CN108738354B - 用于检查照明装置的包含至少两个led的模块的方法和ict装置 - Google Patents

用于检查照明装置的包含至少两个led的模块的方法和ict装置 Download PDF

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Abstract

一种用于检查照明装置的包含至少两个LED（2‑1...2‑4）的LED模块（1）的方法，其中选择模块（1）的LED中的至少一对LED（2‑1、2‑2；2‑3、2‑4），所述对的两个LED相互光学连接、优选地通过光导体（7‑1、7‑2）相互光学连接，所述对的两个LED中的一个LED（2‑2；2‑4）与至少一个电流源（11‑1；11‑2）连接而所述两个LED中的另一个LED（2‑1；2‑3）与至少一个电测量装置（12‑1；12‑2）连接，一对LED的两个LED（2‑1；2‑2）通过光导体（7‑1、7‑2）相互光学连接，以预先给定的电流强度给所述两个LED中的所述一个LED通电，而且在所述两个LED中的所述另一个LED中产生的物理变化被测量，然后交换在所述对的两个LED上的通电和测量，并且如果在至少一次测量的情况下借助于所述测量装置所确定的值在可规定的范围之外，则将所述模块标识为损坏。在用于执行该方法的ICT装置中，ICT适配装置（5）具有至少一个光波导（7），用于每两个LED（2‑1、2‑2；2‑3、2‑4）的光学连接。

Description

用于检查照明装置的包含至少两个LED的模块的方法和ICT 装置
技术领域
本发明涉及用于检查照明装置的包含至少两个LED的LED模块的方法，选择模块的LED中的至少一对LED，所述对的两个LED中的一个LED与至少一个电流源连接而所述两个LED中的另一个LED与至少一个电测量装置连接，以预先给定的电流强度给所述两个LED 中的所述一个LED通电，而且在所述两个LED 中的所述另一个LED中产生的物理变化被测量，然后交换在所述对的两个LED上的通电和测量，并且如果在至少一次测量的情况下借助于所述测量装置确定的值在可规定的范围之外，则将所述模块标识为损坏。
本发明同样涉及一种用于借助于按照本发明的方法检查照明装置的包含至少两个LED的模块的ICT装置，所述ICT装置具有ICT适配装置，具有至少一个电流源并且具有至少一个电测量装置，其中所述ICT适配装置具有接触装置，用于与LED的测量点和/或焊点接触。
背景技术
LED光模块、特别是在汽车领域的LED光模块在它们投入使用之前必须受到对功能性的诊断。这意味着：在给印刷电路板配备LED以及必要时其它构件之后进行功能检查时必须进行询问，根据所述询问得知在光模块中的各个LED的状态。在很多情况下，各个光模块都由多个布置成支路的LED组成。根据现有技术，对这种LED支路的诊断通过电流-电压测量来实现。如果所测量的电压升高得超过确定的极限值或下降得低于确定的极限值，那么对误操作进行诊断并且执行必要的措施；例如将相对应的模块表征为次品。
然而，这样的仅仅基于对LED的电参数的测量的诊断测量只是反映出电功能能力。如果在光模块的光学范围内应该会出现故障，那么该故障不能别诊断，而且与此相应地，损坏的模块也不能被挑出或被标记为损坏。根据现有技术的诊断可能性是在制造之后在ICT（in-Circuit-Test（在线测试））中或在EOL（End-of-Line（下线））测试中对LED的光学检查，所述现有技术对光模块的实际的光学功能进行评价。在此，或者用连接到外部光电探测器上的玻璃纤维模块或者用基于摄像机的系统来进行工作。这些系统的缺点在于高的购置成本和只是有限的诊断可能性，因为通常在这些系统中只执行通过/不通过检查。
文件US 4797609 A1示出了一种用于检查通常具有几千个LED的LED阵列的设备，所述LED用于就产生具有对于例如航拍相机来说高的分辨率的图像而言对摄影胶片进行曝光。在此，这些LED例如由卫星摄像机数字化地来激励。
为了有关这些LED的功能、尤其是它们的亮度值来检查这些LED，借助于电子开关来选择LED并且用电流来激励LED，使得该LED发光。在此，在相邻的LED中产生电流，所述电流被测量，所述相邻的LED在没有其它辅助装置的情况下显然通过被激励的LED的漫射光来曝光。易于理解的是，这些公知的检查方法的前提是所要检查的LED的紧密相邻，所述紧密相邻虽然存在于特殊的阵列中却通常并不存在于光模块中。
发明内容
本发明的任务在于建立一种方法，该方法成本有利地允许对LED光模块的LED的可靠的检查。本发明的任务同样在于：提供一种适合于执行相对应的方法的ICT装置，所述ICT装置可以在花费不高的情况下被制造。
为了解决所提到的任务，本发明规定一种开头提到的类型的方法，其中按照本发明一对LED的两个LED通过光波导相互光学连接。
本发明的一个适宜的构造方案的特点在于：在具有超过两个LED的LED模块中，将这些方法步骤应用到LED的全部可能的对上。
也可以有利地规定：在具有超过一对LED的LED模块中，两个或更多个光波导被用于使每两个LED光学连接。
此外，特别适宜的是：为了使布置在印刷电路板上的LED与所述至少一个电流源并且与所述至少一个测量装置连接，使用ICT适配器，以便与LED的测量点和/或焊点接触并且以便通过光波导建立光学连接。
本发明的另一值得推荐的构造方案规定：使光波导的两个端部对中地到达LED的至少一对的两个LED的光电有源区域的附近。
特别有利的是，借助于测量装置来测量电流和/或电压。
该任务也利用上面提到的类型的ICT装置来解决，在所述ICT装置中，ICT适配装置具有至少一个光波导，用于每两个LED的光学连接。
在此有利的是，所述至少一个光波导被构造为光纤电缆。
另一值得推荐的变型方案规定：所述至少一个光波导被构造为传导光的Ｕ形棒。
也可以是适宜的是：针对位于印刷电路板上的LED设置两个或者更多个光波导。
一个特别值得推荐的构造方案规定：该测量装置是电流/电压测量装置。
附图说明
在下文，本发明连同其它优点例如依据实施方案进一步予以阐述，所述实施方式在附图中阐明。在所述附图中：
图1以透视图示出了LED模块连同印刷电路板和根据本发明的ICT测量装置的处在该印刷电路板上方的ICT适配器；
图2示出了如图1那样然而具有下降到印刷电路板上并且接触到印刷电路板上的ICT适配器的图示；
图3以示意性电路图示出了对四个串联的LED的检查；
图4至6或图4a至6a各以侧视图或以俯视图示出了对具有四个LED的模块进行检查的三个步骤。
具体实施方式
图1示出了LED模块1，所述LED模块1在该示例中具有四个LED 2-1、2-2、2-3和2-4，所述四个LED 2-1、2-2、2-3和2-4布置在印刷电路板3上并且通过印制导线4相互连接，其中这些LED通常并且如这里示出的那样串联。这种LED模块尤其可以在车辆头灯中投入使用。
如在更上面已经阐述的那样，LED模块必须在使用之前有关功能正确被检查。所谓的ICT（In Circuit Test（在线测试））或相对应的具有适当的适配装置的LCT装置用于此，在图1中示出了所述适配装置中的适合于执行根据本发明的方法的ICT适配器5。
作为示例来示出的ICT适配器5这里具有五根测针6-1至6-5以及两个U形光导体7-1、7-2，所述两个U形光导体7-1、7-2具有在图中指向下的、用于光射入或光射出的大多平的端面。
测针6-1至6-5和光导体7-1、7-2固定在示意性示出的载体8上并且被布置为使得：如果ICT适配器5与LED模块1发生接触，则借助于光导体7-1、7-2可以使每两个LED 2-1、2-2或2-3、2-4相互光学连接，对此参阅图2的图示。在所述接触位置，测针6-1至6-5作用于印制导线4的测量点9-1至9-5上。为了保证所希望的电接触，测量点必须没有在任何情况下都存在的阻焊漆。测针6-1至6-5当然由导电材料组成并且以在更下面描述的方式与至少一个电流源连接并且与至少一个电测量装置连接。
为了检查LED模块1，ICT适配器5以确定的力被压向模块1，所述力足以确保可靠的电接触。在此，U形光导体7-1、7-2的端面虽然不一定必须与LED发生物理接触，但是所述U形光导体7-1、7-2的端面应该对中地到达这些LED的光电有源区域的附近。
现在参考图3进一步被阐述的是：为了实施按照本发明的方法，从LED模块1与ICT适配器的接触位置出发，分别将两个通过光导体光学连接的LED中的一个用作光源而将第二个用作光电探测器。通过测针6-1至6-5来进行供电以及测量。
本发明基于如下思路：光通路、在所示出的示例下是U形光导体，布置在各个LED之间，用于在功能测试期间将光从一个LED引入到另一LED。在此，一个LED用作光源，而在另一LED上，如在光电二极管中那样出现与光电流成比例的电压。因此，LED沿正向运行并且在半导体的PN结中产生光子。另一方面，在没有主动被通电的另一LED中，将射到PN结上的光子转化成电能。
在图3中示出了一个模块、例如图1和2的模块1的四个LED 2-1、2-2、2-3和2-4的串联电路，其中示意性地示出了一方面在LED 2-1与2-2之间而另一方面在LED 2-3与2-4之间放置的光导体7-1和7-2。
通过测针、测量点和印制导线，LED的接线端子可以与示意性地绘制的检查装置10暂时连接，其中该检查装置10也具有未示出的开关装置，以便使相对应地选择的LED也与至少一个电测量装置连接。检查装置10通常也具有微型计算机，所述微型计算机控制LED的通电、测量以及ICT适配器的移动的整个过程。
在图3中示出的状态下，LED 2-2和2-4连接到电流源11-1和11-2上而LED 2-1和2-3连接到电测量装置12-1和12-2上，所述电测量装置12-1和12-2优选地被设立用于电压或电流测量或适合于电压或电流测量。十分常见地，可以测量LED的物理变化、诸如电容，所述电容取决于光入射的强度和/或时长。
原则上，该方法根据本发明来进行，使得选择模块的LED中的至少一对，在所示出的示例中是LED对2-1、2-2和2-3、2-4，而且接着该对的两个LED通过光波导、这里是光导体7-1、7-2相互光学连接。
于是，该对的两个LED（这里是LED 2-2、2-4）中的一个LED与至少一个电流源11-1、11-2连接，而两个LED 2-1、2-3中的另一个LED与至少一个电测量装置12-1、12-2连接。
现在，以预先给定的电流强度给两个LED 2-2、2-4中的分别一个LED通电，而且在两个LED 2-1、2-3中的分别另一个LED中产生的物理变化被测量。在下文，交换在该对的两个LED上的通电和测量，并且如果在至少一次测量的情况下借助于所述一个或多个测量装置所确定的值、例如所测量的电压在可规定的范围之外，则将该模块标识为损坏。术语“范围”应该包括任意的范围，也包括向上或向下开放的范围。例如，可以测量在一对LED的未被通电的LED上的电压，而且如果所测量的电压值低于所规定的电压电平，则将该模块标识为损坏。该范围也可以选择得很窄，使得在相应的测量精度之内所测量的值实际上必须对应于该值，否则可能起因于损坏的模块。
依据图4至6或图4a至6a的示例，更准确地阐明这种测量过程。
ICT适配器5以可移动的方式来实施，以便这样针对具有超过两个LED（又示出了四个LED 2-1、2-2、2-3和2-4）的LED模块1需要仅仅一个光波导7以及测量装置和电流源。与此相应地，这里使用四根测针，所述四根测针在该图中同样未示出，就像测量装置和电流源那样。在此，如可见的那样，ICT适配器5以LED对（在图4和4a首先是LED 2-1和2-2、在图5和5a是LED 2-2、2-3而在图6和6a中是LED 2-3、2-4）的光导体7和测针延伸。有利地，更上面阐述的在印刷电路板3上的测量点以及LED模块1的LED 2-1、2-2、2-3和2-4被布置为使得或它们彼此间的间距（参见图4a中的箭头a）被设计为使得：利用仅仅四根测针和一个光导体就可能实施该方法用于LED模块的四个所示出的LED。图4a、5a和6a中的线影表示分别被选择的LED对和在印制导线上的点、即测针的在此所使用的接触点：
在印制导线的相对应的设计方案中，也可能的是仅仅使用三根测针，因为如在图3中可见的那样，布线允许将一个触点共同用于测量装置和电源。借此，例如可能会使在两个LED之间的触点与一根测针接触并且在ICT适配器5之外使在两个LED之间的触点分布到相应的测量装置或电流源上。
但是，也还可能的是：将LED和所属的印制导线的布局构建为使得虽然只需要一个光导体但是需要多根测针。如果对印刷电路板的拆开不容许印制导线的导向，如其在附图中示出的那样，则存在这种情况。同样可能的是，仅仅使用三根或四根测针但是应用更多个光导体，因为在某些情况下在LED模块中的LED可以以相同的方式由照明技术造成地具有不均匀的间距。
看出：在图4至6a中概略地绘制的方法是特别适宜的，因为不仅在适配器5方面而且在检查装置10方面的构件花费都可以被保持得低。
每个LED不仅被用作光源而且被用作光电探测器的情况当然导致具有被提高的故障探测率的检查的特别高的安全性。

Claims (11)

1.用于检查照明装置的包含至少两个LED（2-1...2-4）的LED模块（1）的方法，其中选择模块（1）的LED中的至少一对LED（2-1、2-2；2-3、2-4），
所述至少一对LED（2-1、2-2；2-3、2-4）中的每对LED的两个LED中的一个LED（2-2；2-4）与至少一个电流源（11-1；11-2）连接而所述两个LED中的另一个LED（2-1；2-3）与至少一个电测量装置（12-1；12-2）连接，
以预先给定的电流强度给所述两个LED 中的所述一个LED通电，而且在所述两个LED中的所述另一个LED中产生的物理变化被测量，
然后交换在所述至少一对LED（2-1、2-2；2-3、2-4）中的每对LED的两个LED上的通电和测量，
并且如果在至少一次测量的情况下借助于所述测量装置所确定的值在可规定的范围之外，则将所述模块标识为损坏，
其特征在于，
一对LED的两个LED（2-1；2-2）通过光波导（7-1；7-2）相互光学连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在具有超过两个LED（2-1...2-4）的LED模块（1）中，将方法步骤应用到LED的全部可能的对上。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在具有超过一对LED（2-1...2-4）的LED模块（1）中，将两个或者更多个光波导（7-1；7-2）用于使每两个LED光学连接。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了使布置在印刷电路板（3）上的LED（2-1...2-4）与所述至少一个电流源（11-1；11-2）并且与所述至少一个电测量装置（12-1；12-2）连接，使用ICT适配器（5），以便与所述布置在印刷电路板（3）上的LED（2-1...2-4）的测量点（9-1...9-5）和/或焊点接触并且以便通过所述光波导（7；7-1、7-2）建立光学连接。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使所述光波导（7；7-1、7-2）的两个端部对中地到达所述至少一对LED的两个LED（2-1、2-2；2-3、2-4）的光电有源区域的附近。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助于所述测量装置（12-1、12-2）来测量电流和/或电压。
7.用于借助于根据权利要求1至6之一所述的方法检查照明装置的包含至少两个LED（2-1...2-4）的模块（1）的ICT装置，所述ICT装置具有ICT适配装置（5），具有至少一个电流源（11-1、11-2）并且具有至少一个电测量装置（12-1；12-2），其中所述ICT适配装置具有接触装置（6-1...6-5），用于与所述LED的测量点（9-1...9-5）和/或焊点接触，
其特征在于，
所述ICT适配装置（5）具有至少一个光波导（7；7-1、7-2），用于每两个LED（2-1、2-2；2-3、2-4）的光学连接。
8.根据权利要求7所述的ICT装置，其特征在于，所述至少一个光波导被构造为光纤电缆。
9.根据权利要求7所述的ICT装置，其特征在于，所述至少一个光波导（7）被构造为传导光的U形棒。
10.根据权利要求7至9之一所述的ICT装置，其特征在于，针对位于印刷电路板（3）上的LED（2-1...2-4）设置两个或者更多个光波导（7-1、7-2）。
11.根据权利要求7至9之一所述的ICT装置，其特征在于，所述测量装置（12-1、12-2）是电流/电压测量装置。
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