Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Lichtquellenanordnung für eine Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung, mit mindestens einer Leuchtdiode zum Erzeugen von Licht und einem Widerstandselement zum Vorgeben von Eigenschaften der Leuchtdiode an ein Steuergerät zum Steuern oder Regeln der Lichtquellenanordnung.

Die Erfindung betrifft außerdem eine nach einem solchen Verfahren hergestellte Lichtquellenanordnung für eine Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung.

Produktionsprozesse zur Herstellung von Leuchtdioden unterliegen oftmals erheblichen Schwankungen, was zu relativ großen Toleranzen von optischen und/oder elektrischen Eigenschaften der hergestellten Leuchtdioden führt. Dies hat insbesondere zur Folge, dass verschiedene Leuchtdioden des gleichen Typs bei identischer elektrischer Ansteuerung einen unterschiedlichen Lichtstrom erzeugen, also für einen Betrachter unterschiedlich hell erscheinen. Je nach dem von Leuchtdioden tatsächlich abgegebenem Lichtstrom sind sie verschiedenen Lichtstromklassen (sog. Bins) zugeordnet. Die unterschiedlichen Helligkeiten wirken sich insbesondere beim Einsatz der Leuchtdioden im Bereich der Kraftfahrzeugbeleuchtung nachteilig aus, weil aufgrund dieser Toleranzen der Leuchtdioden oftmals relativ eng vorgegebene Vorschriften an die von einer Beleuchtungseinrichtung erzeugte Lichtverteilung nicht sicher für alle innerhalb einer Großserie hergestellten Beleuchtungseinrichtungen eingehalten werden können. Weist eine Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung eine Lichtquellenanordnung mit mehreren Leuchtdioden oder mehrere Lichtquellenanordnungen mit mindestens einer Leuchtdiode auf, so kann es aufgrund der Toleranzen der verwendeten Leuchtdioden dazu kommen, dass die Leuchtdioden unterschiedlich hell leuchten, was für einen Nutzer eines Kraftfahrzeugs aber auch für externe Betrachter in der Regel nicht akzeptabel ist.

Aus der DE 101 46 094 A1 ist es bekannt, in einem Steuergerät für eine Beleuchtungsvorrichtung Informationen über die optischen und/oder elektrischen Eigenschaften der Leuchtdiode abzulegen, so dass das Steuergerät durch entsprechende Ansteuerung der Leuchtdioden diese Toleranzen ausgleichen kann.

Außerdem ist es allgemein bekannt, an der Lichtquellenanordnung einen Abgleichwiderstand vorzusehen, dessen Widerstandswert die optischen und/oder elektrischen Eigenschaften einer SMD-Leuchtdiode charakterisiert. Dazu müssen vorab verschiedene Abgleichwiderstände den verschiedenen Lichtstromklassen der SMD-Leuchtdioden zugeordnet werden. Bei der Herstellung der allgemein bekannten Lichtquellenanordnung werden zunächst die Eigenschaften der auf dem Schaltungsträger zu montierenden SMD-Leuchtdiode durch geeignete Messungen erfasst, so dass die SMD-Leuchtdiode in eine bestimmte Lichtstromklasse (bzw. Bin) eingeordnet werden kann. Anschließend wird in Abhängigkeit von den erfassten Eigenschaften ein Abgleichwiderstand mit einem bestimmten Widerstandswert ausgewählt, welcher der Lichtstromklasse bzw. dem Bin der SMD-Leuchtdiode zugeordnet ist. Schließlich werden die SMD-Leuchtdiode und der Abgleichwiderstand gemeinsam in einem SMD-Prozess auf dem Schaltungsträger angebracht und elektrisch kontaktiert. Dies ist bei gleichzeitiger Bestückung des Abgleichwiderstands mit der SMD-Leuchtdiode relativ leicht möglich.

Ein Problem kann sich jedoch ergeben, wenn die SMD-Leuchtdiode in einem nachgelagerten Prozess an den Schaltungsträger angebunden wird. In diesem Fall müssen immer genug mit Abgleichwiderständen unterschiedlicher Widerstandswerte bestückte Schaltungsträger vorab produziert und vorgehalten werden, um dann innerhalb der relativ kurzen Taktzeiten einen Schaltungsträger mit dem gewünschten Widerstandswert des Abgleichwiderstands auswählen zu können, der der ermittelten Lichtstromklasse einer zu montierenden Leuchtdiode entspricht. Ferner sind die bekannten Verfahren nicht für die Verwendung von sog. Top Mount Leuchtdioden geeignet.

Schließlich sind aus der DE 10 2008 033 176 A1 ein Verfahren zum Herstellen einer Lichtquellenanordnung mit mindestens einer SMD-Leuchtdiode und eine nach dem Verfahren hergestellte Lichtquellenanordnung bekannt, wobei die SMD-Leuchtdiode und das Widerstandselement direkt auf einem Schaltungsträger der Lichtquellenanordnung angeordnet und dann der Widerstandswert des Widerstandselements in Abhängigkeit von den zuvor erfassten Eigenschaften der SMD-Leuchtdiode abgeglichen wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen einer Lichtquellen- anordnung anzugeben, mit dem auf einfache und kostengünstige Weise eine zuverlässig arbeitende abgeglichene Lichtquellenanordnung mit mindestens einer Top Mount Leuchtdiode hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei wird ausgehend von dem Verfahren der eingangs genannten Art insbesondere vorgeschlagen, dass das Verfahren die nachfolgenden Schritte umfasst:

- Bereitstellen eines Kühlkörpers,

- Bereitstellen mindestens einer Top Mount Leuchtdiode,

- Befestigen der mindestens einen Top Mount Leuchtdiode auf dem Kühlkörper,

- Bereitstellen eines Schaltungsträgers, - Anordnen des Widerstandselements auf dem Schaltungsträger,

- Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen dem Schaltungsträger und der mindestens einen Top Mount Leuchtdiode,

- Erfassen der Eigenschaften der Leuchtdiode und

- Abgleich eines Widerstandswert (R) des Widerstandselements in Abhängigkeit von den erfassten Eigenschaften der Leuchtdiode.

Im Rahmen des Verfahrens wird mindestens eine Top Mount Leuchtdiode auf einem Kühlkörper befestigt und das Widerstandselement direkt auf einem Schaltungsträger angeordnet, d.h. befestigt und elektrisch kontaktiert. Bei einer Top Mount (oder Top Contact) Leuchtdiode handelt es sich um ein sog. Submount, das nicht über SMD- Techniken angebunden werden kann. Das Submount umfasst einen oder mehrere LED-Chips zum Emittieren von Licht einer ersten Wellenlänge und elektrische Anschlüsse, bspw. in Form von Bonding-Pads, an einer Oberseite des Submounts, sowie ein vollflächiges Wärmespreizelement an der Unterseite des Submounts. Wahlweise kann das Submount auch einen Konverter, der bspw. Phosphor umfasst, zum Konvertieren zumindest eines Teils des von den LED-Chips emittierten Lichts (z.B. blaues Licht) in Licht einer anderen Wellenlänge (z.B. gelbes Licht) aufweisen, sodass eine additive Farbmischung des Lichts der ersten und der anderen Wellenlänge Licht einer anderen Farbe (z.B. weißes Licht) ergibt. Das Submount kann wahlweise auch eine Kapselung aus einem Harz- oder Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus einem transparenten Material, zum Schutz der elektrischen Bauteile des Submounts aufweisen. Top Mount Leuchtdioden werden vorzugsweise mit ihrem Wärmespreizelement unmittelbar auf einem Kühlkörper befestigt. Dadurch ergibt sich ein besonders guter Wärmeübergang zwischen den LED-Chips und dem Kühlkörper bzw. der Umgebung.

Nach dem Anordnen des Widerstandselements auf dem Schaltungsträger wird ein Widerstandswert des Widerstandselements in Abhängigkeit von den zuvor ermittelten Eigenschaften der Top Mount Leuchtdiode abgeglichen. Unter Abgleichen ist ein Einstellen des Widerstandswerts auf eine bestimmte Größe zu verstehen. Die Eigenschaften der Leuchtdiode umfassen vorzugsweise elektrische und/oder optische Eigenschaften. Beispielsweise können die Eigenschaften einen Lichtstrom und/oder eine Farbe des von der Leuchtdiode abgegebenen Lichts, eine Vorwärtsspannung der Leuchtdiode und/oder einen Temperaturgang der Vorwärtsspannung bzw. Kenngrößen davon umfassen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist für Top Mount Leuchtdioden einsetzbar und ermöglicht es insbesondere, die gesamte Lichtquellenanordnung in einem ununterbrochenen Produktionsablauf herzustellen. Erst nach der vollständigen Herstellung der Lichtquellenanordnung wird diese zum Erfassen oder zum Ermitteln der optischen und/oder elektrischen Eigenschaften der Leuchtdiode beispielsweise in einer Abgleichvorrichtung in Betrieb genommen. Nachdem die Eigenschaften der Leuchtdiode mittels der Abgleichvorrichtung erfasst oder ermittelt worden sind, wird in Abhängigkeit von diesen Eigenschaften ein einzustellender Widerstandswert des Widerstandselements ermittelt und das bereits an dem Schaltungsträger der Lichtquellenanordnung angeordnete Widerstandselement so abgeglichen, dass sein Widerstandswert dem ermittelten Widerstandswert entspricht.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist deutlich zeitsparender und kostengünstiger als bekannte Verfahren, weil der Ablauf zum Herstellen der Lichtquellenanordnung nicht zum Erfassen der Eigenschaften der Leuchtdiode unterbrochen werden muss. Da das Widerstandselement direkt auf dem Schaltungsträger angeordnet wird, muss kein getrennter Schaltungsträger für das Widerstandselement vorgesehen werden.

Durch das vorab Anordnen des Widerstandselements auf dem Schaltungsträger braucht bei der Herstellung einer Serie von Lichtquellenanordnungen nur eine Art von Widerstandselementen zum Anordnen auf dem Schaltungsträger vorgehalten zu werden. Dieses Widerstandselement wird dann durch das Abgleichen seines Widerstandswerts an die Eigenschaften der Leuchtdiode individuell angepasst. Insgesamt ergibt sich somit ein Herstellungsverfahren, das nicht nur kostengünstig ist, sondern auch zu relativ wenig Ausschuss führt, weil das Anordnen von falschen Widerstandselementen an einem Schaltungsträger vermieden wird.

In einer vereinfachten Ausgestaltung der Erfindung wäre es allerdings auch möglich, dass das Anordnen des Widerstandselements auf dem Schaltungsträger Teil des Abgleichs des Widerstandswerts ist, wobei zum Abgleich des Widerstandswerts ein Widerstandselement mit einem den erfassten Eigenschaften der Leuchtdiode entsprechenden Widerstandswert ausgewählt und anschließend auf dem Schaltungsträger angeordnet wird.

Es ist bevorzugt, dass die optischen und/oder elektrischen Eigenschaften der Leuchtdiode nach dem Anordnen der Leuchtdiode auf dem Kühlkörper und nach dem Anordnen des Widerstandselements auf dem Schaltungsträger erfasst werden. Hierbei können das Erfassen der Eigenschaften der Leuchtdiode und das Abgleichen des Widerstandselements zu einem einzigen Herstellungsschritt zusammengefasst werden. Das Verfahren wird dadurch vereinfacht, weil die erfassten Eigenschaften der Leuchtdiode nicht längere Zeit zwischengespeichert werden müssen. Zudem wird vermieden, dass es zu Verwechslungen von Leuchtdioden kommt und irrtümlicherweise einer bestimmten Leuchtdiode ein falscher Widerstandswert zugeordnet wird.

Zur Befestigung der mindestens einen Top Mount Leuchtdiode wird diese vorzugsweise auf den Kühlkörper geklebt oder geschraubt. Die elektrische Verbindung zwischen dem Schaltungsträger und der mindestens einen Top Mount Leuchtdiode wird bevorzugt durch Schweißen, Löten oder durch ein Federelement hergestellt. Das Schweißen kann bspw. Teil eines Drahtbonding-Prozesses sein, wobei Bonding-Drähte mit entsprechenden Bonding-Pads auf der Oberseite der Top Mount Leuchtdiode und dem Schaltungsträger stoffschlüssig verbunden werden. Beim Löten kann ein Kontaktierungselement, bspw. in Form eines Metallplättchens oder Metallbändchens, mit den Bonding-Pads der Leuchtdiode und des Schaltungsträgers durch Selektiv-, Wellen-, Laser- oder Induktionslöten stoffschlüssig verbunden werden.

Weiter ist bevorzugt, dass das Widerstandselement einen trimmbaren, vorzugsweise einen lasertrimmbaren Widerstand umfasst, der trimmbare Widerstand direkt auf dem Schaltungsträger angeordnet wird und das Widerstandselement abgeglichen wird, indem der Widerstandswert des trimmbaren Widerstands insbesondere durch Laserabgleichen eingestellt wird. Durch das Laserabgleichen kann der Widerstandswert des Widerstandselements schnell und bei Bedarf auch automatisiert eingestellt werden. Andere Verfahren zum Abgleichen des Widerstandswerts des Widerstandselements sind ebenfalls denkbar.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass das Widerstandselement ein Widerstandsnetzwerk mit mehreren Festwiderständen aufweist, die Festwiderstände direkt auf dem Schaltungsträger angeordnet werden und das Widerstandselement abgeglichen wird, indem mindestens eine Verbindungsstelle des Widerstandsnetzwerks überbrückt wird und/oder indem in dem Widerstandsnetzwerk vorhandene Überbrückungen durchtrennt werden. Es kann vorgesehen sein, dass die Verbindungsstelle zwei Verbindungspunkte umfasst und dass die Verbindungsstelle überbrückt wird, indem ihre beiden Verbindungspunkte miteinander elektrisch verbunden werden. Das Widerstandsnetzwerk kann als Widerstandskaskade ausgebildet sein, die eine Serienschaltung der Festwiderstände umfasst. Es ist denkbar, jeweils eine durchtrennbare Überbrückung parallel zu mindestens einem Festwiderstand anzuordnen, wobei bevorzugt ist, dass jedem Festwiderstand eine durchtrennbare Überbrückung zugeordnet ist, welche dem entsprechenden Festwiderstand parallelgeschaltet ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Schaltungsträger eine Leiterplatte ist und das Widerstandselement auf der Leiterplatte durch Löten, insbesondere im Rahmen eines SMD-Lötprozesses, angeordnet wird. Die Verwendung der Leiterplatte als Schaltungsträger und die Lötverbindungen zum Verbinden der einzelnen Bauteile mit dem Schaltungsträger haben sich bei der vorgesehenen Anwendung im Bereich der Kraftfahrzeugbeleuchtung als zuverlässig erwiesen und sind dennoch relativ kostengünstig realisierbar.

Als Eigenschaften der Leuchtdiode können beliebige optische und/oder elektrische Eigenschaften der Leuchtdiode erfasst werden, insbesondere solche, die Schwankungen im Fertigungsprozess der Leuchtdioden unterliegen und die bei der Ansteuerung einer bestimmten Leuchtdiode deshalb gesondert berücksichtigt werden müssen. Es ist somit bevorzugt, dass als Eigenschaften der Leuchtdiode optische und/oder elektrische Eigenschaften, vorzugsweise ein mittels der Leuchtdiode bei einer vorgegebenen elektrischen Ansteuerung der Leuchtdiode erzeugbarer Lichtstrom erfasst wird.

Hierbei ist besonders bevorzugt, dass beim Erfassen des Lichtstroms der Top Mount Leuchtdiode der Lichtstrom einer Lichtstromklasse (einem sog. Bin) zugeordnet wird und das Widerstandselement in Abhängigkeit von der Lichtstromklasse abgeglichen wird. Eine Lichtstromklasse entspricht einem bestimmten Wertebereich des von der Leuchtdiode erzeugten Lichtstroms. Beim anschließenden bestimmungsgemäßen Betrieb der Lichtquellenanordnung kann das Steuergerät den Widerstandswert des Widerstandselements erfassen und beispielsweise unter Verwendung einer im Steuergerät abgelegten Tabelle anhand des Widerstandswerts die entsprechende Lichtstromklasse ermitteln und die Ansteuerung der Top Mount Leuchtdiode an die ermittelte Lichtstromklasse anpassen.

Als weitere Lösung der Aufgabe wird eine Lichtquellenanordnung für eine Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung vorgeschlagen, die mindestens eine Leuchtdiode zum Erzeugen von Licht und ein Widerstandselement zum Vorgeben von optischen und/oder elektrischen Eigenschaften der Leuchtdiode an ein Steuergerät zum Steuern oder Regeln der Lichtquellenanordnung aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass die Leuchtdiode als eine Top Mount Leuchtdiode ausgebildet ist und die Lichtquellenanordnung mittels des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt ist. Für die Lichtquellenanordnung ergeben sich die oben genannten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Hierbei ist besonders bevorzugt, dass die Top Mount Leuchtdiode auf einem Kühlkörper und das Widerstandselement auf einem gemeinsamen Schaltungsträger, vorzugsweise einer Leiterplatte, angeordnet sind.

Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen werden, dass das Widerstandselement eine direkt auf dem Schaltungsträger angeordneten trimmbaren, insbesondere lasertrimmbaren Widerstand und/oder mehrere direkt auf dem Schaltungsträger angeordnete Festwiderstände umfasst. Die Festwiderstände können ein Widerstandsnetzwerk des Widerstandselements bilden, wobei die

Festwiderstände vorzugsweise in Serie geschaltet sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden

Beschreibung, in welcher exemplarische Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:

Figur 1 eine Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung mit einer erfindungsgemäßen

Lichtquellenanordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht;

Figur 2 die Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung aus Fig. 1 in schematischer

Ansicht;

Figur 3 ein Widerstandselement einer erfindungsgemäßen Lichtquellenanordnung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform;

Figur 4 ein Widerstandselement einer erfindungsgemäßen Lichtquellenanordnung gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform;

Figur 5 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen der Lichtquellenanordnung;

Figur 6 eine erfindungsgemäße Lichtquellenanordnung gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform;

Figur 7 eine erfindungsgemäße Lichtquellenanordnung gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform;

Figur 8 eine Top Mount Leuchtdiode zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen

Lichtquellenanordnung in einer perspektivischen Ansicht; und

Figur 9 die Top Mount Leuchtdiode aus Fig. 8 in einer Seitenansicht. In Figur 1 ist eine Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung in Form eines Scheinwerfers in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 101 bezeichnet. Selbstverständlich könnte die Beleuchtungseinrichtung auch als eine Rückleuchte oder eine Seitenleuchte oder eine sonstige Kraftfahrzeugleuchte für außen oder für den Innenraum ausgebildet sein. Der Scheinwerfer 101 umfasst ein Gehäuse 102, das vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist. In einer Lichtaustrittsrichtung 103 weist das Scheinwerfergehäuse 102 eine Lichtaustrittsöffnung auf, die durch eine transparente Abdeckscheibe 104 verschlossen ist. Die Abdeckscheibe 104 ist aus transparentem Kunststoff oder Glas gefertigt. Die Scheibe 104 kann ohne optisch wirksame Profile als sogenannte klare Scheibe ausgebildet sein. Alternativ kann die Scheibe 104 zumindest bereichsweise mit optisch wirksamen Profilen (z.B. Zylinderlinsen oder Prismen) versehen sein, die eine Streuung des hindurchtretenden Lichts, vorzugsweise in horizontaler Richtung, bewirken. Der Scheinwerfer 101 ist zum Einbau an einer Anbauseite eines Kraftfahrzeugs vorgesehen. Zwei der gezeigten Scheinwerfer 101 können in einem Fahrzeug eingebaut sein, wobei die an unterschiedlichen Anbauseiten eingebauten Scheinwerfer 101 bezüglich ihres allgemeinen geometrischen äußeren Erscheinungsbildes vorzugsweise spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet sind.

Im Inneren des Scheinwerfergehäuses 102 sind in dem dargestellten Beispiel zwei Lichtmodule 105, 106 angeordnet. Die Lichtmodule 105, 106 sind fest oder relativ zu dem Gehäuse 102 bewegbar angeordnet. Durch eine Relativbewegung der Lichtmodule 105, 106 zum Gehäuse 102 in horizontaler Richtung kann eine dynamische Kurven lichtfunktion realisiert werden. Bei einer Bewegung der Lichtmodule 105, 106 um eine horizontale Achse, also in vertikaler Richtung, kann eine Leuchtweitenregelung realisiert werden. Selbstverständlich können in dem Scheinwerfergehäuse 102 auch mehr oder weniger als die dargestellten zwei Lichtmodule 105, 106 vorgesehen sein. Eines oder mehrere der Lichtmodule 105, 106 des Scheinwerfers 101 kann eine erfindungsgemäße Lichtquellenanordnung 13 aufweisen, die nachfolgend noch im Detail erläutert wird. Die Lichtmodule 105, 106 können jeweils oder gemeinsam zur Erzeugung unterschiedlicher Lichtverteilungen ausgebildet sein, bspw. eines Abblendlichts, eines Fernlichts und eines Teilfernlichts oder von Teilen davon (z.B. eines Abblendlichtgrundlichts, eines Abblendlichtspots, eines Fernlichtgrundlichts, eines Fernlichtspots etc.). Es ist denkbar, dass sich die Lichtverteilungen der Lichtmodule 105; 106 von an verschiedenen Anbauseiten des Kraftfahrzeugs angeordneten Scheinwerfern 101 zu der resultierenden Lichtverteilung ergänzen.

An der Außenseite des Scheinwerfergehäuses 102 ist ein Steuergerät 107 in einem Steuergerätegehäuse 108 angeordnet. Selbstverständlich kann das Steuergerät 107 auch an einer beliebig anderen Stelle des Scheinwerfers 101 angeordnet sein. Insbesondere kann für jedes der Lichtmodule 105, 106 ein eigenes Steuergerät vorgesehen sein, wobei die Steuergeräte integraler Bestandteil der Lichtmodule 105, 106 sein können. Selbstverständlich kann das Steuergerät 107 auch entfernt von dem Scheinwerfer 101 , bspw. im Motorraum des Kraftfahrzeugs, angeordnet sein. Das Steuergerät 107 dient zur Steuerung und/oder Regelung der Lichtmodule 105, 106 bzw. von Teilkomponenten der Lichtmodule 105, 106, wie beispielsweise der Lichtquellenanordnungen 13 der Lichtmodule 105, 106. Die Ansteuerung der Lichtmodule 105, 106 bzw. der Teilkomponenten durch das Steuergerät 107 erfolgt über Verbindungsleitungen 110, die in Figur 1 durch eine gestrichelte Linie lediglich symbolisch dargestellt sind. Über die Leitungen 110 kann auch eine Versorgung der Lichtmodule 105, 106 bzw. der Lichtquellenanordnungen 13 mit elektrischer Energie erfolgen. Die Leitungen 110 sind aus dem Inneren des Scheinwerfers 101 durch eine Öffnung im Scheinwerfergehäuse 102 in das Steuergerätegehäuse 108 geführt und dort an die Schaltung des Steuergerätes 107 angeschlossen. Falls Steuergeräte als integraler Bestandteil der Lichtmodule 105, 106 vorgesehen sind, können die Leitungen 110 und kann die Öffnung in dem Scheinwerfergehäuse 102 entfallen. Das Steuergerät 107 umfasst ein Steckerelement 109 zum Anschluss eines Verbindungskabels zu einer übergeordneten Steuereinheit (z.B. in Form einer sog. Body Controller Unit) und/oder einer Energiequelle (z.B. in Form der Fahrzeugbatterie).

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 4 und 6 und 7 die erfindungsgemäße Lichtquellenanordnung 13 näher erläutert. Dabei wird davon ausgegangen, dass das Lichtmodul 105 die erfindungsgemäße Lichtquellenanordnung 13 aufweist und dass das Lichtmodul 105 zur Erzeugung einer Tagfahrlichtverteilung ausgebildet ist. Die Lichtquellenanordnung 13 umfasst eine als Top Mount (oder Top Contact) Leuchtdiode 15 ausgebildete Lichtquelle zum Erzeugen von Licht.

Bei einer Top Mount Leuchtdiode 15 (vgl. Figuren 8 und 9) handelt es sich um ein sog. Submount, das nicht über SMD-Techniken angebunden werden kann. Das Submount umfasst einen oder mehrere LED-Chips 16 zum Emittieren von Licht einer ersten Wellenlänge und elektrische Anschlüsse 18, bspw. in Form von Bonding- Pads, an einer Oberseite des Submounts, sowie ein vollflächiges Wärmespreizelement 20 an der Unterseite des Submounts. Wahlweise kann das Submount auch einen Konverter 22, der bspw. Phosphor umfasst, zum Konvertieren zumindest eines Teils des von den LED-Chips 16 emittierten Lichts (z.B. blaues Licht) in Licht einer anderen Wellenlänge (z.B. gelbes Licht) aufweisen, sodass eine additive Farbmischung des Lichts der ersten und der anderen Wellenlänge Licht einer anderen Farbe (z.B. weißes Licht) ergibt. Das Submount kann wahlweise auch eine Kapselung aus einem Flarz- oder Kunststoffmaterial, vorzugsweise aus einem transparenten Material, zum Schutz der elektrischen Bauteile des Submounts aufweisen. Top Mount Leuchtdioden werden vorzugsweise mit ihrem Wärmespreizelement 20 unmittelbar auf einem Kühlkörper 24 (vgl. Figur 2) befestigt. Dadurch ergibt sich ein besonders guter Wärmeübergang zwischen den LED-Chips 16 und dem Kühlkörper 24 bzw. der Umgebung.

Obwohl in dem Lichtmodul 105 mehrere Lichtquellenanordnungen 13 vorgesehen werden können, ist in der Figur 2 lediglich eine Lichtquellenanordnung 13 eingezeichnet. Außerdem kann die Lichtquellenanordnung 13 auch mehrere Leuchtdioden 15 umfassen, die beispielsweise in Serie geschaltet sein können. Die Lichtquellenanordnung 13 weist außerdem ein Widerstandselement 17 auf, das einen trimmbaren, insbesondere einen lasertrimmbaren Widerstand 19 umfasst.

Die Top Mount Leuchtdiode 15 ist direkt auf dem Kühlkörper 24 befestigt. Dies kann bspw. mittels Kleben oder Schrauben erfolgen. Das Widerstandselement 17 ist auf einem als Leiterplatte ausgebildeten Schaltungsträger 21 der Lichtquellenanordnung 13 angeordnet. Auf dem Schaltungsträger 21 ist außerdem ein erstes Steckelement 23 eines Steckverbinders 25 des Lichtmoduls 105 angeordnet. Erste Verbindungen 27, die auf dem Schaltungsträger 21 angeordnet sind und in der gezeigten Ausführungsform bspw. als Leiterbahnen ausgebildet sind, stellen eine elektrische Verbindung zwischen elektrischen Anschlüssen 26, bspw. in der Form von Bonding- Pads, des Schaltungsträgers 21 und dem ersten Steckelement 23 her. Die elektrische Verbindung zwischen dem Schaltungsträger 21 bzw. dessen Anschlüssen 26 und der Top Mount Leuchtdiode 15 bzw. deren Anschlüsse 18 wird bevorzugt durch Schweißen, Löten oder durch ein Federelement hergestellt. Das Schweißen kann bspw. Teil eines Drahtbonding-Prozesses sein, wobei - wie in Figur 2 gezeigt - Bonding-Drähte 28 mit den Bonding-Pads 18, 26 auf der Oberseite der Top Mount Leuchtdiode 15 und dem Schaltungsträger 21 stoffschlüssig verbunden werden. Beim Löten kann ein Kontaktierungselement, bspw. in Form eines Metallplättchens oder Metallbändchens, mit den Bonding-Pads 18, 26 der Leuchtdiode 15 und des Schaltungsträgers 21 durch Selektiv-, Wellen-, Laser- oder Induktionslöten stoffschlüssig verbunden werden.

In entsprechender Weise weist der Schaltungsträger 21 zweite Verbindungen 29 auf, welche auf dem Schaltungsträger 21 angeordnet sind und bspw. als Leiterbahnen realisiert sind. Die zweite Verbindungen 29 stellen eine elektrische Verbindung zwischen dem Widerstandselement 17 und dem ersten Steckelement 23 her.

Ein Steuergerät 31 , das bspw. das Steuergerät 107 der Beleuchtungseinrichtung 101 ist, dient zum Steuern und/oder Regeln der Lichtquellenanordnung 13 bzw. der Top Mount Leuchtdiode 15. Das Steuergerät 31 ist mittels Verbindungsleitungen 33, an deren von dem Steuergerät 31 abgewandten Enden ein zweites Steckelement 35 des Steckverbinders 25 angeordnet ist, verbunden. Der Steckverbinder 25 bildet somit eine lösbare elektrische Verbindung zwischen dem Steuergerät 31 und der Lichtquellenanordnung 13.

Über die zwei Verbindungsleitungen 33 ist bei zusammengesteckten Steckelementen 23, 35 des Steckverbinders 25 eine Ansteuerschaltung 37 des Steuergeräts 31 mit den ersten Verbindungen 27 des Schaltungsträgers 21 und somit mit der Top Contact Leuchtdiode 15 verbunden. Weiterhin ist eine Messeinrichtung 39 zum Erfassen eines Widerstandswerts R des Widerstandselements 17 über zwei weitere Verbindungsleitungen 33, den Steckverbinder 25 und die zweiten Verbindungen 29 des Schaltungsträgers 21 bei zusammengesteckten Steckelementen 23, 35 mit dem Widerstandselement 17 elektrisch verbunden.

In der gezeigten Ausführungsform sind die ersten Verbindungen 27 und die zweiten Verbindungen 29 vollständig voneinander getrennt. Jede der beiden Verbindungen 27, 29 umfasst zwei elektrische Leiter. Folglich sind vier Verbindungsleitungen 33 zwischen dem Steuergerät 31 und der Lichtquellenanordnung 13 vorhanden. Abweichend hiervon kann auch ein gemeinsamer Leiter für die beiden Verbindungen 27, 29 vorgesehen sein, sodass lediglich drei Verbindungsleitungen 33 erforderlich sind. In beiden Ausführungsformen sind die ersten Verbindungen 27 und die zweiten Verbindungen 29 jedoch so weit voneinander getrennt, dass das Steuergerät 31 den Widerstandswert R unabhängig vom Betriebszustand der Top Mount Leuchtdiode 15, das heißt ohne diesen Betriebszustand berücksichtigen zu müssen, erfassen kann.

Ferner weist das Steuergerät 31 einen bspw. als Mikrocontroller 41 ausgeführten programmierbaren Digitalrechner auf, der zum Ausführen eines hier nicht im Detail beschriebenen Verfahrens zum Betreiben des Lichtmoduls 105 eingerichtet beziehungsweise programmiert ist. Damit der Mikrocontroller 41 die Top Mount Leuchtdiode 15 ansteuern kann, ist er mit der Ansteuerschaltung 37 des Steuergeräts 31 verbunden. Außerdem ist der Mikrocontroller 41 mit der Messeinrichtung 39 des Steuergeräts 31 verbunden, so dass der Mikrocontroller 41 mittels der Messeinrichtung 39 den Widerstandswert R des Widerstandselements 17 erfassen kann.

Anstelle des trimmbaren Widerstands 19 kann das Widerstandselement 17 auch - wie in Figur 3 dargestellt - ein Widerstandsnetzwerk 43 aufweisen. Das Widerstandsnetzwerk 43 ist als Widerstandskaskade ausgebildet und umfasst mehrere in Serie geschaltete Festwiderstände 45. Jedem Festwiderstand 45 ist eine durchtrennbare Überbrückung 47 parallel geschaltet. Die Überbrückungen 47 können als Leiterbahnen auf dem Schaltungsträger 21 ausgeführt werden. Anstelle der Überbrückungen 47 können auch Verbindungsstellen 49, die in Figur 3 gestrichelt eingezeichnet sind, vorgesehen werden. Mittels der Verbindungsstellen 49 kann ein Festwiderstand 45 überbrückt werden, indem zwei Verbindungspunkte (ohne Bezugszeichen) der entsprechenden Verbindungsstelle 49 miteinander elektrisch verbunden werden.

Das Widerstandsnetzwerk 43 kann auch - wie in Figur 4 dargestellt - auch als eine Parallelschaltung mehrerer Festwiderstände 45 ausgebildet sein. Dieses Widerstandsnetzwerk 43 weist eine erste Serienschaltung von ersten durchtrennbaren Überbrückungen 47a, 47b, 47c, 47d und eine zweite

Serienschaltung von zweiten durchtrennbaren Überbrückungen 47e, 47f, 47g, 47h auf. Ein erstes Ende der ersten Serienschaltung bildet einen ersten Anschluss 50 des Widerstandsnetzwerks 43 bzw. des Widerstandselements 17. Ein erstes Ende der zweiten Serienschaltung bildet einen zweiten Anschluss 52 des Widerstandsnetzwerks 43 bzw. des Widerstandselements 17. Die Anzahl der ersten Überbrückungen 47a, 47b, 47c, 47d und die Anzahl der zweiten Überbrückungen 47e, 47f, 47g, 47h entspricht jeweils der Anzahl der Festwiderstände 45.

An Enden der Überbrückungen 47a -h befinden sich Punkte 48, die sich auf bestimmte Orte innerhalb der Schaltungstopologie des Widerstandsnetzwerks 43 beziehen, wobei der dem jeweiligen Anschluss 50, 52 am nächsten liegende Punkt 48 als erster Punkt 48 und der am weitesten von dem jeweiligen Anschluss entfernte Punkt 48 als letzter Punkt 48 der ersten bzw. der zweiten Serienschaltung bezeichnet wird.

Der erste Punkt 48 der ersten Serienschaltung ist über einen Festwiderstand 45d mit dem letzten Punkt 48 der zweiten Serienschaltung verbunden. Der auf einen bestimmten betrachteten Punkt 48 der ersten Serienschaltung folgende Punkt 48 ist über einen Festwiderstand mit demjenigen Punkt 48 der zweiten Serienschaltung verbunden, der dem Punkt 48 der zweiten Serienschaltung vorangeht, mit dem der betrachtete Punkt 48 verbunden ist. Der vorletzte Punkt 48 der ersten Serienschaltung ist über den Festwiderstand 45a mit dem zweiten Punkt 48 der zweiten Serienschaltung verbunden. Schließlich ist ein zweites Ende der ersten Serienschaltung, das dem letzten Punkt 48 der ersten Serienschaltung entspricht, direkt ohne Festwiderstand mit dem ersten Ende, d. h. dem ersten Punkt 48 der zweiten Serienschaltung verbunden.

Der Widerstandswert R des gesamten Widerstandsnetzwerks 43 kann durch Durchtrennen einer oder mehrerer Überbrückungen 47a-h eingestellt werden. In der Darstellung von Figur 4 ist keine Überbrückung 47a -h durchtrennt, und der Widerstandswert R ist im Wesentlichen Null, weil die ersten Überbrückungen 47a-d die beiden Anschlüsse 50, 52 direkt miteinander verbinden. Werden beispielsweise ausschließlich die Überbrückungen 47d, 47g, 47b und 47e durchtrennt, so ergibt sich eine zwischen den beiden Anschlüssen 50, 52 angeordnete Serienschaltung aller Festwiderstände 45a-d. Werden ausschließlich die Überbrückungen 47c und 47e durchtrennt, so ergibt sich zwischen den beiden Anschlüssen 50, 52 eine Parallelschaltung der Festwiderstände 45a und 45b, die mit einer Parallelschaltung der Festwiderstände 45c und 45d in Serie geschaltet ist. Durch eine geeignete Wahl von Werten der einzelnen Festwiderstände 45a-d kann eine große Zahl unterschiedlich einstellbarer Widerstandswerte R des Widerstandsnetzwerks 43 realisiert werden.

Beide in den Figuren 3 und 4 gezeigten Widerstandnetzwerke 43 weisen vier Festwiderstände 45, 45a-d auf. Es kann jedoch auch eine andere Anzahl von Festwiderständen 45, 45a-d vorgesehen werden. Die Festwiderstände 45, 45a-d können identische Werte oder zumindest teilweise verschiedene Werte aufweisen. Die Überbrückungen 47, 47a-h können beispielsweise als durchtrennbare Leiterbahnabschnitte ausgebildet sein.

Der Widerstandswert R des Widerstandselements 17 ist in Abhängigkeit von optischen und/oder elektrischen Eigenschaften der Leuchtdiode 15 gewählt. Beispielsweise kann der Widerstandswert R derart gewählt werden, dass er eine bestimmte Lichtstromklasse (sog. Bin), zu der die Top Mount Leuchtdiode 15 der Lichtquellenanordnung 13 gehört, charakterisiert. Beim Betreiben des Lichtmoduls 105 erfasst das Steuergerät 31 mittels der Messeinrichtung 39 den Widerstandswert R. Anschließend ermittelt der Mikrocontroller 41 in Abhängigkeit von dem erfassten Widerstandswert R die Lichtstromklasse der Leuchtdiode 15 und steuert mittels der Ansteuerschaltung 37 die Leuchtdiode 15 so an, dass sie einen vorgegebenen Lichtstrom erzeugt. Hierdurch wird erreicht, dass der von der Leuchtdiode 15 erzeugte Lichtstrom zumindest im Wesentlichen von den optischen und/oder elektrischen Eigenschaften der Top Mount Leuchtdiode 15, insbesondere deren Zugehörigkeit zu einer bestimmten Lichtstromklasse, unabhängig ist. Die Fertigungstoleranzen der Leuchtdiode 15, was die optischen und/oder elektrischen Eigenschaften angeht, werden dadurch zumindest weitgehend ausgeglichen.

Die Figuren 6 und 7 zeigen weitere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Lichtquellenanordnung 13. In Figur 6 umfasst das Widerstandselement 17 ebenfalls ein Widerstandsnetzwerk 43 mit mehreren Festwiderständen 45 und Verbindungsstellen 49, die überbrückt werden können, um einzelne Festwiderstände 45 gezielt zuschalten zu können. Dazu können zwei Verbindungspunkte (ohne Bezugszeichen), die bspw. als Bonding-Pads ausgebildet sind, der entsprechenden Verbindungsstelle 49 miteinander elektrisch verbunden werden. In dem Beispiel ist der Widerstand 45b mittels eines Bonding-Drahts 46 zugeschaltet. In Figur 7 umfasst das Widerstandselement 17 einen nicht-trimmbaren Festwiderstand 42, der auf den Schaltungsträger 21 aufgeklebt und dadurch automatisch an den als Bonding-Pads ausgebildeten Kontaktstellen 44 des Schaltungsträgers 21 kontaktiert ist. Dabei ist das Anordnen des Widerstandselements 17 auf dem Schaltungsträger 21 Teil des Abgleichs des Widerstandswerts R, wobei zum Abgleich des Widerstandswerts ein Widerstandselement 17 mit einem den erfassten Eigenschaften der Top Mount Leuchtdiode 15 entsprechenden Widerstandswert R ausgewählt und auf dem Schaltungsträger 21 angeordnet wird.

Im Folgenden wird anhand der Figur 5 ein Verfahren 51 zum Herstellen der Lichtquellenanordnung 13 näher beschrieben. Nach einem Start 53 des Verfahrens wird in einem Schritt 55 der Kühlkörper 24 bereitgestellt. Anschließend wird in einem Schritt 57 die mindestens eine Top Mount Leuchtdiode 15 bereitgestellt und auf dem Kühlkörper 24 befestigt. In einem Schritt 59 wird dann der Schaltungsträger 21 bereitgestellt und das Widerstandselement 17 darauf angeordnet, d.h. befestigt und elektrisch kontaktiert. Das Bereitstellen des Schaltungsträgers 21 kann bspw. dadurch geschehen, dass eine entsprechende Leiterplatte hergestellt wird. Das elektrische Kontaktieren des trimmbaren Widerstands 19 bzw. der Festwiderstände 45, 45a-d des Widerstandsnetzwerks 43 kann mittels eines SMD-Lötprozesses erfolgen. Der trimmbare Widerstand 19 wird direkt auf dem Schaltungsträger 21 angeordnet. Alternativ werden bei einem Widerstandsnetzwerk 43 die einzelnen Festwiderstände 45, 45a-d sowie die Überbrückungen 47 beziehungsweise die Verbindungsstelle 49 direkt auf dem Schaltungsträger 21 angeordnet.

In einem folgenden Schritt 61 wird eine elektrische Verbindung zwischen dem Schaltungsträger 21 und der mindestens einen Top Mount Leuchtdiode 15 hergestellt. In einem Schritt 63 werden optische und/oder elektrische Eigenschaften der Top Mount Leuchtdiode 15 erfasst. Hierzu kann eine Abgleichvorrichtung verwendet werden, die die Leuchtdiode 15 auf eine vorbestimmte Weise, beispielsweise mit einem bestimmten Strom, ansteuert bzw. betreibt und optische Eigenschaften, insbesondere den von der Top Mount Leuchtdiode 15 erzeugten Lichtstrom, misst. Üblicherweise wird die Leuchtdiode 15 nicht im Montageprozess, sondern vom LED-Hersteller bereits im Rahmen ihrer Herstellung vermessen und in entsprechende Bin-Klassen einsortiert. Das Erfassen der optischen und/oder elektrischen Eigenschaften der Top Mount Leuchtdiode 15 im Schritt 63 kann somit auch einfach das Einlesen von zuvor ermittelten und der entsprechenden Bin-Klasse der Leuchtdiode 15 zugeordneten optischen und/oder elektrischen Eigenschaften der Top Mount Leuchtdiode 15 umfassen.

Anhand von den Ergebnissen der im Schritt 63 durchgeführten Messungen bzw. anhand der zuvor vom LED-Hersteller ermittelten optischen und/oder elektrischen Eigenschaften der Bin-Klasse der zugeführten Top Mount Leuchtdioden 15, insbesondere von dem gemessenen Lichtstrom, ermittelt die Abgleichvorrichtung einen Sollwert für den Widerstandswert R des Widerstandselements 17. Hierbei kann der Leuchtdiode 15 zunächst einer Lichtstromklasse zugeordnet werden und der Sollwert in Abhängigkeit von der zugeordneten Lichtstromklasse ermittelt werden.

Danach gleicht die Abgleichvorrichtung in einem Schritt 65 den Widerstandswert R des Widerstandselements 17 in Abhängigkeit von den erfassten Eigenschaften der Top Mount Leuchtdiode 15 durch Abgleichen des trimmbaren Widerstands 19, insbesondere durch Laserabgleichen des lasertrimmbaren Widerstands 19, durch Auftrennen der Überbrückungen 47 und/oder durch Verbinden der Verbindungspunkte der Verbindungsstellen 49 derart ab, dass der Widerstandswert R dem im Schritt 63 berechneten Sollwert entspricht. Zum Auftrennen der Überbrückungen 47 können geeignete mechanische und/oder chemische Verfahren angewendet und/oder ein Laser eingesetzt werden. In einem Schritt 67 ist das Verfahren beendet.

Bei dem Verfahren 51 wird also vorzugsweise zunächst die Lichtquellenanordnung 13 mit einem standardisierten, nicht abgeglichenen Widerstandselement 17 hergestellt, dessen Widerstandswert R noch nicht die optischen und/oder elektrischen Eigenschaften der Leuchtdiode 15 anzuzeigen vermag. Erst nachdem die Lichtquellenanordnung 13 vollständig zusammengebaut worden ist, wird das Widerstandselement 17 abgeglichen, das heißt sein Widerstandswert R in

Abhängigkeit von den Eigenschaften der Top Mount Leuchtdiode 15 eingestellt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es also, das Festlegen des Widerstandselements 17 auf den Schritt 65, das heißt an das an Ende des Verfahrens 51 nach hinten zu verlegen, was die Herstellung der

Lichtquellenanordnung 13 vereinfacht und auch die Herstellung von relativ einfach aufgebauten Lichtquellenanordnungen 13 erlaubt.