Brevet FR2966286A1 — publié le 20120420

COMPOSANT POUR DIODES ELECTROLUMINESCENTES, NOTAMMENT DE PUISSANCE DOMAINE DE L'INVENTION L'invention concerne le domaine général des diodes électroluminescentes, (DEL ou acronyme anglo-saxon « LED »), plus particulièrement les LEDs de puissance classiquement mises en oeuvre dans les luminaires et autres dispositifs d'éclairage. 10 ÉTAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE Les LEDs, notamment de puissance, sont de plus en plus couramment utilisées dans le cadre de l'éclairage. Elles sont alimentées par une alimentation redressée et sont montées sur des circuits imprimés acheminant ainsi l'alimentation à leur niveau. 15 Cependant, en raison de la puissance thermique qu'elles dégagent, il est impératif de prévoir des moyens de dissipation de la chaleur ainsi générée, faute de quoi on aboutit rapidement à la détérioration du composant. Ainsi donc, les circuits imprimés en question constituent une barrière, notamment 20 thermique, entre la ou les LEDs et le dispositif de dissipation de chaleur auquel de tels circuits sont généralement associés. Afin de réduire la barrière thermique ainsi générée, il s'avère donc nécessaire de mettre en oeuvre des circuits imprimés spécifiques, particulièrement performants du point de vue de la dissipation thermique. De tels circuits sont typiquement réalisés en aluminium revêtu de céramique ou d' époxy, voire 25 en support métallique isolé, dont les coûts de fabrication et de revient grèvent de manière significative l'intérêt de l'utilisation de tels composants. Ces coûts sont en outre exacerbés par le fait que les circuits imprimés en question, non seulement reçoivent la ou les LEDs, mais également les autres composants du produit 30 final, tels que notamment le redresseur de l'alimentation, les dispositifs de régulation du courant d'alimentation des LEDs, etc ..., de sorte que la surface desdits circuits est relativement importante par rapport à celle effectivement nécessaire à la nature particulière des LEDs. 35 L'invention propose une solution avantageuse en terme économique, permettant ainsi de surmonter ces inconvénients. EXPOSE DE L'INVENTION Elle vise tout d'abord un composant élémentaire ou unitaire pour diode électroluminescente, notamment de puissance, constitué d'une diode électroluminescente en tant que telle, montée sur un circuit imprimé spécifique de type support métallique isolé (SMI) de dimensions sensiblement correspondantes à celles de la diode électroluminescente, et dont l'épaisseur correspond à l'épaisseur d'un circuit imprimé standard, mis en oeuvre pour recevoir les autres composants. l0 L'invention vise également un composant électronique comprenant une ou une pluralité de diodes électroluminescentes, notamment de puissance, constitué d'un circuit imprimé standard, simple ou double face, percé d'orifices traversants dont les dimensions correspondent sensiblement à celles des composants élémentaires ou unitaires du type précité, et apte à recevoir ainsi lesdits composants unitaires, le circuit 15 imprimé étant monté sur un dissipateur d'énergie thermique au niveau duquel sont collés lesdits composants élémentaires ou unitaires au moyen d'une colle bonne conductrice de chaleur. En d'autres termes, l'invention consiste à réaliser un circuit imprimé spécifique pour 20 chacune des diodes électroluminescentes mises en oeuvre et à ménager, au sein d'un circuit imprimé standard, des orifices de dimensions correspondantes, de telle sorte à ainsi réduire significativement la surface du circuit imprimé spécifique et donc cher, tout en assurant une bonne dissipation de l'énergie thermique générée par lesdites diodes électroluminescentes. 25 Selon l'invention, les LED sont munies ou non de pattes extérieures de soudage. Si elles en sont munies, lesdites pattes sont ensuite soudées sur les pistes conductrices ménagées classiquement sur le circuit imprimé standard. Si elles en sont dépourvues, on munit ledit composant unitaire de pads ou plots de liaison qui servent, après mise en 30 place desdits composants unitaires au niveau du circuit imprimé standard, à souder des liaisons ou des fils pour assurer la conduction électrique entre la LED et les autres composants du produit via les pistes conductrices précitées. 2 20 EXPOSE DES FIGURES La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent, ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent, donnés à titre indicatif et 5 non limitatif, à l'appui des figures annexées. La figure 1 est une vue schématique du dessus d'un composant unitaire conforme à l'invention mis en place au sein d'un circuit imprimé, dont la figure 2 est une vue en section. 10 La figure 3a est une vue schématique de dessus d'une première forme de réalisation du composant unitaire de l'invention, dont la figure 3b est une vue en section. La figure 4a est une vue schématique de dessus d'une autre forme de réalisation du composant unitaire de l'invention, dont la figure 4b est une vue en section. La figure 5 illustre la répartition de composants unitaires de l'invention au sein d'un 15 circuit imprimé dans le cadre d'un luminaire. La figure 6 illustre la mise en oeuvre d'un composant unitaire de l'invention dans le cadre d'une liseuse. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION On a donc représenté, en relation avec la figure 1, une vue de dessus du principe de l'invention. Fondamentalement, il s'agit d'un circuit imprimé (1) de facture standard, en l'espèce un circuit simple, constitué de résine époxy revêtue de pistes conductrices, par exemple réalisées en or. 25 On a également matérialisé, au sein de ce circuit imprimé, un composant unitaire ou élémentaire (2, 10) conforme à l'invention, recevant une diode électroluminescente de puissance (3). 30 La figure 2 représente une vue en section permettant de mieux illustrer l'invention. Notamment, le composant unitaire (2, 10) recevant la diode électroluminescente de puissance (3) est constitué d'un circuit imprimé spécifique (4). Ce dernier est constitué d'une surface métallique en aluminium revêtu de céramique ou d'époxy, sur laquelle est rapportée la diode proprement dite. 3 35 Le circuit imprimé standard (1) est rapporté par tout moyen (collage ou fixé mécaniquement) sur un organe de dissipation de chaleur (7), typiquement constitué d'un radiateur. Corollairement, le ou les composants unitaires (2, 10) sont reçus chacun dans un orifice traversant (11) ménagé au sein du circuit imprimé standard (1), et sont fixés directement sur l'organe dissipateur de chaleur (7) au moyen d'une couche de colle conductrice thermique (5), telle que par exemple commercialisée sous la dénomination « LOCTITE 518 ». Ce faisant, le composant unitaire muni de sa diode électroluminescente de puissance, dispose d'un moyen efficace pour évacuer la chaleur générée par la diode lorsqu'elle est sous tension. Selon une première forme de réalisation de l'invention, la diode est munie de pattes extérieures de soudage (8), soudées directement sur les pistes conductrices dont est muni le circuit imprimé standard, après mise en place du composant unitaire correspondant sur le dissipateur. Selon une version alternative représentée à droite sur les figures 1 et 2 et en figure 4, la diode ne comporte pas de patte extérieure de soudage. En revanche, le composant unitaire (10) est muni de pads ou plots de liaison (9) qui, une fois le composant unitaire correspondant en place, reçoit des liaisons électriques avec les pistes conductrices du circuit imprimé standard, rapportées par soudure. Les figures 5 et 6 illustrent des modes d'application de l'invention. Au sein de la figure 5, on a ainsi représenté un luminaire constitué d'un circuit imprimé standard recevant onze composants unitaires munis chacun de leur diode électroluminescente de puissance, et conforme à l'invention. On observe la surface relativement importante du circuit imprimé standard comparativement à celle des composants unitaires de l'invention, dont le nombre peut être multiplié sans obérer de manière significative le coût de réalisation du produit fini. La figure 6 illustre quant à elle une liseuse, constituée d'un circuit imprimé standard muni d'un seul composant unitaire de l'invention. REVENDICATIONS1. Composant élémentaire ou unitaire (2, 10) pour diode électroluminescente, notamment de puissance, comprenant une diode électroluminescente en tant que telle (3), caractérisé en ce que la diode électroluminescente est montée sur un circuit imprimé spécifique (4) de type support métallique isolé (SMI) de dimensions sensiblement correspondantes à celles de la diode électroluminescente, et dont l'épaisseur correspond à l'épaisseur d'un circuit imprimé standard, mis en oeuvre pour recevoir les autres composants. lo 2. Composant élémentaire ou unitaire (2, 10) pour diode électroluminescente, notamment de puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce que la diode électroluminescente (3) est munie de pattes extérieures de soudage (8), destinées, une fois le composant intégré dans un circuit imprimé standard, à être soudées sur 15 les pistes conductrices dudit circuit. 3. Composant élémentaire ou unitaire (2, 10) pour diode électroluminescente, notamment de puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit imprimé spécifique (4) est muni de pads ou plots de liaison, destinés, après mise 20 en place dudit composant unitaire au niveau du circuit imprimé standard, à souder des liaisons ou des fils pour assurer la conduction électrique entre la diode électroluminescente (3) et les pistes conductrices dudit circuit imprimé standard. 4. Composant électronique comprenant une ou une pluralité de diodes 25 électroluminescentes (3), notamment de puissance, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un circuit imprimé standard (1), simple ou double face, percé d'orifices traversants (11), dont les dimensions correspondent sensiblement à celles des composants élémentaires ou unitaires (2, 10) selon l'une des revendications 1 à 3, et aptes à recevoir ainsi lesdits composants unitaires, le 30 circuit imprimé étant monté sur un organe dissipateur d'énergie thermique (7) au niveau duquel sont collés lesdits composants élémentaires ou unitaires (2, 10) au moyen d'une colle bonne conductrice de chaleur (5).