CN106016119A - 光源模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光源模块。本发明的课题在于,提供用于提高光源温度检测精度的技术。本发明的某形态的光源模块1包括：光源(100)，具有发光元件、以及一端侧与发光元件电连接的端子(108、110)；配线基板(200)，用于将端子(108、110)的另一端侧与外部供电端子(600)电连接；热扩散部件(300)，配置于光源(100)及配线基板(200)之间，可传热地与发光元件连接；以及温度检测部(400)，搭载于配线基板(200)，检测光源(100)的温度。热扩散部件(300)在朝向配线基板(200)侧的面具有凹部(310)。温度检测部(400)收纳于凹部(310)。

Description

光源模块
技术领域
本发明涉及光源模块，特别是涉及用于汽车等车辆的灯具的光源模块。
背景技术
以往，具有以下结构的光源模块为人们所公知：具有激光元件以及该激光元件搭载的金属制的管座(stem)的激光光源搭载于电路基板上(例如，参照专利文献1)。
【专利文献1】日本特开2006-278361号公报
在上述的光源模块中，为保护光源免受热损伤，又即使是低温也有光源的光输出成为过剩的可能性，因此，存在根据光源的温度调节供给至光源的电流，即所谓进行温度降额(derating)控制的场合。为高精度地实施温度降额控制，必须高精度地检测光源的温度。
发明内容
本发明是鉴于上述状况而提出来的，其目的在于,提供用于提高光源温度的检测精度的技术。
为了解决上述课题,本发明的某形态为光源模块。该光源模块包括：
光源，具有发光元件、以及一端侧与发光元件电连接的端子；
配线基板，用于将端子的另一端侧与外部供电端子电连接；
热扩散部件，配置于光源及配线基板之间，可传热地与发光元件连接；以及
温度检测部，搭载于配线基板，检测光源的温度。
热扩散部件在朝向配线基板侧的面具有凹部。
温度检测部收纳于凹部。
根据该形态，能提高光源温度的检测精度。
在上述形态中，可以进一步包括介于温度检测部和凹部的表面之间的绝缘性的热传导部件。根据该形态，能进一步提高光源温度的检测精度。在上述任一形态中，可以进一步包括向热扩散部件送风的风扇，凹部比光源位于风扇的送风方向的下风位置。即使根据该形态，也能进一步提高光源温度的检测精度。在上述任一形态中，可以进一步包括向热扩散部件送风的风扇，凹部与第二直线相比，配置于光源侧，第二直线相对于通过风扇的最接近光源的第一点和光源的最接近风扇的第二点的第一直线垂直，且通过第二点。即使根据该形态，也能进一步提高光源温度的检测精度。
下面说明本发明的效果:
根据本发明，能提供用于提高光源温度的检测精度的技术。
附图说明
图1是表示实施形态1涉及的光源模块的概略构造的截面图。
图2是表示光源的概略构造的截面图。
图3是用于说明实施形态1涉及的光源模块中的光源、凹部、风扇的位置关系的示意图。
图4(A)是表示包括实施形态2涉及的光源模块的配线基板的概略构造的平面图。图4(B)是表示实施形态2涉及的光源模块的照明电路的构成的电路图。图4(C)是表示实施形态2涉及的光源模块设有的配线基板的概略构造的平面图。
图中符号意义如下:
1－光源模块
100－光源
104－发光元件
108、110－端子
200－配线基板
300－热扩散部件
310－凹部
400－温度检测部
500－风扇
600－外部供电端子
700－热传导部件
L1－第一直线
L2－第二直线
P1－第一点
P2－第二点
W－送风方向
具体实施方式
下面，一边参照附图一边基于合适的实施形态说明本发明。各附图所示的同一或同等的构成要素、部件、处理，设为同样的符号，适当省略重复的说明。又，实施形态并不限定发明，仅为示例，实施形态中记述的所有特征或组合并不局限于发明的本质。
(实施形态1)
图1是表示实施形态1涉及的光源模块的概略构造的截面图。在图1中，省略光源100及外部供电端子600的内部构造的图示。又，省略配线图案的图示。图2是表示光源的概略构造的截面图。本实施形态涉及的光源模块1用于例如车辆用灯具。如图1所示，光源模块1包括光源100、配线基板200、热扩散部件300、温度检测部400及风扇500。
如图1及图2所示，光源100具有作为主要构成的顶盖102、发光元件104、管座106及至少两个端子108、110。光源100为例如以往公知的CAN封装。即光源100具有端子108、110从收纳发光元件104的空间贯穿管座106朝外部延伸的构造。由此，端子108、110从作为光源100的主要散热面的管座106的主表面突出。光源100用激光激励荧光体，产生白色光。
具体地说，光源100具有由顶盖102和管座106形成的内部空间103。在该内部空间103，收纳发光元件104。内部空间103进行气密密封。发光元件104为以往公知的激光元件，激光的波长带为例如380～470nm。管座106为金属制的板状部件，支持发光元件104。具体地说，在管座106的与内部空间103抵接的表面固定散热体112。又，在散热体112固定辅助支架114，在辅助支架114安装发光元件104。因此，管座106通过散热体112及辅助支架114支持发光元件104。
发光元件104的一方的电极电连接于一方的端子108的一端侧。发光元件104的另一方的电极电连接于另一方的端子110的一端侧。端子108、110在与管座106电绝缘的状态下固定于管座106。在顶盖102的上面，设有用于将发光元件104的光取出至外部的窗102a。在窗102a，设有将发光元件104的光的至少一部分进行波长变换的波长变换部116。例示使得粉体荧光体分散于透明树脂或玻璃形成的物体，或烧结粉体荧光体的陶瓷等作为波长变换部116。在发光元件104与波长变换部116之间的发光元件104的射出光的光路上，设有透镜118。透镜118为例如将从发光元件104射出的光变换为平行光的准直透镜。
配线基板200为用于将光源100的端子108、110电连接于外部供电端子600的部件。配线基板200为例如以往公知的印刷配线基板。配线基板200包括环氧玻璃基板等的树脂制的基板202、形成于该基板202的表面的导电性的配线图案(未图示)。基板202在搭载光源100的区域具有贯穿孔202a。在贯穿孔202a，插入通过端子108、110的另一端侧。端子108、110的另一端侧与配线图案的一端侧通过焊料等连接部件204a固定，互相电连接。由此，形成配线基板200与端子108、110的连接部204。
在基板202的所设定区域，例如周缘部，设有外部供电端子600。连接部204和外部供电端子600排列的方向，即配线基板200的延伸方向为相对于光源100、热扩散部件300及配线基板200的层叠方向相交的方向。又，在本实施形态中，外部供电端子600具有连接器形状。在外部供电端子600，连接外部电源。又，在外部供电端子600电连接配线图案的另一端侧。因此，若外部电源连接于外部供电端子600，则通过外部供电端子600、配线图案、连接部204及端子108、110,向发光元件104提供电力。又，在配线基板200，搭载控制发光元件104的输出的控制电路(未图示)、温度检测部400。
温度检测部400检测光源100的温度。温度检测部400可由热敏电阻、半导体温度传感器、铂温度传感器等公知的温度传感器构成。在本实施形态中，温度检测部400由表面安装型(surface mount device,简记为“SMD”)的热敏电阻构成。
热扩散部件300由金属等的热传导性高的材料构成。作为热扩散部件300使用的金属，可列举铝等。热扩散部件300的至少一部分配置于光源100的管座106与配线基板200之间，热连接于、换言之可传热地连接于发光元件104。即，热扩散部件300由配线基板200和管座106夹持。热扩散部件300通过例如螺钉等紧固件(未图示)固定于配线基板200。热扩散部件300在与基板202的贯穿孔202a对应的位置,具有贯穿孔300a。端子108、110插入通过贯穿孔300a及贯穿孔202a，在连接部204，顶端部电连接于配线图案。热扩散部件300在朝向配线基板200侧的面具有凹部310。本实施形态的凹部310如图1所示，延伸直至连接朝向配线基板200侧的面和朝向光源100侧的面的侧面。即，凹部310为切除热扩散部件300的角部形成，在侧面与热扩散部件300的外部连通。由此，能易于将下述的热传导部件700填充于凹部310内。然而，凹部310的形状并不特别限定，也可以不抵接于侧面。即，凹部310也可以为由热扩散部件300和配线基板200围成的闭锁空间。
通过热扩散部件300，能使得在发光元件104产生的热扩散。在发光元件104产生的热通过辅助支架114、散热体112及管座106传递至热扩散部件300。热扩散部件300与管座106的主表面面接触。因此，与热扩散部件300仅接触于管座106的侧面的场合相比，能增加管座106与热扩散部件300的接触面积。因此，能提高光源100的散热性。热扩散部件300具有散热片(未图示)。传递至热扩散部件300的热主要从散热片部分散热。
风扇500主要向热扩散部件300送风。通过风扇500的送风，冷却热扩散部件300，特别是热扩散部件300的散热片部分。由此，能进一步提高热扩散部件300的散热性，进而能进一步提高光源100的散热性。光源100也可以通过朝热扩散部件300的散热再加上来自风扇500的送风进行冷却。
温度检测部400在搭载于配线基板200的状态下，收纳于凹部310。通过将温度检测部400收纳于凹部310，能抑制温度检测部400受到光源模块1所处环境的影响,而使得温度检测部400的对光源100的温度的检测精度下降。作为温度检测部400所受到的环境的影响，可考虑例如风扇500的送风。例如，通过从风扇500朝温度检测部400送风冷却温度检测部400的场合，温度检测部400具有比光源100更冷却的可能性。或者温度检测部400具有与光源100的冷却独立或先行冷却的可能性。与此相对，通过将温度检测部400收纳于凹部310，能抑制来自风扇的风直接对准温度检测部400。由此，能提高温度检测部400的对光源100的温度的检测精度。
又，本实施形态的光源模块1还包括介于温度检测部400与凹部310之间的绝缘性的热传导部件700。即，温度检测部400与热扩散部件300通过热传导部件700热连接。由此，能将光源100的热通过热扩散部件300及热传导部件700传递至温度检测部400。作为热传导部件700，能使用例如硅脂等具有绝缘性且热传导性高的填充材料。热传导部件700也可为凝胶状、也可为片状等的其它状态。
若使得温度检测部400直接抵接于热扩散部件300，则在两者间恐怕会产生短路，因此，最好使得温度检测部400与凹部310的表面离开。然而，若温度检测部400与凹部310的表面之间有空间，则会阻碍从热扩散部件300向温度检测部400的热传导。与此相对，通过使得绝缘性的热传导部件700介于温度检测部400与凹部310的表面之间，一边能避免温度检测部400与热扩散部件300之间的短路，一边能促进从热扩散部件300向温度检测部400的热传导。由此，能进一步提高温度检测部400的对光源100的温度的检测精度。
再有，在本实施形态涉及的光源模块1中，确定凹部310相对光源100的位置，能使得温度检测部400的检测精度进一步提高。图3是用于说明光源100、凹部310、风扇500的位置关系的示意图。在图3中，图示从相对于光源100、热扩散部件300及配线基板200的层叠方向平行的方向所看到的状态。
如图3所示，凹部310比光源100位于风扇500的送风方向W(图3中的箭头W所示方向)的下风位置。由此，能抑制温度检测部400比光源100更被冷却，或者温度检测部400独立于光源100的冷却而冷却或先行冷却。因此，能进一步提高温度检测部400的对光源100的温度的检测精度。
或者，凹部310比起第二直线L2配置于光源100侧。第二直线L2为垂直于通过风扇500上的最接近光源100的第一点P1和光源100上的最接近风扇500的第二点P2的第一直线L1、且通过第二点P2的直线。第一点P1也可为最接近第二点P2的风扇500上的点。或者，凹部310配置为使得光源100存在于风扇500和凹部310之间。即使通过这些配置，也能抑制温度检测部400比光源100更被冷却，或者温度检测部400独立于光源100的冷却而冷却、或先行冷却。由此，能进一步提高温度检测部400的温度检测精度。
如上所述，本实施形态涉及的光源模块1具有配置于管座106和配线基板200之间、可传热地连接于发光元件104的热扩散部件300。由此，比起使得热扩散部件300接触管座106的侧面的场合，能增加管座106和热扩散部件300的接触面积。其结果，能提高光源100的散热性。又，热扩散部件300在朝向配线基板200侧的面具有凹部310，温度检测部400收纳于凹部310。由此，能减轻温度检测部400从外部环境受到的与温度相关的影响。由此，能更高精度地检测光源100的温度。又，也能提高风扇500的设置自由度。
又，在温度检测部400和凹部310的表面之间，填充绝缘性的热传导部件700。由此，能进一步促进从热扩散部件300向温度检测部400的热传导。因此，能进一步提高温度检测部400的对光源100的温度的检测精度。
又，凹部310比光源100配置于风扇500的送风方向W的下风位置。或者，凹部310与第二直线L2相比，配置于光源100侧，上述第二直线L2垂直于连接风扇500上的最接近光源100的第一点P1与光源100上的最接近风扇500的第二点P2的第一直线L1、且通过第二点P2。通过这些配置，能抑制温度检测部400被冷却到光源100以上，或者温度检测部400独立于光源100的冷却而冷却、或先行冷却。因此，能进一步提高温度检测部400的对光源100的温度的检测精度。
(实施形态2)
实施形态2涉及的光源模块1通过温度检测部400的向配线基板200的连接构造提高温度检测部400的对光源100的温度的检测精度，除去这一点，与实施形态1涉及的光源模块1的构成共通。下面，关于实施形态2涉及的光源模块1，以与实施形态1不同的构成为中心进行说明，省略关于共通构成的说明。
图4(A)是表示实施形态2涉及的光源模块设有的配线基板的概略构造的平面图。图4(B)是表示实施形态2涉及的光源模块的照明电路的构成的电路图。图4(C)是表示实施形态2涉及的光源模块设有的配线基板的概略构造的平面图。图4(A)表示光源100的阴极为接地的场合的配线基板，图4(C)表示光源100的阴极为不接地的场合的配线基板。在图4(A)及图4(C)中，省略外部供电端子600的图示。
如图4(A)及图4(B)所示，在本实施形态中，使得光源100的阴极端子与温度检测部400的端子同电位，阴极端子与温度检测部400的端子互相电连接。在此，为了方便，将端子110设为阴极端子。发光元件104在作为激光元件的光源100中，阴极为芯片的场合，阴极端子的温度最接近结温。又，电传导体一般热传导性高。因此，通过用电传导体连接光源100的端子110与温度检测部400的端子，能精度良好地监视结温。
具体地说，形成于基板202上的配线图案具有作为阴极端子的端子110电连接的焊盘(land)部206a、作为阳极端子的端子108电连接的焊盘部206b。焊盘部206a、206b配置于贯穿孔202a的周缘部。焊盘部206a、206b也可具有所谓的通孔电极构造。在焊盘部206a，电连接配线208的一端侧。配线208的另一端侧构成端子208a。在焊盘部206b，连接配线210的一端侧。配线210的另一端侧构成端子210a。
又，在基板202的温度检测部搭载区域R，设有温度检测部400的端子电连接的一对焊盘部212a、212b。在焊盘部212a，电连接配线214的一端侧。配线214的另一端侧电连接焊盘部206a。在另一方的焊盘部212b，电连接配线216的一端侧。配线216的另一端侧构成端子216a。端子208a、210a、216a电连接外部供电端子600(参照图1)。
根据上述构成，光源100的阴极侧与电池2的接地同电位，即成为接地电位。因此，温度检测部400的一方的端子的电位也成为接地电位。因此，温度检测部400能以接地基准的电压实行温度检测。又，能通过配线214使得接近结温的端子110的热传导至温度检测部400，因此，能提高温度检测部400的对光源100的温度的检测精度。又，连接光源100和配线基板200上的照明电路的端子成为三端子，因此，能实现配线基板200或外部供电端子600的小型化及低成本化。
又，例如将光源100串联地多级连接场合，最下级的光源100以外的阴极不接地。这样场合，很难将光源100的阴极端子和温度检测部400的端子电连接。于是，在这样的场合，使得成为图4(C)所示的配线图案。即，在焊盘部206a，电连接配线208的一端侧。配线208的另一端侧构成端子208a。在焊盘部206b，连接配线210的一端侧。配线210的另一端侧构成端子210a。
又，温度检测部搭载区域R配置于焊盘部206a的附近。而且，在焊盘部212a，电连接配线218的一端侧。配线218的另一端侧构成端子218a。在焊盘部212b，电连接配线216的一端侧。配线216的另一端侧构成端子216a。端子208a、210a、216a、218a电连接外部供电端子600(参照图1)。
通过将温度检测部400搭载于具有这样的配线图案的配线基板200，将温度检测部400配置于光源100的阴极端子的附近。而且，使得绝缘性的热传导部件700介于搭载的温度检测部400和阴极端子之间。例如，用热传导部件700覆盖温度检测部400，同时，使得该热传导部件700的一部分与端子110抵接。由此，能使得端子110的热通过热传导部件700传导至温度检测部400。因此，能提高温度检测部400对光源100的温度的检测精度。
温度检测部400也可搭载于配线基板200的与热扩散部件300相反侧的主表面。又，在图4(A)中，图示端子110和温度检测部400的端子通过配线214电连接的构造，但端子110和温度检测部400的端子也可通过焊料等的连接部件电连接。又，图4(B)所示的照明电路具有降压转换器，但并不特别局限于该构成，也可为升压转换器或升降压转换器。又，在本实施形态中，以阴极为芯片的场合为例进行说明，但在阳极为芯片的场合，通过电连接阳极端子和温度检测部400，或者通过使得热传导部件700介于阳极端子和温度检测部400之间，能得到同样的效果。
本发明并不局限于上述的各实施形态，可以组合各实施形态，或者也可以基于本领域技术人员的知识加以各种设计变更等的变形，那样的组合、或者加以进一步的变形所得到的新实施形态也包含于本发明的范围内。这样的新实施形态也具有组合的实施形态及变形的各自效果。
在实施形态1涉及的光源模块1，也可组合实施形态2涉及的光源模块1设有的配线基板200及照明电路。又，在各实施形态中，光源100也可为CAN封装以外的激光光源。又，发光元件104也可为LED等。又，在各实施形态中，与外部供电端子600的位置相对的光源100的姿势，即端子108、110的排列方向，并不局限于图示。

Claims (5)

1.一种光源模块，其特征在于:
上述光源模块包括：
光源，具有发光元件、以及一端侧与上述发光元件电连接的端子；
配线基板，用于将上述端子的另一端侧与外部供电端子电连接；
热扩散部件，配置于上述光源及上述配线基板之间，可传热地与上述发光元件连接；以及
温度检测部，搭载于上述配线基板，检测上述光源的温度；
上述热扩散部件在朝向配线基板侧的面具有凹部；
上述温度检测部收纳于上述凹部。
2.根据权利要求1中记载的光源模块，其特征在于:
进一步包括介于上述温度检测部和上述凹部的表面之间的绝缘性的热传导部件。
3.根据权利要求1或2中记载的光源模块，其特征在于:
进一步包括向上述热扩散部件送风的风扇；
上述凹部比上述光源位于上述风扇的送风方向的下风位置。
4.根据权利要求1或2中记载的光源模块，其特征在于:
进一步包括向上述热扩散部件送风的风扇；
上述凹部与第二直线相比，配置于光源侧，上述第二直线相对于通过上述风扇的最接近上述光源的第一点和上述光源的最接近上述风扇的第二点的第一直线垂直，且通过上述第二点。
5.根据权利要求3中记载的光源模块，其特征在于:
进一步包括向上述热扩散部件送风的风扇；
上述凹部与第二直线相比，配置于光源侧，上述第二直线相对于通过上述风扇的最接近上述光源的第一点和上述光源的最接近上述风扇的第二点的第一直线垂直，且通过上述第二点。
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