DE19909242A1 - Verfahren und Gießform zum Herstellen eines elektrooptischen Moduls und elektrooptisches Modul - Google Patents

Verfahren und Gießform zum Herstellen eines elektrooptischen Moduls und elektrooptisches Modul

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines elektrooptischen Moduls mit einem Formkörper aus einem lichtdurchlässigen, formbaren Material, bei dem ein Träger mit einem elektrooptischen Wandler in einer Gießform positioniert wird. Der Träger mit dem Wandler wird unter Bildung des Formkörpers mit einem formbaren Material umgeben, wobei er mindestens eine der Kopplung dienende Funktionsfläche erhält. DOLLAR A Um einen elektrooptischen Wandler mit sehr genau positionierter Funktionsfläche und hoher mechanischer Festigkeit einfach herstellen zu können, wird erfindungsgemäß als verlorene Gießform ein Modulgehäuse (1) mit einer Öffnung (2) zum Einführen des Trägers (3) und mit einem Ankopplungsbereich für einen Kopplungspartner verwendet. Im Ankopplungsbereich befindet sich ein Gehäuseteil (8), das der Funktionsfläche (10) entsprechend gestaltet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines elektrooptischen Moduls mit einem Formkörper aus einem lichtdurchlässigen, formbaren Material, bei dem ein Träger mit einer Positioniereinrichtung und mit mindestens einem ausgerichtet aufgebrachten elektrooptischen Wandler mittels der Positioniereinrichtung exakt in einer Gießform positio­ niert wird und der Träger mit dem Wandler zumindest teilweise mit dem formbaren Material unter Bildung des Formkörpers um­ geben wird, wobei der Formkörper mindestens eine der Kopplung mit einem Kopplungspartner dienende Funktionsfläche erhält.
Ein Verfahren dieser Art ist aus der deutschen Offenlegungs­ schrift DE 197 11 138 Al bekannt. Bei diesem bekannten Ver­ fahren wird ein elektrooptischer Wandler in einer vorbestimm­ ten Position auf einem Träger angeordnet, der mit mindestens einem Positionierelement als Positioniereinrichtung versehen wird. Der Träger wird mittels des Positionsierelementes exakt in einer Bestückungseinrichtung positioniert. Nachfolgend wird der Träger mittels des Positionsierelementes exakt in einer Gußform positioniert und unter Ausbildung eines Form­ körpers und einer Funktionsfläche mit formbarem Material um­ geben; die Funktionsfläche, z. B. eine Linse, dient dabei zur Kopplung mit einem Kopplungspartner.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines elektrooptischen Moduls anzugeben, bei dem in fertigungstechnisch vergleichsweise einfacher Weise eine präzise Anordnung und Ausbildung der Funktionsfläche an dem elektrooptischen Modul erreichbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren der ein­ gangs angegebenen Art erfindungsgemäß als Gießform ein Modul­ gehäuse mit einer Öffnung zum Einführen des Trägers und mit einem Ankopplungsbereich für den Kopplungspartner verwendet, wobei sich im Ankopplungsbereich ein Gehäuseteil befindet, das an seiner inneren Seite der Außenkontur der Funktionsflä­ che entsprechend gestaltet ist und der Formkörper durch Ein­ füllen des formbaren Materials in das Modulgehäuse gebildet wird.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens be­ steht darin, daß mit ihm die Funktionsfläche in fertigungs­ technisch vergleichsweise einfacher Weise hochpräzis posi­ tioniert am elektrooptischen Modul angebracht werden kann. Dies ist im wesentlichen darauf zurückzuführen, daß ein vor­ gefertigtes Modulgehäuse verwendet wird, in das das licht­ durchlässige, formbare Material nach Einbringung des Trägers gegossen wird; durch Schrumpfprozesse beim Aushärten des formbaren Materials können sich wegen der Verwendung eines vorgefertigten Modulgehäuses Justierungsgenauigkeiten nicht einstellen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens besteht darin, daß das vorgefertigte Modulgehäuse auch in Spritzgußtechnik hergestellt sein kann und deshalb auch mit Hinterschneidungen versehen werden kann. Ein zu­ sätzlicher Vorteil wird darin gesehen, daß wegen der Verwen­ dung eines vorgefertigten Modulgehäuses vorzugsweise in Spritzgußtechnik aufgrund der Verwendung eines im ausgehärte­ ten Zustand mechanisch besonders festen Werkstoff eine rela­ tiv hohe mechanische Festigkeit des hergestellten elektroop­ tischen Moduls erreichbar ist.
Um ein einsatzfähiges elektrooptisches Modul zu gewinnen, ist es erforderlich, das elektrooptische Modul von dem Gehäuse­ teil zu befreien, das sich im Ankopplungsbereich befindet. Dies kann in unterschiedlicher Weise vorgenommen werden. Um diesen Schritt zu erleichtern, wird es als besonders vorteil­ haft angesehen, wenn ein an seinem Rand eine Sollbruchstelle aufweisendes Gehäuseteil verwendet wird. Aufgrund der Soll­ bruchstelle läßt sich dann das Gehäuseteil leicht herausbre­ chen.
Es wird ferner als vorteilhaft angesehen, wenn als Gießform ein Modulgehäuse mit einem Ankopplungsbereich verwendet wird, der als ein eine Steckbucht zur Aufnahme des Kopplungspart­ ners bildender Stutzen gestaltet ist. Der Vorteil dieser Aus­ gestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht vor allem darin, daß das Vergießen mit dem formbaren Material erleich­ tert wird, weil dieses den Stutzen nicht selbst bildet, son­ dern dieser bereits an dem Modulgehäuse vorgesehen ist.
Bei der eben angegebenen Ausführungsform des erfindungsgemä­ ßen Verfahrens wird das an seiner äußeren Seite mit einem Ab­ bruchfortsatz versehene Gehäuseteil nach der Bildung des Formkörpers durch Krafteinwirkung auf den Abbruchfortsatz aus dem Modulgehäuse entfernt. Es wird dadurch die Möglichkeit geschaffen, trotz des im Inneren des Stutzens verborgenen Ge­ häuseteils dieses leicht entfernen zu können, um die Funkti­ onsfläche freizulegen.
Die Positioniereinrichtung kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren unterschiedlich ausgestaltet werden, als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn als Positioniereinrich­ tung Ansätze an dem Träger dienen, die beim Positionieren des Trägers mit dem Wandler in dem Modulgehäuse mit dem Modulge­ häuse verrastet werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Gießform zum Herstellen eines optisches Moduls mit einem Formkörper aus einem licht­ durchlässigen, formbaren Material, bei dem ein Träger mit ei­ ner Positioniereinrichtung und mit mindestens einem ausge­ richtet aufgebrachten elektrooptischen Wandler mittels der Positioniereinrichtung exakt in der Gießform positioniert wird und der Träger mit dem Wandler zumindest teilweise mit dem formbaren Material unter Bildung des Formkörpers umgeben wird, wobei der Formkörper mindestens eine der Kopplung mit einem Kopplungspartner dienende Funktionsfläche erhält. Eine solche Gießform ist ebenfalls in der oben bereits behandelten deutschen Offenlegungsschrift DE 197 11 138 A1 beschrieben.
Um die Justiergenauigkeit und die mechanische Festigkeit ei­ nes herzustellenden elektrooptischen Moduls mit einem Form­ körper aus einem lichtdurchlässigen, formbaren Material zu erhöhen, ist erfindungsgemäß die Gießform ein Modulgehäuse mit einer Öffnung zum Einführen des Trägers und mit einem An­ kopplungsbereich für den Kopplungspartner, und es befindet sich im Ankopplungsbereich ein Gehäuseteil, das an seiner inneren Seite der Außenkontur der Funktionsfläche entspre­ chend gestaltet ist.
Die Gießform stellt zwar im Vergleich zu der bekannten Gieß­ form eine verlorene Form dar, jedoch bietet sie den Vorteil, daß durch ihre Verwendung die Justiergenauigkeit der Funkti­ onsfläche an dem elektrooptischen Modul verbessert und auch die mechanische Festigkeit des Moduls erhöht wird.
Die Gießform weist vorteilhafterweise hinsichtlich ihres Ge­ häuseteils an dessen Rand eine Sollbruchstelle auf, um das Gehäuseteil unter Freilegung der Funktionsfläche des elektro­ optischen Moduls leicht entfernen zu können.
Ferner ist bei der erfindungsgemäßen Gießform in vorteilhaf­ terweise der Ankopplungsbereich als ein eine Steckbucht zur Aufnahme des Kopplungspartners bildender Stutzen ausgebildet.
Als vorteilhaft wird es ferner angesehen, wenn das Gehäuse­ teil an seiner äußeren Seite einen Abbruchfortsatz trägt.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein elektrooptisches Mo­ dul mit einem Formkörper aus einem lichtdurchlässigen, form­ baren Material, bei dem der Träger mit einem elektrooptischen Wandler zumindest teilweise mit dem formbaren Material unter Bildung des Formkörpers umgeben ist, wobei der Formkörper mindestens eine der Kopplung mit einem Kopplungspartner die­ nende Funktionsfläche erhält.
Ein derartiges elektrooptisches Modul ist ebenfalls der oben behandelten deutschen Offenlegungsschrift 197 11 138 A1 hin­ sichtlich seines Aufbaus entnehmbar.
Um ein elektrooptisches Modul mit sehr genau justierter Funk­ tionsfläche auf einfache Weise zu gewinnen, weist erfindungs­ gemäß das Modul ein Modulgehäuse mit einer Öffnung zum Ein­ führen des Trägers und mit einem Ankopplungsbereich für den Kopplungspartner auf, und das Modulgehäuse ist mit dem form­ baren Material gefüllt; im Ankopplungsbereich befindet sich eine Funktionsfläche, die beim Füllen des Modulgehäuses mit dem formbaren Material durch ein an seiner inneren Seite der Außenkontur der Funktionsfläche entsprechend gestaltetes und danach entferntes Gehäuseteil gebildet ist.
Vorteilhafterweise weist das Modulgehäuse einen Ankopplungs­ bereich auf, der als ein eine Steckbucht zur Aufnahme des Kopplungspartners bildender Stutzen ausgebildet ist.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in Fig. 1 im Schnitt ein bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendetes Modulgehäuse mit eingebrachtem Träger, in Fig. 2 das fertiggestellte elektrooptische Modul in einer mit der Fig. 1 übereinstimmenden Schnittdarstellung, in Fig. 3 eine Seitenansicht auf das fertiggestellte elektroop­ tische Modul mit einer ersten Positioniereinrichtung und in Fig. 4 eine Seitenansicht eines weiteren fertiggestellten elektrooptischen Moduls mit einer zweiten Positioniereinrich­ tung gezeigt.
Wie die Fig. 1 zeigt, wird bei der Durchführung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens ein vorgefertigtes Modulgehäuse 1 verwendet, das topfartig ausgebildet ist und an seiner in der Fig. 1 unteren Seite mit einer relativ großen Öffnung 2 zum Einbringen eines Trägers 3 versehen ist. Auf diesem Träger 3, bei dem es sich beispielsweise um einen sogenannten Lead Frame handeln kann, ist ein elektrooptischer Wandler 4 exakt positioniert in einem vorangegangenen Verfahrensschritt auf­ gebracht und über elektrische Leiter 5 und 6 elektrisch mit dem Träger 3 verbunden.
Die Fig. 1 zeigt ferner, daß das Modulgehäuse 1 außerdem mit einem Stutzen 7 versehen ist, der eine Steckbucht zur Auf­ nahme eines nicht dargestellten Kopplungspartners des herzu­ stellenden elektrooptischen Moduls darstellt. Innen am Stutzen 7 im Ankopplungsbereich für den Kopplungspartner befindet sich ein Gehäuseteil 8, das an seiner dem Träger 3 zugewandten Seite 9 eine Außenkontur aufweist, die eine in diesem Bereich zu bildenden Funktionsfläche 10, z. B. einer Linse, des elektrooptischen Moduls entspricht. Das Gehäuseteil 8 ist an seinem Rande als Sollbruchstelle 8a ausgebildet und weist einen Abbruchfortsatz 11 auf, der aus dem Stutzen 7 nach außen hervorsteht.
Die Fig. 3 und 4 zeigen, wie der Träger 3 mit dem elektro­ optischen Wandler 4 genau positioniert in dem Modulgehäuse 1 in einer Lage untergebracht werden kann, wie es die Fig. 1 erkennen läßt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist zur genauen Po­ sitionierung des Trägers 3 mit dem elektrooptischen Wandler im Modulgehäuse 1 eine Positioniereinrichtung 12 vorgesehen, die außen am Modulgehäuse 1 angebrachte Positionieransätze 13 und 14 aufweist; mit diesen Positionieransätzen 13 und 14 wirken Positionierhaken 15 und 16 zusammen, die am Träger 3 vorgesehen sind. Zur Positionierung des Trägers 3 mit dem elektrooptischen Wandler wird dieser in das Modulgehäuse 1 eingeschoben, wobei die Positionierhaken 15 und 16 mit keil­ förmigen Ausnehmungen 17 und 18 gegen entsprechend keilförmig ausgebildete Enden 19 und 20 der Justieransätze des Modulge­ häuses 1 geführt und zusammengefügt werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 wird eine andere Posi­ tioniereinrichtung verwendet. Diese enthält Rastausnehmungen 21 und 22 an der Innenseite des Modulgehäuses 1; in die Rastausnehmungen 21 und 22 greifen Einrastnasen 23 und 24 ein, die vom Träger 3 gebildet sind. Ebenfalls am Träger 3 gebildete Anschlagelemente 25 und 26 sorgen für eine genaue Positionierung und Halterung des Trägers 3 im Modulgehäuse 1, weil sie gegen die Stirnseite 27 des Modulgehäuses 1 geführt werden, wodurch eine Verrastung des Trägers 3 in dem Modulge­ häuse 1 eintritt.
In der Fig. 2 ist das fertiggestellte elektrooptische Modul in derselben Schnittdarstellung wie in Fig. 1 gezeigt. Innen ist das Modulgehäuse 1 nunmehr mit einem lichtdurchlässigen, formbaren Material 28 gefüllt, das nach dem Einbringen zu ei­ nem Formkörper ausgehärtet ist. Damit ist auch die Funkti­ onsfläche 10 in Form einer Linse ausgebildet. Nach dem Aus­ härten des formbaren Materials ist durch einen Druck auf den Abbruchfortsatz 11 das Gehäuseteil 8 aus dem Stutzen 7 ent­ fernt, wodurch die Funktionsfläche 10 freigelegt ist.

Claims (11)

1. Verfahren zum Herstellen eines elektrooptisches Moduls mit einem Formkörper aus einem lichtdurchlässigen, formbaren Ma­ terial, bei dem
  • - ein Träger mit einer Positioniereinrichtung und mit minde­ stens einem ausgerichtet aufgebrachten elektrooptischen Wandler mittels des Positioniereinrichtung exakt in einer Gießform positioniert wird und
  • - der Träger mit dem Wandler zumindest teilweise mit dem formbaren Material unter Bildung des Formkörpers umgeben wird,
  • - wobei der Formkörper mindestens eine der Kopplung mit einem Kopplungspartner dienende Funktionsfläche erhält,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - als Gießform ein Modulgehäuse (1) mit einer Öffnung (2) zum Einführen des Trägers (3) und mit einem Ankopplungs­ bereich für den Kopplungspartner verwendet wird, wobei
  • - sich im Ankopplungsbereich ein Gehäuseteil (8) befindet, das an seiner inneren Seite (9) der Außenkontur der Funktionsfläche (10) entsprechend gestaltet ist und
  • - der Formkörper durch Einfüllen des formbaren Materials (28) in das Modulgehäuse (1) gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - das ein an seinem Rand eine Sollbruchstelle (8a) aufwei­ sendes Gehäuseteil (8) verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - als Gießform ein Modulgehäuse (1) mit einem Ankopplungsbe­ reich verwendet wird, der als ein eine Steckbucht zur Auf­ nahme des Kopplungspartners bildender Stutzen (7) gestal­ tet ist.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - das an seiner äußeren Seite mit einem Abbruchfortsatz (11) versehene Gehäuseteil (8) nach der Bildung des Formkörpers (28) durch Krafteinwirkung auf den Abbruchfortsatz (11) aus dem Modulgehäuse (1) entfernt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - als Positioniereinrichtung Ansätze (15, 16, 23, 24) an dem Träger (3) dienen, die beim Positionieren des Trägers (3) mit dem Wandler in dem Modulgehäuse (1) mit dem Modulge­ häuse verbunden werden.
6. Gießform zum Herstellen eines optisches Moduls mit einem Formkörper aus einem lichtdurchlässigen, formbaren Material, bei dem
  • - ein Träger mit einer Positioniereinrichtung und mit minde­ stens einem ausgerichtet aufgebrachten elektrooptischen Wandler mittels der Positioniereinrichtung exakt in der Gießform positioniert wird und
  • - der Träger mit dem Wandler zumindest teilweise mit dem formbaren Material unter Bildung des Formkörpers umgeben wird,
  • - wobei der Formkörper mindestens eine der Kopplung mit einem Kopplungspartner dienende Funktionsfläche erhält,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Gießform ein Modulgehäuse (1) mit einer Öffnung (2) zum Einführen des Trägers (3) und mit einem Ankopplungs­ bereich für den Kopplungspartner ist und
  • - sich im Ankopplungsbereich ein Gehäuseteil (8) befindet, das an seiner inneren Seite (9) der Außenkontur der Funk­ tionsfläche (10) entsprechend gestaltet ist.
7. Gießform nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - das Gehäuseteil (8) an seinem Rand eine Sollbruchstelle (8a) aufweist.
8. Gießform nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Ankopplungsbereich als ein eine Steckbucht zur Auf­ nahme des Kopplungspartners bildender Stutzen (7) ausge­ bildet ist.
9. Gießform nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - das Gehäuseteil (8) an seiner äußeren Seite einen Abbruch­ fortsatz (11) trägt.
10. Elektrooptisches Modul mit einem Formkörper aus einem lichtdurchlässigen, formbaren Material, bei dem
  • - der Träger mit einem elektrooptischen Wandler zumindest teilweise mit dem formbaren Material unter Bildung des Formkörpers umgeben ist,
  • - wobei der Formkörper mindestens eine der Kopplung mit ei­ nem Kopplungspartner dienende Funktionsfläche erhält,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - das Modul ein Modulgehäuse (1) mit einer Öffnung (2) zum Einführen des Trägers (3) und mit einem Ankopplungsbereich für den Kopplungspartner aufweist,
  • - das Modulgehäuse (1) mit dem formbaren Material (28) ge­ füllt ist,
  • - sich im Ankopplungsbereich eine Funktionsfläche (10) be­ findet, die beim Füllen des Modulgehäuses (1) mit dem formbaren Material (28) durch ein an seiner inneren Seite (9) der Außenkontur der Funktionsfläche (10) entsprechend gestaltetes und danach entferntes Gehäuseteil (8) gebildet ist.
11. Modul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - das Modulgehäuse (1) einen Ankopplungsbereich aufweist, der als ein eine Steckbucht zur Aufnahme des Kopplungs­ partners bildender Stutzen (7) ausgebildet ist.
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