DE102014101783B4 - Verfahren zum Aufbau eines LED- Lichtmoduls - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Aufbau eines LED- Lichtmoduls, aufweisend eine Leiterplatte (10), auf der wenigstens ein LED- Leuchtmittel (11) aufgenommen ist, und aufweisend wenigstens ein optisches Element (12, 12'), in das durch das LED- Leuchtmittel (11) erzeugbares Licht einstrahlbar ist, wobei das optische Element (12, 12') Aufnahmezapfen (13) aufweist und wobei in der Leiterplatte (10) Löcher (14) eingebracht werden, sodass das optische Element (12, 12') durch ein Einsetzen der Aufnahmezapfen (13) in die Löcher (14) an der Leiterplatte (10) angeordnet wird, wobei das Verfahren wenigstens die folgenden Schritte aufweist:- Anordnen (100) wenigstens eines LED- Leuchtmittels (11) auf einer Montageoberfläche (15) der Leiterplatte (10),- Messen (110) der Position des LED- Leuchtmittels (11) in der Ebene der Montageoberfläche (15) der Leiterplatte (10),- Herstellen (120) der Löcher (14) in der Leiterplatte (10) mit einer Position, die abhängig ist von der in der Ebene der Montageoberfläche (15) gemessenen Position des LED- Leuchtmittels (11) und- Anordnen des optischen Elementes (12, 12') an der Leiterplatte (10) durch ein Einsetzen der Aufnahmezapfen (13) in die Löcher (14).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbau eines LED- Lichtmoduls, aufweisend eine Leiterplatte, auf der wenigstens ein LED- Leuchtmittel aufgenommen ist, und aufweisend wenigstens ein optisches Element, in das durch das LED-Leuchtmittel erzeugbares Licht einstrahlbar ist, wobei das optische Element Aufnahmezapfen aufweist und wobei in der Leiterplatte Löcher eingebracht werden, sodass das optische Element durch ein Einsetzen der Aufnahmezapfen in die Löcher an der Leiterplatte angeordnet wird.
  • Unter einem LED- Lichtmodul wird vorliegend jede bauliche Einheit verstanden, die bestimmt ist zur Aussendung von Licht und die vorzugsweise in das Gehäuse eines Scheinwerfers für ein Kraftfahrzeug einbaubar ist. Als Leuchtmittel umfasst dabei das LED- Lichtmodul ein LED- Leuchtmittel, also ein Halbleiterleuchtmittel, wobei ein LED-Lichtmodul ein oder mehrere LED- Leuchtmittel aufweisen kann. Unter einer Leiterplatte wird vorliegend jeder insbesondere sich flächig erstreckende Körper verstanden, auf oder an dem ein LED- Leuchtmittel angeordnet werden kann und insbesondere auch elektrisch betrieben werden kann. So kann die Leiterplatte jede Form einer Schaltungsträgertechnologie einschließen, beispielsweise eine IMS-Technologie, eine FPC (flexible printed circuit) Technologie, eine FPC Platte auf Aluminiumbasis, eine Direct Copper Bonding - Platine, sogenannte DCBs, ein Trägerkörper auf Basis einer sogenannten Thick Film -Technologie und dergleichen.
  • STAND DER TECHNIK
  • Die DE 10 2007 034 123 A1 zeigt ein Verfahren zum Aufbau eines LED-Lichtmoduls, und es ist eine Leiterplatte vorgesehen, auf der ein LED-Leuchtmittel aufgenommen ist, und es ist ein optisches Element in Form einer Vorsatzlinse gezeigt, die Aufnahmeabschnitte in einer Zapfenform aufweist, über die das optische Element an einem Aufnahmekörper, gebildet durch einen Kühlkörper, aufgenommen ist. Die Zapfen werden dabei nach einem Einführen in jeweils zugeordnete Aussparungen, die im Kühlkörper eingebracht sind, plastisch verformt, wodurch eine formschlüssige Verbindung zwischen dem optischen Element und dem Aufnahmekörper ausgebildet wird. Das Anordnen des optischen Elementes erfolgt nach dem Anordnen des LED-Leuchtmittels auf der Leiterplatte, die wiederum auf dem Kühlkörper angeordnet ist. Wird die Vorsatzlinse mit dem Kühlkörper verbunden, besteht nicht die Möglichkeit, in der Ebene quer zur Erstreckungsrichtung der Zapfen das optische Element nachträglich auszurichten. Die Folge kann eine Fehlstellung des LED-Leuchtmittels relativ zum optischen Element sein, und die Fehlstellung hat insbesondere die Ursache in der SMD-Montage des LED-Leuchtmittels auf der Montageoberfläche der Leiterplatte. Das LED-Leuchtmittel, das als SMD-Bauteil ausgeführt ist, wird auf die Montageoberfläche der Leiterplatte aufgelötet, wodurch sich Toleranzen ausbilden können, die zu einer Fehlstellung des LED-Leuchtmittels relativ zum optischen Element führt, das in einer unveränderbaren, starren Position am Kühlkörper angeordnet ist. Insbesondere können sich in der Erstreckungsebene der Leiterplatte weitere Toleranzen ergeben, beispielsweise durch die Verbindung zwischen der Leiterplatte und dem Kühlkörper. Schließlich sind optische Aberrationen die Folge, die stets zu vermeiden sind.
  • Die DE 10 2009 049 016 A1 zeigt einen weiteren Aufbau eines LED-Lichtmoduls, und ein optisches Element in Form einer Vorsatzoptik wird an einer Leiterplatte befestigt, wobei wiederum ein Befestigungsdom vorgesehen ist, der durch eine Aussparung in der Leiterplatte geführt wird. Alternativ zu einer vorbekannten Vernietung des Doms auf der Hinterseite der Leiterplatte wird dabei vorgeschlagen, mittels eines Blechelementes eine Verkrallung einer Blechkante des Blechelementes in der Mantelfläche des Befestigungsdoms der Vorsatzoptik zu schaffen. Eine Einjustage der Vorsatzoptik relativ zu einem LED-Leuchtmittel, das auf der Leiterplatte aufgenommen ist, ist auch bei einem Aufbau dieses LED-Lichtmoduls nicht möglich.
  • Die DE 10 2004 060 890 A1 offenbart ein Kfz-Scheinwerferelement aufweisend eine Leuchtdiode und eine Steuervorrichtung, welche auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind. Zur Sollpositionierung des Trägers auf einem Grundkörper, insbesondere einem Kühlkörper, sind Passstifte vorgesehen, welche vorzugsweise als integrale Bestandteile des Grundkörpers ausgebildet sind und in zugehörige Passbohrungen am Träger eingreifen.
  • Die DE 10 2007 034 123 A1 offenbart ein Leuchtmodul für einen Scheinwerfer, mit einem Kühlkörper, mit einer auf dem Kühlkörper angeordneten, eine Lichtquelle aufweisende Leiterplatte und mit einer am Kühlkörper befestigten, die Lichtquelle umgebenden Vorsatzlinse, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vorsatzlinse Zapfen vorgesehen sind, die am Kühlkörper vorhandene Aussparungen durchgreifen und dass die freien Enden der Zapfen zur unlösbaren Befestigung der Vorsatzlinse als den Kühlkörper hintergreifende, durch Warmverstemmen hergestellte Nietköpfe ausgebildet sind.
  • Die DE 10 2009 049 016 A1 offenbart eine Leuchteinheit für Fahrzeuge mit einer auf einer Leiterplatte angeordneten Lichtquelle und mit einer in Lichtabstrahlrichtung vor der Lichtquelle angeordneten Vorsatzoptik, die auf einer der Leiterplatte zugewandten Seite mindestens einen Befestigungsdom aufweist, mittels dessen die Vorsatzoptik in der Montagestellung unter Eingreifen des Befestigungsdoms in einer Aussparung eines auf einer der Lichtquelle abgewandten Rückseite der Leiterplatte anschließenden Haltekörpers formschlüssig mit demselben verbunden ist, wobei sich in der Montagestellung eine Randkante der Aussparung zumindest teilweise mit einer Mantelfläche des Befestigungsdoms verkrallt ist.
  • Die US 2014/0001498 A1 offenbart ein Substrat zur Aufnahme einer Mehrzahl von lichtemittierenden Elementen, umfassend ein erstes Segment, das mit einer ersten Kontaktfläche zum Anschluss eines ersten lichtemittierenden Elements versehen ist, und ein zweites Segment, das mit einer zweiten Kontaktfläche zum Anschluss eines zweiten lichtemittierenden Elements versehen ist, wobei das Substrat mit mindestens einem Durchgangsloch versehen ist, das sich von einem Rand des Substrats zu einem Punkt innerhalb des Substrats erstreckt, sodass eine Relativbewegung in einer Ebene des Substrats zwischen dem ersten Segment des Substrats und dem zweiten Segment des Substrats erreicht werden kann durch Aufbringen einer mechanischen Kraft auf das Substrat.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Verfahrens zum Aufbau eines LED-Lichtmoduls, das eine hohe Positionsgenauigkeit der LED-Leuchtmittel auf einer Leiterplatte relativ zu wenigstens einem optischen Element aufweist.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren zum Aufbau eines LED-Lichtmoduls gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren schließt wenigstens die folgenden Schritte ein: Anordnen wenigstens eines LED- Leuchtmittels auf einer Montageoberfläche der Leiterplatte, Messen der Position des LED- Leuchtmittels in der Ebene der Montageoberfläche der Leiterplatte, Herstellen der Löcher in der Leiterplatte mit einer Position, die abhängig ist von der in der Ebene der Montageoberfläche gemessenen Position des LED- Leuchtmittels und Anordnen des optischen Elementes an der Leiterplatte durch ein Einsetzen der Aufnahmezapfen in die Löcher.
  • Durch die Verfahrensmerkmale gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Vorteil erreicht, dass das optische Element relativ zum LED-Leuchtmittel unabhängig von auftretenden Toleranzen sehr genau ausgerichtet werden kann. Durch die vorangegangene Anordnung des LED-Leuchtmittels auf der Leiterplatte, bei der sich Abweichungen der Positionen des LED-Leuchtmittels in der Ebene der Montageoberfläche ergeben können, können diese Abweichungen insbesondere neben weiteren Abweichungen erfasst werden, und in Abhängigkeit der tatsächlichen Ist-Position des LED-Leuchtmittels in der Ebene der Montageoberfläche können beispielsweise zwei Löcher pro LED- Leuchtmittel hergestellt werden.
  • Zwischen dem Vorgang des Messens der Position des LED-Leuchtmittels und dem Herstellen des Loches bzw. der Löcher können Berechnungsoperationen ausgeführt werden, um beispielsweise ein Werkzeug zum Herstellen der Löcher auf die Ist-Position des jeweiligen LED-Leuchtmittels einzujustieren. Beispielsweise kann durch die Ist-Position eines LED-Leuchtmittels eine Referenzposition definiert werden, von der ausgehend beispielsweise zwei Löcher hergestellt werden können.
  • Mit Vorteil kann das Herstellen der Löcher in der Leiterplatte durch eine spanende Bearbeitung, insbesondere durch eine Fräsbearbeitung oder durch eine Bohrbearbeitung, ausgeführt werden.
  • Mit weiterem Vorteil kann das LED-Leuchtmittel eine Lichtaustrittsfläche aufweisen, wobei das Messen der Position des LED- Leuchtmittels in der Ebene der Montageoberfläche an der Lichtaustrittsfläche vorgenommen wird. Beispielsweise sind LED-Leuchtmittel bekannt, die eine Lichtaustrittsfläche von nur 1 mm x 1 mm aufweisen, sodass eine Abweichung der Position des LED-Leuchtmittels durch den Lötvorgang auf der Montageoberfläche der Leiterplatte von nur 0,5mm in der Montageebene relativ zum optischen Element die Funktion des LED-Lichtmoduls erheblich beeinträchtigen kann. Beispielsweise kann das optische Element einen Fokus aufweisen, der möglichst mittig in der Lichtaustrittsfläche liegen sollte. Weicht beispielsweise die Position des LED- Leuchtmittels relativ zum optischen Element in einer X- Richtung und ein einer senkrecht zu dieser verlaufenden Y- Richtung jeweils um 50% von der Größe der Lichtaustrittsfläche ab, so liegt nur noch ein Viertel der Lichtaustrittsfläche im Fokus des optischen Elementes.
  • Die LED- Leuchtmittel können als SMD Bauteile (surface mounted devices) ausgebildet sein, die beispielsweise im Reflow-Verfahren auf die Montageoberfläche der Leiterplatte aufgelötet werden. Während dieses Verfahrens können sich die LED-Leuchtmittel in ihrer Position verlagern, sodass die Position einer LED, die sich bei Erkalten des Lotes ergibt, von einer Soll- Position unzulässig stark abweichen kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens kann das Messen der Position durch ein optisches Messmittel, insbesondere mittels einer Kamera, ausgeführt werden. Der Verfahrensschritt des Messens der Position erfolgt insbesondere berührungslos in Bezug auf das LED-Leuchtmittel, und insbesondere kann die Position der Lichtaustrittsfläche in der Montageebene erfasst werden.
  • Das Verfahren zum Aufbau des LED-Lichtmoduls kann auch angewendet werden, wenn auf der Leiterplatte mehrere LED-Leuchtmittel aufgenommen werden sollen. Dabei kann das Messen wenigstens einer Position eines LED-Leuchtmittels in einer X-Y-Ebene und/oder in der Höhenposition nach einer vorgebbaren lichttechnischen Gewichtung erfolgen. Beispielsweise kann das Lichtmodul ein zentrales LED-Leuchtmittel aufweisen, an dem die Positionserfassung vorgenommen wird. Insbesondere LED-Leuchtmittel mit einer kritischen lichttechnischen Funktion können beim Toleranzausgleich bevorzugt werden.
  • Mit weiterem Vorteil kann eine Absaugeinrichtung vorgesehen sein, wobei das Herstellen des Loches in der Leiterplatte unter gleichzeitiger Absaugung von beim Herstellen anfallenden Substanzen wie z.B. Späne ausgeführt wird. Erfolgt die Herstellung beispielsweise durch einen Fräsvorgang oder durch einen Bohrvorgang, so können anfallende Späne durch die Absaugeinrichtung abgesaugt werden. Die Absaugeinrichtung kann beispielsweise ein Saugrohr aufweisen, das das Zerspanungswerkzeug, beispielsweise einen Fräser, umschließt. Wird im Saugrohr ein Unterdruck erzeugt, so können die Späne, die beim Herstellen des Loches erzeugt werden, durch das Saugrohr abgeführt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante des Verfahrens können auf einer einzigen Leiterplatte zunächst mehrere LED-Leuchtmittel angeordnet werden, und beispielsweise können die mehreren LED-Leuchtmittel vorpositioniert und anschließend im Reflow-Verfahren aufgelötet werden. Anschließend kann ein jeweiliges Messen der Positionen der LED-Leuchtmittel in der Ebene der Montageoberfläche vorgenommen werden. Darauf folgt das Einbringen von Löchern, wobei jedem LED-Leuchtmittel beispielsweise zwei oder mehr Löcher zugeordnet werden, und die Position der Löcher ist abhängig von der in der Ebene der Montageoberfläche gemessenen Position des jeweiligen LED-Leuchtmittels. Schließlich wird das Verfahren abgeschlossen mit dem Anordnen von optischen Elementen auf der Leiterplatte, wobei jedem LED-Leuchtmittel ein optisches Element zugeordnet wird. Das beschriebene Verfahren kann folglich mit einem Anordnen des LED-Leuchtmittels, mit dem Messen und mit der Herstellung der Löcher für jede einzelne LED zum Beispiel nacheinander vorgesehen werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens und in Abhängigkeit der Ausführung des LED-Lichtmoduls kann das optische Element derart ausgebildet sein, dass sich dieses über mehrere LED-Leuchtmittel hinweg erstreckt, sodass mehrere LED-Leuchtmittel, beispielsweise angeordnet in einer Reihe, in das optische Element einstrahlen. Dabei kann vorgesehen, dass das Messen der Positionen von wenigstens zwei LED-Leuchtmitteln in der Ebene der Montageoberfläche vorgenommen wird und anschließend wird das optische Element auf der Leiterplatte befestigt, indem Aufnahmezapfen am Element in Löcher eingesetzt werden, wobei die Löcher unabhängig voneinander eine Position aufweisen können, die durch das Messen der verschiedenen LED-Leuchtmittel bestimmt wurden.
  • Zwar bestimmt sich dabei die Position der jeweiligen Löcher nicht anhand jeder Position der LED-Leuchtmittel, es kann jedoch festgestellt werden, dass bei einem Aufbringen der LED-Leuchtmittel insbesondere als SMD-Bauteil die Position der LED-Leuchtmittel untereinander eine geringere Abweichung abweisen als die Gesamtposition der LED-Leuchtmittel relativ zu den Abmessungen der Leiterplatte. Durch dieses Verfahren kann die Positionsgenauigkeit eines speziellen optischen Elementes, in das mehrere LED-Leuchtmittel einstrahlen, relativ zu den LED-Leuchtmitteln um etwa 50% verbessert werden, da die Positionen der LED-Leuchtmittel untereinander geringere Toleranzen aufweisen als die Gesamtheit der LED-Leuchtmittel relativ zu ansonsten frei hergestellten Löchern.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein LED-Lichtmodul, aufweisend eine Leiterplatte, auf der wenigstens ein LED-Leuchtmittel aufgenommen ist, und aufweisend wenigstens ein optisches Element, in das durch das LED-Leuchtmittel erzeugbares Licht einstrahlbar ist, wobei das optische Element Aufnahmezapfen aufweist und wobei in der Leiterplatte Löcher eingebracht sind, und wobei das optische Element durch ein Einsetzen der Aufnahmezapfen in die Löcher an der Leiterplatte angeordnet ist. Das erfindungsgemäße LED-Lichtmodul weist dabei Löcher mit einer Position auf, die an dem wenigstens einen LED-Leuchtmittel ausgerichtet ist, wobei die Löcher eine Ausgestaltung aufweisen, die durch eine spanende Bearbeitung erzeugt ist.
  • Die Löcher können dabei eine runde oder längliche Form aufweisen, wobei runde Löcher vorzugsweise mit einem Bohrwerkzeug hergestellt werden, und länglich ausgeführte Löcher können mit einem Fräswerkzeug hergestellt werden. Dabei kann einem LED-Leuchtmittel beispielsweise ein Loch mit einer runden und weiteres Loch mit einer länglichen Form zugeordnet sein. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass Toleranzen zwischen den Aufnahmezapfen der optischen Elemente und der Position der Löcher bei der Montage des optischen Elementes auf der Leiterplatte keine Probleme bereiten, und das optische Element kann beispielsweise durch das runde Loch in der X-Y-Ebene positioniert sein, und durch das Langloch kann der zweite Aufnahmezapfen eingefasst sein, durch das die Position des optischen Elementes über dem LED-Leuchtmittel schließlich definiert ist.
  • Figurenliste
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
    • 1 einen schematischen Ablauf mehrerer Verfahrensschritte gemäß den Merkmalen der vorliegenden Erfindung,
    • 2 eine schematische Ansicht eine Leiterplatte, auf der beispielhaft sieben LED-Leuchtmittel angeordnet sind,
    • 3 die Leiterplatte mit den LED-Leuchtmitteln gemäß 2, wobei mit dem nächsten Verfahrensschritt die Positionen der LED-Leuchtmittel gemessen wurden, und gemäß einer entsprechenden Berechnung sind Löcher in die Leiterplatte eingebracht,
    • 4 eine Seitenansicht der Leiterplatte mit den auf der Montageoberfläche aufzubringenden optischen Elementen,
    • 5 die gefügte Anordnung der optischen Elemente auf der Leiterplatte
    • 6 eine Ausführungsvariante der Erfindung, wobei das optische Element derart ausgebildet ist, dass sich dieses über alle gezeigten LED-Leuchtmittel hinweg erstreckt und
    • 7 eine Seitenansicht der Anordnung des optischen Elementes gemäß 6.
  • 1 zeigt in einer schematischen Ansicht den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufbau eines LED-Lichtmoduls. Das Verfahren umfasst als erfindungswesentliche Verfahrensschritte zunächst das Anordnen 100 eines LED-Leuchtmittels auf einer Leiterplatte, wobei der Verfahrensschritt des Anordnens 100 wenigstens beispielsweise einen Lötprozess umfassen kann, und das LED-Leuchtmittel kann als SMD-Bauteil ausgeführt sein, um auf der Montageoberfläche der Leiterplatte aufgelötet zu werden.
  • Als weiterer Verfahrensschritt ist das Messen 110 der Position des LED-Leuchtmittels in einer X-Y-Ebene in der Montageoberfläche der Leiterplatte vorgesehen. Der Verfahrensschritt des Messens 110 kann beispielsweise durch ein optisches Messmittel, insbesondere mittels einer Kamera, vorgenommen werden. Anschließend folgt der Verfahrensschritt des Herstellens 120 von Löchern in der Leiterplatte.
  • Das Herstellen 120 der Löcher kann beispielsweise durch einen Fräsvorgang mittels eines Zerspanungswerkzeuges erfolgen. Wird anschließend ein optisches Element an der Leiterplatte durch ein Einsetzen der am optischen Element vorhandenen Aufnahmezapfen in die Löcher vorgesehen, so wird der Vorteil erreicht, dass das optische Element in Bezug auf die Position des LED-Leuchtmittels, insbesondere in Bezug eine eine Lichtaustrittsfläche des LED-Leuchtmittels, sehr genau ausgerichtet ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann Teil eines gesamten Fertigungs- und Montageverfahrens zur Herstellung eines LED-Lichtmoduls sein, wobei die aufgeführten erfindungswesentlichen Verfahrensschritte integriert werden können in eine größere Anzahl von einzelnen, aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten.
  • 2 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Leiterplatte 10, auf der beispielhaft sieben LED-Leuchtmittel 11 angeordnet sind. Die LED-Leuchtmittel 11 sind dabei in einer gemeinsamen Reihe auf der Leiterplatte 10 angeordnet. Jedes der LED-Leuchtmittel 11 weist eine Lichtaustrittsfläche 16 auf, über die das LED-Leuchtmittel 11 Licht emittiert. Damit zeigt 2 ein LED-Lichtmodul mit einer Leiterplatte 10 und einer Anzahl von LED-Leuchtmitteln 11, die gemäß dem ersten Verfahrensschritt 100 bereits auf die Montageoberfläche 15 der Leiterplatte 10 aufgebracht wurden.
  • 3 zeigt die Leiterplatte 10 mit den LED-Leuchtmitteln 11 gemäß 2, wobei mit dem nächsten Verfahrensschritt 110 die Positionen der LED-Leuchtmittel 11 gemessen wurden, und gemäß einer entsprechenden Berechnung wurden die Positionen der Löcher 14, die in die Leiterplatte 10 eingebracht wurden, berechnet. Gezeigt sind jeweils zwei Löcher 14, die einem jeweiligen LED-Leuchtmittel 11 zugeordnet sind. Die Anzahl von zwei Löchern 14 pro LED-Leuchtmittel 11 ist lediglich beispielhaft gezeigt, und es können auch mehr als zwei Löcher 14 zur Anordnung eines entsprechenden optischen Elementes über dem zugeordneten LED-Leuchtmittel 11 vorgesehen werden. Insbesondere sind alle Löcher 14 vereinfacht mit einer runden Form gezeigt, und jedem LED-Leuchtmittel 11 können gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante auch ein rundes und längliches Loch 14 zugeordnet sein.
  • 4 zeigt schließlich eine Seitenansicht der Leiterplatte 10 mit den auf der Montageoberfläche 15 aufzubringenden optischen Elementen 12, wobei jedem LED-Leuchtmittel 11 ein optisches Element 12 zugeordnet ist. Ein jeweiliger Pfeil zeigt eine Fügerichtung der optischen Elemente 12, sodass Aufnahmezapfen 13, die an den optischen Elementen 12 angebracht sind, in die Löcher 14 in der Leiterplatte 10 eingefügt werden können. Die Darstellung zeigt für jedes LED-Leuchtmittel 11 zwei zugeordnete Löcher 14, die gemäß der angedeuteten Schnittlinie in 3 im Schnitt dargestellt sind.
  • 5 zeigt die gefügte Anordnung der optischen Elemente 12 auf der Leiterplatte 10, sodass in jedem Loch 14 die Aufnahmezapfen 13 der optischen Elemente 12 eingesetzt sind. Im Ergebnis sind die optischen Elemente 12 exakt über den LED-Leuchtmitteln 11 positioniert, wobei den sieben LED-Leuchtmitteln 11 jeweilige optische Elemente 12 einzeln zugeordnet sind. Die optischen Elemente 12 können beispielsweise Reflektoren oder Linsen bilden, um eine Lichtformung des durch die LED-Leuchtmittel 11 emittierten jeweiligen Lichtes zu erreichen.
  • 6 zeigt eine Ausführungsvariante der Erfindung, wobei das optische Element 12' derart ausgeführt ist, dass sich dieses über alle gezeigten LED-Leuchtmittel 11 hinweg erstreckt. Zur Anordnung des optischen Elementes 12' auf der Leiterplatte 10 dienen beispielshaft zwei Aufnahmezapfen 13, die in zugeordnete Löcher 14 eingesetzt sind, die wiederum verschiedenen LED-Leuchtmitteln 11 zugeordnet sind, wobei für eine entsprechende Stabilität des optischen Elementes 12' in Anordnung auf der Leiterplatte 10 auch vier Aufnahmezapfen 13 vorgesehen werden können, die entsprechend in vier zugeordnete Löcher 13 einsetzbar sind.
  • 7 zeigt eine Seitenansicht der Anordnung des optischen Elementes 12' gemäß 6, und der Vorteil ist trotz der Zuordnung verschiedener Löcher 14 zu den Aufnahmezapfen 13 des optischen Elementes 12' eine verbesserte Positionsgenauigkeit der LED-Leuchtmittel 11 zum optischen Element 12'. Der Vorteil wird insbesondere dadurch erreicht, dass beim Aufbringen der LED-Leuchtmittel 11 auf der Leiterplatte 10 die Position der LED-Leuchtmittel 11 zueinander genauer ist als die Gesamtposition der LED-Leuchtmittel 11 auf der Leiterplatte 10. Werden unabhängig von einem Messvorgang der Positionen der LED-Leuchtmittel 11 die Löcher 14 in die Leiterplatte 10 eingebracht, so ist die Position des optischen Elementes 12' stärker toleranzbehaftet als in der gezeigten Anordnung.
  • Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Leiterplatte
    11
    LED- Leuchtmittel
    12
    optisches Element
    12'
    optisches Element
    13
    Aufnahmezapfen
    14
    Loch
    15
    Montageoberfläche
    16
    Lichtaustrittsfläche
    100
    Verfahrensschritt des Anordnens
    110
    Verfahrensschritt des Messens
    120
    Verfahrensschritt des Herstellens

Claims (9)

  1. Verfahren zum Aufbau eines LED- Lichtmoduls, aufweisend eine Leiterplatte (10), auf der wenigstens ein LED- Leuchtmittel (11) aufgenommen ist, und aufweisend wenigstens ein optisches Element (12, 12'), in das durch das LED- Leuchtmittel (11) erzeugbares Licht einstrahlbar ist, wobei das optische Element (12, 12') Aufnahmezapfen (13) aufweist und wobei in der Leiterplatte (10) Löcher (14) eingebracht werden, sodass das optische Element (12, 12') durch ein Einsetzen der Aufnahmezapfen (13) in die Löcher (14) an der Leiterplatte (10) angeordnet wird, wobei das Verfahren wenigstens die folgenden Schritte aufweist: - Anordnen (100) wenigstens eines LED- Leuchtmittels (11) auf einer Montageoberfläche (15) der Leiterplatte (10), - Messen (110) der Position des LED- Leuchtmittels (11) in der Ebene der Montageoberfläche (15) der Leiterplatte (10), - Herstellen (120) der Löcher (14) in der Leiterplatte (10) mit einer Position, die abhängig ist von der in der Ebene der Montageoberfläche (15) gemessenen Position des LED- Leuchtmittels (11) und - Anordnen des optischen Elementes (12, 12') an der Leiterplatte (10) durch ein Einsetzen der Aufnahmezapfen (13) in die Löcher (14).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellen (120) der Löcher (14) durch eine spanende Bearbeitung, insbesondere durch eine Fräsbearbeitung oder durch eine Bohrbearbeitung, ausgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das LED- Leuchtmittel (11) eine Lichtaustrittsfläche (16) aufweist, wobei das Messen (110) der Position des LED- Leuchtmittels (11) in der Ebene der Montageoberfläche (15) an der Lichtaustrittsfläche (16) vorgenommen wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Messen (110) der Position durch ein optisches Messmittel, insbesondere mittels einer Kamera, ausgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - auf der Leiterplatte (10) mehrere LED- Leuchtmittel (11) angeordnet werden, wobei - ein jeweiliges Messen (110) der Positionen der LED- Leuchtmittel (11) in der Ebene der Montageoberfläche (15) vorgenommen wird, und - wobei jedem LED- Leuchtmittel (11) zugeordnete Löcher (14) mit einer Position in die Leiterplatte (10) eingebracht werden, die abhängig ist von der in der Ebene der Montageoberfläche (15) gemessenen Position der LED- Leuchtmittel (11) und - wobei jedem LED- Leuchtmittel (11) zugeordnete optische Elemente (12) auf der Leiterplatte (10) angeordnet werden.
  6. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (12') derart ausgebildet ist, dass sich dieses über mehrere LED- Leuchtmittel (11) hinweg erstreckt und dass mehrere LED- Leuchtmittel (11) in das optische Element (12') einstrahlen, wobei - das Messen (110) der Positionen von wenigstens zwei LED- Leuchtmitteln (11) in der Ebene der Montageoberfläche (15) vorgenommen wird und - wobei die Aufnahmezapfen (13) des optischen Elementes (12') in Löcher (14) eingesetzt werden, die eine Position aufweisen, die durch das Messen (110) der verschiedenen LED- Leuchtmittel (11) bestimmt wurden.
  7. LED- Lichtmodul aufweisend eine Leiterplatte (10), auf der wenigstens ein LED- Leuchtmittel (11) aufgenommen ist, und aufweisend wenigstens ein optisches Element (12, 12'), in das durch das LED- Leuchtmittel (11) erzeugbares Licht einstrahlbar ist, wobei das optische Element (12, 12') Aufnahmezapfen (13) aufweist und wobei in der Leiterplatte (10) Löcher (14) eingebracht sind, und wobei das optische Element (12, 12') durch ein Einsetzen der Aufnahmezapfen (13) in die Löcher (14) an der Leiterplatte (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (14) eine Position aufweisen, die an dem LED- Leuchtmittel (11) ausgerichtet ist, wobei die Löcher eine Ausgestaltung aufweisen, die durch eine spanende Bearbeitung erzeugt ist.
  8. LED- Lichtmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (14) eine runde Form oder eine längliche Form aufweisen, wobei einem LED- Leuchtmittel (11) ein Loch (14) mit einer runden und ein Loch (14) mit einer länglichen Form zugeordnet ist.
  9. LED- Lichtmodul nach Anspruch 7 oder 8, hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6.
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