CN111864033A - 深紫外led封装模组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种深紫外LED封装模组，包括光学玻璃盖和基座，基座采用高导热率铝材制成，基座包括底板和环体，环体内贴合安装有UVC+UVA灯板；底板的底部对应环体处开设有凹槽孔，凹槽孔内安装有恒流电路板，恒流电路板的一端与UVC+UVA灯板电相连，恒流电路板的另一端电连接有两根供电线，凹槽孔的底端边缘安装有第二硅胶，供电线从第二硅胶引出；UVC+UVA灯板包括平面陶瓷板，平面陶瓷板上焊接有UVC+UVA组合芯片、分流电路和分压电路，UVC+UVA组合芯片通过共晶焊接方式焊接在平面陶瓷板上；恒流电路板包括PCB板，PCB板上安装有恒流芯片。本申请相比于传统的紫外LED封装模组减少了一层光学玻璃，能有效提高其输出光通量，同时基座采用高导热率铝材制成，能有效提高其散热性能。
Description
技术领域
本发明涉及LED封装模组技术领域，特别是涉及一种深紫外LED封装模组。
背景技术
紫外LED灯一般指发光中心波长在400nm以下的LED，但有时将发光波长大于380nm时称为近紫外LED，而短于300nm时称为深紫外LED。因短波长光线的杀菌效果高，因而在冰箱和家电等领域有着广泛的应用。
通常，紫外LED封装模组是将紫外LED芯片封装在一个3D陶瓷的封装支架内，盖上特殊的光学玻璃，然后再将此器件贴片在一个光学玻璃罩内后使用。然而，传统的紫外LED封装模组由于使用了2层光学玻璃，会造成2次光学损失和2次散热隔离，使得器件输出的光能量和散热性能大大降低，严重时会缩短封装模组内器件的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能有效提高输出光能量和散热性能的深紫外LED封装模组。
为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：
一种深紫外LED封装模组，包括光学玻璃盖和基座，所述光学玻璃盖呈开口向下的空心圆柱壳体；所述基座采用高导热率铝材冲压或压铸而成，所述基座包括底板和一体化固定在所述底板中部上方的环体，所述环体内贴合安装有UVC+UVA灯板，所述环体的上端边缘上间隔开设有多个U型槽，所述环体外壁位于所述U型槽的下方设有环形槽，所述环形槽内安装有橡胶圈，所述光学玻璃盖套设在所述环体上并与所述橡胶圈相抵，所述光学玻璃盖的下端边缘通过第一硅胶与所述底板密封相连；所述底板的底部对应所述环体处开设有凹槽孔，所述凹槽孔内安装有恒流电路板，所述恒流电路板的一端与所述UVC+UVA灯板电相连，所述恒流电路板的另一端电连接有两根供电线，所述凹槽孔的底端边缘安装有第二硅胶，所述供电线从所述第二硅胶引出；
其中，所述UVC+UVA灯板包括平面陶瓷板，所述平面陶瓷板上焊接有UVC+UVA组合芯片、分流电路和分压电路，所述UVC+UVA组合芯片通过共晶焊接方式焊接在所述平面陶瓷板上，所述UVC+UVA组合芯片包括UVC芯片和若干个UVA芯片，所述分流电路包括若干个第一电阻，所述分压电路包括第二电阻和恒流二极管，所述UVA芯片的数量与所述第一电阻的数量相同，若干个所述UVA芯片并联后依次与所述UVC芯片、所述恒流二极管串联，所述第二电阻与所述恒流二极管并联，若干个UVA芯片对应与若干个所述第一电阻并联；
所述恒流电路板包括PCB板，所述PCB板上安装有恒流芯片。
在其中一个实施例中，所述恒流芯片采用型号为MT3542的DC-DC变换芯片。
相比于传统的紫外LED封装模组，本申请提供的深紫外LED封装模组减少了一层光学玻璃(减少了一次光学损失和一次散热隔离)，使得在同等功率消耗情况下可提高15％的光通量，同时基座采用高导热率铝材冲压或压铸而成，可有效提高该封装模组的散热性能；采用的平面陶瓷板相比于传统的3D陶瓷的封装支架，可节约50％以上的成本(平面陶瓷板成本只有3D陶瓷的封装支架的40％)，有效降低用户的使用成本；且恒流电路板采用宽电压一体式封装，模块化的组合结构可降低使用者的专业技能要求(传统功能的需要回流焊、钎焊，匹配电压电流等需要专业技能)，方便使用者的使用。
附图说明
图1为一实施例中深紫外LED封装模组的爆炸结构示意图；
图2为图1中深紫外LED封装模组封装完成后的前视图；
图3为图1中深紫外LED封装模组封装完成后的仰视图；
图4为图1中深紫外LED封装模组封装完成后的剖面图；
图5为图1中UVC+UVA灯板的电路原理示意图；
图6为一实施例中恒流电路板的电路原理示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方法或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参见图1～图4，本实施例提供了一种深紫外LED封装模组，包括光学玻璃盖100和基座，光学玻璃盖100呈开口向下的空心圆柱壳体；基座采用高导热率铝材冲压或压铸而成，基座包括底板210和一体化固定在底板中部上方的环体220，环体220内贴合安装有UVC+UVA灯板300，环体220的上端边缘上间隔开设有多个U型槽222，环体220外壁位于U型槽222的下方设有环形槽224，环形槽224内安装有橡胶圈400，光学玻璃盖100套设在环体220上并与橡胶圈400相抵，光学玻璃盖100的下端边缘通过第一硅胶500与底板210密封相连；底板210的底部对应环体220处开设有凹槽孔212，凹槽孔212内安装有恒流电路板600，恒流电路板600的一端与UVC+UVA灯板300电相连，恒流电路板600的另一端电连接有两根供电线610，凹槽孔212的底端边缘安装有第二硅胶700，供电线610从第二硅胶700引出。
在本实施例中，基座采用高导热率铝材冲压或压铸而成，有利于UVC+UVA灯板300的热量导出；橡胶圈400套设在环体220上并与光学玻璃盖100相抵，起到密封的作用；第一硅胶500用于连接光学玻璃盖100和环体220，起到密封防水的作用；恒流电路板600的一端与UVC+UVA灯板300电相连，另一端电连接有两根供电线610，其中，供电线用于与外部电源相连，恒流电路板600用于对外部电源输出的窄电压范围做恒流保护，保证UVC+UVA灯板300的稳定运行。
其中，UVC+UVA灯板300包括平面陶瓷板，平面陶瓷板上焊接有UVC+UVA组合芯片、分流电路和分压电路，UVC+UVA组合芯片通过共晶焊接方式焊接在平面陶瓷板上，参见图5，UVC+UVA组合芯片包括UVC芯片(D2)和若干个UVA芯片(D11～D1n)，分流电路包括若干个第一电阻(R11～R1n)，分压电路包括第二电阻(R2)和恒流二极管(ZD1)，UVA芯片的数量与第一电阻的数量相同，若干个UVA芯片(D11～D1n)并联后依次与UVC芯片(D2)、恒流二极管(ZD1)串联，第二电阻(R2)与恒流二极管(ZD1)并联，若干个UVA芯片(D11～D1n)对应与若干个第一电阻(R11～R1n)并联。
在本实施例中，UVC+UVA组合芯片可以包括一个波长的UVA芯片，也可以包括多个波长的UVA芯片，本实施例不作限制。由于UVA芯片的电流没有UVC芯片的电流大，并联的第一电阻(R11～R1n)可对UVA芯片进行合理的分流，使得UVC芯片与UVC芯片的电流平衡；分压电路中第二电阻(R2)和恒流二极管(ZD1)起到分压的作用，使得整个电路的额定电压达到整个封装模组适配所提供的工作电压。
恒流电路板600包括PCB板，PCB板上安装有恒流芯片。具体地，参见图6，恒流芯片可采用型号为MT3542的DC-DC变换芯片U2。
本实施例提供的UVC+UVA灯板300采用的是模块化组合一体化封装结构，即将UVC+UVA组合芯片、分流电路和分压电路通过串并联方式安装在一个平面陶瓷板，来实现分流、限流功能。具体地，可将UVC+UVA组合芯片、分流电路和分压电路通过串并联方式安装在一个5*8mm的平面陶瓷板上，来实现UVC+UVA的双波长或是三波长以及多波长的组合；通过共晶焊接方式固定多个UVC芯片和UVA芯片，通过与不同电阻的串并方式达到不同功率、不同电压芯片电路中的使用；同时，也可以通过在该平面陶瓷板上安装电阻或者恒流器件如恒流二极管、恒流三极管等器件，来做窄电压范围的恒流保护；或采用本实施例提供的宽电压一体化封装结构设计的恒流电路板600，通过该恒流电路板600中的DC-DC变换芯片U2为输出为3～60V交直流电压的外部电源做恒流保护。
相比于传统的紫外LED封装模组，本实施例提供的深紫外LED封装模组减少了一层光学玻璃(减少了一次光学损失和一次散热隔离)，使得在同等功率消耗情况下可提高15％的光通量，同时基座采用高导热率铝材冲压或压铸而成，可有效提高该封装模组的散热性能；采用的平面陶瓷板相比于传统的3D陶瓷的封装支架，可节约50％以上的成本(平面陶瓷板成本只有3D陶瓷的封装支架的40％)，有效降低用户的使用成本；且恒流电路板600采用宽电压一体式封装，模块化的组合结构可降低使用者的专业技能要求(传统功能的需要回流焊、钎焊，匹配电压电流等需要专业技能)，方便使用者的使用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (2)
1.一种深紫外LED封装模组，其特征在于，包括光学玻璃盖和基座，所述光学玻璃盖呈开口向下的空心圆柱壳体；所述基座采用高导热率铝材冲压或压铸而成，所述基座包括底板和一体化固定在所述底板中部上方的环体，所述环体内贴合安装有UVC+UVA灯板，所述环体的上端边缘上间隔开设有多个U型槽，所述环体外壁位于所述U型槽的下方设有环形槽，所述环形槽内安装有橡胶圈，所述光学玻璃盖套设在所述环体上并与所述橡胶圈相抵，所述光学玻璃盖的下端边缘通过第一硅胶与所述底板密封相连；所述底板的底部对应所述环体处开设有凹槽孔，所述凹槽孔内安装有恒流电路板，所述恒流电路板的一端与所述UVC+UVA灯板电相连，所述恒流电路板的另一端电连接有两根供电线，所述凹槽孔的底端边缘安装有第二硅胶，所述供电线从所述第二硅胶引出；
其中，所述UVC+UVA灯板包括平面陶瓷板，所述平面陶瓷板上焊接有UVC+UVA组合芯片、分流电路和分压电路，所述UVC+UVA组合芯片通过共晶焊接方式焊接在所述平面陶瓷板上，所述UVC+UVA组合芯片包括UVC芯片和若干个UVA芯片，所述分流电路包括若干个第一电阻，所述分压电路包括第二电阻和恒流二极管，所述UVA芯片的数量与所述第一电阻的数量相同，若干个所述UVA芯片并联后依次与所述UVC芯片、所述恒流二极管串联，所述第二电阻与所述恒流二极管并联，若干个UVA芯片对应与若干个所述第一电阻并联；
所述恒流电路板包括PCB板，所述PCB板上安装有恒流芯片。
2.根据权利要求1所述的深紫外LED封装模组，其特征在于，所述恒流芯片采用型号为MT3542的DC-DC变换芯片。
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