CN108137995A - 用于将位置敏感的元件与收纳体粘合地连接的连接组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于将位置敏感的元件(10)、特别是光学元件(12，13，14)如半导体光源(12)、反射器(13，14)或类似物与收纳体(11)粘合地连接的一种连接组件(1)和一种方法，其中，在位置敏感的元件(10)与收纳体(11)之间设置有UV硬化粘合材料(15)。根据本发明规定：位置敏感的元件(10)与收纳体(11)之间的连接具有：‑至少一个用于收纳UV硬化粘合材料(15)的空穴(16)；‑至少一个保持元件(17)，该保持元件延伸到空穴(16)内并且浸入UV硬化粘合材料(15)中；其中，空穴(16)具有底部区段(18)，该底部区段构造成薄壁的，使得粘合材料(15)能够利用可穿过底部区段(18)照射的UV光(19)硬化。

Description

用于将位置敏感的元件与收纳体粘合地连接的连接组件
技术领域
本发明涉及一种连接组件，其用于将位置敏感的元件、特别是光学元件如半导体光源、反射器或类似物与收纳体粘合地连接，其中，在位置敏感的元件与收纳体之间设置有UV硬化粘合材料。
背景技术
此处重要类型的连接组件以UV硬化粘合材料为基础，并且在UV硬化粘合材料还未硬化时可以在位置敏感的元件、例如光学元件与收纳体之间进行校正。例如可以在前照灯的半导体光源如LED或激光光源与反射器之间进行校正并且硬化，并且半导体光源必须相对反射器位置非常准确地对准。在此相对地进行对准，也就是说，可以将位置敏感的元件相对固定不动的收纳体对准或者可以将收纳体相对固定不动的位置敏感的元件对准。半导体光源经常设置在收纳体上，并且位置敏感的元件涉及反射器，该反射器必须相对收纳体被校正，在该收纳体上又安装有光源。在当前的词用法的意义中，位置敏感的元件因此涉及一种元件，该元件必须相对收纳体被校正，从而以相同的方式通过相对校正相对位置敏感的元件对收纳体进行校正。连接组件在此具有设置在位置敏感的元件与收纳体之间的UV硬化粘合材料。
例如DE 198 56 333 A1示出一种两个部件之间的连接组件，并且所述两个部件首先经由校正设备而相对彼此对准。接着使用UV硬化粘合材料，该UV硬化粘合材料设置在两个部件之间的外侧上，从而可以利用UV光源将UV光照射到UV硬化粘合材料上。然而根据位置敏感的元件和收纳体的构造，UV硬化粘合材料的这样的可接近性原则上是不存在的。由DE 198 56 333 A1已知的组件此外具有粘合剂层，该粘合剂层首先设置在两个需校正的部件之间，并且UV硬化粘合材料仅仅用作在两个部件利用校正设备相对彼此校正时的暂时的相互固定。利用UV光源使UV光指向UV硬化粘合材料，使得该UV硬化粘合材料固化并且因此实现固定。接着可以在所述两个部件经过相对彼此校正后将它们从校正设备中取出，并且在这两个部件之间设置粘合剂层，其构成原本吸收力的结构粘合材料。在校正设备之外、例如在烘箱中进行粘合剂层的硬化。因此UV硬化粘合材料只用作对相对彼此已校正的部件的临时固定。
由于利用UV光源的UV光在可UV硬化的粘合材料上的可接近性是必不可少的，所以在位置敏感的元件相对收纳体的结构设计方面产生局限，因而不是每个连接组件都能够利用现有技术中已知的、基于可UV硬化的粘合材料的粘合方法得以实现。
发明内容
本发明的目的是改进一种连接组件，其用于将两个部件、例如位置敏感的元件与收纳件粘合地连接，其中，尽可能自由地进行位置敏感的元件和收纳体的结构设计，其中，应该在位置敏感的元件与收纳体之间使用UV硬化粘合材料。
所述目的从如权利要求1所述的连接组件出发并且从如权利要求9所述的用于制造连接组件的方法出发利用相应的特征部分的特征得以实现。本发明的有益的改进方案在从属权利要求中得到说明。
本发明包含的技术教导有：在位置敏感的元件与收纳体之间的连接具有下述内容：用于收纳UV硬化粘合材料的至少一个空穴和至少一个保持元件，所述保持元件延伸到空穴内并且浸入到UV硬化粘合材料中，其中，空穴具有底部区段，该底部区段的壁构造得薄，使得粘合材料能够利用可穿过底部区段照射的UV光硬化。
本发明的核心是：提供一种对于UV光来说至少部分透明的底部区段，UV光穿过该底部区段可以射入到空穴中，以便利用UV光对收纳在空穴中的可UV硬化的粘合材料进行照射。通过这种方式产生扩大的结构自由性，这是因为不必再拘泥于使UV光从开口侧射入到空穴中，其中，位置敏感的元件的浸入侧同样实现了从上部进入到空穴中。本发明能够实现UV光与位置敏感的元件对置地射入，使得例如光学元件不妨碍UV光源的设置。在大多数情况下，UV光源可以与光学元件对置地设置，这是因为底部区段也构造成与位置敏感的元件的对置地设置。连接组件的根据本发明的改进方案产生在可UV硬化的粘合材料的易操作性方面的明显改善，特别是当位置敏感的元件基本上完全将空穴的向上敞开的开口侧遮盖时。
根据本发明的连接组件的一种有益的构造，空穴在底部侧填充有可UV硬化的粘合材料，并且规定：在空穴中此外收纳结构粘合材料。可UV硬化的粘合材料在此可以用于将位置敏感的元件相对收纳体的经校正的位置通过如下方式固定，即，在相对收纳体对位置敏感的元件进行校正之后通过射入UV光使可UV硬化的粘合材料快速硬化。然后结构粘合材料可以慢慢地硬化，其中，位置敏感的元件相对收纳体的位置即使在结构粘合材料的硬化时间期间也不再发生改变。在此已经可以在UV光射入到可UV硬化的粘合材料中之前就将结构粘合材料注入到空穴中。通过相同的方式可以产生一种连接组件，在该连接组件中首先进行可UV硬化的粘合材料的硬化并且接着将结构粘合材料注入到空穴中。
可以以另外的优点在可UV硬化的粘合材料的表面上充填结构粘合材料，使得保持元件局部地穿过结构粘合材料。在此可以在可UV硬化的粘合材料UV硬化之前或者之后将结构粘合材料装填到可UV硬化的粘合材料的表面上。
空穴可以构造在收纳体上或位置敏感的元件上。优选空穴构造在收纳体上。然而根据位置敏感的元件的设计、例如作为反射器，空穴也可以设计在位置敏感的元件上，特别是取决于空穴存在于怎样的安装位置中。空穴应该特别是构造在如下的元件或主体上，该元件或该主体具有如下的安装位置，在该安装位置中，可UV硬化的粘合材料当该粘合材料还未固化时能够停留在空穴中而不流出。因此保持元件可以构造在位置敏感的元件上或作为可选构造在收纳体上。需相对彼此校正的一对主体和元件分别具有至少一个空穴或者至少一个保持元件。
底部区段特别有益地具有20μm至500μm、优选50μm至200μm和特别优选100μm的厚度。底部区段的厚度在此确定为使得该底部区段依然具有必要的稳定性，而不存在特别是在对连接组件进行操作时该底部区段破裂的危险。然而优选如下地选择底部区段的厚度，使得常用的UV光源以UV光的相应常用的强度就能够穿过底部区段照射。
如果底部区段与收纳体构造成整体的和特别是材料相同，那么实现另外的优点，如果底部区段与位置敏感的元件构造成整体的和材料相同，那么通过同样的方式产生优点。例如收纳体、作为可选位置敏感的元件也可以具有包含BMC的聚合物基塑料。BMC塑料是所谓的团状模塑料(Bulk-Moulding-Compound-Kunststoffe)，其设有附加的纤维组成部分。这样的塑料可以通过简单的方式利用热压法制造，特别是还制造有厚度在例如20μm至500μm之间的底部区段。收纳体因此特别是具有热固性塑料，由此在可能的小公差、非常小的变形和非常小的振动方面产生特别的优点。
此外，本发明涉及一种用于制造连接组件的方法，该连接组件用于将位置敏感的元件、特别是光学元件如半导体光源、反射器或类似物与收纳体粘合地连接，其中，将UV硬化粘合材料设置在位置敏感的元件与收纳体之间，并且该方法至少具有下列步骤：在收纳体上或在位置敏感的元件上构造空穴；在位置敏感的元件上或收纳体上构造保持元件；将保持元件嵌入空穴中；为空穴填充UV硬化粘合材料，使得保持元件浸入UV硬化粘合材料中并且借助UV光穿过空穴的薄壁的底部区段对UV硬化粘合材料进行照射。
根据另一种有益的工艺步骤，此外可以将结构粘合材料注入空穴中。在此可以在利用UV光使UV硬化粘合材料硬化之前或之后进行结构粘合材料的添加。
附图说明
下文借助附图与对优选实施例的说明共同进一步阐述另外的改进本发明的措施。附图中：
图1示出具有本发明的特征的连接组件的实施例的顶视图；
图2示出图1所示连接组件的部分侧视图；
图3示出空穴连同插入该空穴中的保持元件的放大图，其中，空穴填充有UV硬化粘合材料；
图4示出设置在收纳体上的位置敏感元件的另一实施例，该位置敏感元件构造成反射器；
图5示出图4所示反射器的侧视图；
图6示出反射器设置在收纳体上的另一种连接组件。
具体实施方式
图1和图2示出的是连接组件1的第一实施例的顶视图(图1)和横切的侧视图(图2)。连接组件1用于将位置敏感的元件10、例如示出为半导体光源12粘合地连接到收纳体11上。利用UV硬化粘合材料15实施连接，该UV硬化粘合材料通过硬化过程将半导体光源12相对收纳体11的经校正的位置固定。
UV硬化粘合材料的概念根据本发明理解为任何在光的影响下硬化的粘合材料，其中，光的波长典型地在200nm至500nm的范围内。UV光相应地理解为特别是波长在200nm至500nm的范围内的光。
在收纳体11上构造有空穴16、例如四个。在半导体光源12上设计有同样四个保持元件17，这些保持元件如图2中的横剖视图说明的那样插入空穴16中。空穴16至少部分地充填有UV硬化粘合材料15。
如果位置敏感的元件10、也就是例如半导体光源12例如通过相应的操纵设备被置入相对收纳体11的必要的位置中，那么利用UV硬化粘合材料15将经校正的位置固定。为此利用UV光对UV硬化粘合材料15进行照射，空穴16为此根据本发明具有底部区段18，该底部区段设计得薄的使得UV光可以穿过该底部区段18射入粘合材料15中。
图3为此示出收纳体11中的空穴16的放大图，并且设置在半导体光源12上的保持元件17嵌入空穴16中。空穴16填充有UV硬化粘合材料15。
此外示出UV光源21，其用于提供穿过收纳体11的薄的底部区段18照射的UV光19。因此UV光19射入粘合材料15中，使得该粘合材料硬化。如在图3中示出的那样，可以附加地利用从位置敏感的元件10的侧边射入的UV光19对UV硬化粘合材料15进行照射。如果UV硬化粘合材料15在利用UV光19完成曝光后已经硬化，那么可以将连接组件1从操纵装置中取出，其中，位置敏感的元件10相对收纳体11的位置通过已硬化的粘合材料15固定。
图4示出的是连接组件1的另一实施例，其包括位置敏感的元件10，该位置敏感的元件作为实例由反射器13构成。在反射器13的底侧上构造有保持元件17，这些保持元件可以如图5进一步示出的那样设计成保持片(Haltelamelle)24。
保持元件17插入构成在收纳体11中的空穴16中。空穴16至少部分地填充有UV硬化粘合材料15，保持元件17插入该UV硬化粘合材料中。
在左侧的空穴16上示例性示出用于提供UV光19的UV光源21的装置，所述UV光穿过收纳体11中的底部区段18照射，以便对粘合材料15进行照射并使之硬化。
图6示出的是连接组件1连同空穴16的一种变型，所述空穴构造在位置敏感的元件10上。位置敏感的元件10、例如示出为反射器14形式的光学元件设置成使得空穴16的开口与重力相反地朝向上方。这样可以将UV硬化粘合材料15填充到空穴16中。接着将例如通过散热体22构成的收纳体11上的保持元件17浸入粘合材料15中。
空穴在底侧具有底部区段18，利用UV光源21可以将UV光19穿过该底部区段射入粘合材料15中。
连接组件1收纳在基板23上。反射器14面向下方，使得空穴16向上敞开。例如形式为散热体22的收纳体11位于空穴16上方，在该收纳体上还安装有光源、例如LED半导体光源或激光光源。这样的光源要求相对反射器14的精确定向。为此首先将UV硬化粘合材料15置入空穴16中。在粘合材料15还没有硬化时相对反射器14对散热体22或光源进行校正。当校正完成时，通过用UV光照射使粘合材料15硬化，由此将散热体22或者说光源与反射器14的相对定向固定。接着将结构粘合材料20附加地填充到空穴16中，该结构粘合材料与已经硬化的UV粘合材料15无关地可以经过较长的时段硬化。在此，反射器14在收纳体11上、例如在散热体22上的位置准确的设置不发生改变。作为可选，也可以将两种粘合材料15和20首先填充到空穴16中，接着将保持元件17插入空穴16中。如果接着利用UV光19对UV硬化粘合材料15进行曝光，那么该UV硬化粘合材料15与是否已经置入结构粘合材料20无关地硬化。结构粘合材料20在此例如特别是用于位置敏感的元件10与收纳体11之间的最终的、吸收力的粘合连接，而快速硬化的UV粘合材料15则首先用于将经校正的位置固定。由此实现的是：经校正的位置不必在结构粘合材料20的较长的硬化时段上例如停留在校正设备或机械手中。更确切地说，通过UV硬化粘合材料15的快速硬化可以使连接组件1在结构粘合材料20还在硬化的期间已经在搬运系统中继续运动了。
本发明在其设计上并不局限在前述优选的实施例上。更确切地说，可以考虑一定数量的变型，这些变型由所示出的解决方案同样应用在原则上不同类型的设计中。所有由权利要求、说明或者附图中获得的特征和/或优点，包括结构细节或者空间配置单独的以及不同组合的对本发明来说都可以是重要的。
附图标记列表
1 连接组件
10 位置敏感的元件
11 收纳体
12 半导体光源
13 反射器
14 反射器
15 UV硬化粘合材料
16 空穴
17 保持元件
18 底部区段
19 UV光
20 结构粘合材料
21 UV光源
22 散热体
23 承载体
24 保持片

Claims (10)

1.连接组件(1)，其用于将位置敏感的元件(10)、特别是光学元件(12，13，14)如半导体光源(12)、反射器(13，14)或者类似物与收纳体(11)粘合地连接，其中，在位置敏感的元件(10)与收纳体(11)之间设置有UV硬化粘合材料(15)，
其特征在于：位置敏感的元件(10)与收纳体(11)之间的连接具有：
用于收纳UV硬化粘合材料(15)的至少一个空穴(16)，
至少一个保持元件(17)，所述保持元件延伸到空穴(16)内并且浸入UV硬化粘合材料(15)中，
其中，空穴(16)具有底部区段(18)，该底部区段构成薄壁的，使得粘合材料(15)能够利用能穿过底部区段(18)照射的UV光(19)硬化。
2.如权利要求1所述的连接组件(1)，其特征在于：空穴(16)在底部侧填充有可UV硬化的粘合材料(15)，并且在空穴(16)中此外收纳有结构粘合材料(20)。
3.如权利要求2所述的连接组件(1)，其特征在于：在可UV硬化的粘合材料(15)的表面上充填有结构粘合材料(20)，并且保持元件(17)局部地穿过该结构粘合材料(20)。
4.如权利要求1至3之任一项所述的连接组件(1)，其特征在于：空穴(16)构造在收纳体(11)上或位置敏感的元件(10)上。
5.如前述权利要求之任一项所述的连接组件(1)，其特征在于：保持元件(17)构造在位置敏感的元件(10)上或收纳体(11)上。
6.如前述权利要求之任一项所述的连接组件(1)，其特征在于：底部区段(18)具有20μm至500μm或者50μm至200μm或者100μm的厚度。
7.如前述权利要求之任一项所述的连接组件(1)，其特征在于：底部区段(18)与收纳体(11)构造成整体的和材料相同的，或者底部区段(18)与位置敏感的元件(10)构造成整体的和材料相同的。
8.如前述权利要求之任一项所述的连接组件(1)，其特征在于：收纳体(11)具有包含BMC的聚酯基塑料。
9.用于制造连接组件(1)的方法，该连接组件用于将位置敏感的元件(10)、特别是光学元件(12，13，14)如半导体光源(12)、反射器(13，14)或类似物与收纳体(11)粘合地连接，其中，将UV硬化粘合材料(15)设置在位置敏感的元件(10)与收纳体(11)之间，并且该方法至少具有下列步骤：
将空穴(16)构造在收纳体(11)上或在位置敏感的元件(10)上，
将保持元件(17)构造在位置敏感的元件(10)上或收纳体(11)上，
将保持元件(17)嵌入空穴(16)中，
为空穴填充UV硬化粘合材料(15)，使得保持元件(17)浸入UV硬化粘合材料(15)中，和
借助UV光(19)穿过空穴(16)的薄壁的底部区段(18)对UV硬化粘合材料(15)进行照射。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于：此外将结构粘合材料(20)注入空穴(16)中。
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