CN109901350A - 激光装置及投影设备 - Google Patents

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CN109901350A CN201711290950.2A CN201711290950A CN109901350A CN 109901350 A CN109901350 A CN 109901350A CN 201711290950 A CN201711290950 A CN 201711290950A CN 109901350 A CN109901350 A CN 109901350A
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钟烨蔚
崔彦洲
李屹
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Abstract

本公开提供了一种激光装置及投影设备。该装置包括：主体，在主体内部形成腔体；激光二极管LD组件，处于腔体中，LD组件的上表面包含多个发光部，下表面包括引脚；半导体致冷器TEC组件，上表面与LD组件的下表面贴合，用于为LD组件散热；水冷板组件，上表面与TEC组件的下表面贴合，其中，围绕LD组件、TEC组件以及水冷板组件填充有封灌层。根据本公开实施例，通过在各组件表面填充封灌层，避免了激光装置内的元器件因为凝露而损坏。

Description

激光装置及投影设备
技术领域
本公开涉及半导体技术领域，尤其涉及一种激光装置及投影设备。
背景技术
TEC(Thermo Electric Cooler，半导体致冷器)制冷原理源于珀耳帖效应：当电流通过不同导体组成的回路时，除了产生焦耳热之外，在不同的导体接头处，随着电流方向的不同会分别产生吸热和放热的现象。吸热的一端称之为冷端(冷面)，放热的一端称之为热端(热面)。
在当前激光产品上，由于工作温度的要求，需要满足激光装置的基板的温度小于25℃，为了达到此温度要求，激光装置通常采用TEC散热。为了将激光装置的基板的温度控制在一定温度阈值以下(例如对于红光激光，可以将温度控制控制为小于25℃)，通常需要将TEC冷端的温度控制为低于该温度阈值(例如该温度阈值为25℃时，可以将TEC冷端的温度控制在20℃左右)。在一定湿度情况下，TEC冷端的温度可能接近露点，TEC的冷端表面由于达到露点温度，从而导致水汽凝结在TEC冷端周围。TEC冷端与激光装置基板贴合，激光装置供电管脚也容易结露进而导致短路烧坏激光装置。
发明内容
有鉴于此，本公开提出了一种激光装置及投影设备，能够避免激光装置内的电子元件因为凝露而损坏。
根据本公开的一方面，提供了一种激光装置，包括：
主体，在所述主体内部形成腔体；
激光二极管LD组件，处于所述腔体中，所述LD组件的下表面包括多个引脚，上表面包含多个发光部；
半导体致冷器TEC组件，上表面与所述LD组件的下表面贴合，用于为所述LD组件散热；
水冷板组件，与所述TEC组件的下表面贴合，
其中，围绕所述LD组件、所述TEC组件以及所述水冷板组件填充有封灌层。
对于上述装置，在一种可能的实现方式中，在所述LD组件与所述水冷板组件之间，围绕所述TEC组件填充有阻热层。
对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述阻热层由高热阻材料制成。
对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述封灌层处于所述腔体内部。
对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述TEC组件的上表面为冷面。
对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述LD组件为红光激光组件。
对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述TEC组件的上表面与所述LD组件的下表面之间通过导热膏贴合。
对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述水冷板组件的上表面与所述TEC组件的下表面之间通过导热膏贴合。
根据本公开的另一方面，提供了一种投影设备，包括光源，所述光源包括如上所述的激光装置。
根据本公开实施例的激光装置及投影设备，通过在各组件表面填充封灌层，从而避免了激光装置内的元器件因为凝露而损坏。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
图1示出了根据一示例性实施例的一种激光装置的剖视图；
图2示出了根据一示例性实施例的一种激光装置的剖视图；
图3示出了根据一示例性实施例的一种激光装置的剖视图；
图4示出了根据一示例性实施例的一种激光装置的俯视图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
图1示出了根据一示例性实施例的一种激光装置的剖视图。如图1所示，根据本公开实施例的激光装置10包括：主体101、LD(Laser diode，激光二极管)组件103、半导体致冷器TEC组件104和水冷板组件105。其中，主体101内部形成腔体102。LD组件103、TEC组件104位于腔体102内部，通过腔体102密封在主体中。
图4示出了根据一示例性实施例的一种激光装置的俯视图。在一种可能的实现方式中，如图1和图4所示，LD组件103的上表面包括多个发光部108。LD组件103的下表面包括LD组件的基板，基板上包括一个或多个引脚(未示出)，以便连接激光组件的供电部件，例如供电PCBA(Printed Circuit Board Assembly，印刷电路板装配)部件等。其中，LD组件可以是红光激光组件，也可以是发射其他光的激光组件。本公开对LD组件的具体发光类型不作限制。
在一种可能的实现方式中，TEC组件104位于LD组件103的下方，能够利用珀耳帖效应为LD组件103散热。其中，TEC组件104的上表面为冷面，下表面为热面。TEC组件104的上表面(冷面)与LD组件103的下表面贴合。TEC组件可以采用本领域公知的半导体致冷结构，本公开对此不作限制。
在一种可能的实现方式中，TEC组件104的上表面(冷面)与LD组件103的下表面之间可以通过导热膏贴合，使得TEC组件104与LD组件103之间连接牢固，并且能够提高TEC组件104与LD组件103之间的导热效率。
在一种可能的实现方式中，水冷板组件105位于TEC组件104的下方，能够为TEC组件104的下表面(热面)散热，从而进一步提高LD组件103的散热效率。其中，TEC组件104的下表面与水冷板组件105的上表面之间也可以通过导热膏贴合。
在一种可能的实现方式中，围绕LD组件103、TEC组件104以及水冷板组件105可以填充有封灌层107。封灌层107可以由灌封胶、环氧树脂等灌封材料制成，以便保护其内部的元器件并绝缘。本公开对灌封材料的具体类型不作限制。
该封灌层107同时实现了对LD组件103的下表面上的基板和基板上的引脚的覆盖。当TEC组件104的上表面(冷面)产生凝露时，由于存在封灌层107对其覆盖的元件的保护，避免了凝露对该些被覆盖的元件的损伤。如图4所示，LD组件103的上表面包括多个发光部108，封灌层107围绕并覆盖LD组件、TEC组件以及水冷板组件。
图2示出了根据一示例性实施例的一种激光装置的剖视图。图3示出了根据一示例性实施例的一种激光装置的剖视图。在一种可能的实现方式中，在LD组件103与水冷板组件105之间，围绕TEC组件104可以填充有阻热层106。如图2和图3所示，可以围绕TEC组件104填充阻热层106。阻热层106可以由高热阻材料(例如聚氨酯)制成，能够隔绝TEC组件104的上表面(冷面)与TEC组件104的下表面(热面)之间的热交换，防止TEC组件104的下表面(热面)的热量又流回到TEC组件104的上表面(冷面)，使得热量只能由水冷板组件105带走，从而提高了TEC组件104的散热能力。封灌层107可以围绕并覆盖LD组件、阻热层以及水冷板组件。
根据本公开实施例的激光装置，通过在LD组件与水冷板组件之间围绕TEC组件填充阻热层以实现冷面与热面之间的隔离，从而防止热回流，提高了散热效率；通过在各组件表面填充封灌层，从而避免了激光装置内的元器件因为凝露而损坏。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (9)

1.一种激光装置，其特征在于，包括：
主体，在所述主体内部形成腔体；
激光二极管LD组件，处于所述腔体中，所述LD组件的上表面包含多个发光部，下表面包括引脚；
半导体致冷器TEC组件，上表面与所述LD组件的下表面贴合，用于为所述LD组件散热；
水冷板组件，上表面与所述TEC组件的下表面贴合，
其中，围绕所述LD组件、所述TEC组件以及所述水冷板组件填充有封灌层。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述LD组件与所述水冷板组件之间，围绕所述TEC组件填充有阻热层。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述阻热层由高热阻材料制成。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述封灌层处于所述腔体内部。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述TEC组件的上表面为冷面。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述LD组件为红光激光组件。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述TEC组件的上表面与所述LD组件的下表面之间通过导热膏贴合。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水冷板组件的上表面与所述TEC组件的下表面之间通过导热膏贴合。
9.一种投影设备，包括光源，其特征在于，所述光源包括权利要求1至8任一项所述的激光装置。
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