CN208889655U - 一种工业固化用高光功率紫光led - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种工业固化用高光功率紫光LED，它包括基板(1)，基板(1)上方设置有盖板(2)；盖板(2)上设有4个通孔A(3)，每个通孔A(3)内均设置有位于基板(1)上方的紫光芯片(4)；每个紫光芯片(4)上方均设置有位于通孔A(3)顶端部的凸起的透镜(5)；所述多个紫光芯片(4)之间通过键合金丝(8)相互连接，连接结构为串联连接和并联连接相互结合。本实用新型不仅能提高出光效率和光功率，还具有占用空间较小、结构稳定性较好、精准度较高、使用寿命较长和操作较方便的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业固化领域中的一种工业固化用高光功率紫光LED。
背景技术
工业固化用紫光LED普遍应用于工业固化领域，现有的工业固化用紫光LED一般为如下的结构：一是在氮化铝陶瓷基板上进行固晶、焊线作业，然后在氮化铝陶瓷基板表面通过胶水粘合相同尺寸的铝面盖板，铝面盖板中间有一个掏空带定位台阶的空洞，用于放置一个配套尺寸的石英透镜，根据器件气密性要求，单颗石英透镜通过焊接或粘结的方式固定在铝面盖板上的定位台阶上；二是通过将氮化铝陶瓷基板与金属围坝一体成型，金属围坝顶部制备出定位台阶，用于放置配套尺寸的单颗石英透镜，根据器件气密性要求，金属围坝与单颗石英透镜之间的连接，可采用焊接或粘结方式。而工业固化用紫光LED除了要求光衰减小、耐高温、防尘耐磨等，其主要特点还要求单位面积的出光效率高和光功率高，要提升光功率则可通过提升出光效率来实现，而在同等条件下，要提升出光效率最有效的方法是缩小石英透镜的发光角度和减小该紫光LED中的紫光芯片之间的间距，但由于该紫光芯片的尺寸和数量的限制，加上其散热的要求，紫光芯片的尺寸已固定，只有从石英透镜的发光角度进行改进，而通过实验改小石英透镜的发光角度测试得到上述两种结构下的工业固化用紫光LED的出光效率并没明显提升，主要原因是限制于氮化铝陶瓷基板结构和石英透镜的匹配问题，无法通过上述这种方式来提升出光效率和光功率。因此，现有的工业固化用紫光LED存在着出光效率较低和光功率较低的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种工业固化用高光功率紫光LED。本实用新型不仅能提高出光效率，还具有光功率较高的优点。
本实用新型的技术方案：一种工业固化用高光功率紫光LED，包括基板，基板上方设置有盖板；盖板上设有4个通孔A，每个通孔A内均设置有位于基板上方的紫光芯片；每个紫光芯片上方均设置有位于通孔A顶端部的凸起的透镜；所述4个紫光芯片之间通过键合金丝相互连接，连接结构为串联连接和并联连接相互结合。
前述的一种工业固化用高光功率紫光LED中，所述每个紫光芯片与基板之间均设置固晶胶。
前述的一种工业固化用高光功率紫光LED中，所述每个通孔A顶端部对应透镜的位置处均设有定位台阶。
前述的一种工业固化用高光功率紫光LED中，所述基板与盖板之间连接有多个螺钉，每个螺钉顶端部均连接有位于盖板上方的拧盖；所述基板上对应螺钉的位置处设有螺纹孔；所述盖板上对应螺钉的位置处设有通孔B。
前述的一种工业固化用高光功率紫光LED中，所述基板为氮化铝陶瓷基板，所述盖板为铝面盖板，所述透镜为石英透镜。
与现有技术相比，本实用新型改进了现有的工业固化用紫光LED，通过在基板上对紫光芯片进行固定、焊线作业后，在基板表面粘合相同尺寸的盖板，盖板上设有4个通孔A，每个通孔A均设置紫光芯片，而在该通孔A顶端部设置配套尺寸的透镜，根据器件气密性要求，每个透镜均通过焊接或粘结等方式固定在盖板的通孔A顶端部，而这种结构下的工业固化用紫光LED，不存在现有的工业固化用紫光LED中主流单个透镜封装时的局限性(市面上主流透镜的发光角度为90度)，可以让每个盖板上的通孔A顶端部的透镜的发光角度可以做到更小(如每个透镜的发光角度为30度、60度等)，通过改小每个透镜的发光角度后且紫光芯片发出的紫光通过每个透镜发出后叠加在一起，能够增加该紫光LED的出光效率，使得该紫光LED在同等单位面积下的出光效率翻倍，提高该紫光LED的出光效率后进而能够提高其光功率，解决在工业固化领域要求工业固化用紫光LED高出光效率和高光功率的技术难点；而当在盖板上设置一个紫光芯片时，虽然也能够改小透镜的发光角度，但其出光效率和光功率也进一步降低，不能满足工业固化领域中对紫光LED的高出光效率和高光功率的要求；当将4个紫光芯片设置于盖板上同一个通孔A上时，由于该紫光芯片的尺寸和数量的限制，加上其散热的要求，4个紫光芯片之间的间距不能进一步减小，因此该通孔A的底面积也较大，与该通孔A配合的透镜的受底面积的限制，该透镜的发光角度不能进一步缩小，也不能满足工业固化领域中对紫光LED的高出光效率和高光功率的要求，因此通过在盖板上设4个通孔A，每个通孔A顶端部均设置透镜，在相同的出光效率下，改进后的该紫光LED相比于通过现有的工业固化用紫光LED，在满足要求的情况下还减小了其占用空间。此外，本实用新型还通过在紫光芯片与基板之间设置固晶胶，通过固晶胶使紫光芯片在基板上结构稳定性较好；通过在通孔A顶端部对应透镜的位置处设有定位台阶，使透镜安装在通孔A上时精准度较高；通过在基板与盖板之间连接有多个螺钉，进一步提高了基板和盖板连接时的结构稳定性，使基板和盖板不易分开，从而提高了本实用新型的使用寿命；通过螺钉顶端部连接拧盖，拧盖使螺钉拧动时的操作较方便。因此，本实用新型不仅能提高出光效率和光功率，还具有占用空间较小、结构稳定性较好、精准度较高、使用寿命较长和操作较方便的优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的俯视图。
附图中的标记为：1-基板，2-盖板，3-通孔A，4-紫光芯片，5-透镜，6-固晶胶，7-定位台阶，8-键合金丝，9-螺钉，10-拧盖，11-螺纹孔，12-通孔B。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
实施例。一种工业固化用高光功率紫光LED，构成如图1和2所示，包括基板1，基板1上方设置有盖板2；盖板2上设有4个通孔A3，每个通孔A3内均设置有位于基板1上方的紫光芯片4；每个紫光芯片4上方均设置有位于通孔A3顶端部的凸起的透镜5；所述4个紫光芯片4之间通过键合金丝8相互连接，连接结构为串联连接和并联连接相互结合。
所述每个紫光芯片4与基板1之间均设置固晶胶6；所述每个通孔A3顶端部对应透镜5的位置处均设有定位台阶7；所述基板1与盖板2之间连接有多个螺钉9，每个螺钉9顶端部均连接有位于盖板2上方的拧盖10；所述基板1上对应螺钉9的位置处设有螺纹孔11；所述盖板2上对应螺钉9的位置处设有通孔B12；所述基板1为氮化铝陶瓷基板，所述盖板2为铝面盖板，所述透镜5为石英透镜。
工作原理：通过在基板1(氮化铝陶瓷基板)上对应盖板2(铝面盖板)的通孔A3的位置上用固晶胶6对每个紫光芯片4(紫光芯片4能够发出紫光)进行固晶作用(固晶又称为DieBond或装片，即通过导电胶或绝缘胶等固晶胶6把紫光芯片4粘结在基板1的指定区域，形成热通路或电通路，为后序的打线连接提供条件的工序)，然后将4个紫光芯片4通过键合金丝8(键合金丝8是集成电路中用作连接线的金合金丝，又称球焊金丝或引线金丝)在焊线机上连接形成回路，4个紫光芯片4之间的连接结构为串联连接和并联连接相互结合，即将4个紫光芯片4平均分成两组，每一组紫光芯片4之间通过键合金丝8并联连接，再将这两组紫光芯片4通过键合金丝8串联连接；当固定好每个紫光芯片4后，再在基板1(氮化铝陶瓷基板)表面通过胶水等粘合相同尺寸的盖板2(铝面盖板)，工作人员再通过将螺钉9的一端穿过通孔B12后，再拧动螺钉9顶端部的拧盖10后将该螺钉9拧紧到螺纹孔11中，通过螺钉9将基板1(氮化铝陶瓷基板)和盖板2(铝面盖板)进一步固定，提高基板1(氮化铝陶瓷基板)和盖板2(铝面盖板)之间的结构稳定性；而盖板2(铝面盖板)上设有4个掏空带定位台阶7的通孔A3，用于放置多个(四个)配套尺寸的透镜5(石英透镜)，根据器件气密性要求，多个(四个)透镜5(石英透镜)通过焊接或粘结等方式固定在盖板2(铝面盖板)上通孔A3的定位台阶7上。这种结构下的工业固化用紫光LED，不存在现有的工业固化用紫光LED中主流单个透镜5(石英透镜)封装时的局限性(市面上主流的透镜5的发光角度为90度)，可以让每个盖板2(铝面盖板)上的通孔A3顶端部的透镜5(石英透镜)的发光角度可以做到更小(每个透镜5的发光角度为30度、60度等)，通过改小每个透镜5(石英透镜)的发光角度(发光角度即为紫光芯片4可以通过透镜5最终发散的角度)后且紫光芯片4发出的紫光通过每个透镜5(石英透镜)发出后叠加在一起，能够增加该紫光LED的发光效率(发光效率即为发光体把受激发时吸收的能量转换为光能的能力)，使得该紫光LED在同等单位面积下的出光效率翻倍，提高该紫光LED的出光效率后进而能够提高其光功率(光功率是光在单位时间内所做的功)，解决在工业固化领域要求工业固化用紫光LED高出光效率和高光功率的技术难点。
Claims (5)
1.一种工业固化用高光功率紫光LED，其特征在于：包括基板(1)，基板(1)上方设置有盖板(2)；盖板(2)上设有4个通孔A(3)，每个通孔A(3)内均设置有位于基板(1)上方的紫光芯片(4)；每个紫光芯片(4)上方均设置有位于通孔A(3)顶端部的凸起的透镜(5)；所述4个紫光芯片(4)之间通过键合金丝(8)相互连接，连接结构为串联连接和并联连接相互结合。
2.根据权利要求1所述的一种工业固化用高光功率紫光LED，其特征在于：所述每个紫光芯片(4)与基板(1)之间均设置固晶胶(6)。
3.根据权利要求1所述的一种工业固化用高光功率紫光LED，其特征在于：所述每个通孔A(3)顶端部对应透镜(5)的位置处均设有定位台阶(7)。
4.根据权利要求1所述的一种工业固化用高光功率紫光LED，其特征在于：所述基板(1)与盖板(2)之间连接有多个螺钉(9)，每个螺钉(9)顶端部均连接有位于盖板(2)上方的拧盖(10)；所述基板(1)上对应螺钉(9)的位置处设有螺纹孔(11)；所述盖板(2)上对应螺钉(9)的位置处设有通孔B(12)。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种工业固化用高光功率紫光LED，其特征在于：所述基板(1)为氮化铝陶瓷基板，所述盖板(2)为铝面盖板，所述透镜(5)为石英透镜。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112086550A (zh) * | 2020-10-13 | 2020-12-15 | 扬州紫王优卫科技有限公司 | 一种带内腔的led封装用石英聚焦透镜 |
| CN113725204A (zh) * | 2021-10-29 | 2021-11-30 | 张家港奇点光电科技有限公司 | 一种工业固化用高光功率紫光led |
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