materialauslassung (7) auf- weist .
12. Schaltungsanordnungskorper nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische oder elektronische Bauteil (2) in der Materialvertiefung (6) oder in der Materialauslassung (7) angeordnet ist.
13. Schaltungsanordnungskorper nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitstruktur (4) zumindest teilweise in der Materialvertiefung (6) oder in der Materialauslassung (7) angeordnet ist .
14. Schaltungsanordnungskorper nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitpastenabschnitt (3) zumindest teilweise in der Materialvertiefung (6) oder in der Materialauslassung (7) angeordnet ist.
15. Schaltungsanordungskorper nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise die Oberfläche des Trägerelementes (5) angeraut ist .
16. Schaltungsanordnungskorper nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (5) transparent ist.
17. Schaltungsanordnungskorper nach einem der Ansprüche 3 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Leuchtmittel in mindestens einer Materialvertiefung (6) des Trägerelementes (5) angeordnet ist, wobei im Betrieb zumindest ein überwiegender bis vollständiger Teil des vom Leuchtmittel ausgesandten Lichtes vor Aus- tritt aus dem Trägerelement (5) dieses zumindest teilweise durchläuft.
18. Verwendung eines Schaltungsanordnungskorpers nach einem der Ansprüche 3 bis 17 als Leuchtmittel.
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