CN103511855A - 照明模块、具有该照明模块的照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种照明模块（100），包括基板（1）和封装在所述基板（1）上的光源（2），其特征在于，在所述基板（1）背离所述光源（2）的一侧设计有朝向所述光源（2）凹陷的测量区域，以测定所述光源（2）的温度。此外本发明还涉及一种具有该照明模块的照明装置。

Description

照明模块、具有该照明模块的照明装置

技术领域

本发明涉及一种照明模块以及具有该照明模块的一种照明装置。 

背景技术

在现代的照明装置中、特别是大功率的LED照明模块中，经常需要对温度变化显著的光源进行温度测量和控制，以便获取电子装置中和温度相关的数值，从而可以确保其正常工作或者进行测试和调整。现有技术中通常利用COB工艺将工作时产生热量的光源、例如LED芯片直接封装在电路板上。由此可以确保光源的密封性和安全性。在测量光源的温度时，通常需要借助于热测量元件、例如热电偶来获取光源的温度值。 

热电偶是一种感温元件，是一种仪表。它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。由于电路板一般具有板状的结构，在此情况下，热电偶仅仅可以和承载待测量的光源的模块热接触。尽管热电偶具有各种形态和尺寸，但是都需要经过具有一定热阻的电路板或基板在光源和热电偶之间进行热传导，才能获得光源的温度。这对于对温度极其敏感的热电偶来说，严重影响了热电偶的测量值，进而会影响对整个电子装置的评估结果。 

因此需要针对这种照明模块进行改进，以便利用热电偶来测量被包封在电路板或基板上的光源的温度，使热电偶尽可能接近光源的产热区域，由此获得精准的测量温度值。 

发明内容

因此本发明的一个目的在于，提出一种照明模块，该照明模块制造简单、成本低廉，并且可以利用作为测量元件的温度传感器或感温元件、例如热电偶来简单准确地测量照明模块的温度。 

根据本发明的照明模块，包括基板和封装在所述基板上的光源，其特征在于，在所述基板背离所述光源的一侧设计有朝向所述光源凹陷的测量区域，以测定所述光源的温度。 

光源在工作时产生的热量可以作为衡量照明模块特性的一个重要参数。如果能获得光源在工作时的精确温度，就可以准确地评估照明模块的特性。由于封装在基板上的光源需要满足工业防护等级的要求，因此仅仅通过传统的测量方法、即从基板底部来测量光源的温度，很难获得精准的测量值，在此情况下，光源产生的热量首先传递给基板，然后在基板上朝向各个方向分散地传递，以进行散热。因此基板自身具有的热阻较大，这导致所测得的数据不精准。根据本发明，通过在基板上设置特别用于进行温度测量的测量区域，可以使测量元件尽可能近距离地从基板的一侧接触被封装在基板另一侧上的光源，减小了测量元件和光源之间的热阻。测量元件只需经过非常薄的基板层就可以和产生热量的光源的中心区域热接触，以便获得精准度较高的测量值。 

根据本发明的一个优选的设计方案，所述测量区域为用于容纳测量元件的容纳部。测量区域可以用于容纳测量元件，以便在测量过程中一方面可以为测量元件提供热阻较小的热测量路径。另一方面可以使测量元件位置固定地保持在测量区域中，避免由于测量元件的触头例如在受到碰撞时 偏离光源的中心区域，由此可以进一步确保所获得的测量值具有较高的精准度。 

根据本发明的一个优选的设计方案，所述光源利用COB工艺封装在所述基板上。利用COB技术、即板上芯片封装技术，可以将裸芯片牢固地封装在电路板上，这种封装方法操作简单，易于实现，因此大规模地应用在电子产品的制造中。 

根据本发明的一个优选的设计方案，所述容纳部从对应于所述光源中心的位置延伸至所述基板的一个边缘。容纳部例如可以设计为凹槽，该凹槽的开放端通至基板的一个边缘，封闭端位于待测量的热源区域的正下方。在制作过程中，可以简单地在基板底面形成这种凹槽，无需为此花费过多的成本。 

根据本发明的一个优选的设计方案，所述容纳部的底壁到所述基板的承载所述光源的表面的距离最小可以为0.1mm。为了确保具有容纳部的基板还可以可靠地承载光源，需要确保基板在形成容纳部以后的剩余部分的厚度、即开槽区域的厚度最小可以为0.1mm。 

根据本发明的另一个优选的设计方案，所述测量元件为热电偶，并且所述容纳部具有相应于热电偶的形状。为了匹配于所使用的测量元件的形状，可以将容纳部设计为具有相应延伸走势的凹槽，用于容纳例如J型或K型的热电偶。 

根据本发明的另一个优选的设计方案，所述基板由金属或陶瓷制成。这种陶瓷或金属制成的基板表面设计有印刷电路层，用于和光源电连接。 

根据本发明的一个优选的设计方案，所述光源为LED芯片。由于LED芯片具有高效节能的特点，因此特别适合用于根据本发明的照明模块中。 

根据本发明的一个优选的设计方案，所述光源上覆盖有透镜。利用透镜可以获得所期望的光分布，并提高照明效果。 

本发明的另一个目的在于，提供一种照明装置，该照明装置具有上面提到的照明模块。这种照明装置的工作温度、特别是其中产热的光源的工作温度可以被简单精确地测定，因此适合应用在对温度敏感的场合。 

附图说明

附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出： 

图1示出了根据本发明的照明模块的第一实施例的俯视图； 

图2示出了根据本发明的照明模块的第一实施例的仰视图； 

图3示出了根据本发明的照明装置的第一实施例的俯视图。 

具体实施方式

在下面详细描述中，参考形成本说明书的一部分的附图，其中，以例证的方式示出了可以实施本发明的具体实施例。关于图，诸如“顶”、“底”、“内”、“外”等方向性术语参考所描述的附图的方向使用。由于本发明实施例的组件可以在许多不同方向上放置，所以方向术语仅用于说明，而没有任何限制的意思。应该理解的是，可以使用其它实施例，并且在不背离本发明的范围的前提下可以进行结构或逻辑改变。所以，下面详细描述不应被理解为限制性的意思，并且本发明由所附的权利要求限定。 

应该理解的是，如果没有其它特别注明，这里描述的不同的示例性实施例的特征可以彼此结合。 

在图1中示出了根据本发明的照明模块的第一实施例的俯视图。照明模块100包括具有一定厚度的基板1和封装在基板1上的光源2。光源2利用COB工艺被封装在基板1上，由此可以达到预定的工业防护等级。基板1通常由金属或陶瓷制成，其用于承载光源2的表面设置有印刷电路层。光源2在工作时产生的热量被传递给基板1，这些热量例如进一步在基板1中沿着纵向和/或横向方向进行传递。因此基板1具有一定的热阻，这对于精确测定光源2的温度而言，是不容忽视的因素。 

但是在实际测量中，在精确度方面对测量获得的光源2的温度值提出了越来越高的要求。只有根据精确测量的温度值，才能正确并且精确地评估光源2的特性和性能。如图1中所示，在基板1的底面上、即背离光源2的侧面上设置用于测量温度的测量区域，以便尽可能精确地测定光源2的温度。该测量区域相对于底面凹陷，使得基板1在测量区域的厚度尽可能地小，由此可以减小测量区域的热阻。 

在图2中详细示出了根据本发明的照明模块的第一实施例的仰视图。在此，测量区域例如设计为条形凹槽，其作为容纳部3用于对容纳在其中的测量元件进行限位，以确保测量元件的触头准确地和光源2（未示出）的中心区域热接触。为此特别地将容纳部3设计为从基板1的边缘延伸至承载光源2的区域的凹槽，其中该凹槽在该边缘处限定出供测量元件伸入其中的开口A，以及对测量元件的伸入长度进行限制的止挡端B。在基板1的底面一侧，条形的测量元件可以由基板1的边缘区域沿着容纳部3伸入直至基板1的预定区域。在垂直于基板1的方向上，该预定区域对应于封装在基板1表面上的光源2的中心。测量元件的端部可以接触容纳部3的末端、即测量元件的触头抵靠止挡端B，以便位置固定地对光源2进行温度测量。 

在本实施例中，可以选择热电偶4作为测量元件。因此容纳部3具有相应于条形热电偶4的形状。容纳部3朝向基板1表面凹陷的深度应尽可 能地大，容纳部3的底壁到基板1的表面的距离应最小可以为0.1mm，由此保证基板1可以可靠地承载光源2而不会断裂。 

在未示出的第二实施例中，可以选择具有其他形状的热电偶4，例如K型或J型热电偶4，因此容纳部3也可以被相应地设计为其他适合的形状。 

在图3中示出了根据本发明的照明装置的第一实施例的俯视图。示意性示出的照明装置200包括图1和2中示出的照明模块100和对照明模块100进行散热的散热体201，以及对照明模块100上承载的光源2进行温度测量的测量元件、即热电偶4。照明模块100固定在散热体201上，形成在照明模块100的底面上的容纳部3和散热体201限定出放置热电偶4的空间。热电偶4被位置固定地保持在容纳部3中，其触头可以抵靠在容纳部3的末端，并且仅仅经过基板1厚度较小的部分、例如略大于0.1mm的区域和光源2的中央区域热接触。在这种情况下，在热电偶4的触头和光源2之间的热阻相对于基板1在其他区域的热阻较小，因此可以较为精确地测得光源2的温度或其在工作时产生的热量。 

被封装在基板1上的光源2是覆盖有透镜的光源。为了节能高效地进行照明，可以选择LED芯片作为光源。 

在未示出的第二实施例中，光源2也可以是配备有反射体或其他光学器件的光源。 

另外，尽管仅相对于多种实施方式中的一种公开了本发明的实施例的特定特征或方面，但是如任何给定或特定应用所要求的，这些特征或方面可以与其它实施方式的一个或多个其它特征或方面进行结合。此外，就具体实施方式或权利要求中所使用的术语“包括（include）”、“具有（have）”、“带有（with）”、以及它们的其它变体，这些术语旨在以类似于术语“包含（comprise）”的方式被包含。 

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

参考标号 

1      基板 

2      光源 

3      容纳部 

4      热电偶 

100    照明模块 

200    照明模块 

201    散热体 

A      开口 

B      止挡端。 

Claims (10)

1.一种照明模块（100），包括基板（1）和封装在所述基板（1）上的光源（2），其特征在于，在所述基板（1）背离所述光源（2）的一侧设计有朝向所述光源（2）凹陷的测量区域，以测定所述光源（2）的温度。

2.根据权利要求1所述的照明模块（100），其特征在于，所述测量区域为用于容纳测量元件的容纳部（3）。

3.根据权利要求1所述的照明模块（100），其特征在于，所述光源（2）利用COB工艺封装在所述基板（1）上。

4.根据权利要求2所述的照明模块（100），其特征在于，所述容纳部（3）从对应于所述光源（2）中心的位置延伸至所述基板（1）的一个边缘。

5.根据权利要求4所述的照明模块（100），其特征在于，所述容纳部（3）在所述边缘处限定出供所述测量元件伸入的开口（A）。

6.根据权利要求2所述的照明模块（100），其特征在于，所述容纳部（3）的底壁到所述基板（1）的承载所述光源（2）的表面的距离最小可以为0.1mm。

7.根据权利要求2所述的照明模块（100），其特征在于，所述测量元件为热电偶（4），并且所述容纳部（3）具有相应于所述热电偶（4）的形状。

8.根据权利要求1所述的照明模块（100），其特征在于，所述基板（1）由金属或陶瓷制成。

9.根据权利要求8所述的照明模块（100），其特征在于，所述光源（2）为LED芯片。

10.一种照明装置（200），其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的照明模块（100）。

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