用于构建LED发光模块的方法技术

技术编号:12204563 阅读:49 留言:0更新日期:2015-10-14 18:06
本发明专利技术涉及一种用于构建LED发光模块的方法,所述LED发光模块具有电路板(10)和至少一个光学元件(12、12’),在所述电路板上接纳至少一个LED发光器件(11),能通过LED发光器件产生的光能够射入所述光学元件中,光学元件具有接纳销(13),在电路板(10)中引入多个孔(14),从而光学元件通过将接纳销插入所述孔中而设置在电路板上,该方法至少具有以下步骤:将至少一个LED发光器件设置(100)在电路板的安装表面(15)上,测量(110)LED发光器件在电路板的安装表面的平面中的位置,在电路板中制造(120)孔(14),所述孔的位置取决于LED发光器件在安装表面(15)的平面中测得的位置,以及,通过将接纳销插入所述孔中而将光学元件设置在电路板上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于构建LED (发光二极管)发光模块的方法,所述LED发光模块具有电路板,在所述电路板上接纳至少一个LED发光器件,所述LED发光模块还具有至少一个光学元件,能通过所述LED发光器件产生的光能够射入所述光学元件中,所述光学元件具有接纳销,并且在所述电路板中引入多个孔,从而光学元件通过将接纳销插入所述孔中而设置在电路板上。LED发光模块这里是指所有这样的结构单元,所述结构单元确定为用于发出光并且所述结构单元优选能够安装到用于机动车辆的前照灯的壳体中。这里所述LED发光模块作为发光器件包括LED发光器件,即半导体发光器件,LED发光模块可以具有一个或多个LED发光器件。这里,电路板是指所有特别是面式地延伸的物体,LED发光器件能够设置在所述物体上并能够在所述物体上电动地工作。因此,电路板可以包括任意形式的电路载体技术,例如MS技术、FPC(柔性印刷电路)技术、铝基的FPC电路板、直接覆铜板(DirectCopper Bonding),即所谓的DCB,基于厚膜技术的载体以及类似技术。
技术介绍
DE 10 2007 034 123 Al给出一种用于构建LED发光模块的方法,并且设有电路板,在所述电路板上接纳LED发光器件,并且还给出一种附加透镜形式的光学元件,所述光学元件具有销轴形式的接纳部段,通过所述接纳部段,所述光学元件被接纳在通过冷却体构成的接纳体上。这里,销轴在导入相应配设的在冷却体中引入的凹口中之后发生塑性变形,由此,在光学元件和接纳体之间构成形锁合的连接。光学元件的设置在将LED发光器件设置在电路板上之后进行,所述电路板又设置在冷却体上。如果附加透镜与冷却体连接,则不存在这样的可能性,即事后使光学元件在横向于销轴延伸方向的平面内定向。结果是,出现LED发光器件相对于光学元件的错误位置,并且该错误位置的原因特别是在于LED发光器件在电路板的安装表面上的SMD安装。设计成SMD构件的LED发光器件焊接在电路板的安装表面上,由此可能形成误差,所述误差导致LED发光器件相对于光学元件的错误位置,所述光学元件在不可改变的、刚性的位置中设置在冷却体上。特别是在电路板的延伸平面中可能出现另外的误差,例如由于电路板与冷却体之间的连接出现的误差。最后,还会造成光行差,这始终是应该避免的。DE 10 2009 049 016 Al给出LED发光模块的另一种结构,附加光学装置形式的光学元件固定在电路板上,这里也设有固定销,所述固定销被引导通过电路板中的凹口。替代在先已知的将固定销铆接在电路板的后侧,这里建议,通过板元件实现板元件的板边缘在固定销的外周面中卡接(Verkrallung)。在LED发光模块的这种结构中,也不能相对于容纳在电路板上的LED发光器件调整附加光学装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,改进用于构建LED发光模块的方法,所述方法实现了电路板上的LED发光器件相对于至少一个光学元件高的位置精度。由根据权利要求1的前序部分所述的用于构建LED发光模块的方法出发,与特征部分的特征相结合来实现所述目的。本专利技术有利的改进方案在各从属权利要求中给出。根据本专利技术的方法至少包括以下步骤:将至少一个LED发光器件设置在电路板的安装表面上,测量LED发光器件在电路板的安装表面中的位置,在电路板中制造孔,所述孔具有这样的位置,所述位置取决于在安装表面的平面中测得的LED发光器件的位置,以及,通过将接纳销插入所述孔中而将光学元件设置在电路板上。通过根据本专利技术的方法特征实现了这样的优点,光学元件能相对于LED发光器件与所出现的误差无关地非常精确地对齐。当事先将LED发光器件设置在电路板上时,可能出现LED发光器件在安装表面的平面中的位置的误差,由此,除了其他误差以外,所述误差特别是可以检测的,并且根据LED发光器件在安装表面的平面中事实的实际位置例如可以给每个LED发光器件制造两个孔。在LED发光器件的位置的测量过程和一个或多个孔的制造步骤之间,可以执行运算操作,以便例如将用于制造孔的工具调整到LED发光器件的实际位置。例如可以通过LED发光器件的实际位置限定一个基准位置,基于所述基准位置可以制造例如两个孔。在电路板中制造孔有利地可以通过切削加工、特别是通过铣削加工或通过钻孔加工来实现。另外有利的是,LED发光器件可以具有光射出面,其中,在光射出面上进行LED发光器件在安装表面的平面中的位置测量。例如已知这样的LED发光器件,所述LED发光器件具有仅为Immxlmm的光射出面,从而由于在电路板的安装表面上的焊接过程导致的LED发光器件在安装平面中相对于光学元件的只有0.5mm的位置偏差就会对LED发光模块的功能造成明显的影响。例如光学元件可以具有焦点,该焦点应尽可能居中地位于光射出面中。如果例如LED发光器件相对于光学元件沿X方向以及沿垂直于X方向的Y方向分别以光射出面的尺寸的50%出现偏差,则光射出面只有四分之一仍处于光学元件的焦点中。LED发光器件可以构造成SMD构件(表面安装器件(surface mounted device)),所述SMD构件例如以回流法焊接在电路板的安装表面上。在所述方法期间,LED发光器件在其位置上可能发生移动,从而在焊料冷却时形成的LED位置可能不允许地大地偏离其理论位置。根据所述方法的一个有利的实施形式,位置测量可以通过光学测量装置,特别是通过照相机来执行。位置测量的方法步骤相对于LED发光器件特别是无接触地进行,并且特别是可以检测光射出面在安装表面中的位置。当应在电路板上接纳多个LED发光器件时,也可以使用所述用于构建LED发光模块的方法。此时可以按照预先规定的光学技术上的权重(Gewichtung)测量一个LED发光器件在X-Y平面中和/或在高度位置中的位置。例如发光模块可以具有一个中央的LED发光器件,在该LED发光器件上进行位置检测。在误差补偿中,特别是具有光学技术上的关键功能的LED发光器件可以是优选的。另外有利的是,设有抽吸装置,在同时抽吸在制造中产生的物质、例如切肩的情况下实现电路板中孔的制造。如果例如通过铣削过程或通过钻孔过程来进行制造,则可以通过抽吸装置吸走所产生的切肩。抽吸装置例如可以具有抽吸管,所述抽吸管包围切削工具、例如铣刀。如果在抽吸管中产生负压,则在制造孔时产生的切肩可以通过抽吸管导出。根据所述方法的一个有利的实施方案,可以首先在唯一的电路板上设置多个LED发光器件,并且例如可以对所述多个LED发光器件进行预定位,接着按回流法焊接所述LED发光器件。接下来,可以对对LED发光器件在安装表面的平面内的位置进行相应的测量。此后,引入多个孔,其中每个LED发光器件例如配设两个或更多个孔,并且所述孔的位置取决于相应LED发光器件在安装表面的平面内测得的位置。最后,该方法以将光学元件设置在电路板上结束,其中每个LED发光器件配设一个光学元件。所述的方法因此例如可以依次地设置以下步骤:设置LED发光器件、测量、以及制造用于每个单个LED的孔。根据所述方法的一个改进方案以及根据LED发光模块的构型,光学元件可以构造成,使得所述光学元件在多个LED发光器件上延伸,从而多个例如设置成一排的LED发光器件向该光学元件中照射。这里可以设定,对至少本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于构建LED发光模块的方法,所述LED发光模块具有电路板(10),在所述电路板上接纳至少一个LED发光器件(11),所述LED发光模块还具有至少一个光学元件(12、12’),能通过所述LED发光器件(11)产生的光能够射入所述光学元件中,所述光学元件(12、12’)具有接纳销(13),并且在所述电路板(10)中引入多个孔(14),从而通过将接纳销(13)插入所述孔(14)中而将光学元件(12、12’)设置在电路板(10)上,其中,所述方法至少具有以下步骤:‑将至少一个LED发光器件(11)设置(100)在电路板(10)的安装表面(15)上,‑测量(110)LED发光器件(11)在电路板(10)的安装表面(15)的平面中的位置,‑在电路板(10)中制造(120)孔(14),所述孔具有这样的位置,所述位置取决于LED发光器件(11)的在安装表面(15)的平面中测得的位置,以及,‑通过将接纳销(13)插入所述孔(14)中而将光学元件(12、12’)设置在电路板(10)上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:G·马蒂纳S·施罗德
申请(专利权)人:黑拉许克联合股份有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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