WO2013131854A1 - Optoelektronisches modul und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen moduls - Google Patents

Optoelektronisches modul und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen moduls Download PDF

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WO2013131854A1
WO2013131854A1 PCT/EP2013/054286 EP2013054286W WO2013131854A1 WO 2013131854 A1 WO2013131854 A1 WO 2013131854A1 EP 2013054286 W EP2013054286 W EP 2013054286W WO 2013131854 A1 WO2013131854 A1 WO 2013131854A1
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optoelectronic module
holding device
coding element
locking
component
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Ulrich Frei
Rainer Huber
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Definitions

  • Lighting device comprising an inventive optoelectronic module indicated.
  • a method for producing an optoelectronic module is specified.
  • Semiconductor devices of one type and manufacturer may, due to the manufacturing process, experience differences in the brightness or color location of the emitted light, which necessitates binning the semiconductor devices. In many applications, it is necessary that a used for driving the optoelectronic semiconductor device
  • a light-emitting diode module installed in a motor vehicle headlight may be mentioned. After an accident, it may be necessary to replace a headlamp, as far as the headlamp associated control unit still
  • One solution is to solder one or more resistors (so-called binning resistors) whose value represents the brightness of the light-emitting diode module onto the printed circuit board carrying the light-emitting diode chip. If an existing light-emitting diode module is then replaced by a new one, the light control device can determine the resistance and the light-emitting diode module, for example via
  • a disadvantage of this solution is that certain parts of the light emitting diode module can be damaged by an additional soldering process.
  • An object of the invention is a
  • this includes
  • optoelectronic module at least one for emitting
  • Semiconductor component and at least one holding device which is adapted to fix a component for encoding at least one optical or electronic parameter of the optoelectronic module.
  • the semiconductor component is, for example, a laser diode, a laser diode chip, a light-emitting diode or a light-emitting diode chip.
  • the holding device is designed to fix a component irreversibly. This means that the device can be used without or with little effort in the fixture, but only with great effort or destruction of the fixture to remove it. Moreover, it is preferred that the holding device is designed to fix a component, which as a cuboid with a first side length between 0.4 and 7.3 mm, in particular between 1.5 and 2.5 mm, a second
  • SMD Surface Mountable Device
  • the holding device as
  • Holding device fixed component at least partially encloses.
  • the holding device makes it possible to use a component for
  • the optoelectronic module further comprises a carrier element.
  • the holding device is on or in the carrier element or on or in a mounted on the carrier element
  • Plug element or connector arranged.
  • the holding device is at least partially formed by a recess in the carrier element, plug-in element or plug connector.
  • the optoelectronic module may further comprise at least two electrical conductor tracks, which are provided with terminals a control device are conductively connected and which are arranged with at least two in the holding device
  • electrical contact elements are conductively connected. Through the two electrical tracks, an electrical connection can be made to a control device, via which by the control unit information relating to an optical or electronic parameter of the
  • Optoelectronic module can be determined.
  • the holding device comprises at least one locking device which is movable between a locking position and a receiving position.
  • a component In the receiving position, a component is displaceable along an insertion direction to a fixing position within the holding device.
  • the locking device is formed in the locking position to at least partially fix the component in the fixing position.
  • Locking device may be formed in the locking position to fix the device in the fixing position at least in one direction, while other parts of the holding device cause a fixation with respect to other directions.
  • Locking device at least one locking element made of elastic material.
  • the locking element is designed to allow the displacement of a component along the direction of insertion to the fixing position. This happens because the locking element elastically deforms as a result of the displacement. Furthermore, that is Locking element adapted to assume upon reaching the fixing position of the device its original shape or one of its original shape more similar shape and thereby fix the device.
  • Locking device corresponds, in a form which corresponds to the receiving position of the locking device. Under the action of an elastic restoring force, the locking element is moved again on reaching the fixing position of the component in the locking position in which it is its original shape or one of its
  • the locking element may preferably be formed as a tongue, which in the locking position with the
  • Insertion forms an acute angle of less than 30 ° and from a lateral inner wall of the
  • the optoelectronic module further comprises at least one coding element, which contains information about an optical or
  • Optoelectronic module is, for example, a brightness or a color location of the Semiconductor device emitted electromagnetic
  • the optoelectronic module located measuring device. For this purpose, before the actual commissioning of the optoelectronic module, the arranged thereon
  • Semiconductor device operated at a reference current and at a reference temperature.
  • the values for the brightness and the color locus determined by the measuring device then form the basis for the information which the coding element carries in analog or digital form.
  • Information about the color locus is of interest when the radiation emitted by the optoelectronic module is not limited to a single wavelength. Rather, by a conversion element, the at least one
  • Semiconductor component is arranged downstream in the emission direction, the wavelength of the radiation generated by this are at least partially converted.
  • the conversion element absorbs at least a portion of the
  • Semiconductor device emitted radiation and preferably emits radiation of a greater wavelength than the wavelength of the radiation, originally from the
  • mixed-colored light preferably white light generated.
  • mixed-color light can be generated by:
  • At least two semiconductor devices are used, which emit light of different wavelengths and whose light is optionally mixed.
  • a determination of the color locus of the mixed-color light thus generated can take place on the basis of an arbitrary color space, wherein, for example, a normalized color space system such as a CIE color space system or a DIN color space system can be used.
  • a normalized color space system such as a CIE color space system or a DIN color space system can be used.
  • the holding device further comprises a cover.
  • the information about the optical or electronic parameter of the optoelectronic module can be any information about the optical or electronic parameter of the optoelectronic module.
  • a control device for controlling the optoelectronic module via transmission means can determine the information provided by the coding element.
  • the coding element may comprise a resistor whose resistance value corresponds to the optical or electronic parameter of the optoelectronic module or depends thereon.
  • a control device used to drive the optoelectronic module is designed to determine the resistance of the coding element, for example by measuring a voltage drop across the resistor.
  • the coding element may comprise a capacitor whose capacitance corresponds to or depends on the optical or electronic parameter of the optoelectronic module.
  • a capacitor whose capacitance corresponds to or depends on the optical or electronic parameter of the optoelectronic module.
  • Controller determine a capacitance of the capacitor for example, by checking the resonance behavior of the coding.
  • the coding element may comprise a memory unit in which digital values are stored which correspond to the optical or electronic parameter of the optoelectronic module or from this
  • Optoelectronic module used to read out the stored in the memory unit digital values.
  • SMD Surface Mountable Device
  • SMT surface mounting technology
  • the coding element formed as a surface mountable component is preferably not applied to the
  • optoelectronic module soldered as is usually provided under the framework of surface mount technology.
  • resistors with nominal values corresponding to an E series can be used.
  • the coding element on at least two electrical contact surfaces, which are in electrical contact with the electrical contact elements of the holding device.
  • a lighting device is furthermore specified, which comprises a control device for controlling the optoelectronic module and transmission means.
  • a control device for controlling the optoelectronic module and transmission means.
  • About the transmission means provided by the coding element information can be determined by the control unit.
  • the transmission means herein include those described above
  • Manufacturing process is initially provided an optoelectronic module with at least one provided for emitting electromagnetic radiation semiconductor device. Subsequently, an optical or electronic parameter of the optoelectronic module is measured. For example, a brightness of the optoelectronic module can be measured by the semiconductor device in a
  • Reference current and at a reference temperature is operated.
  • a coding element is provided, which contains information about the measured optical or electronic parameter of the
  • Coding element fixed in or on the optoelectronic module can be fixed in a holding device provided for this purpose. This makes it possible to attach the coding element in or on the optoelectronic module, without requiring an additional
  • the fixing device comprises at least one holding device with a locking device which is movable between a locking position and a receiving position. In the receiving position, a component along an insertion direction to a fixing position within the
  • Locking device in the locking position designed to at least partially fix the component in the fixing position.
  • the coding element can then be inserted or pressed in along the direction of insertion into the fixing position.
  • Figure 1 is a schematic representation of a
  • Figures 2A and B are schematic representations of a
  • Embodiment is arranged, in back and front view,
  • Figure 3 is a schematic representation of a in the
  • Figures 4A and B are schematic sectional views of
  • FIG. 5 schematically shows the insertion of a coding element into the holding device
  • Figures 6A and B are schematic sectional views of
  • FIGS. 8A, B, C and D show a method for producing an optoelectronic module according to a second embodiment
  • FIGS. 9A, B and C show a method for producing a
  • identical, identical or identically acting elements can each be provided with the same reference numerals.
  • the illustrated elements and their proportions with each other are not to be regarded as true to scale; Rather, individual elements, such as layers, components, components and areas may be disproportionately large for better representability and / or better understanding; This can affect individual dimensions or all
  • FIG. 1 schematically shows an optoelectronic module according to the invention, designated overall by 100. This includes a plurality of semiconductor devices 10, which in the
  • Operation emit blue light, which is converted by unspecified conversion elements into white light.
  • the semiconductor devices 10 are soldered to a ceramic circuit board 11, which is glued and fixed on a serving as a support member metal core board 30.
  • a temperature sensor 33 is further arranged, which is adapted to the temperature of the optoelectronic module 100 or in particular the
  • the temperature sensor 33 may act as a thermocouple
  • the temperature sensor 33 may also be a temperature-dependent resistor, which may have a negative temperature coefficient (NTC resistor) or a positive temperature coefficient (PTC resistor).
  • NTC resistor negative temperature coefficient
  • PTC resistor positive temperature coefficient
  • a semiconductor device Alternatively, a semiconductor device,
  • a transistor or a diode as
  • Temperature sensor can be used.
  • a connector 40 is further soldered, in which electrical traces 41a, b, c, d, e, f are embedded (visible in Figure 2A).
  • electrical traces 41a, b, c, d, e, f terminate in a plurality of angled solder pins 31a, b, c, d, e, f which face onto mating lands 34a, b, c, d, e, f of the metal core board 30 are soldered.
  • the solder surfaces 34c, d, e, f are each a component of electrical interconnects 32c, d, e, f, which are arranged on the metal core board 30 and via which the semiconductor components 10 and the temperature sensor 33 are each supplied with an operating current.
  • the optoelectronic module 100 is connected via the connector 40 by means of a mating connector, not shown, via a cable harness with a control unit, not shown
  • a recess 21 is provided, within which a holding device 20 is arranged for fixing a surface mountable device.
  • FIGS. 2A and B show schematic views of FIG
  • Connector 40 from two different perspectives.
  • the embedded in the connector 40 electrical
  • Tracks 41a, b, c, d, e, f are exposed on one side of the connector 40 and go there into plug contacts, which in suitable sockets of the (not shown)
  • the electrical conductor tracks 41 c, d are used for the electrical supply of the temperature sensor 33, and the electrical conductor tracks 41 e, f for the electrical supply of the semiconductor components 10.
  • Figure 3 shows a schematic, perspective view of an upper side of the connector 40.
  • the provided in the recess 21 holding device 20 comprises two as
  • Locking elements serving tongues 23a, b of elastic material, for example of metal or plastic, which project from two lateral inner walls 26a, b of the recess 21.
  • Figures 4A and B show two sectional views of
  • Conductor tracks 41a, b protrude into the recess 21 and there electrical contact elements 22a, b form (of which in Figures 4A and 4B, only the electrical contact element 22b is shown).
  • FIG. 5 shows a further schematic, perspective view of the connector 40, in which a
  • Inserting 24 is shown along which a
  • Coding element 50 in the form of a surface mountable
  • the insertion direction 24 is perpendicular to the surface of the metal core board 30 and parallel to the lateral
  • the coding element 50 is more precisely an SMD resistor whose resistance value corresponds to a measured brightness of the light emitted by the optoelectronic module 100.
  • the coding element 50 has two electrical contact surfaces 51 a, b, which are in electrical contact with the electrical contact elements 22 a, b of the holding device 20 when the coding element 50 is inserted into the holding device 20.
  • FIGS. 6A and B show two schematic,
  • FIGS. 6A and 6B perspective views of the holding device 20 with the coding used in this 50.
  • the elastic tongues 23a, b act as locking lugs, which allow the displacement of the coding element 50 along the insertion direction, so that the insertion of the coding element 50 requires only a small amount of force.
  • a fixing position 25 in which the coding element 50 is located in FIGS. 6A and 6B, the tongues 23a, b are in one Locking position by which the coding element 50 is fixed irreversibly, ie, the coding element 50 is not or only with great effort from the
  • Retaining device 20 removable.
  • Coding 50 rests with its two electrical contact surfaces 51 a, b, positively fixed. Perpendicular to the insertion direction 24, the coding element 50 is through
  • Inner surfaces 26a, b, c, d of the recess 21 fixed in a form-fitting manner.
  • the holding device 20 additionally acts as a protective device, which the coding element 50th
  • the coding element 50 is preferably an SMD resistor in the form of a cuboid. Accordingly, the distances of the lateral inner surfaces 26a, b, c, d of the recess 21 and the length and arrangement of the elastic tongues 23a, b are preferably selected so that they can fix a box of such dimensioned form-fitting manner.
  • the coding element 50 carries information about the initial brightness of the optoelectronic module 100, d. H. a brightness, which at a reference current and
  • Reference temperature was determined prior to the actual startup of the optoelectronic module 100 by a measuring device. Specifically, the resistance of the
  • Coding element 50 selected so that it can be concluded from a direct or indirect measurement of the resistance value to the initial brightness of the optoelectronic module 100.
  • the resistance value of the coding element 50 can be determined by a control device connected to them which serves to drive the optoelectronic module 100.
  • the electrical interconnects 41a, b and the other intermediate elements such as a mating connector inserted into the connector 40 and a cable harness running between the mating connector and the controller thus serve as transmission means via which the information provided by the coding element 50 is transmitted by the control unit
  • Temperature sensor 33 detected temperature measurement, the control unit via the electrical conductors 41e, f and 32e, f a suitable operating current available, with which the semiconductor devices 10 are energized.
  • Figures 7A to C show the locking device formed by the elastic tongues 23a, b in three
  • FIG. 7A shows the
  • the elastic tongues 23a, b yield and are pushed aside by the displacement of the coding element 50 and thereby elastically deformed. As a result, the elastic tongues 23a, b are moved into a receiving position (shown in FIG. 7B), in which they receive the
  • the elastic tongues 23a, b are moved back under the action of an elastic restoring force back to its original shape and are then back in the locked position. In this they fix the coding element 50 such that a displacement against the insertion direction 24 is prevented.
  • the electrical contact elements 22a, b are arranged, on which the coding element 50 in the
  • the following is a method for producing a
  • Optoelectronic module according to a first
  • an optoelectronic module 100 shown in FIG. 1 is provided. Then is at a reference current and a
  • Reference temperature is a brightness of the
  • the optoelectronic module 100 emitted white light. Then a matching, the brightness of the Optoelectronic module 100 representing coding element 50 selected from a vacuum tweezers
  • FIGS. 8A to D show a method for producing an optoelectronic module according to a second embodiment
  • Process step is an optoelectronic module
  • Locking elements provided in the form of elastic tongues or the like. On the base 27 of the recess 21, however, electrical contact elements 22a, b are again arranged. After measuring the brightness of the
  • a matching coding element 50 is inserted into the recess 21 such that the two
  • FIGS. 9A to C show a method for producing an optoelectronic module 100 according to a third embodiment
  • Stamp 60 along the insertion direction 24 from the outside on a surface of the optoelectronic module in a region which includes the recess 21, pressed so that material is plastically deformed in a deformation region 29.

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Abstract

Es wird ein optoelektronisches Modul (100) angegeben umfassend mindestens einen zum Emittieren elektromagnetischer Strahlung vorgesehenen Halbleiterchip (10) undmindestens eine Haltevorrichtung (20), welche dazu ausgebildet ist, ein Bauelement (50) zur Kodierung mindestens eines optischen oder elektronischen Parameters des optoelektronischen Moduls (100) zu fixieren. Außerdem wird ein Verfahren zur Herstellung des optoelektronischen Moduls (100) angegeben.

Description

Beschreibung
Optoelektronisches Modul und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Moduls
Es wird ein optoelektronisches Modul sowie eine
Beleuchtungseinrichtung umfassend ein erfindungsgemäßes optoelektronisches Modul angegeben. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Moduls angegeben.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102012101818.9, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Bei Strahlungsemittierenden, optoelektronischen
Halbleiterbauelementen eines Typs und Herstellers können bedingt durch den Herstellungsprozess Unterschiede bezüglich der Helligkeit oder des Farborts des emittierten Lichts auftreten, welche eine Klasseneinteilung (Englisch: binning) der Halbleiterbauelemente erforderlich machen. In vielen Anwendungen ist es notwendig, dass ein zur Ansteuerung des optoelektronischen Halbleiterbauelementes verwendetes
Steuergerät Informationen über die Klasseneinteilung
ermitteln kann.
Als Beispiel sei ein in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer eingebautes Leuchtdiodenmodul genannt. Nach einem Unfall kann es erforderlich sein, einen Scheinwerfer zu ersetzen, soweit ein dem Scheinwerfer zugeordnetes Steuergerät noch
funktionstüchtig ist. Da es wichtig ist, dass sich der ersetzte Scheinwerfer nicht zu stark in seiner Helligkeit von dem ursprünglich verwendeten unterscheidet, muss das Lichtsteuergerät in die Lage versetzt werden, Informationen über die Helligkeit des neu eingesetzten Leuchtdiodenmoduls zu ermitteln.
Aus dem Stand der Technik sind mehrere Lösungen zu diesem Problem bekannt. Eine Lösung besteht darin, einen oder mehrere Widerstände (sogenannte Binning-Widerstände) , deren Wert die Helligkeit des Leuchtdiodenmoduls repräsentiert, auf die den Leuchtdiodenchip tragende Leiterplatte aufzulöten. Wird dann ein bestehendes Leuchtdiodenmodul durch ein neues ersetzt, kann das Lichtsteuergerät den Widerstand bestimmen und das Leuchtdiodenmodul beispielsweise über
Pulsweitenmodulation derart betreiben, dass die Helligkeit des erzeugten Lichts der Helligkeit des ursprünglich
eingesetzten Leuchtdiodenmoduls entspricht. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass gewisse Teile des Leuchtdiodenmoduls durch einen zusätzlichen Lötprozess beschädigt werden können.
Eine andere Lösung besteht darin, einen bereits auf der
Leiterplatte vorgesehenen Widerstand nachträglich
beispielsweise durch Laserabgleich bezüglich seiner Größe zu verändern. Ungünstig hieran ist, dass zusätzliche Apparate zur Verfügung stehen müssen, um eine exakte Einstellung des Widerstandswerts zu ermöglichen. Sollen die bereits
vorhandenen Widerstände dagegen durch einen elektrischen Impuls zerstört werden, so müssen entsprechende zusätzliche Kontakte vorgehalten werden. Insgesamt bedeutet dies einen hohen apparativen Aufwand.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein
optoelektronisches Modul anzugeben, auf welchem mit einfachen technischen Mitteln und kostengünstig Informationen über dessen optische Parameter aufgebracht werden können. Diese Aufgabe wird durch ein optoelektronisches Modul gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Ferner besteht eine zu lösende Aufgabe darin, ein
optoelektronisches Modul herzustellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 13 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des
optoelektronischen Moduls sowie des Verfahrens sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das
optoelektronische Modul mindestens ein zum Emittieren
elektromagnetischer Strahlung vorgesehenes
Halbleiterbauelement sowie mindestens eine Haltevorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, ein Bauelement zur Kodierung mindestens eines optischen oder elektronischen Parameters des optoelektronischen Moduls zu fixieren.
Bei dem Halbleiterbauelement handelt es sich beispielsweise um eine Laserdiode, einen Laserdiodenchip, eine Leuchtdiode oder einen Leuchtdiodenchip.
Bevorzugt ist die Haltevorrichtung dazu ausgebildet, ein Bauelement irreversibel zu fixieren. Dies heißt, dass das Bauelement ohne oder mit nur geringem Kraftaufwand in die Haltevorrichtung einsetzbar, aber nur mit großem Kraftaufwand oder bei Zerstörung der Haltevorrichtung aus dieser zu entfernen ist. Außerdem ist bevorzugt, dass die Haltevorrichtung dazu ausgebildet ist, ein Bauelement zu fixieren, welches als Quader mit einer ersten Seitenlänge zwischen 0,4 und 7,3 mm, insbesondere zwischen 1,5 und 2,5 mm, einer zweiten
Seitenlänge zwischen 0,2 und 6,1 mm, insbesondere zwischen
0,5 und 1,5 mm und einer dritten Seitenlänge zwischen 0,1 und 4 mm, insbesondere zwischen 0,5 und 1,5 mm ausgebildet ist, also in einem Bereich zwischen Längen, welche jeweils der kleinst- und größtmöglichen Bauform eines SMD-Bauelementes (SMD = „Surface mountable device") entsprechen.
Ferner ist bevorzugt, dass die Haltevorrichtung als
Schutzvorrichtung ausgebildet ist, welche ein in der
Haltevorrichtung fixiertes Bauelement zumindest teilweise umschließt.
Die Haltevorrichtung ermöglicht es, ein Bauelement zur
Kodierung der Eigenschaften des optoelektronischen Moduls in diese einzusetzen, ohne dass ein zusätzlicher Lötvorgang oder eine anderweitige Manipulation des optoelektronischen Moduls benötigt wird, welche zusätzlichen apparativen Aufwand erforderlich macht. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das optoelektronische Modul ferner ein Trägerelement. Die Haltevorrichtung ist auf oder in dem Trägerelement oder auf oder in einem auf dem Trägerelement befestigten
Steckelement oder Steckverbinder angeordnet.
Insbesondere ist die Haltevorrichtung zumindest teilweise durch eine Aussparung in dem Trägerelement, Steckelement oder Steckverbinder gebildet.
Das optoelektronische Modul kann ferner mindestens zwei elektrische Leiterbahnen umfassen, welche mit Anschlüssen eines Steuergeräts leitend verbindbar sind und welche mit mindestens zwei in der Haltevorrichtung angeordneten
elektrischen Kontaktelementen leitend verbunden sind. Durch die zwei elektrischen Leiterbahnen kann eine elektrische Verbindung zu einem Steuergerät hergestellt werden, über welche durch das Steuergerät Informationen bezüglich eines optischen oder elektronischen Parameters des
optoelektronischen Moduls ermittelbar sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des
optoelektronischen Moduls umfasst die Haltevorrichtung mindestens eine Verriegelungsvorrichtung, welche zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Aufnahmestellung bewegbar ist. In der Aufnahmestellung ist ein Bauelement entlang einer Einsetzrichtung zu einer Fixierposition innerhalb der Haltevorrichtung hin verschiebbar. Dagegen ist die Verriegelungsvorrichtung in der Verriegelungsstellung dazu ausgebildet, das Bauelement in der Fixierposition zumindest teilweise zu fixieren. Dies heißt, dass die
Verriegelungsvorrichtung in der Verriegelungsstellung dazu ausgebildet sein kann, das Bauelement in der Fixierposition zumindest in Bezug auf eine Richtung zu fixieren, während andere Teile der Haltevorrichtung eine Fixierung bezüglich anderer Richtungen bewirken. Ebenso ist aber denkbar, dass die Verriegelungsvorrichtung das Bauelement in der
Fixierposition vollständig fixiert.
In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die
Verriegelungsvorrichtung mindestens ein Verriegelungselement aus elastischem Material. Das Verriegelungselement ist dazu ausgebildet, die Verschiebung eines Bauelements entlang der Einsetzrichtung zu der Fixierposition hin zuzulassen. Dies geschieht dadurch, dass sich das Verriegelungselement in Folge der Verschiebung elastisch verformt. Ferner ist das Verriegelungselement dazu ausgebildet, bei Erreichen der Fixierposition des Bauelements seine ursprüngliche Form oder eine seiner ursprünglichen Form ähnlichere Form anzunehmen und hierdurch das Bauelement zu fixieren.
Durch diese Ausbildung wird ein selbstschließender
Mechanismus bereitgestellt. Infolge der Verschiebung des Bauelements, welche entlang der Einsetzrichtung erfolgt und in der Fixierposition endet, gibt das Verriegelungselement aus elastischem Material nach und wechselt aus der
ursprünglichen Form, welche der Verriegelungsstellung der
Verriegelungsvorrichtung entspricht, in eine Form, welche der Aufnahmestellung der Verriegelungsvorrichtung entspricht. Unter Wirkung einer elastischen Rückstellkraft wird das Verriegelungselement bei Erreichen der Fixierposition des Bauelements wieder in die Verriegelungsstellung bewegt, in welcher es seine ursprüngliche Form oder eine seiner
ursprünglichen Form ähnlichere Form annimmt.
Das Verriegelungselement kann bevorzugt als Zunge ausgebildet sein, welche in der Verriegelungsstellung mit der
Einsetzrichtung einen spitzen Winkel von weniger als 30° bildet und von einer seitlichen Innenwand der
Haltevorrichtung absteht. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das optoelektronische Modul ferner mindestens ein Kodierelement, welches Informationen über einen optischen oder
elektronischen Parameter des optoelektronischen Moduls trägt und durch die Haltevorrichtung fixiert ist.
Bei dem optischen oder elektronischen Parameter des
optoelektronischen Moduls handelt es sich beispielsweise um eine Helligkeit oder einen Farbort der vom Halbleiterbauelement emittierten elektromagnetischen
Strahlung. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um nominelle bzw. initiale Parameter, deren Werte typischerweise vor der eigentlichen Inbetriebnahme des optoelektronischen Moduls an seinem Bestimmungsort mit einer außerhalb vom
optoelektronischen Modul gelegenen Messvorrichtung ermittelt werden. Dazu wird vor der eigentlichen Inbetriebnahme des optoelektronischen Moduls das darauf angeordnete
Halbleiterbauelement bei einer Referenzstromstärke sowie bei einer Referenztemperatur betrieben. Die hierbei von der Messvorrichtung ermittelten Werte für die Helligkeit und den Farbort bilden sodann die Grundlage für die Informationen, welche das Kodierelement in analoger oder digitaler Form trägt .
Informationen über den Farbort sind von Interesse, wenn die von dem optoelektronischen Modul emittierte Strahlung nicht auf eine einzige Wellenlänge beschränkt ist. Vielmehr kann durch ein Konversionselement, das dem mindestens einen
Halbleiterbauelement in Abstrahlrichtung nachgeordnet ist, die Wellenlänge der von diesem erzeugten Strahlung zumindest teilweise konvertiert werden. Typischerweise absorbiert das Konversionselement zumindest einen Teil der vom
Halbleiterbauelement emittierten Strahlung und emittiert darauf bevorzugt Strahlung einer größeren Wellenlänge als die Wellenlänge der Strahlung, die ursprünglich von dem
Halbleiterbauelement emittiert wurde. Hierdurch kann
mischfarbiges Licht, vorzugsweise weißes Licht, erzeugt werden .
Ferner kann mischfarbiges Licht erzeugt werden, indem
mindestens zwei Halbleiterbauelemente verwendet werden, welche Licht verschiedener Wellenlänge emittieren und deren Licht wahlweise gemischt wird.
Eine Ermittlung des Farbortes des so erzeugten mischfarbigen Lichtes kann anhand eines beliebigen Farbraumes erfolgen, wobei beispielsweise ein normiertes Farbraumsystem wie ein CIE-Farbraumsystem oder ein DIN-Farbraumsystem verwendet werden kann.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Haltevorrichtung ferner ein Abdeckelement.
Die Informationen über den optischen oder elektronischen Parameter des optoelektronischen Moduls können auf
verschiedene Weise in dem Kodierelement abgelegt sein.
Bevorzugt ist, dass ein Steuergerät zur Ansteuerung des optoelektronischen Moduls über Übertragungsmittel die vom Kodierelement bereitgestellten Informationen ermitteln kann.
Hierzu kann das Kodierelement einen Widerstand umfassen, dessen Widerstandswert dem optischen oder elektronischen Parameter des optoelektronischen Moduls entspricht bzw. von diesem abhängt. In diesem Fall ist ein zur Ansteuerung des optoelektronischen Moduls verwendetes Steuergerät dazu ausgebildet, den Widerstand des Kodierelements zu ermitteln, beispielsweise durch Messen eines Spannungsabfalls an dem Widerstand .
Des Weiteren kann das Kodierelement einen Kondensator umfassen, dessen Kapazität dem optischen oder elektronischen Parameter des optoelektronischen Moduls entspricht bzw. von diesem abhängt. Bevorzugt kann in diesem Fall ein zur
Ansteuerung des optoelektronischen Moduls verwendetes
Steuergerät eine Kapazität des Kondensators ermitteln, beispielsweise durch Überprüfung des Resonanzverhaltens des Kodierelements .
Des Weiteren kann das Kodierelement eine Speichereinheit umfassen, in welcher digitale Werte abgespeichert sind, welche dem optischen oder elektronischen Parameter des optoelektronischen Moduls entsprechen bzw. von diesem
abhängen. Bevorzugt ist ein zur Ansteuerung des
optoelektronischen Moduls verwendetes Steuergerät dazu ausgebildet, die in der Speichereinheit abgelegten digitalen Werte auszulesen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Kodierelement ein oberflächenmontierbares Bauelement, welches auch als SMD-Bauelement bezeichnet werden kann (SMD = „Surface mountable device") . In diesem Zusammenhang wird auch von Oberflächenmontagetechnologie (SMT, „Surface mounting technology") gesprochen.
Bevorzugt wird das als oberflächenmontierbares Bauelement ausgebildete Kodierelement allerdings nicht auf das
optoelektronische Modul aufgelötet, wie dies üblicherweise Rahmen der Oberflächenmontagetechnologie vorgesehen ist.
Vielmehr ist die Verwendung von oberflächenmontierbaren
Bauelementen vorteilhaft, weil sie aufgrund ihrer geringen Abmaße wenig Platz verbrauchen und die Bestückung in Serie und damit kostengünstig erfolgen kann. Des Weiteren
existieren SMD-Widerstände sowie SMD-Kondensatoren in einer großen Anzahl von standardmäßig verwendeten Baugrößen sowie Widerstandswerten beziehungsweise Kapazitäten. Schließlich erlaubt die Verwendung von oberflächenmontierbaren
Bauelementen deren Einsetzung in die hierfür vorgesehene Haltevorrichtung in einem Bestückungsautomaten. Beispielsweise können Widerstände mit Nennwerten verwendet werden, welche einer E-Reihe entsprechen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung weist das Kodierelement mindestens zwei elektrische Kontaktflächen auf, welche in elektrischem Kontakt mit den elektrischen Kontaktelementen der Haltevorrichtung stehen.
Es wird weiter eine Beleuchtungseinrichtung angegeben, welche ein Steuergerät zur Ansteuerung des optoelektronischen Moduls sowie Übertragungsmittel umfasst. Über die Übertragungsmittel sind die von dem Kodierelement bereitgestellten Informationen durch das Steuergerät ermittelbar. Typischerweise umfassen die Übertragungsmittel hierbei die oben beschriebenen
elektrischen Leiterbahnen des optoelektronischen Moduls.
Es wird weiter ein Verfahren zur Herstellung eines
optoelektronischen Moduls angegeben, wie es im Zusammenhang mit zumindest einer der obigen Ausführungsformen beschrieben ist .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des
Herstellungsverfahrens wird zunächst ein optoelektronisches Modul mit mindestens einem zum Emittieren elektromagnetischer Strahlung vorgesehenen Halbleiterbauelement bereitgestellt. Nachfolgend wird ein optischer oder elektronischer Parameter des optoelektronischen Moduls gemessen. Beispielsweise kann eine Helligkeit des optoelektronischen Moduls gemessen werden, indem das Halbleiterbauelement bei einer
Referenzstromstärke sowie bei einer Referenztemperatur betrieben wird. In einem weiteren Verfahrensschritt wird ein Kodierelement bereitgestellt, welches Informationen über den gemessenen optischen oder elektronischen Parameter des
optoelektronischen Moduls trägt.
In einem abschließendem Verfahrensschritt wird das
Kodierelement in oder auf dem optoelektronischen Modul fixiert . Insbesondere kann das Kodierelement hierbei in einer dafür vorgesehenen Haltevorrichtung fixiert werden. Dies ermöglicht es, das Kodierelement in oder auf dem optoelektronischen Modul anzubringen, ohne dass hierfür ein zusätzlicher
Lötvorgang erforderlich ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird in dem ersten
Verfahrensschritt ein optoelektronisches Modul
bereitgestellt, welches mindestens eine Haltevorrichtung mit einer Verriegelungsvorrichtung umfasst, welche zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Aufnahmestellung bewegbar ist. In der Aufnahmestellung ist ein Bauelement entlang einer Einsetzrichtung zu einer Fixierposition innerhalb der
Haltevorrichtung hin verschiebbar. Dagegen ist die
Verriegelungsvorrichtung in der Verriegelungsstellung dazu ausgebildet, das Bauelement in der Fixierposition zumindest teilweise zu fixieren. Im abschließenden Verfahrensschritt kann dann das Kodierelement entlang der Einsetzrichtung in die Fixierposition eingesetzt oder eingedrückt werden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird
mindestens einer der oben beschriebenen Verfahrensschritte zumindest teilweise in einem Bestückungsautomaten ausgeführt. Insbesondere kann ein Kodierelement mit den passenden Eigenschaften durch eine Vakuumpinzette des
Bestückungsautomaten aufgehoben, zu dem optoelektronischen Modul hin bewegt sowie in oder auf dem optoelektronischen Modul fixiert werden.
Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und
Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in
Verbindung mit den Figuren beschriebenen
Ausführungsbeispielen .
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines
erfindungsgemäßen optoelektronisches Moduls gemäß einem Ausführungsbeispiel,
Figuren 2A und B schematische Darstellungen eines
Steckverbinders, welcher auf dem erfindungsgemäßen optoelektronischen Modul gemäß dem
Ausführungsbeispiel angeordnet ist, in Rück- bzw. Vorderansicht,
Figur 3 eine schematische Darstellung einer in dem
Steckverbinder angeordneten Haltevorrichtung in Draufsicht,
Figuren 4A und B schematische Schnittdarstellungen der
HalteVorrichtung,
Figur 5 schematisch das Einsetzen eines Kodierelements in die Haltevorrichtung,
Figuren 6A und B schematische Schnittdarstellungen der
Haltevorrichtung mit eingesetztem Kodierelement, Figuren 7A, B und C eine Verriegelungsvorrichtung der
Haltevorrichtung in drei verschiedenen
Bewegungsstellungen sowie ein Verfahren zur
Herstellung eines optoelektronischen Moduls gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Figuren 8A, B, C und D ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Moduls gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel, und
Figuren 9A, B und C ein Verfahren zur Herstellung eines
optoelektronischen Moduls gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel .
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen; vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis überproportional groß dargestellt sein; dies kann sich auf einzelne Abmessungen oder auf alle
Abmessungen der Elemente beziehen.
Figur 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes, insgesamt mit 100 bezeichnetes optoelektronisches Modul. Dieses umfasst eine Vielzahl von Halbleiterbauelementen 10, welche im
Betrieb blaues Licht emittieren, welches durch nicht genauer dargestellte Konversionselemente in weißes Licht umgewandelt wird. Die Halbleiterbauelemente 10 sind auf eine keramische Leiterplatte 11 gelötet, welche auf einer als Trägerelement dienenden Metallkernplatine 30 aufgeklebt und befestigt ist. Auf der Metallkernplatine 30 ist ferner ein Temperatursensor 33 angeordnet, welcher dazu ausgebildet ist, die Temperatur des optoelektronischen Moduls 100 oder insbesondere der
Vielzahl von Halbleiterbauelementen 10 zu bestimmen. Es ist auch möglich, jedem Halbleiterbauelement 10 genau einen
Temperatursensor zuzuordnen, sodass jeder Temperatursensor im Wesentlichen die Temperatur des ihm zugeordneten Halbleiterbauelements ermittelt.
Der Temperatursensor 33 kann als ein Thermoelement
ausgebildet sein. Weiterhin kann der Temperatursensor 33 auch ein temperaturabhängiger Widerstand sein, welcher einen negativen Temperaturkoeffizienten (NTC-Widerstand) oder einen positiven Temperaturkoeffizienten ( PTC-Widerstand) aufweisen kann. Alternativ kann auch ein Halbleiterbauelement,
beispielsweise ein Transistor oder eine Diode als
Temperatursensor verwendet werden.
Auf der Metallkernplatine 30 ist ferner ein Steckverbinder 40 aufgelötet, in welchem elektrische Leiterbahnen 41a, b, c, d, e, f eingebettet sind (sichtbar in Figur 2A) . Die
elektrischen Leiterbahnen 41a, b, c, d, e, f enden in einer Vielzahl von gewinkelten Lötstiften 31a, b, c, d, e, f, welche auf dazu passende Lötflächen 34a, b, c, d, e, f der Metallkernplatine 30 aufgelötet sind. Die Lötflächen 34c, d, e, f sind jeweils Bestandteil von elektrischen Leiterbahnen 32c, d, e, f, welche auf der Metallkernplatine 30 angeordnet sind und über welche die Halbleiterbauelemente 10 sowie der Temperatursensor 33 jeweils mit einem Betriebsstrom versorgt werden .
Das optoelektronische Modul 100 ist über den Steckverbinder 40 mittels eines nicht dargestellten Gegensteckers über einen Kabelbaum mit einem nicht dargestellten Steuergerät
verbunden, welches einen Betriebsstrom für die
Halbleiterbauelemente 10 und den Temperatursensor 33 zur Verfügung stellt sowie die vom Temperatursensor 33
gelieferten Messdaten auswertet. In dem Steckverbinder 40 ist eine Aussparung 21 vorgesehen, innerhalb derer eine Haltevorrichtung 20 zur Fixierung eines oberflächenmontierbaren Bauelements angeordnet ist.
Die Figuren 2A und B zeigen schematische Ansichten des
Steckverbinders 40 aus zwei verschiedenen Perspektiven. Die in dem Steckverbinder 40 eingebetteten elektrischen
Leiterbahnen 41a, b, c, d, e, f liegen an einer Seite des Steckverbinders 40 frei und gehen dort in Steckkontakte über, welche in geeignete Buchsen des (nicht dargestellten)
Gegensteckers einfügbar sind. Auf der gegenüberliegenden Seite des Steckverbinders 40 werden die elektrischen
Leiterbahnen 41a, b, c, d, e, f herausgeführt und sind mit den gewinkelten Lötstiften 31a, b, c, d, e, f verbunden, welche auf die dafür vorgesehenen Lötflächen 34a, b, c, d, e, f der Metallkernplatine 30 aufgelötet sind. Die elektrischen Leiterbahnen 41c, d werden zur elektrischen Versorgung des Temperatursensors 33, und die elektrischen Leiterbahnen 41e, f zur elektrischen Versorgung der Halbleiterbauelemente 10 verwendet. Die mit den elektrischen Leiterbahnen 41a, b verbundenen gewinkelten Lötstiften 31a, b enden auf
Lötflächen 34a, b, welche mit keiner zusätzlichen
elektrischen Leiterbahn auf der Metallkernplatine 30
verbunden sind. Figur 3 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht einer Oberseite des Steckverbinders 40. Die in der Aussparung 21 vorgesehene Haltevorrichtung 20 umfasst zwei als
Verriegelungselemente dienende Zungen 23a, b aus elastischem Material, beispielsweise aus Metall oder Kunststoff, welche von zwei seitlichen Innenwänden 26a, b der Aussparung 21 abstehen . Die Figuren 4A und B zeigen zwei Schnittansichten der
Haltevorrichtung 20, aus denen ersichtlich ist, dass die durch den Steckverbinder 40 geführten elektrischen
Leiterbahnen 41a, b in die Aussparung 21 hineinragen und dort elektrische Kontaktelemente 22a, b bilden (von denen in den Figuren 4A und 4B nur das elektrische Kontaktelement 22b dargestellt ist) .
Figur 5 zeigt eine weitere schematische, perspektivische Ansicht des Steckverbinders 40, in welcher eine
Einsetzrichtung 24 dargestellt ist, entlang derer ein
Kodierelement 50 in Form eines oberflächenmontierbaren
Bauelements in die Haltevorrichtung 20 einsetzbar ist. Die Einsetzrichtung 24 verläuft senkrecht zur Oberfläche der Metallkernplatine 30 und parallel zu den seitlichen
Innenflächen 26a, b der Aussparung 21. Das Kodierelement 50 ist genauer ein SMD-Widerstand, dessen Widerstandswert einer gemessenen Helligkeit des von dem optoelektronischen Modul 100 abgestrahlten Lichts entspricht. Das Kodierelement 50 weist zwei elektrische Kontaktflächen 51a, b auf, welche in elektrischem Kontakt mit den elektrischen Kontaktelementen 22a, b der Haltevorrichtung 20 stehen, wenn das Kodierelement 50 in die Haltevorrichtung 20 eingesetzt ist. Die Figuren 6A und B zeigen zwei schematische,
perspektivische Ansichten der Haltevorrichtung 20 mit dem in diese eingesetzten Kodierelement 50. Die elastischen Zungen 23a, b wirken als Rastnasen, welche die Verschiebung des Kodierelements 50 entlang der Einsetzrichtung zulassen, sodass das Einsetzen des Kodierelements 50 nur einen geringen Kraftaufwand erfordert. In einer Fixierposition 25, in welcher sich das Kodierelement 50 in den Figuren 6A und 6B befindet, befinden sich die Zungen 23a, b in einer Verriegelungsstellung, durch welche das Kodierelement 50 irreversibel fixiert ist, d. h., das Kodierelement 50 ist gar nicht oder nur mit großem Kraftaufwand aus der
Haltevorrichtung 20 entfernbar. Entlang der Einsetzrichtung 24 ist das Kodierelement in der Fixierposition 25 durch die elastischen Zungen 23a, b einerseits und die elektrischen Kontaktelemente 22a, b andererseits, auf welchen das
Kodierelement 50 mit seinen zwei elektrischen Kontaktflächen 51a, b aufliegt, formschlüssig fixiert. Senkrecht zu der Einsetzrichtung 24 ist das Kodierelement 50 durch
Innenflächen 26a, b, c, d der Aussparung 21 formschlüssig fixiert. Durch die formschlüssige Fixierung des
Kodierelements 50 wirkt die Haltevorrichtung 20 zusätzlich als Schutzvorrichtung, welche das Kodierelement 50
überwiegend umschließt.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Kodierelement 50 um einen SMD-Widerstand in Form eines Quaders. Dementsprechend sind die Abstände der seitlichen Innenflächen 26a, b, c, d der Aussparung 21 und die Länge sowie Anordnung der elastischen Zungen 23a, b bevorzugt so gewählt, dass sie einen derart dimensionierten Quader formschlüssig fixieren können.
Das Kodierelement 50 trägt Informationen über die initiale Helligkeit des optoelektronischen Moduls 100, d. h. eine Helligkeit, welche bei einer Referenzstromstärke und
Referenztemperatur vor der eigentlichen Inbetriebnahme des optoelektronischen Moduls 100 durch eine Messvorrichtung ermittelt wurde. Genauer ist der Widerstandswert des
Kodierelements 50 so gewählt, dass aus einer direkten oder indirekten Messung des Widerstandswertes auf die initiale Helligkeit des optoelektronischen Moduls 100 geschlossen werden kann. Über die elektrischen Leiterbahnen 41a, b, welche über die elektrischen Kontaktelemente 22a, b der Haltevorrichtung 20 mit den zwei elektrischen Kontaktflächen 51a, b des Kodierelements 50 verbunden sind, kann von einem mit ihnen verbundenen Steuergerät, welches zur Ansteuerung des optoelektronischen Moduls 100 dient, der Widerstandswert des Kodierelements 50 ermittelt werden. Die elektrischen Leiterbahnen 41a, b sowie die weiteren zwischengeschalteten Elemente wie beispielsweise ein in den Steckverbinder 40 eingesteckter Gegenstecker und ein zwischen dem Gegenstecker und dem Steuergerät verlaufender Kabelbaum dienen somit als Übertragungsmittel, über welche die von dem Kodierelement 50 bereitgestellten Informationen durch das Steuergerät
ermittelbar sind. Auf Grundlage der initialen Helligkeit des optoelektronischen Moduls 100 und gegebenenfalls eines durch den
Temperatursensor 33 ermittelten Temperaturmesswertes stellt das Steuergerät über die elektrischen Leiterbahnen 41e, f und 32e, f einen geeigneten Betriebsstrom zur Verfügung, mit welchem die Halbleiterbauelemente 10 bestromt werden.
Bevorzugt werden Widerstandswerte aus einer E-Reihe
(Englisch: e-series) verwendet, welche hinsichtlich Alterung und Temperaturverhaltens des Widerstands hinreichend
unterscheidbar sind und jeweils bestimmten Helligkeitswerten zugeordnet sind.
Die Figuren 7A bis C zeigen die durch die elastischen Zungen 23a, b gebildete Verriegelungsvorrichtung in drei
verschiedenen Bewegungsstellungen. Figur 7A zeigt die
elastischen Zungen 23a, b in einer Verriegelungsstellung, in welcher sie mit der Einsetzrichtung 24 einen spitzen Winkel von weniger als 45°, bevorzugt weniger als 30°, bilden und von den zwei seitlichen Innenwänden 26a, b der Aussparung 21 abstehen. Das Kodierelement 50 wird nun entlang der
Einsetzrichtung 24 verschoben, bis es die Fixierposition 25 innerhalb der Haltevorrichtung 20 erreicht (dargestellt in Figur 7C) .
Während der Verschiebung des Kodierelements 50 entlang der Einsetzrichtung 24 geben die elastischen Zungen 23a, b nach und werden durch die Verschiebung des Kodierelements 50 zur Seite gedrückt und dadurch elastisch verformt. Hierdurch werden die elastischen Zungen 23a, b in eine Aufnahmestellung bewegt (dargestellt in Figur 7B) , in welcher sie die
fortdauernde Verschiebung des Kodierelements 50 entlang der Einsetzrichtung 24 zulassen. Bei Erreichen der Fixierposition 25 (Figur 7C) werden die elastischen Zungen 23a, b unter Wirkung einer elastischen Rückstellkraft wieder in ihre ursprüngliche Form zurückbewegt und befinden sich dann wieder in der Verriegelungsstellung. In dieser fixieren sie das Kodierelement 50 derart, dass eine Verschiebung entgegen der Einsetzrichtung 24 verhindert wird. Auf der Grundfläche 27 der Aussparung 21 sind die elektrischen Kontaktelemente 22a, b angeordnet, auf welchen das Kodierelement 50 in der
Fixierposition 25 mit seinen zwei elektrischen Kontaktflächen 51a, b aufliegt.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung eines
optoelektronischen Moduls gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel beschrieben. Zunächst wird ein in Figur 1 dargestelltes optoelektronisches Modul 100 bereitgestellt. Sodann wird bei einer Referenzstromstärke und einer
Referenztemperatur eine Helligkeit des von dem
optoelektronischen Modul 100 abgestrahlten weißen Lichts gemessen. Sodann wird ein passendes, die Helligkeit des optoelektronischen Moduls 100 repräsentierendes Kodierelement 50 ausgewählt, von einer Vakuumpinzette eines
Bestückungsautomaten aufgehoben und in die in den Figuren 7A bis C dargestellte Haltevorrichtung 20 eingesetzt. Genauer wird unter einer Vielzahl von baugleichen SMD-Widerständen, welche verschiedene Helligkeitswerte repräsentieren, ein Bauelement, dessen Widerstandswert die gemessene Helligkeit des optoelektronischen Moduls 100 am besten repräsentiert, ausgewählt und mit Hilfe der Vakuumpinzette des
Bestückungsautomaten in die Haltevorrichtung 20 des
optoelektronischen Moduls 100 eingepresst.
In den Figuren 8A bis D ist ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Moduls gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel dargestellt. In einem ersten
Verfahrensschritt wird ein optoelektronisches Modul
bereitgestellt, welches eine Aussparung 21 aufweist, welche beispielsweise wiederum in dem Steckverbinder 40 vorgesehen sein kann. Im Gegensatz zu den Figuren 7A bis C sind in der Aussparung 21 in diesem Ausführungsbeispiel keine
Verriegelungselemente in Form von elastischen Zungen oder ähnlichem vorgesehen. Auf der Grundfläche 27 der Aussparung 21 sind jedoch wiederum elektrische Kontaktelemente 22a, b angeordnet. Nach der Messung der Helligkeit des
optoelektronischen Moduls wird ein passendes Kodierelement 50 derart in die Aussparung 21 eingesetzt, dass die zwei
elektrischen Kontaktflächen 51a, b des Kodierelements 50 auf den in der Aussparung 21 angeordneten elektrischen
Kontaktelementen 22a, b aufliegen (Figur 8B) . Nunmehr wird ein Abdeckelement 28 über der Aussparung 21 angeordnet, sodass das Kodierelement durch die seitlichen Innenflächen 26a, b der Aussparung einerseits und das Abdeckelement 28 und die Grundfläche 27 andererseits formschlüssig fixiert ist (dargestellt in den Figuren 8C und D) . Hierdurch wird eine Haltevorrichtung 20 bereitgestellt, welche das Kodierelement 50 vollständig umschließt.
Die Figuren 9A bis C zeigen ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Moduls 100 gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel. Dieses unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel darin, dass kein Abdeckelement auf der Aussparung 21 angeordnet wird. Vielmehr wird zunächst das Kodierelement 50 in die Fixierposition 25 eingesetzt (dargestellt in Figur 9B) . Daraufhin wird ein erhitzter
Stempel 60 entlang der Einsetzrichtung 24 von außen auf eine Oberfläche des optoelektronischen Moduls in einem Bereich, welche die Aussparung 21 umfasst, gedrückt, sodass Material in einem Deformationsbereich 29 plastisch verformt wird.
Hierdurch entsteht wiederum eine Haltevorrichtung 20, welche das Kodierelement 50 vollständig umschließt.

Claims

Patentansprüche
1. Optoelektronisches Modul (100) umfassend:
mindestens einen zum Emittieren elektromagnetischer Strahlung vorgesehenen Halbleiterchip (10); und
mindestens eine Haltevorrichtung (20), welche dazu
ausgebildet ist, ein Bauelement (50) zur Kodierung mindestens eines optischen oder elektronischen Parameters des
optoelektronischen Moduls (100) zu fixieren.
2. Optoelektronisches Modul (100) nach Anspruch 1, wobei das optoelektronische Modul (100) ferner ein Trägerelement (30) umfasst und die Haltevorrichtung (20) auf oder in dem
Trägerelement (30) oder auf oder in einem auf dem
Trägerelement (30) befestigten Steckelement oder
Steckverbinder (40) angeordnet ist.
3. Optoelektronisches Modul (100) nach Anspruch 2, wobei die Haltevorrichtung (20) zumindest teilweise durch eine
Aussparung (21) in dem Trägerelement (30), Steckelement oder Steckverbinder (40) gebildet ist.
4. Optoelektronisches Modul (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei das optoelektronische Modul (100) ferner mindestens zwei elektrische Leiterbahnen (41a, b) umfasst, welche mit Anschlüssen eines Steuergeräts leitend verbindbar sind und welche mit mindestens zwei in der
Haltevorrichtung (20) angeordneten elektrischen
Kontaktelementen (22a, b) leitend verbunden sind.
5. Optoelektronisches Modul (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei die Haltevorrichtung (20) mindestens eine Verriegelungsvorrichtung (23a, b) umfasst, welche zwischen einer Verriegelungsstellung und einer
Aufnahmestellung bewegbar ist, wobei in der Aufnahmestellung ein Bauelement (50) entlang einer Einsetzrichtung (24) zu einer Fixierposition (25) innerhalb der Haltevorrichtung (20) hin verschiebbar ist und wobei die Verriegelungsvorrichtung (23a, b) in der Verriegelungsstellung dazu ausgebildet ist, das Bauelement (50) in der Fixierposition (25) zumindest teilweise zu fixieren.
6. Optoelektronisches Modul (100) nach Anspruch 5, wobei die Verriegelungsvorrichtung (23a, b) mindestens ein
Verriegelungselement aus elastischem Material umfasst, welches dazu ausgebildet ist, die Verschiebung eines
Bauelements (50) entlang der Einsetzrichtung (24) zu der Fixierposition (25) hin dadurch zuzulassen, dass es sich in Folge der Verschiebung elastisch verformt, und ferner bei Erreichen der Fixierposition (25) des Bauelements (50) seine ursprüngliche Form anzunehmen und hierdurch das Bauelement (50) zu fixieren.
7. Optoelektronisches Modul (100) nach Anspruch 6, wobei das Verriegelungselement als Zunge (23a, b) ausgebildet ist, welche in der Verriegelungsstellung mit der Einsetzrichtung (24) einen spitzen Winkel von weniger als 30 Grad bildet und von einer seitlichen Innenwand (26a, b) der Haltevorrichtung (20) absteht.
8. Optoelektronisches Modul (100) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, wobei das optoelektronische Modul (100) ferner mindestens ein Kodierelement (50) umfasst, welches Informationen über einen optischen oder
elektronischen Parameter des optoelektronischen Moduls (100) trägt und durch die Haltevorrichtung (20) fixiert ist.
9. Optoelektronisches Modul (100) nach Anspruch 8, wobei das Kodierelement (50) einen Widerstand, dessen Widerstandswert dem optischen oder elektronischen Parameter des
optoelektronischen Moduls (100) entspricht, und/oder einen Kondensator, dessen Kapazität dem optischen oder
elektronischen Parameter des optoelektronischen Moduls (100) entspricht, und/oder eine Speichereinheit, in welcher dem optischen oder elektronischen Parameter des
optoelektronischen Moduls (100) entsprechende digitale Werte abgespeichert sind, umfasst.
10. Optoelektronisches Modul (100) nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Kodierelement (50) ein oberflächenmontierbares Bauelement (50) ist.
11. Optoelektronisches Modul (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 10 und nach Anspruch 4, wobei das Kodierelement (50) mindestens zwei elektrische Kontaktflächen (51a, b) aufweist, welche in elektrischem Kontakt mit den elektrischen
Kontaktelementen (22a, b) der Haltevorrichtung (20) stehen.
12. Beleuchtungseinrichtung, umfassend ein optoelektronisches Modul (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, ein
Steuergerät zur Ansteuerung des optoelektronischen Moduls (100) sowie Übertragungsmittel (41a, b) , über welche von dem Kodierelement (50) bereitgestellte Informationen durch das Steuergerät ermittelbar sind.
13. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Moduls (100), mit den Schritten:
a) Bereitstellen eines optoelektronischen Moduls (100) mit mindestens einem zum Emittieren elektromagnetischer Strahlung vorgesehenen Halbleiterchip (10); b) Messen eines optischen oder elektronischen Parameters des optoelektronischen Moduls (100);
c) Bereitstellen eines Kodierelements (50), insbesondere in Form eines oberflächenmontierbaren Bauelements, wobei das Kodierelement (50) Informationen über den optischen oder elektronischen Parameter des optoelektronischen Moduls (100) trägt; und
d) Fixieren des Kodierelements (50) in oder auf dem
optoelektronischen Modul (100).
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei in Schritt a) ein optoelektronisches Modul (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 7 bereitgestellt und in Schritt d) das Kodierelement (50) entlang der Einsetzrichtung (24) in die Fixierposition (25) eingesetzt oder eingedrückt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei mindestens einer der Schritte a) bis d) zumindest teilweise in einem Bestückungsautomaten ausgeführt wird.
PCT/EP2013/054286 2012-03-05 2013-03-04 Optoelektronisches modul und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen moduls WO2013131854A1 (de)

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