DE10025449A1

DE10025449A1 - Befestigungsleisten für SMD-Komponenten

Info

Publication number: DE10025449A1
Application number: DE10025449A
Authority: DE
Inventors: Simon Bluemel
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2000-05-23
Filing date: 2000-05-23
Publication date: 2001-12-13
Anticipated expiration: 2020-05-24
Also published as: DE10025449C2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsleiste für SMD-Komponenten (Surface Mounted Devices). Die SMD-Komponenten (4) werden in die Befestigungsleiste eingesetzt, wo sie von jeweils zwei Befestigungselementen (1) gehalten werden. Die Befestigungselemente (1), die zumindest teilweise elektrisch leitfähig sind, sind durch ein Verbindungselement (2) miteinander verbunden. Die Befestigungselemente (1) weisen Rastelemente (3) auf, so daß eingesetzte SMD-Komponenten (4) im eingesetzten Zustand verrasten. Kontaktelemente der SMD-Komponenten bilden so einen elektrischen Kontakt mit elektrisch leitfähigen Flächen der Befestigungselemente (1). Durch die Anordnung mehrerer Komponenten in der Befestigungsleiste kann ein Strompfad hergestellt werden. Dazu ist es vorteilhaft, wenn die Befestigungselemente (1) in zwei Reihen zueinander versetzt angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsleiste für SMD-Kompo nenten, insbesondere für SMD-Leuchtdioden.

In vielen Anwendungsfällen müssen Informationen optisch dar gestellt werden. Dabei genügt es oftmals, eine reine Ja/Nein- Information darzustellen. Eine einfache Möglichkeit hierzu bieten Leuchtdioden. Aus Gründen der Ausfallsicherheit oder der besseren Sichtbarkeit werden oft mehrere Leuchtdioden zu sammengeschaltet.

Hierzu ist es bekannt, sogenannte LED-Zeilen einzusetzen. Bei LED-Zeilen sind mehrere Leuchtdioden in einem Gehäuse inte griert. Für jede dieser Leuchtdioden erstrecken sich die An schlußstifte durch den Gehäuseboden, so daß die LED-Zeile auf einer Platine befestigt und angeschlossen werden kann. Je nach vorgesehener Leuchtdioden-Anordnung wird ein separates Platinenlayout zur Ansteuerung der Leuchtdioden benötigt. Au ßerdem ist ein zusätzlicher Lötvorgang notwendig, was eine solche Anordnung relativ teuer macht. Außerdem werden bei der Bestückung von Leiterplatten zunehmend sogenannte SMD-Kompo nenten (surface mounted devices) bevorzugt, da sie sich in vielen Fällen bei der Bestückung mit Automaten einfacher ver arbeiten lassen. Eine Verwendung von SMD-Leuchtdioden mit den bekannten Gehäusen für LED-Zeilen ist jedoch nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung anzuge ben, mit der SMD-Komponenten in einer Befestigungsleiste ver wendet werden können und gleichzeitig eine elektrische Ver bindung zwischen den SMD-Komponenten hergestellt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Befestigungs leiste für SMD-Komponenten gelöst mit einem isolierenden Ver bindungselement, durch das Befestigungselemente mechanisch miteinander verbunden sind, Rastelementen an den Befesti gungselementen zur Verrastung mit zwischen zwei Befestigungs elementen aufgenommenen SMD-Komponenten, wobei die Befesti gungselemente zumindest abschnittsweise elektrisch leitfähig sind, so daß Kontaktflächen gebildet sind und in einer Rast position eine elektrische Verbindung zwischen Kontaktelemen ten der SMD-Komponenten und jeweils einem Befestigungselement besteht.

In die erfindungsgemäßen Befestigungsleisten können SMD-Kom ponenten, insbesondere Leuchtdioden, also einfach eingesetzt werden. In der aufgenommenen Positionen verrasten die An schlüsse der SMD-Komponenten mit den dafür vorgesehenen Rast elementen an den Befestigungselementen und bilden dort einen elektrischen Kontaktpunkt. Die Befestigungsleiste ist für verschiedene SMD-Komponenten geeignet, neben Leuchtdioden beispielsweise auch für SMD-Widerstände.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Befestigungs elemente so angeordnet, daß durch das Einsetzen von SMD-Kom ponenten ein Strompfad entsteht. Auf diese Weise können meh rere Leuchtdioden sowohl in Reihe als auch parallel geschal tet werden. Zur flexibleren Gestaltung der Verbindung sind Brückenelemente einsetzbar, die anstatt einer SMD-Komponente verwendet werden.

Eine einfache Gestaltung der Rastelemente ist durch die Ver wendung von Rastnasen gegeben. Vorteilhafte optische Eigen schaften bei Verwendung von SMD-Leuchtdioden ergeben sich, wenn Flächen der Befestigungselemente in Abstrahlrichtung der SMD-Leuchtdioden als Reflektor geformt sind. Für die Bildung eines Strompfades erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Befestigungselemente jeweils voneinander isoliert in zwei Reihen versetzt angeordnet sind.

Zur sicheren Kontaktgebung ist es von Vorteil, wenn auf die SMD-Komponenten eine Kraft von dem Verbindungselement oder einem der Befestigungselemente derart ausgeübt wird, daß die elektrischen Kontaktelemente der SMD-Komponenten und die Kon taktflächen der Befestigungselemente aufeinander gedrückt werden.

Dies kann durch elastische Materialeigenschaften oder aber durch spezielle Federelemente geschehen.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spieles näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge mäßen Befestigungsleiste,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Befestigungsleiste von Fig. 1 in einer ersten Bestückungsvariante,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Befestigungsleiste von Fig. 1 in einer zweiten Bestückungsvariante,

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Befestigungsleiste von Fig. 1 im bestückten Zustand,

Fig. 5 die Befestigungsleiste von Fig. 1 in einem Quer schnitt mit einer Abdeckung,

Fig. 6 eine Befestigungsleiste gemäß der Fig. 5 mit einer Ausgestaltung der Abdeckung als Linse,

Fig. 7 eine Befestigungsklemme zur Verwendung mit einer Befestigungsleiste,

Fig. 8 der Einsatz der Befestigungsklemme von Fig. 7 mit einer Befestigungsleiste, und

Fig. 9 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsge mäßen Befestigungsleiste.

Die Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfin dungsgemäßen Befestigungsleiste. In zwei parallelen Reihen ist eine Vielzahl von Befestigungselementen 1 angeordnet. Die einzelnen Befestigungselemente 1 sind durch ein Verbindungs element 2 miteinander verbunden. Das Verbindungselement 2 be steht aus einem isolierenden Material, so daß die Verbindung rein mechanisch ist, während die Befestigungselemente 1 elek trisch voneinander isoliert sind. SMD-Komponenten, die zwi schen jeweils zwei Befestigungselementen 1 aufgenommen werden sollen, werden zwischen den Befestigungselementen 1 gehalten und sind dort verrastet. Dies geschieht durch Rastnasen 3, die an jedes Befestigungselement 1 angeformt sind. Der Sinn der versetzten Anordnung der Befestigungselemente ist anhand der Fig. 2 beschrieben. Die Funktionsweise der Verrastung folgt in der Beschreibung zu der Fig. 4.

Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Befestigungsleiste von Fig. 1, wobei in der gezeigten schematischen Darstellung SMD-Leuchtdioden 4 eingesetzt sind. Die Lage der Dioden-Sym bole zeigt die Lage der Kathode und Anode der jeweiligen Diode 4 an. An den beiden längsseitigen Enden der Befesti gungsleiste sind Anschlußkabel 5 zwischen jeweils zwei Befe stigungselementen 1 eingesetzt. Die Anschlußkabel bestehen im Anschlußbereich aus einem leitfähigen Abschnitt 6 und einem nicht leitfähigen Abschnitt 7. Der elektrische Kontakt zwi schen dem Anschlußkabel 5 besteht also nur zwischen dem Kabel und einem der Befestigungselemente 1. Die Dioden 4 sind nun so in die Befestigungsleiste eingesetzt, daß ein geschlosse ner Strompfad zwischen den beiden Anschlußkabeln 5 entsteht. Je nachdem, wie die Leuchtdioden 4 eingesetzt sind, ist eine Serienschaltung herstellbar, wie im Bestückungsbeispiel von der Fig. 2, oder aber einer Parallelschaltung, wie in dem Bestückungsbeispiel von Fig. 3.

Um eine parallele Schaltung der Leuchtdioden bei Verwendung der gleichen Befestigungsleiste zu erreichen, müssen zusätz liche Brückenelemente 8, 9, 10 und 11 eingesetzt werden. Die Brückenelemente sind teilweise vollständig elektrisch lei tend, wie bei dem Brückenelement 11, so daß eine Verbindung zwischen gegenüberliegenden Befestigungselementen 1 herstell bar ist. Diese Brückenelemente werden eingesetzt wie normale SMD-Komponenten. Darüber hinaus gibt es Brückenelemente 8, die nur teilweise elektrisch leitfähig sind und einen elek trischen Kontakt zwischen nebeneinanderliegenden Befesti gungselementen herstellen. Sie werden ebenfalls eingesetzt wie normale SMD-Komponenten. Ein dritter Typ von Brückenele menten 9 stellt ebenfalls einen Kontakt zwischen nebeneinan derliegenden Befestigungselementen 1 her, wird jedoch von au ßen auf die Befestigungselemente 1 aufgesetzt. Auch in dem "Verdrahtungsbeispiel" von Fig. 3 wird der elektrische Strompfad nur durch Leuchtdioden und einsetzbare Brückenele mente hergestellt. Eine zusätzliche Verdrahtung auf einer Leiterplatte ist nicht notwendig. Wie anhand der Fig. 2 und 3 gezeigt, kann mit demselben Typ einer Befestigungslei ste sowohl eine Serienschaltung als auch eine Parallelschal tung von Leuchtdioden realisiert werden. Natürlich ist die Erfindung nicht auf die Verwendung von Leuchtdioden be schränkt, sondern es können ebenso beispielsweise Widerstände oder Kondensatoren eingesetzt werden.

Die Fig. 4 zeigt einen Querschnitt einer Befestigungsleiste mit einer aufgenommenen SMD-Leuchtdiode 4. Das Verbindungs element 2 kann in einfacher Weise dadurch realisiert werden, daß die Befestigungselemente 1 mit Kunststoff umspritzt wer den. Die Befestigungselemente 1 selber sind vorzugsweise ebenfalls in einem Kunststoffspritzgießverfahren hergestellt. Durch Verwendung eines Mehrkomponenten-Spritzgießverfahrens sind die Befestigungselemente 1 so hergestellt, daß sie teil weise elektrisch leitfähig sind. Zur Erhöhung der Leitfähig keit kann auf diese Bereiche eine nachträgliche Metallisierung aufgebracht werden. Ebenfalls ist natürlich möglich, die Befestigungselemente 1 aus Metall zu fertigen.

Um eine einfache Befestigungsmöglichkeit für die Befesti gungsleiste herzustellen, ist das Verbindungselement 2 T-för mig verbreitert, so daß Befestigungsbohrungen 12 vorgesehen werden können, durch die eine Befestigungsschraube oder ein Befestigungsniet durchgeführt werden kann.

Eine Leuchtdiode 4 wird nun von oben in Richtung des Pfeiles 13 zwischen die Befestigungselemente 1 eingeführt. Die An schlußbeinchen 14 sind breiter als das Gehäuse 19 der Leucht diode 4. Der Abstand der Rastnasen 3 der Befestigungselemente 1 voneinander ist jedoch so vorgesehen, daß lediglich der Raum zur Ausnahme des Gehäuses 19 der Leuchtdiode 4 vorhanden ist. Die Anschlußbeinchen 14 pressen daher beim Einführen der Leuchtdiode 4 die Befestigungselemente 1 auseinander und ver rasten, nachdem die Leuchtdiode 4 weit genug eingeführt ist, hinter den Rastnasen 3 der Befestigungselemente 1. Die Befe stigungselemente 1 sind in den Bereichen, in denen sie die Anschlußbeinchen einer aufgenommenen Leuchtdiode 4 berühren, elektrisch leitend. Zur Verbesserung der Kontaktsicherheit kann das Verbindungselement 2 in der Mitte zwischen den Befe stigungselementen 1 in Richtung des Gehäuses 19 der Leucht diode 4 mit elastischen Materialeigenschaften ausgestattet sein, so daß die Leuchtdiode 4 mit den Anschlußbeinchen 14 gegen die Befestigungsnasen 3 gedrückt wird. Alternativ oder zusätzlich können Federelemente 20 vorgesehen sein, die die selbe Aufgabe erfüllen.

In der Darstellung von Fig. 5 ist die Befestigungsleiste ge mäß der Fig. 4 durch eine Abdeckung 15 aus transparentem Ma terial ergänzt. Dadurch ist ein Schutz für die Leuchtdioden gegeben, oder aber es kann das optische Erscheinungsbild der Befestigungsleiste in beispielsweise einer Anzeigentafel ver bessert werden.

In der Fig. 6 ist die Abdeckung als optisches Element 16 ausgeführt, um so eine Bündelung oder Streuung des Lichtes der Leuchtdiode zu ermöglichen. Eine alternative Befesti gungsmöglichkeit für die Befestigungsleiste ist durch die Verwendung von Befestigungsklemmen 17 gemäß der Fig. 7 gege ben. Die Befestigungsleiste wird dabei zwischen die Schenkel der U-förmigen Befestigungsklemme 17 eingesetzt, wie in der Fig. 8 dargestellt ist. Wenn die Befestigungsklemme 17 ganz- der teilweise elektrisch leitfähig ist, kann damit automa tisch ein Brückene- oder Anschlußelement realisiert werden.

Die Fig. 9 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Befesti gungsleiste mit einer alternativen Möglichkeit der Verra stung. Befestigungselemente 21 sind mit federnden Eigenschaf ten versehen. Bei Einsetzen einer nicht dargestellten Leucht diode werden die Befestigungselemente 21 leicht auseinander gebogen, bei weiteren Einschieben verrasten die Anschlußbein chen der Leuchtdioden 4 zwischen den Befestigungselementen 21, wobei die Anschlußbeinchen der Leuchtdioden in den Rastöffnungen 18 aufgenommen sind.

Im Gegensatz zu der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Aus führungsform sind hier die Befestigungselemente 21 nicht ver setzt angeordnet. Eine Verbindung zwischen eingesetzten SMD- Komponenten erfolgt durch zusätzliche Brückenelemente. An ei nem Befestigungselement 21 können aber auch mehrere Rastöff nungen 18 vorgesehen werden, so daß SMD-Komponenten übergrei fend über mehrere Befestigungselemente 21 eingesetzt werden können und dadurch elektrische Verbindungen entstehen.

Claims

1. Befestigungsleiste für SMD-Komponenten, insbesondere für SMD-Leuchtdioden, mit
einem isolierenden Verbindungselement (2), durch das Befe stigungselemente (1; 21) mechanisch miteinander verbunden sind,
Rastelementen (3; 18) an den Befestigungselementen (1; 21) zur Verrastung mit zwischen zwei Befestigungselementen (1; 21) aufgenommenen SMD-Komponenten,
wobei die Befestigungselemente (1; 21) zumindest abschnitt weise elektrisch leitfähig sind, so daß Kontaktflächen gebil det sind und in einer Rastposition eine elektrische Verbin dung zwischen Kontaktelementen (14) der SMD-Komponenten und jeweils einem Befestigungselement (1; 21) besteht.

2. Befestigungsleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (1) jeweils voneinander isoliert in zwei Reihen versetzt derart angeordnet sind, daß durch Auf nahme von SMD-Komponenten (4) oder Brückenelementen (8, 9, 10, 11) ein Strompfad herstellbar ist.

3. Befestigungsleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die SMD-Komponenten Leuchtdioden (4) sind.

4. Befestigungsleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastelemente Rastnasen (3) sind.

5. Befestigungsleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastelemente Rastöffnungen (18) sind.

6. Befestigungsleiste nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente in Abstrahlrichtung der SMD-Leucht dioden eine schräg oder gewölbt ausgestaltete Fläche (22) aufweisen, so daß sich eine Reflektoranordnung ergibt.

7. Befestigungsleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (2) zumindestens auf der Seite der aufgenommenen SMD-Komponenten (4) elastische Eigenschaften aufweist, so daß die Kontaktelemente (14) aufgenommener SMD- Komponenten (4) gegen die Kontaktflächen der Befestigungsele mente (1; 21) gedrückt werden.

8. Befestigungsleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (2) auf der Seite aufgenommener SMD- Komponenten (4) Federelemente (20) aufweist, so daß die Kon taktelemente (14) aufgenommener SMD-Komponenten (4) gegen die Kontaktflächen der Befestigungselemente (1) gedrückt werden.

9. Befestigungsleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Verbindung zwischen gegenüber- oder neben einanderliegenden Befestigungselementen (1; 21) durch aufge nommene Brückenelemente (8, 9, 10, 11) herstellbar ist.

10. Befestigungsleiste nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (1; 21) Kunststoffspritzgießteile sind.