CN219696912U - 激光器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种激光器,属于光电技术领域。所述激光器包括底板、框体、多个发光芯片和引脚结构;框体与多个发光芯片位于底板上,且框体包围多个发光芯片;框体中靠近底板的端部具有缺口,引脚结构填充缺口;引脚结构包括:绝缘体和与绝缘体固定的多个电极引脚,多个电极引脚相互间隔且均连通框体的包围区域内外,每个电极引脚包括位于包围区域内的第一焊盘和位于包围区域外的第二焊盘;第一焊盘用于与发光芯片电连接,第二焊盘用于与外部电路电连接。本申请解决了激光器的制备过程较为繁琐的问题。本申请用于发光。
Description
技术领域
本申请涉及光电技术领域,特别涉及一种激光器。
背景技术
随着光电技术的发展,激光器被广泛应用,对激光器的可靠性以及制备过程的简易性的要求也越来越高。
图1是相关技术提供的一种激光器的结构示意图。如图1所示,激光器00包括:底板001、框体002、多个发光芯片003和多个电极引脚004。框体002和该多个发光芯片003位于底板001上,且框体002包围该多个发光芯片003,该多个电极引脚004固定于框体002上的相对两侧。发光芯片003与电极引脚004连接,以通过电极引脚004接收外部电路传输的电流。
相关技术中,需要将各个电极引脚004分别与框体002进行固定,故激光器00的制备过程较为繁琐。
实用新型内容
本申请提供了一种激光器,可以解决激光器的制备过程较为繁琐的问题。所述激光器包括:底板、框体、多个发光芯片和引脚结构;
所述框体与所述多个发光芯片位于所述底板上,且所述框体包围所述多个发光芯片;所述框体中靠近所述底板的端部具有缺口,所述引脚结构填充所述缺口;
每个所述引脚结构包括:绝缘体和与所述绝缘体固定的多个电极引脚,所述多个电极引脚相互间隔且均连通所述框体的包围区域内外,所述电极引脚包括位于所述包围区域内的第一焊盘和位于所述包围区域外的第二焊盘;所述第一焊盘用于与所述发光芯片电连接,所述第二焊盘用于与外部电路电连接。
本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
本申请中,激光器可以包括引脚结构,该引脚结构包括绝缘体和与该绝缘体固定的多个电极引脚,相当于该引脚结构为多个电极引脚的一体化结构。如此一来,在制备激光器时,仅需将一个引脚结构与框体进行固定即可实现多个电极引脚的固定,无需将各个电极引脚单独固定,可以简化激光器的制备过程。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是相关技术提供的一种激光器的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的一种引脚结构的示意图;
图5是本申请实施例提供的另一种引脚结构的示意图;
图6是本申请实施例提供的一种框体的结构示意图;
图7是本申请实施例提供的一种焊料结构的示意图;
图8是本申请实施例提供的再一种激光器的结构示意图;
图9是本申请实施例提供的又一种激光器的结构示意图;
图10是本申请另一实施例提供的一种激光器的结构示意图;
图11是本申请另一实施例提供的另一种激光器的结构示意图;
图12是本申请另一实施例提供的再一种激光器的结构示意图;
图13是本申请实施例提供的另一种框体的结构示意图;
图14是本申请另一实施例提供的又一种激光器的结构示意图;
图15是本申请再一实施例提供的一种激光器的结构示意图;
图16是本申请实施例提供的一种光源组件的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
随着光电技术的发展,激光器的应用越来越广泛,例如激光器可以作为激光投影设备或激光电视的光源。目前对于激光器的小型化以及可靠性的要求也来越高。相关技术中,通过在激光器的框体上插入电极引脚,进而使框体包围区域内的发光芯片通过导线连接该电极引脚,进而接收电流实现发光。但是相关技术中的激光器的制备过程较为复杂,且电极引脚的整体制备误差较大,不利于发光芯片与电极引脚之间导线的连接。
本申请实施例提供了一种激光器,可以将激光器中的多个电极引脚进行一体化设计,以简化激光器的制备过程,且提高激光器的可靠性。
图2是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图,图3是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图,图2是图3所示的激光器的爆炸图,图3是图2所示的激光器的俯视图。如图2和图3所示,激光器10可以包括底板101、框体102、多个发光芯片103和引脚结构104。
底板101为板状结构。板状结构具有两个相对且较大的板面,以及连接该两个面的多个较小的侧面。框体102为框状结构。框状结构在轴向上的两端分别具有两个相对的环形的端面,还具有连接该两个端面的内壁和外壁。图2所示的激光器10中框体102的轴向即为z方向。
框体102中的一个端部可以与底板101固定,且框体102与底板101围出凹槽,该凹槽也即是一个容置空间。激光器101中的发光芯片103均位于该凹槽中。如框体102和发光芯片103均位于底板101上,框体102的一个端面固定于底板101的板面上,框体102包围发光芯片103。框体102与底板101组成的结构可以称为管壳,或者称为底座。框体102中靠近底板101的端部具有缺口K,引脚结构104与框体102固定,且填充该缺口K。引脚结构104还可以与底板101固定。
图4是本申请实施例提供的一种引脚结构的示意图。请结合图2至图4,引脚结构104包括:绝缘体1041和多个电极引脚1042,该多个电极引脚1042与绝缘体1041固定。该多个电极引脚1042相互间隔且均连通框体102的包围区域内外,电极引脚1042可以从框体102的包围区域内延伸到该包围区域外,如电极引脚1042的延伸方向可以为图2和图3中的x方向。每个电极引脚1042包括位于该包围区域内的第一焊盘D1和位于该包围区域外的第二焊盘D2,该第一焊盘D1与第二焊盘D2电连接,本申请实施例中电极引脚1042的延伸方向也即是第一焊盘D1与第二焊盘D2的排布方向。第一焊盘D1用于与发光芯片103电连接,第二焊盘D2用于与外部电路电连接,如此可以通过电极引脚103实现将外部电路的电流传输至发光芯片103,以使发光芯片103在该电流的作用下发出激光。
绝缘体1041可以对电极引脚1042起承载作用,且可以使电极引脚1042与其他部件相隔离,避免其他部件对电极引脚1042的导电效果的影响。如绝缘体1041可以用于隔离电极引脚1042与底板101,还可以用于隔离电极引脚1042与框体102,还可以用于将各个电极引脚102进行隔离。可选地,本申请实施例中底板101的材质可以包括金属或陶瓷,框体102的材质也可以包括金属或陶瓷。绝缘体1041的材质包括陶瓷。如金属可以为无氧铜、可伐合金或者其他金属。陶瓷的成分可以为氮化铝、氧化铝或者其他成分。
在制备激光器10时,引脚结构104可以通过钎焊的方式固定于框体102中的缺口K所在处。示例地,可以将每个引脚结构104的中间区域对准卡入对应的缺口K,且引脚结构104与对应的缺口K之间可以设置焊料。之后,将缺口K处卡有引脚结构104的框体102放置于底板101上合适的位置,且使引脚结构104与底板101之间设置有焊料,框体102的端面与底板101之间也设置有焊料。接着,将底板101、框体102、引脚结构104和焊料组成的结构放置于高温炉中进行烧结,以使焊料熔化将引脚结构104固定于对应的缺口K处,且使引脚结构104和框体102均与底板101固定,且保证底板101、框体102和引脚结构104的连接处的密封。
底板101、框体102以及引脚结构104可以围成容置空间,在将底板101、框体102以及引脚结构104固定后,可以将发光芯片103固定于该容置空间中。之后,可以在该引脚结构104中电极引脚1042中的第一焊盘D1与靠近该第一焊盘D1的发光芯片103之间设置导线,以及在需要电连接的发光芯片103之间设置导线。本申请实施例中的图2和3均未对导线进行示意。
可选地,可以采用球焊技术向第一焊盘D1及发光芯片103上固定导线。采用球焊技术焊接导线时,会采用打线工具将导线的一端熔化,并将该熔化的一端压于待连接物上,且打线工具还会施加超声波,以完成导线与该待连接物的固定。可选地,该导线可以为金线,该导线的固定工艺也可以称为金线键合工艺。可选地,激光器10中任意两个通过导线连接的部件之间导线的数量均可以为多根,以保证部件之间的连接可靠性,以及降低导线上的方块电阻。如第一焊盘D1与发光芯片103,以及相邻的发光芯片103均可以通过多根导线连接。
本申请实施例中,仅进行引脚结构104的固定即可实现对多个电极引脚的固定,无需对各个电极引脚进行单独固定,可以简化电极引脚的固定过程。且引脚结构104与框体102的接触面积可以大于相关技术中单个的电极引脚与框体的接触面积,可以提高电极引脚的固定可靠性,提高激光器的可靠性。另外,由于每个部件的组装过程中均会产生一定的组装误差,本申请实施例中各个电极引脚无需分别固定,故可以避免分别固定各个电极引脚分别固定时产生的组装误差,保证电极引脚的固定位置的精度较高。电极引脚的固定位置精度越高,电极引脚上的打线精度及质量便会越高,因此可以提升激光器中的导线连接可靠性,降低打线难度。
综上所述,本申请实施例提供的激光器中,激光器可以包括引脚结构,该引脚结构包括绝缘体和与该绝缘体固定的多个电极引脚,相当于该引脚结构为多个电极引脚的一体化结构。如此一来,在制备激光器时,仅需将一个引脚结构与框体进行固定即可实现多个电极引脚的固定,无需将各个电极引脚单独固定,可以简化激光器的制备过程。
请继续参考图2与图3,激光器10还可以包括多个热沉106和多个反射棱镜107。该多个反射棱镜107和该多个热沉106可以均与该多个发光芯片103一一对应。每个发光芯片103位于对应的热沉106上,热沉106用于辅助对应的发光芯片103散热。热沉106的材料可以包括陶瓷。每个反射棱镜107位于对应的发光芯片103的出光侧。发光芯片103可以向对应的反射棱镜107发出激光,反射棱镜107可以将该激光朝远离底板101的方向反射。
下面结合附图对引脚结构104进行介绍:
请结合图2至图4,本申请实施例的引脚结构104包括绝缘体1041和多个电极引脚1042。绝缘体1041包括:位于框体102的包围区域内的第一部分B1,位于该包围区域外的第二部分B2,以及位于第一部分B1和第二部分B2之间的第三部分B3,第一部分B1、第三部分B3和第二部分B2可以沿电极引脚1042的延伸方向(也即x方向)排布,第三部分B3靠近底板101的表面与框体102靠近底板101的端面平齐。第三部分B3被框体102覆盖,第三部分B3的宽度与框体102的厚度相同。电极引脚1042包括位于该包围区域内的第一焊盘D1和位于该包围区域外的第二焊盘D2,第一焊盘D1与第二焊盘D2电连接。可选地,如图2和图4所示,在目标方向上,第一焊盘D1的长度可以大于第二焊盘D2的长度,该目标方向可以为垂直电极引脚1042的延伸方向的方向(如y方向)。
电极引脚1042中的第一焊盘D1与绝缘体1041中的第一部分B1固定,电极引脚1042中的第二焊盘D2与绝缘体1041中的第二部分B2固定。第一焊盘D1和第二焊盘D2均裸露设置。例如,电极引脚1042中的第一焊盘D1位于该第一部分B1远离底板101的一侧,第二焊盘D2位于第二部分B2远离底板101的一侧。如此可以方便在第一焊盘D1和第二焊盘D2上设置导线。
各个电极引脚1042相互间隔,各个电极引脚1042中的第一焊盘D1相互间隔,各个电极引脚1042中的第二焊盘D2也相互间隔,以避免不同电极引脚1042传输的电流的相互干扰。请结合图2至图4,各个第一焊盘D1可以沿目标方向(如y方向)依次排布,各个第二焊盘D2也可以沿目标方向依次排布。绝缘体1042中在相邻的第一焊盘D1之间具有凹槽,以通过凹槽实现不同第一焊盘D1的间隔。可选地,也可以绝缘体1042中的部分位于相邻的第一焊盘D1之间,以通过绝缘材料实现不同第一焊盘D1的间隔。本申请实施例中,第二焊盘D2的间隔方式可以与第一焊盘D1的间隔方式可以相同,如图4所示,绝缘体1042中相邻的第二焊盘D2之间的也具有凹槽,以通过凹槽实现第二焊盘D2的间隔;或者也可以通过绝缘材料实现第二焊盘D2的间隔。
每个电极引脚1042中,第一焊盘D1的高度与第二焊盘D2的高度可以相同,也可以不同。焊盘的高度指的是焊盘距底板的距离。图4以第二焊盘D2高于第一焊盘D1为例;可选地,第二焊盘D2与第一焊盘D1也可以平齐,或者第二焊盘D2低于第一焊盘D1。
电极引脚1042还可以包括第一焊盘D1与第二焊盘D2之间的导电部(图中未示出),每个电极引脚1042中,第一焊盘D1与第二焊盘D2通过导电部电连接。电极引脚1042之间的导电部可以嵌入第三部分B3内部,以保证导电部可以通过第三部分B3实现与框体102和底板101的隔离。可选地,若框体102的材质为绝缘材质,如陶瓷,则导电部也可以位于第三部分B3远离底板101的一侧。若底板101的材质为绝缘材质,则导电部也可以位于第三部分B3靠近底板101的一侧。
请继续参考图2和图4,绝缘体1041中的第三部分B3相对第一部分B1和第二部分B2凸起。该绝缘体1041可以呈T型结构。引脚结构104的第一截面可以呈T型,该第一截面可以平行于第一部分B1与第二部分B2的排布方向,也即平行x方向。第三部分B3中相对第一部分B1和第二部分B2凸起的部分可以呈长方体。可选地,第三部分B3中该凸起的部分也可以呈其他形状,如棱锥状、棱台状或者其他形状,本申请实施例不做限定可选地,第三部分B3中远离底板101的表面也可以与第一部分B1和第二部分B2中远离底板101的表面平齐。
本申请实施例中,引脚结构104可以至少利用第三部分B3实现与框体102和底板101的固定,如第三部分B3中远离底板101的一侧与框体102固定,靠近底板101的一侧与底板101固定。本申请实施例中,绝缘体1041可以通过焊料与底板101和框体102固定,绝缘体1041中的任一部分与底板101或框体102中任一结构固定,均指的是该任一部分与该任一结构之间设置有焊料。
示例地,第一部分B1、第二部分B2和第三部分B3中靠近底板101的表面可以平齐,且均与底板101接触固定,故引脚结构104的各个位置可以均被底板101支撑。如此,在向第一焊盘D1和第二焊盘D2打线时由于底板101的支撑作用,引脚结构104的压力承受能力较强,避免引脚结构104在该打线设备施加的压力的作用下发生破损,且导线与焊盘的焊接牢固度可以较高。因此可以提高打线的成功率以及导线的固定效果,提高激光器的制备良率。
可选地,绝缘体1041中可以仅第三部分B3靠近底板101的一侧与底板101的固定。此时第一部分B1与第二部分B2靠近底板101的一侧可以仍与第三部分B3靠近底板101的一侧平齐,且接触底板101;或者第一部分B1与第二部分B2靠近底板101的一侧也可以不与第三部分B3靠近底板101的一侧平齐,且与底板101之间存在一定的间距,本申请实施例不做限定。
请继续参考图2,激光器10还可以包括焊料结构105,该焊料结构105位于引脚结构104与框体102之间,以及引脚结构104与底板101之间。引脚结构104与框体102和底板101通过焊料结构105固定。焊料结构105可以为预先制备的形状固定的结构,该焊料结构105可以套于引脚结构104上,以包裹引脚结构104的部分表面,如包裹第三部分B3的全部表面。之后将套有焊料结构105的引脚结构104卡接于框体102的缺口K中,进而进行后续的固定步骤。
本申请实施例中的引脚结构104可以呈条状,其长度方向可以为目标方向(y方向),宽度方向可以为x方向。引脚结构104的宽度可以与框体102的壁厚相关联,框体102越厚则引脚结构104越宽。可选地,框体102的厚度在1毫米左右,引脚结构104的宽度可以在2毫米左右,如引脚结构104的宽度范围为1.5毫米~3毫米。在目标方向上,引脚结构104的长度小于或等于框体102的长度。在目标方向上框体102的长度指的是:框体102中在目标方向上距离最远的两个点之间的距离。由于引脚结构104填充框体102中的缺口K,故在目标方向上引脚结构104的长度等于缺口K的长度。基于引脚结构104的长度与框体102的长度的不同,引脚结构104与框体102的固定面也存在区别,进而焊料结构105的形状也不同。
在一种可选示例中,如图2所示,在目标方向上引脚结构104的长度等于框体102的长度为例。此种情况下由于框体102具有一定的厚度,引脚结构104中除第三部分B3之外还需靠近框体102的包围区域内的结构也与框体102固定。图5是本申请实施例提供的另一种引脚结构的示意图。第一部分B1在y方向上的两端还具有延伸部Y,该延伸部Y用于与框体102固定,被框体102覆盖。如此,绝缘体1041中相对第三部分B3靠近框体102的包围区域内的结构包括第一部分B1以及位于第一部分B1两端的两个延伸部Y。本申请实施例中将第一部分B1定义为绝缘体1041中位于该包围区域内的部分,其上可以设置第一焊盘D1。延伸部Y上不设置有焊盘,延伸部Y仅用于与框体102固定。该种情况中焊料结构105的形状如图2所示。该焊料结构105可以覆盖引脚结构104中的第三部分B3中远离底板101的表面,延伸部Y远离底板101的表面,延伸部Y远离第三部分B3的表面,以及引脚结构104中靠近底板101的表面。
在另一种可选示例中,在目标方向上引脚结构104的长度小于框体102的长度。此种情况下,图6是本申请实施例提供的一种框体的结构示意图。如图6所示,在目标方向上缺口K的长度小于框体102的长度。此种情况下激光器中的引脚结构104可以如图4所示,引脚结构104中不包括延伸部,引脚结构104可以仅利用第三部分B3与框体102固定。图7是本申请实施例提供的一种焊料结构的示意图。此种情况下激光器中的焊料结构105的形状可以如图7所示,该焊料结构105可以覆盖引脚结构104中的第三部分B3中远离底板101的表面,第三部分B3在y方向上的侧面,以及引脚结构104中靠近底板101的表面。
本申请实施例上述附图中,以激光器10包括两个引脚结构104,且每个引脚结构104均包括两个电极引脚1042为例进行示意。可选地,引脚结构104中电极引脚1042的数量也可以为三个甚至更多,本申请实施例不做限定。本申请实施例中,框体102呈矩形框,框体102由四个侧壁围成,每个引脚结构104填充一个侧壁中的缺口。如图2所示,框体102中相对的两个侧壁靠近底板101的端部具有缺口K,激光器10中的两个引脚结构104可以分别与该两个侧壁固定,分别填充该两个侧壁中的缺口K。
可选地,该两个引脚结构104中一个引脚结构104中的电极引脚1042作为正极引脚,该电极引脚1042中的第二焊盘D2用于连接外部电路的正极;另一个引脚结构104中的电极引脚1042作为负极引脚,该电极引脚1042中的第二焊盘D2用于连接外部电路的负极。
激光器10中的多个发光芯片103可以排成多行多列。图2与图3以激光器10包括排成两行五列的10个发光芯片103为例进行示意。可选地,激光器10中发光芯片103也可以呈其他排布方式,发光芯片103的数量也可以为其他数量,本申请实施例不做限定。如激光器10可以包括排成两行七列的14个发光芯片,或者包括排成三行五列的15个发光芯片,或者包括排成三行七列的21个发光芯片。可选地,本申请实施例中相邻两行发光芯片之间的间距范围可以为3.5毫米~6.5毫米,如相邻两行发光芯片之间的间距为4毫米或6毫米,该间距较小。如此一来,与相关技术相比相同尺寸的激光器中,本申请实施例中的激光器中可以排布较多的发光芯片,可以提升激光器的发光功率。
可选地,发光芯片103的行方向可以为x方向。每行发光芯片103可以均串联,且两端分别连接两个电极引脚1042。每行发光芯片103可以通过该两个电极引脚1042分别连接外部电路的正极和负极。每行发光芯片103的两端可以分别连接其行方向上的两个引脚结构104中的一个电极引脚1042。如图2中每行发光芯片103中,相邻的发光芯片103通过导线连接,以实现该行发光芯片103的串联;最左端的发光芯片103通过导线连接左侧的引脚结构104中一个电极引脚1042的第一焊盘D1;最右端的发光芯片103通过导线连接右侧的引脚结构104中一个电极引脚1042的第一焊盘D1。
本申请实施例中的激光器10可以为单色激光器,其中各个发光芯片103均用于发出同一颜色的激光。可选地,激光器10也可以为多色激光器,其中的多个发光芯片包括多类发光芯片,每类发光芯片用于发出一种颜色的激光,不同类发光芯片用于发出不同颜色的激光。如激光器10包括两类发光芯片,图2中的两行发光芯片103分别为两类发光芯片。可选地,激光器10也可以包括三类发光芯片,该三类发光芯片用于分别发出红色激光、绿色激光和蓝色激光。可选地,激光器10中发光芯片的种类数也可以大于3,多类发光芯片发出的激光颜色也可以为红色、绿色和蓝色之外的其他颜色,本申请实施例不做限定。
示例地,图2所示的激光器10包括三类发光芯片103,图2中的某一行发光芯片可以包括两类发光芯片。激光器10中的该三类发光芯片中每类发光芯片可以串联,且两端分别连接一个电极引脚1042。由于激光器10中的两个引脚结构104仅包括四个电极引脚1042,故该三类发光芯片中不同类发光芯片可以共用电极引脚,如共用一个正极引脚或共用一个负极引脚。该两个引脚结构104中的四个电极引脚1042可以包括一个正极引脚和三个负极引脚,或者包括一个负极引脚和三个正极引脚。可选地,激光器10也可以包括六个电极引脚1042,每个引脚结构104可以包括三个电极引脚1042,以使得不同类发光芯片103连接的两个电极引脚1022均不同,不同类发光芯片103不共用电极引脚1042。
可选地,激光器10也可以包括三个引脚结构104或四个引脚结构104。相应地,框体102可以在三个侧壁上均具有缺口K,或者在四个侧壁上均具有缺口K,以使每个引脚结构104填充一个缺口K。激光器10包括较多的引脚结构104,可以减少激光器10中不同类发光芯片103对电极引脚1042的共用情况。且在共用电极引脚时,由于发光芯片的位置与其要连接的电极引脚的位置可能相距较远,故通常需要采用转接台进行电路转接,导致激光器中的结构较多,且连线方式复杂。本申请实施例中,通过设置较多的引脚结构,而避免发光芯片对电极引脚的共用,可以相应地减少转将台的使用,简化激光器的结构,降低激光器中的连线复杂度。
下面针对激光器10为多色激光器,且包括至少三类发光芯片103和至少三个引脚结构104的情况进行介绍。在激光器10包括至少三个引脚结构104的情况下,每个引脚结构104的长度可以小于其所在的侧壁的长度。
本申请实施例中每类发光芯片103中的至少部分发光芯片串联,且两端分别电连接两个电极引脚1042,不同类发光芯片103不共用电极引脚1042,均电连接不同的电极引脚1042。该至少三类发光芯片可以排成至少三行。例如,每行发光芯片包括一类发光芯片,每行发光芯片串联且两端分别连接两个电极引脚1042。发光芯片103的行数可以与发光芯片103的类数相同,不同行发光芯片均为不同类发光芯片;或者发光芯片103的行数可以大于发光芯片103的类数,如可以存在两行发光芯片为同一类发光芯片。又例如,存在两类发光芯片位于同一行,位于同一行的同类发光芯片串联且两端分别电连接两个电极引脚1042。
激光器10包括三个引脚结构104时,其中两个引脚结构104可以位于发光芯片103的行方向上,也即是分别与框体102中该行方向上相对的两个侧壁固定;另一个引脚结构104位于发光芯片104的列方向上,也即是与该列方向上排布的两个侧壁中的一个侧壁固定。激光器10包括四个引脚结构104时,框体102的四个侧壁上均固定有一个引脚结构104。
行方向上的引脚结构104中电极引脚1042的数量可以等于发光芯片103的行数,每行发光芯片的两端均可以有距其较近的电极引脚1042,以便于每行发光芯片串联后两端可以直接就近与行方向上引脚结构104中的电极引脚1042连接,该连接方式较为方便。该种方式中,每行发光芯片连接的两个电极引脚分别属于行方向上的两个引脚结构,也即每行发光芯片一端连接的电极引脚1042属于一个引脚结构104,另一端连接的电极引脚1042属于行方向上的另一个引脚结构104。
列方向上的引脚结构104中电极引脚1042的数量可以大于或等于2。如在列方向上位于边缘的一行发光芯片(如第一行和最后一行发光芯片),可以与其靠近的列方向上的引脚结构104中的电极引脚1042电连接,也即该行发光芯片电连接的两个电极引脚可以属于列方向上的该引脚结构104。可选地,该一行发光芯片包括两类发光芯片,该两类发光芯片分别位于该行中的两端,每类发光芯片串联,则每类发光芯片中距另一类发光芯片最远的发光芯片与行方向上引脚结构104中的电极引脚1042连接,距另一类发光芯片最近的发光芯片与列方向上引脚结构104中的电极引脚1042连接。在列方向上位于边缘的发光芯片103距列方向上的引脚结构104的距离可能较远,本申请实施例中还可以在该发光芯片103和引脚结构104之间设置转接台,以通过转接台进行该发光芯片103和引脚结构104之间导线的转接。
在位于边缘的一行发光芯片与列方向上的引脚结构104中的电极引脚1042电连接时,行方向上的引脚结构104中的电极引脚1042的数量可以相应地减少,该引脚结构104的长度可以缩小。如此一来,各个侧壁上固定的引脚结构104可以均较小,由于降低引脚结构104的体积可以降低其与框体固定时产生的应力,故可以引脚结构104与框体102固定时的应力可以较小,可以降低引脚结构104在固定时由于应力的作用而破裂的风险。
在一种可选实现中,位于行方向上的引脚结构104可以与位于列方向上的引脚结构104完全相同,如长度均相同,包括的电极引脚1042的数量也相同。如此,在制备激光器10时仅需提供一种结构的引脚结构104即可,且固定引脚结构104与框体102时,无需针对在框体中的固定位置不同而对所用的引脚结构104进行区分,可以便于激光器10的制备。并且,将底板101、框体102和引脚结构104组装完成后所得的管壳中,发光芯片103的排布可以较为灵活,可以提高管壳的通用性和兼容性。
在另一种可选实现中,由于列方向上的引脚结构104仅需包括两个电极引脚1042即可满足需求,故该引脚结构104的长度可以较小,也可以使该引脚结构104中电极引脚1042的数量少于行方向上引脚结构104中电极引脚1042的数量。在引脚结构104的材质为陶瓷,框体102的材质为金属时,固定引脚结构104与框体102时会产生一定的应力,本申请实施例中使引脚结构104的长度较小,可以一定程度的降低该应力,保证固定可靠性。
可选地,激光器10中框体102的宽度方向可以与发光芯片103的行方向平行,框体102的长度方向可以与发光芯片103的列方向平行。如此可以保证激光器10中可以排布较多行发光芯片,可以使不同类发光芯片位于不同行,便于进行线路的连接。
图8是本申请实施例提供的再一种激光器的结构示意图,图9是本申请实施例提供的又一种激光器的结构示意图。如图8和图9所示,激光器10包括三类发光芯片。该三类发光芯片排成三行,每行发光芯片包括一类发光芯片。发光芯片103的行方向可以为x方向,列方向可以为y方向。如图8所示,激光器10包括三个引脚结构104,该三个引脚结构104中两个引脚结构104分别与框体102上在x方向上相对的两个侧壁固定,另外一个引脚结构104与该两个侧壁之间的一个侧壁固定,图8以该侧壁为位于上方的侧壁为例进行示意。如图9所示,激光器10包括四个引脚结构104,该四个引脚结构104分别与框体102的四个侧壁固定。图8和图9均以激光器10中的各个引脚结构104均相同为例,每个引脚结构104包括三个电极引脚1042为例。每行发光芯片103串联,且两端均与行方向上的引脚结构104中的电极引脚1042连接,具体地与该电极引脚1042中的第一焊盘D1电连接。可选地,位于列方向上的引脚结构104也可以仅包括两个电极引脚1042。
图10是本申请另一实施例提供的一种激光器的结构示意图。如图10所示,激光器10还包括转接台J,激光器10中从上往下数的第一行发光芯片串联,且两端可以均通过转接台J连接列方向上的引脚结构104(也即位于图10中靠上的引脚结构104)中的两个电极引脚1042。图11是本申请另一实施例提供的另一种激光器的结构示意图。如图11所示,激光器10中从上往下数的最后一行发光芯片串联,且两端也可以均通过转接台J连接靠下的引脚结构104中的两个电极引脚1042。如图10和图11所示,在列方向上位于中间的任一行发光芯片(如第二行发光芯片)的两端,均连接行方向上的两个引脚结构104(也即图中靠左和靠右的引脚结构104)中的电极引脚1042。
图12是本申请另一实施例提供的再一种激光器的结构示意图。其中第一行发光芯片可以包括两类发光芯片,如其中前两个发光芯片103属于同一类发光芯片,后三个发光芯片103属于同一类发光芯片。该行发光芯片中的前两个发光芯片103串联,且第一个发光芯片103与左侧的引脚结构104中的电极引脚1042连接,第二个发光芯片103与上侧的引脚结构104中的电极引脚1042连接;第三个发光芯片103与上侧的引脚结构104中的电极引脚1042连接,第五个发光芯片103与右侧的引脚结构104中的电极引脚1042连接。
图10至图12均对位于发光芯片103的列方向上的引脚结构104仅包括两个电极引脚1042的情况进行示意。
本申请上述内容均以缺口K位于框体102中靠近底板101的一端,缺口K与底板101之间不具有其他结构为例。可选地,缺口K也可以位于框体102的中间区域,框体102还可以包括位于缺口K与底板101之间的部分,以及位于缺口K远离底板101的一侧的部分。
示例地,图13是本申请实施例提供的另一种框体的结构示意图。如图13所示,框体102包括沿远离底板101的方向依次叠加的过渡环1021、墙体1022和封口环1023,缺口K位于墙体1022中。可选地,该缺口K可以位于墙体1022中远离底板101的一端。需要说明的是,图13仅用于对框体的组成部分进行介绍,仅以四个侧壁具有缺口K为例进行示意,可选地,也可以存在一个侧壁的墙体1022中不具有缺口K,本申请实施例不再进行示意。
针对该种框体102,引脚结构104可以仅利用其中的第三部分实现与框体102的固定,焊料结构可以仅包裹第三部分的表面。在组装框体102与引脚结构104时,可以先将过渡环1021与墙体1022固定,再将引脚结构104和焊料结构置于墙体1022的缺口K中,之后再组装封口环1023。或者也可以先将过渡环1021、墙体1022和封口环1023固定,之后再将引脚结构104和焊料结构卡入墙体1022的缺口K中进行固定。
可选地,底板101、过渡环1021、墙体1022和封口环1023的材质均可以为金属,引脚结构104中绝缘体的材质可以为陶瓷。如底板101的材质可以为无氧铜,过渡环1021的材质可以为10号钢,墙体1022和封口环1023可以为可伐合金,如4J29合金。由于无氧铜与陶瓷的膨胀系数差异较大,若直接焊接产生的应力较大,而10号钢和可伐合金的膨胀系数位于无氧铜与陶瓷之间,故在底板101与引脚结构104之间设置过渡环1021以及使墙体1022的材质为可伐合金,均可以用于应力的缓冲过渡,避免底板101与引脚结构104直接固定产生的瓷裂,可以提高激光器的制备可靠性。
图14是本申请另一实施例提供的又一种激光器的结构示意图。图14可以为上述任一激光器的截面的示意图,该截面可以平行于发光芯片103的行方向(如上图中的x方向)且垂直框体102的轴向(如上图中的z方向)。如图14所示,激光器10还可以包括透光密封层108。透光密封层108位于框体102远离底板101的一侧,用于密封框体102与底板101围成的容置空间。透光密封层108的边缘区域可以直接与框体102远离底板101的表面固定。示例地,透光密封层108的边缘区域可以预置有焊料。可以将该透光密封层108放置在框体102远离底板101的一侧,且使该焊料与框体102远离底板101的表面接触。接着将框体102与该透光密封层108一同放置于高温炉中,以使焊料熔化进而将框体102与该透光密封层108焊接。
可选地,图15是本申请再一实施例提供的一种激光器的结构示意图。如图15所示,激光器10还可以包括密封框110。该密封框110的外边缘区域与框体102远离底板101的表面固定,密封框110的内边缘区域与透光密封层108的边缘固定。透光密封层108通过该密封框110实现与框体102的固定。可选地,密封框110的内边缘区域可以相对于外边缘区域朝底板101凹陷。可选地,该密封框110各个位置的厚度可以大致相同,该密封框110可以为钣金件。如可以通过对一环形板进行冲压,以得到内边缘区域凹陷的密封框110。
可选地,激光器10中框体102的材质包括金属,密封框110的材质包括金属,该密封框110与框体102可以通过平行封焊技术进行焊接。由于平行封焊被焊接物的接触区域局部产生热量,且产生的热量较少;因此,在固定透光密封层108与框体102时传导至发光芯片103的热量较少,该热量对发光芯片103的影响较小,进而可以降低发光芯片103损坏的风险。
可选地,密封框110与透光密封层108可以采用低温玻璃焊料进行焊接。示例地,可以将透光密封层108放置在密封框110的内边缘区域,且在密封框110的内边缘区域放置低温玻璃焊环,使该低温玻璃焊环包围透光密封层108。之后可以对低温玻璃焊环进行加热,以使低温玻璃焊环熔化,填充密封框110的内边缘区域与透光密封层108的边缘区域的缝隙。进而在低温玻璃焊料冷却固化后,实现密封框110与透光密封层108的固定。本申请实施例中,在焊接时低温玻璃焊料包围透光密封层108,还可以对透光密封层108起到限位作用,防止透光密封层108在与密封框110焊接时的移位,保证了透光密封层108的焊接精度。
请继续参考图14和图15,激光器10还可以包括准直镜组109,准直镜组109可以位于框体102远离底板101的一侧,如位于透光密封层108远离底板101的一侧。如图14所示,准直镜组109的边缘可以通过粘贴剂与透光密封层108的边缘固定。如图15所示,准直镜组109的边缘可以通过粘贴剂与密封框110的边缘固定。如该粘贴剂为环氧胶。
准直镜组109可以包括与多个发光芯片103一一对应的多个准直透镜,准直透镜用于对射入的激光进行准直。如该多个准直透镜可以一体成型。准直镜组109远离底板101的一侧可以具有多个凸弧面,每个凸弧面所在的部分可以作为一个准直透镜。需要说明的是,对光线进行准直也即是调整光线的发散角度,使光线调整至尽可能接近平行光。发光芯片103发出的激光可以被对应的反射棱镜107反射向透光密封层108,进而透光密封层108可以将该激光透射向准直镜组109中该发光芯片103对应的准直透镜,以被该准直透镜准直后射出,进而实现激光器10的发光。
综上所述,本申请实施例提供的激光器中,激光器可以包括引脚结构,该引脚结构包括绝缘体和与该绝缘体固定的多个电极引脚,相当于该引脚结构为多个电极引脚的一体化结构。如此一来,在制备激光器时,仅需将一个引脚结构与框体进行固定即可实现多个电极引脚的固定,无需将各个电极引脚单独固定,可以简化激光器的制备过程。
图16是本申请实施例提供的一种光源组件的结构示意图。该光源组件包括上述的任一激光器10。示例地,该激光器10可以为多色激光器。该光源组件还包括位于激光器10的出光侧的合光部件20,合光部件20用于将激光器10发出的不同颜色的激光进行合光后出射。可选地,该激光器10也可以为单色激光器,该合光部件20可以将激光器10中不同位置的发光芯片发出的激光进行混合,以减小形成的光斑尺寸,便于后续的利用。
如图16所示,合光部件20可以包括多个合光镜片,每个合光镜片可以对应激光器中一行发光芯片,用于将该行发光芯片发出的激光进行反射。该多个合光镜片中在光路中靠后的合光镜片可以为二向色镜,靠前的合光镜片反射的激光可以射向靠后的合光镜片,并透过该合光镜片出射,以实现对各行发光芯片发出的激光的合光。
本申请实施例中,激光器10中各行发光芯片的间距较小,相应地,合光部件20中各个合光镜片的间距也可以较小。
如图16所示,该光源组件还可以包括会聚透镜30和匀光部件40。合光部件20射出的激光可以射向会聚透镜30进行会聚后,射向匀光部件40。该匀光部件40可以将射入的激光匀化后射出以进行后续的利用。如该匀光部件40可以为光导管。
本申请实施例还提供了一种投影设备,该投影设备可以包括上述的光源组件,还可以包括光阀和镜头。上述光源组件发出的激光可以射向光阀,被光阀调制后射向镜头,进而镜头可以将接收到的激光进行投射以形成投影画面。
需要指出的是,本申请中术语“A和B的至少一种”以及“A和/或B”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,分别为单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。术语“A、B和C的至少一种”表示可以存在七种关系,可以表示:单独存在A,单独存在B,单独存在C,同时存在A和B,同时存在A和C,同时存在C和B,同时存在A、B和C这七种情况。
本申请中术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖但不排他的包含。在本申请实施例中,术语“第一”和“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。术语“至少一个”指的是一个或多个。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。“大致”和“近似”是指在可接受的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所需解决的技术问题,基本达到所需达到的技术效果。在附图中,为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解,当元件或层被称为在另一元件或层“上”时,它可以直接在其他元件上,或者可以存在中间的层。通篇相似的参考标记指示相似的元件。
以上所述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种激光器,其特征在于,所述激光器包括:底板、框体、多个发光芯片和引脚结构;
所述框体与所述多个发光芯片位于所述底板上,且所述框体包围所述多个发光芯片;所述框体中靠近所述底板的端部具有缺口,所述引脚结构填充所述缺口;
所述引脚结构包括:绝缘体和与所述绝缘体固定的多个电极引脚,所述多个电极引脚相互间隔且均连通所述框体的包围区域内外,每个所述电极引脚包括位于所述包围区域内的第一焊盘和位于所述包围区域外的第二焊盘;所述第一焊盘用于与所述发光芯片电连接,所述第二焊盘用于与外部电路电连接。
2.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述绝缘体包括位于所述框体的包围区域内的第一部分和位于所述包围区域外的第二部分;所述第一焊盘位于所述第一部分远离所述底板的一侧,所述第二焊盘位于所述第二部分远离所述底板的一侧。
3.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,在与所述电极引脚的延伸方向相垂直的方向上,所述第一焊盘的长度大于所述第二焊盘的长度。
4.根据权利要求2所述的激光器,其特征在于,所述绝缘体还包括所述第一部分与所述第二部分之间的第三部分,所述第三部分相对所述第一部分与所述第二部分朝远离所述底板的方向凸起,所述第三部分与所述框体固定;
每个所述电极引脚还包括位于所述第三部分中的导电部,每个所述电极引脚中所述第一焊盘与所述第二焊盘通过所述导电部电连接。
5.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,在与所述电极引脚的延伸方向相垂直的方向上,所述引脚结构的长度小于或等于所述框体的长度。
6.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述绝缘体的材质包括陶瓷。
7.根据权利要求1至6任一所述的激光器,其特征在于,所述激光器还包括焊料结构,所述焊料结构位于所述引脚结构与所述框体之间,以及所述引脚结构与所述底板之间;所述引脚结构与所述框体和所述底板通过所述焊料结构固定。
8.根据权利要求1至6任一所述的激光器,其特征在于,所述框体由四个侧壁围成,所述框体中相对的两个侧壁靠近所述底板的端部具有所述缺口,所述激光器包括两个引脚结构,所述两个引脚结构分别填充所述两个侧壁中的所述缺口。
9.根据权利要求8所述的激光器,其特征在于,所述两个引脚结构中一个引脚结构中的所述第二焊盘用于连接外部电路的正极,另一个引脚结构中的所述第二焊盘用于连接所述外部电路的负极。
10.根据权利要求1至6任一所述的激光器,其特征在于,所述底板的材质包括陶瓷或金属,所述框体的材质包括陶瓷或金属。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |