Zhaga-konforme Platinenlösungen für LED-Module

Häusermann, österreichischer Leiterplattenhersteller, präsentiert auf der Weltleitmesse electronica 2012 vom 13. bis 16. November 2012 in Halle B1, Stand 539 seine Leiterplattentechnik HSMtec. Mit HSMtec vereinfacht sich künftig die Entwicklung von Zhaga-konformen LED-Modulen. Integrierte, massive Kupferelemente sorgen für effizientes Wärmemanagement der LED-Leiterplatten, gleichzeitig lassen sich mit HSMtec LED und Steuerungselektronik auf einer Platine unterbringen.

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Die neue Leiterplattentechnik HSMtec ist für engste Platzverhältnisse ausgelegt [Bild: Häusermann GmbH]

Dadurch eignet sich diese Technologie insbesondere für LED-Arrays. Zudem ist sie auch für High-Power- und Ultra-High-Power-LEDs sehr gut geeignet. Für Lichtplaner und Lichtdesigner ergeben sich mit HSMtec vielseitige Lösungen für die Realisierung innovativer und Zhaga-zertifizierter LED-Leuchten.

Die Zhaga-Standardisierung von LED-Modulen soll den Erfolg und die Akzeptanz der LED-Beleuchtungstechnik vorantreiben. Standardisierte LED-Module sollen Endverbrauchern eine herstellerunabhängige Austauschbarkeit gewährleisten. Um dies rasch in die Tat umzusetzen, haben sich derzeit 170 Unternehmen der Lichtbranche im so genannten ‚Zhaga-Konsortium‘ (www.zhagastandard.org) zusammengeschlossen. Innerhalb des Zhaga-Konsortiums werden bestimmte Schnittstellen-Spezifikationen für so genannte „LED Light Engines“ (LED-Module und Vorschaltgerät) standardisiert. Die Zhaga-Spezifikationen sollen für Vereinheitlichung, Planungssicherheit und Klarheit sorgen und eine stabile Designplattform für Leuchtmittelhersteller und Designer sicherstellen.

Hinter diesen Standardisierungsbestrebungen verbergen sich jedoch enorme Herausforderungen an die Leiterplattenhersteller und auch Leuchtenentwickler. Standards sind für LED-Module mit und ohne Treiber definiert, genauso wie für die Abmessungen, also den Außendurchmesser und die Höhe des Moduls. Die verfügbare Lichtauskopplungsfläche einer typischen Spot Light Engine à la Zhaga mit 13,5 bis max. 26 mm im Durchmesser fordert ein sehr effizientes Wärmemanagement aufgrund der hohen Leistungsdichte. Andererseits muss ein LED-Modul mit integriertem Treiber die Eingangsspannung von 230 V beherrschen und überdies für eine normgerechte elektrische Spannungsfestigkeit und galvanische Trennung sorgen. Da bleibt nur wenig Platz für die Elektronik oder gar um mehrere Leiterplatten für das LED-Segment und die Ansteuerungstechnik in einem Sockel unterzubringen.

HSMtec kann auch hierbei sein Potential ausspielen. Nur dort, wo tatsächlich Wärme durch die Leiterplatte abgeführt werden soll, wird das massive Kupfer – sei es als Profil oder in Drahtform – in die Leiterplatte integriert. Die Verwendung hochentwickelter Leiterplatten auf FR4- und Kupferbasis mit partiell eingebetteten Kupferteilen erlaubt es, ein hochleistungsfähiges Wärmemanagement in Kombination mit komplexer Steuerungselektronik sowie Sensoren auf der gleichen Leiterplatte unkompliziert miteinander zu kombinieren. Für FR4-Leiterplatten ist dies ohne größeren Mehraufwand oder zusätzliche Kosten möglich. Denn mit HSMtec lassen sich feinste Strukturen, die für die Steuerelektronik notwendig sind, einfach auf der gleichen Lage wie die Kupferelemente realisieren. Hierzu sind keine zusätzlichen Softwaretools für das Design nötig. Thermische Stresstests von Osram Opto Semiconductor bestätigen die hohe Zuverlässigkeit von HSMtec-Platinen auf Kupfer- und FR4-Basis. Die positiven Ergebnisse waren mit ein Grund, in das prestigeträchtige Netzwerk „LED Light for you“ von Osram Opto Semiconductor aufgenommen zu werden.

Besuchen Sie Häusermann GmbH auf der electronica 2012: Halle B1, Stand 539.