DE10344768B3 - Optisches Modul mit federndem Element zwischen Linsenhalter und Schaltungsträger und optisches System - Google Patents
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Abstract
Ein optisches Modul weist einen Linsenhalter (14) auf, in den eine Linsenanordnung aus beispielsweise drei Linsen (16, 18, 20) und einer Blende (21) eingesetzt ist. Vorzugsweise sind die Linsen (16, 18, 20) und die Blende (21) durch ihre geometrische Gestaltung eindeutig ausgerichtet, so dass keine weitere optische Justierung erforderlich ist. DOLLAR A Darüber hinaus erfolgt die Justierung von Schaltungsträger (10) und Linseneinheit (14; 16, 18, 20; 21) erfindungsgemäß über wenigstens ein zwischen Linsenhalter (14) und Schaltungsträger (10) angeordnetes dauerelastisches oder federndes Element (22), welches die Bestückfläche (10a) des Schaltungsträgers (10) vom Linsenhalter (14) weg gegen wenigstens ein Anschlagselement (13; 35) presst, welches formschlüssig zur Linseneinheit (14; 16, 18, 20; 21) in Beziehung steht. DOLLAR A Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau eines optischen Moduls bzw. Systems fließt vorteilhaft erstmals die Dickentolerenz des Schaltungsträgers (10) und etwaiger Klebstoffe nicht in die Toleranzkette gattungsgemäßer optischer Modulen bzw. Systeme ein. Die Erfindung eignet sich insbesondere bei Anwendungen im Innen- oder Außenbereich eines Kraftfahrzeugs.
Description
- Die Erfindung betrifft ein optisches Modul mit einem starren Schaltungsträger umfassend eine Bestückfläche; einem mittels Flip-Chip-Technik auf der Bestückungsfläche des Schaltungsträger angeordneten ungehäusten Halbleiterelement; und einer Linseneinheit, welche auf der der Bestückfläche abgewandten Seite des Schaltungsträgers angeordnet ist; wobei der Schaltungsträger eine Öffnung aufweist, durch die elektromagnetische Strahlung von der Linseneinheit auf das Halbleiterelement projiziert wird; und wobei die Linseneinheit einen Linsenhalter und eine Linsenanordnung mit mindestens einer Linse umfasst. Gattungsgemäße optische Module sind beispielsweise aus der
DE 196 51 260 A1 bekannt. Eine Klemmvorrichtung zum Verbinden von Linsenhalter und Schaltungsträger wird in derEP 1 220 324 A2 beschrieben. - Die Erfindung betrifft weiterhin ein optisches System mit einem derartigen optischen Modul.
- Gattungsgemäße optische Module und Systeme kommen insbesondere in der Kraftfahrzeugtechnik zum Einsatz.
- Dabei kann mit elektromagnetischer Strahlung aus verschiedenen Frequenzbereichen gearbeitet werden, wobei kumulativ zum sichtbaren Licht, mit welchem typischerweise Anwendungen im Außenraum eines Kraftfahrzeuges wie LDW (Lane Departure Warning, BSD- (Blind Spot Detection) Totwinkeldetektion oder Rückraumkameras (Rear View Cameras) arbeiten, insbesondere die für Menschen unsichtbare Infrarotstrahlung bei Anwendungen im Innenraum eines Kraftfahrzeuges wie OOP (Out of Position Detection) Positionverlassensdetektion oder bei zusätzlichen Außenbeleuchtungen eines Nachtsichtsystems (Night Vision Systems) bevorzugt wird.
- Bei Anwendungen im Innen- oder Außenbereich eines Fahrzeugs bestehen hohe Anforderungen aufgrund von äußeren Einflüssen wie Temperatur, Feuchtigkeit, Verschmutzung und Vibration. Die typische Lebensdauer für Systeme im Fahrzeug liegt bei 10 bis 15 Jahren, wobei nur extrem geringe Ausfallraten toleriert werden, so dass auch die Komponenten eines optischen Systems der eingangs genannten Art eine nur sehr langsame Alterung zeigen dürfen.
- Da in vielen Fällen der Einbauraum von optischen Modulen bzw. optischen Systemen sehr begrenzt ist, existieren zusätzliche Schwierigkeiten bei der Realisierung der optischen Systeme. Mit herkömmlichen Mitteln ist es daher extrem schwierig, eine hermetisch abgedichtete zuverlässige Einheit aus einem Kamerachip (derzeit CCD- oder CMOS-Sensor) und einer Optik aufzubauen.
- So ist bei derartigen Systemen, mit denen Bilder oder ähnliche Informationen aufgenommen werden, es bekanntlich nötig, dass die Optik am Punkt der Umwandlung von Licht in Information (z.B. Filmebene, optische Fläche CCD- oder CMOS-Sensor) Ihren genauen Fokus hat. Daher muss der Abstand zwischen dem Kamerachip und der Optik entweder während der Fertigung einmal grundlegend eingestellt und fixiert werden oder der Focus wird bei jedem Bild neu eingestellt (Scharfstellen auf Objekt, nicht verwaschende Strahlen). Dies führt zu einem erheblichen Fertigungsaufwand. Ferner besteht hierdurch ein Qualitätsrisiko.
- Kameras für spezifische Low Cost Anwendungen wie z.B. Automotive, Industrie, Digitalkamera, Handy, Spielzeug etc., sollen jedoch aus Kosten- und Aspekten der Qualitätssicherung möglichst ohne Justagevorgänge zwischen Optik und Kamerachip herstellbar sein, also ohne Einstellungen des Focus auf die optische Fläche des CMOS- oder CCD-Sensors. Dies steht den genannten Anforderungen grundsätzlich entgegen.
- Eine Möglichkeit ein fokusfreies System zu entwickeln ist die Summen der möglichen Toleranzen und Elemente zu verkleinern, so dass das Modul bzw. System designbedingt ohne Justage zumindest in einem bestimmten Entfernungs- und Temperaturbereich funktioniert. Bei Verwendung der Erfindung beispielsweise im Rahmen eines Insassenschutzsystems eines Kraftfahrzeuges, auf welches die vorliegende Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, sollten scharfe Bilder bei Entfernungen von z.B. 15 cm bis 130 cm sowie bei Temperaturen von z.B. –40°C bis +105°C gewährleistbar sein. Dies ist um so eher realisierbar, je weniger Elemente in die Toleranzkette mit eingehen. Einen großen Anteil in der Toleranzkette besitzt der Schaltungsträger für den Kamerachip (z.B. CCD oder CMOS). So wird beispielsweise durch Einsatz von sehr dünnen, sog. flexiblen, Leiterplatten versucht, nur eine geringe Dickentoleranz einzubringen. Darüber hinaus besitzen insb. die notwendigen Löt- und ggf. Klebeverbindungen oder dergleichen zwischen Chip und Schaltungsträger einen großen Anteil in der Toleranzkette.
- Bei Verwendung von nur einer Linse wird vermieden, dass zusätzliche optische Toleranzen durch einen komplizierten Linsenaufbau bewirkt werden. Der, vorzugsweise aus Kunststoff bestehende, Linsenhalter selbst kann in verschiedener Weise mit der Linsenanordnung verbunden werden, so dass stets eine exakte optische Ausrichtung der Linsenanordnung und des Halbleiterelementes in Bezug auf den Linsenhalter beziehungsweise die Linsenanordnung sichergestellt werden kann.
- Dennoch ist es bei Systemen, die weitgehend einen klassischen Aufbau aus Objektiv und Kamerachip aufweisen, wobei der Kamerachip ungehäust als sog. Flip-Chip auf einem geeigneten Schaltungsträger aufgebracht ist, schwierig, die genannten Probleme in ihrer Gesamtschau zu umgehen und gleichzeitig die genannten Qualitätsanforderungen zu erfüllen. Das Objektiv selbst muss jedoch zum Kamerachip justiert sein und eine definierte Fokussierung aufweisen. Dies erfolgt durch geeignete Feststellmöglichkeiten, beispielsweise durch eine Verschraubung, Verklebung oder dergleichen, mittels welcher das Objektiv relativ zum Kamerachip an der der Bestückfläche gegenüberliegenden Seite des Schaltungsträger an diesem letztlich so fixiert wird, dass in die Toleranzkette nachteilig der Schaltungsträger sowie der Klebstoff bzw. die Schraubverbindung oder dergleichen mit eingehen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches Modul und ein optisches System mit einem auf einen starren Schaltungsträger angeordneten ungehäusten Halbleiterelement zur Verfügung zu stellen, bei dem die Dickentoleranz des notwendigen Schaltungsträgers und evtl. nötige Klebeverbindungen oder dergleichen weitgehendst so eliminiert sind, dass bei einfacher und kostengünstiger Montage eine zuverlässige optische Qualität ohne Justier- und insbesondere Fokussieraufwand zur Verfügung gestellt werden kann und über die Lebensdauer des Moduls bzw. Systems gehalten wird.
- Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche einzeln oder in Kombination miteinander einsetzbar sind, sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen optischen Modul dadurch auf, dass zwischen Linsenhalter und Schaltungsträger wenigstens ein dauerelastisches oder federndes Element angeordnet ist, welches die Bestückfläche des Schaltungsträgers vom Linsenhalter weg gegen wenigstens ein Anschlagselement presst, welches formschlüssig zur Linseneinheit in Beziehung steht.
- Anders als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, bei denen der Schaltungsträger gegen einen Linsenhalter gepresst wird, geht die vorliegende Erfindung einen neuen Weg, indem der Schaltungsträger mittels eines dauerelastischen Elements in die entgegengesetzte Richtung, d.h. vom Linsenhalter weg, gepresst wird und dort ein Anschlag formschlüssig zur Optik in Beziehung steht. Dadurch wird die gesamte Toleranz des Schaltungsträgers und evtl. Klebstoffe nicht weitgehend sondern in vorteilhafter Weise vollständig eliminiert. Somit wird mit vorliegender Erfindung eine Fertigungstechnologie mit besonders geringen Toleranzen zwischen einem ungehäusten Halbleiterelement und einer Linseneinheit ermöglicht.
- Beispielsweise ist diesbezüglich am Anschlagelement eine Formschlussfläche ausgebildet. Diese kann in einer ersten Weiterbildung Teil einer Schnappverbindung sein. Dazu ist das Anschlagselement vorzugsweise durch am Linsenhalter ausgebildete Haken realisiert. Dies macht nicht nur schon die Montage sondern auch ein späteres Recycling, insb. die Trennung von Optik und Elektronik, besonders umweltfreundlich und einfach.
- In einer alternativen Weiterbildung ist das Anschlagelement Teil einer Schraub- oder Nietverbindung oder dergleichen, wobei bevorzugt das Anschlagelement durch am Linsenhalter ange ordnete Abstandsbolzen, Abstandsringe oder Muttern realisiert ist, welche mit einer Schraube, einem z.B. Kunststoff-Niet oder dergleichen zusammenwirken.
- Erfindungsgemäß bevorzugt ist das dauerelastische bzw. federnde Element rechteckförmig, ringförmig oder dergleichen, vorzugsweise als Stanzteil, ausgebildet. Dies erlaubt in vorteilhafter Weise eine Massenfertigung.
- Beispielsweise haben sich dauerelastische bzw. federnde Elemente aus thermoplastischen Elastomeren (TPE), Silikon oder dergleichen bewährt, welche bevorzugt zugleich die Linseneinheit, insb. zum Schutz vor Feuchtigkeit und/oder Staub etc., gegen den Schaltungsträger abdichten. In einer besonders vorteilhaften Weise kann das erfindungsgemäße optische Modul dadurch weitergebildet sein, dass im Verbindungsbereich zwischen der starren Leiterplatte und dem dauerelastischen bzw. federnden Element ein Entlüftungskanal vorgesehen ist. Auf diese Weise kann ein abgedichtete Modul, insbesondere bei starken Temperaturschwankungen, "atmen". Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung mit einem dauerelastischen bzw. flexiblen Element ist es in einfacher Weise möglich, beispielsweise in das Element selbst einen Entlüftungskanal einzubringen. Soll das optische Modul bei größeren Temperaturschwankungen eingesetzt werden, kann es sich als sinnvoll erweisen, ein Klebe-DAE (Druckausgleichselement) bzw. DAE-Folie über eine im flexiblen Element, ggf. auch im Linsenhalter selbst, ausgebildete Öffnung zu kleben.
- Alternativ oder kumulativ hierzu sind porös, insbesondere moosgummiartig, ausgebildete dauerelastische bzw. federnde Elemente von Vorteil, mittels welchen ein "Atmen" des Objektivs realisierbar ist.
- Die Erfindung besteht schließlich in einem optischen System mit einem optischen Modul der vorstehend genannten Art. Auf diese Weise kommen die Vorteile des optischen Moduls auch im Rahmen eines Gesamtsystems zur Geltung.
- Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es entgegen den bisherigen Lösungsansätzen möglich ist, den Schaltungsträger mittels eines dauerelastischen oder federnden Elements so in die entgegengesetzte Richtung, d.h. vom Linsenhalter weg, gegen einen Anschlag, welcher formschlüssig zur Optik in Beziehung steht, zu pressen, dass eine kompakte hochintegrierte Modullösung mit geringen Abmaßen zur Verfügung steht, die gleichermaßen einfach zu montieren sowie zu demontieren und hierdurch besonders kostengünstig ist.
- Das optische Modul und das optische System sind praktisch wartungsfrei. Besonders im Sinne der Kosteneinsparung ist auch, dass keine optische Justierung des optischen Moduls erforderlich ist, da diese durch die geometrische Gestaltung der Anschlagselemente ohnehin vorliegt, wobei die Toleranzkette durch Eliminierung der Schaltungsträger- und Klebstofftoleranz verkürzt ist. Allein die Toleranz des Anschlagselements verbleibt in der Toleranzkette. Dieses Maß ist aber werkzeuggebunden. Das erfindungsgemäße optische Modul bzw. optische System ist somit deutlich toleranzgünstiger als bisher bekannte.
- Die Erfindung lässt sich besonders nützlich bei der Realisierung von Videosystemen, ggf. in Kombination mit Radarsystemen, Ultraschallsystemen oder dergleichen im Kraftfahrzeugbereich verwenden.
- Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
- Es zeigen schematisch:
-
1 eine perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung eines erfindungsgemäßen optischen Moduls; -
2 das erfindungsgemäße optische Modul nach1 in einer Schnittansicht; -
3 den Linsenhalter eines optischen Moduls nach der Erfindung mit Abstandshaltern zum Verschrauben; -
4 den Linsenhalter nach3 mit aufgelegtem bzw. angeformtem dauerelastischen bzw. federnden Ringelement; -
5 den Linsenhalter nach3 bzw.4 mit einem vorpositionierten Schaltungsträger; -
6 den Linsenhalter nach5 mit einem fixierten Schaltungsträger; -
7 eine durch die optische Achse geschnittene Darstellung eines optischen Moduls nach der Erfindung; und -
8 eine durch die Fixierung geschnitten Darstellung eines optischen Moduls nach der Erfindung. - Bei der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
- In dem in
1 und2 dargestellten zusammengebauten Zustand des optischen Moduls sind eine Linseneinheit14 ;16 ,18 ,20 ;21 und eine starre Leiterplatte10 , umfassend eine Bestückfläche10a , erkennbar. Die vorliegend starr ausgebildete Leiterplatte10 bildet den Schaltungsträger10 für ein auf elektromagnetische Strahlung empfindliches ungehäustes Halbleiterelement12 , das hier als sog. Flip-Chip12 aufgebracht ist, was den Vorteil hat, dass keine zusätzlichen Toleranzen innerhalb des Sensors bzw. Bauelements (z.B. Träger Chip, Klebstoff, etc.) dazu kommen. Die vorliegend starr ausgebildete Leiterplatte10 steht mit einem Flachbandkabel oder einer flexiblen Leiterplatte27 in Wirkkontakt, an dessen entgegengesetztem Ende dieses mit Lötpads28 versehen ist, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem optischen Modul und einer Schaltungsplatine (nicht dargestellt), beispielsweise durch Bügellöten unter Verwendung der Lötpads28 , hergestellt werden kann. - Auf dem Schaltungsträger
10 ist über Löt-Bumps30 das Halbleiterelement12 angeordnet. Das Halbleiterelement12 wird durch Flip-Chip-Technik auf dem Schaltungsträger10 angeordnet. Damit elektromagnetische Strahlung von der auf der zur Bestückfläche10a des Schaltungsträgers10 abgewandten Seite10b angeordneten Linsenanordnung16 ,18 ,20 ;21 zum Halbleiterelement12 gelangen kann, weist der starre Schaltungsträger10 eine Öffnung24 auf. Ebenfalls hat das zwischen Linsenhalter14 und Schaltungsträger10 bzw. dessen zweiten Fläche10b angeordnete dauerelastische bzw. federnde Element22 eine Öffnung32 . Durch diese Öffnungen kann elektromagnetische Strahlung zu einer auf elektromagnetische Strahlung empfindlichen Fläche34 des Halbleiterelementes12 gelangen. - Das Halbleiterelement
12 kann nach heutigem Stand z.B. als CMOS oder CCD ausgelegt sein. Es kann zusätzlich oder neben der Lötverbindung30 auch eine Klebeverbindung vorgesehen sein. Zur Verstärkung kann eine Unterfüllung (Underfill) (nicht dargestellt) appliziert werden. Um das teure Halbleiterelement12 gegen Fremdlichtstrahlung und/oder Umwelteinflüsse von hinten zu schützen, wird eine Abdeckung (Globtop)26 vorgesehen. Um bei, insbesondere starken, Temperaturschwankungen eine Entlüftung des optischen Moduls zu gestatten, kann beispielsweise in dem flexiblen Element22 eine Nut zum Entlüften (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Ebenfalls ist es möglich, ein Klebe-DAE (Klebe-Druckausgleichselement) auf einer Öffnung (nicht dargestellt) im flexiblen Element22 oder im Linsenhalter14 anzuordnen. - Vorzugsweise ist eine Linsenanordnung
14 ;16 ,18 ,20 ;21 mit mehreren Linsen16 ,18 ,20 und ggf. wenigstens einer Blende21 in Form eines Pakets vorgesehen. Die optische Qualität kann durch ein Objektiv mit mehreren Linsen verbessert werden, was auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich ist, insbesondere da mit geringen Toleranzen gearbeitet werden kann. Die Linsen16 ,18 ,20 sowie die Blende21 sind so geformt, dass sie relativ zueinander eine definierte Lage innerhalb des Linsenhalters14 annehmen. Weiterhin ist mindestens eine der Linsen20 so ausgestaltet, dass diese (beispielweise wie in7 und8 dargestellt) über Rastmittel38 mit dem Linsenhalter14 zusammenwirkt und so auch eine definierte Lage bezüglich des Linsenhalters14 und letztlich ezüglich des Halbleiterelementes12 einnimmt. Auf diese Weise sind alle Linsen16 ,18 ,20 bzw. Blenden21 bezüglich des Halbleiterelementes12 justiert. - Die Justierung von Schaltungsträger
10 und Linseneinheit14 ;16 ,18 ,20 ;21 erfolgt erfindungsgemäß über das wenigstens eine zwischen Linsenhalter14 und Schaltungsträger10 angeordnete dauerelastische oder federnde Element22 , welches die Bestückfläche10a des Schaltungsträgers10 vom Linsenhalter14 weg gegen wenigstens ein Anschlagselement13 ;35 presst, welches formschlüssig zur Linseneinheit14 ;16 ,18 ,20 ;21 in Beziehung steht. Vorzugsweise ist dazu am Anschlagelement33 ;35 eine Formschlussfläche37 ausgebildet. - In dem Ausführungsbeispiel gemäß
1 und2 ist das Anschlagelement13 beispielsweise Teil einer Schnappverbindung, welches durch am Linsenhalter14 angeordnete Haken realisiert ist. An den Haken13 ist besagte Formschlussfläche37 dergestalt ausgebildet, dass die Bestückfläche10a auf dieser37 anfliegt. -
3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel nach der Erfindung. Hierbei ist das Anschlagselement35 Teil einer Schraub- oder Nietverbindung, wobei am Linsenhalter14 Abstandselemente35 mit Schraublöchern angeordnet sind. -
4 zeigt den Linsenhalter14 gemäß3 mit einem aufgelegten dauerelastischen bzw. federnden Ringelement22 . Je nach Materialwahl kann das Element22 auch z.B. mittels eines Zweikomponenten-Spritzverfahrens oder dergleichen am Linsenhalter14 angeformt sein. Deutlich erkennbar ist, wie an dem der Linseneinheit abgewandten Ende der Abstandselemente35 Form schlussflächen37 ausgebildet sind, deren Wirkweise nachfolgend beschrieben ist. -
5 zeigt den Linsenhalter14 nach3 bzw.4 mit einem vorpositionierten starren PCB-Schaltungsträger10 , wobei dieser noch nicht Flächenschluss mit den Formschlussflächen37 der Abstandselemente35 bildet. Mit anderen Worten – der Schaltungsträger10 ist noch nicht bis über die Anlage an dem dauerelastischen Element22 nach unten gedrückt. -
6 zeigt den Linsenhalter14 nach5 mit einem fixierten PCB-Schaltungsträger10 . Fixierelemente wie Schrauben33 , Kunststoffnieten oder dergleichen werden soweit in die Abstandselemente35 eingebracht, bis diese an der Formschlussfläche37 anliegen. Dadurch ist die Flip-Chip-Fläche bzw. Bestückfläche10a des PCB-Schaltungsträgers10 definiert zur Linseneinheit ausgerichtet. - Dies zeigt
7 in einer durch die optische Achse geschnittenen Darstellung und8 in einer durch die Fixierung geschnitten Darstellung eines optischen Moduls nach der Erfindung. Deutlich erkennbar ist, wie das dauerelastische bzw. federnde Element22 die Bestückfläche10a des Schaltungsträgers10 gegen die Fixierelemente33 drückt. Im Stand der Technik wird bislang der Schaltungsträger gegen einen Linsenhalter gepresst. Die vorliegende Erfindung geht nun einen neuen Weg, indem der Schaltungsträger mittels eines dauerelastischen bzw. federnden Elements22 in die entgegengesetzte Richtung, d.h. vom Linsenhalter14 weg, gepresst wird und dort ein Anschlag13 ,33 ,35 formschlüssig zur Optik in Beziehung steht. Dadurch wird die gesamte Toleranz des Schaltungsträgers10 und evtl. Klebstoffe vollständig eliminiert. - Die vorliegende Erfindung geht von einem optischen Modul mit einer Linseneinheit aus, welche einen Linsenhalter
14 umfasst, in welchem eine Linsenanordnung aus beispielsweise drei Linsen16 ,18 ,20 und einer Blende21 eingesetzt ist. Vorzugsweise sind die Linsen16 ,18 ,20 und die Blende21 zueinander und bezüglich des Linsenhalters14 durch ihre geometrische Gestaltung eindeutig ausgerichtet, so dass keine weitere optische Justierung des optischen Moduls erforderlich ist. Der Linsenhalter14 steht weiterhin über wenigstens ein am Linsenhalter14 ausgebildetes Anschlagelement13 ,35 mit der Bestückfläche10a einer starr ausgebildeten Leiterplatte10 , welche gleichzeitig als Schaltungsträger für ein auf elektromagnetische Strahlung empfindliches ungehäustes Halbleiterelement12 dient, so in Verbindung, dass erstmals die Dickentoleranz des Schaltungsträgers10 und etwaiger Klebverbindungen vorteilhaft nicht in die Toleranzkette gattungsgemäßer optischer Moduln bzw. Systeme einfließt. Weil erfindungsgemäß das Halbleiterelement12 an definierter Position bezüglich den anderen optischen Elementen, d.h. insbesondere den Linsen16 ,18 ,20 bzw. der Blende21 , angeordnet ist, braucht die Art des Schaltungsträgers10 , z.B. FR4, CEM, etc..., wie bislang üblich, nicht mehr festgeschrieben werden. Vielmehr können "normale", unkritische und damit kostengünstigere Schaltungsträger eingesetzt werden. - Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein. Sie eignet sich insbesondere bei Anwendungen im Innen- oder Außenbereich eines Kraftfahrzeugs.
Claims (11)
- Optisches Modul mit – einem starren Schaltungsträger (
10 ) umfassend eine Bestückfläche (10a ); – einem mittels Flip-Chip-Technik auf der Bestückfläche (10a ) angeordneten ungehäusten Halbleiterelement (12 ); und – einer Linseneinheit (14 ;16 ,18 ,20 ;21 ), welche auf der der Bestückfläche (10a ) abgewandten Seite (10b ) des Schaltungsträgers (10 ) angeordnet ist; – wobei der Schaltungsträger (10 ) eine Öffnung (24 ) aufweist, durch die elektromagnetische Strahlung von der Linseneinheit (14 ;16 ,18 ,20 ;21 ) auf das Halbleiterelement (12 ) projiziert wird; – und wobei die Linseneinheit (14 ;16 ,18 ,20 ;21 ) einen Linsenhalter (14 ) und eine Linsenanordnung (16 ,18 ,20 ;21 ) mit mindestens einer Linse umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Linsenhalter (14 ) und Schaltungsträger (10 ) wenigstens ein dauerelastisches oder federndes Element (22 ) angeordnet ist, welches die Bestückfläche (10a ) des Schaltungsträgers (10 ) vom Linsenhalter (14 ) weg gegen wenigstens ein Anschlagselement (13 ;35 ) presst, welches formschlüssig zur Linseneinheit (14 ;16 ,18 ;20 ;21 ) ausgebildet ist. - Optisches Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Anschlagelement (
33 ;35 ) eine Formschlussfläche (37 ) ausgebildet ist. - Optisches Modul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (
13 ) durch am Linsenhalter (14 ) angeordnete Haken (13 ) realisiert ist. - Optisches Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (
35 ) Teil einer Schraub- oder Nietverbindung (33 ) oder dergleichen ist. - Optisches Modul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (
35 ) durch am Linsenhalter (14 ) angeordnete Abstandsbolzen, Abstandsringe oder Muttern (35 ) realisiert ist. - Optisches Modul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dauerelastische oder federnde Element (
22 ) rechteckförmig oder ringförmig, vorzugsweise als Stanzteil, ausgebildet ist. - Optisches Modul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dauerelastische oder federnde Element (
22 ) thermoplastische Elastomere (TPE) oder Silikon enthält. - Optisches Modul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dauerelastische oder federnde Element (
22 ) die Linseneinheit (14 ;16 ,18 ,20 ;21 ) gegen den Schaltungsträger (10 ) abdichtet. - Optisches Modul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dauerelastische oder federnde Element (
22 ) die Linseneinheit (14 ;16 ,18 ,20 ;21 ) gegen den Schaltungsträger (10 ) abdichtet. - Optisches Modul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dauerelastische oder federnde Element (
22 ) porös ausgebildet ist, insbesondere moosgummiartig. - Optisches System mit einem optischen Modul nach einem der vorherigen Ansprüche.
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