CN220042576U - 侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件和电子设备，该激光器件包括以下部件：外壳的底板盖合壳体底端，底板包括间隔的第一导电区和第二导电区；壳体内部空腔与底板围合形成具有与底板相对的出光口的安装腔；光源组件内置安装腔；第一导电片和第二导电片间隔贴设在支撑件相对出光口垂直的安装侧面上；光源芯片底部的芯片负极与第一导电片导电贴合，并与第一导电区电连接；光源芯片的顶部的芯片正极通过导电连线与第二导电片电连接并与第二导电区电连接；光源芯片朝向出光口的侧面为发光面，光从出光口正面射出。本申请提供的技术方案通过将侧面发光光源芯片贴设于支撑件的安装侧面，能实现正面出光，且结构更简单发光效果更好。

Description

侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件和电子设备

技术领域

本申请属于激光器件技术领域，更具体地说，是涉及一种侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件和电子设备。

背景技术

激光器的核心部件之一是为作为光源的激光芯片。目前市面上常见的激光芯片根据谐振腔制造工艺的不同分为边发射激光芯片(EEL：Edge Emitting Lasers)和面发射激光芯片(VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser)两种。通常，边发射激光芯片内置在激光器的一容腔中，容腔具有向外敞口的出光口，芯片的正极和负极分别与对应的导电的部件电连接，以实现电路的导通；由于激光器的光源在工作过程中会产生大量的热量，故在容腔中还会配置有具有导热散热以及支撑功能的衬底，边发射激光芯片设置在衬底朝向出光口的顶面，并沿平行于衬底顶面的方向发光。然而，由于边发射激光芯片采用的是侧边发光的方式，故为实现从出光口正面发光，就需要设置可将侧向光线反射转化为正向光线的反射部件，或者在容腔的内腔面上设置经过特别光路设计的反射面，这样，就使得激光器的整体结构设计比较复杂，整体体积可能较大；而且，这种将侧向光反射后再正面出光的光路设计，其激光光斑的直径最小也是激光芯片至反射面最外边的距离，从而导致激光光斑较大，光能经反射减少，进而发光效果大打折扣。例如在一种EEL激光器TOF模组封装结构及其制作方法(授权公告号CN111029896B)专利中，EEL激光器(即边发射激光芯片)设于AlN过渡热沉(相当于导热散热支撑的衬底)的顶面，光线从EEL激光器的侧面发出，然后再经过设于旁侧的高反射平面镜的发射后从出光口的正面射出。因此，设计一种使用边发射激光芯片实现正面发光，且结构简单发光效果更好的激光器就成了本行业亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件，以解决现有技术中存在的前述技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件，包括：

外壳，包括绝缘的壳体以及导电的底板；底板盖合壳体底端，且壳体的内部空腔与底板围合形成安装腔；安装腔具有与底板相对的出光口；底板包括相互间隔的第一导电区和第二导电区；以及，

光源组件，内置在安装腔中，光源组件包括光源芯片、支撑件、第一导电片和第二导电片；支撑件具有相对出光口垂直的安装侧面，第一导电片和第二导电片均间隔贴设在安装侧面上；光源芯片的底部为芯片负极，芯片负极与第一导电片导电贴合，并通过第一导电片与第一导电区电连接；光源芯片的顶部为芯片正极，芯片正极通过导电连线与第二导电片电连接，并通过第二导电片与第二导电区电连接；光源芯片的朝向出光口的侧面为发光面，光源芯片发出的光从出光口正面射出。

可选地，光源组件还包括稳压二极管芯片，稳压二极管芯片的底面与第一导电片导电贴合，稳压二极管芯片的顶面与芯片正极电连接。

可选地，稳压二极管芯片设于光源芯片的远离第二导电片的一侧。

可选地，第一导电片和第二导电片均呈L型设置，第一导电片包括第一本体和第一支脚，第一支脚自第一本体的朝向底板的底端向背离第二导电片的方向延伸成型；第二导电片包括第二本体和第二支脚，第二支脚自第二本体的朝向底板的底端向背离第二导电片的方向延伸成型；

稳压二极管芯片和光源芯片均贴设在第一本体上，第一本体的底端和第一支脚通过导电胶与第一导电区导电粘接；第二本体的底端和第二支脚通过导电胶与第二导电区导电粘接。

可选地，支撑件设于安装腔的一侧区域，光源芯片的发光面呈邻近或位于安装腔的中轴线设置。

可选地，支撑件采用表面带铜箔镀金的氧化铝或氮化铝的材料制成。

可选地，支撑件的底面通过导电胶粘接在底板上。

可选地，侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件还包括电阻，电阻内置在安装腔中；

底板还包括与第一导电区和第二导电区均间隔的第三导电区，电阻的一端与第一导电区电连接，电阻的另一端与第三导电区电连接。

可选地，安装腔中灌封有透明的封装胶，封装胶完全覆盖光源组件；或者，

侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件还包括透光盖板，透光盖板盖住出光口。

本申请还提出一种电子设备，该电子设备包括电控板和如前所述的若干侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件，该侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件与电控板电连接。

本申请提供的侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件的有益效果在于：由于光源芯片的侧面为发光面，故当光源芯片安装在支撑件的与出光口垂直的安装侧面，并通过同样安装在安装侧面上的第一导电片和第二导电片分别实现负极和正极的电路连通，从而可实现光源芯片发出的从出光口的正面射出，即实现正面出光。而这种光源芯片侧面发光结合侧面安装的设计，就可以避免现有技术中的反射件或特殊反射面的设置，可使得本激光器件的结构更为简单，并有利于进一步减小体积和降低成本。进一步地，在本申请的技术方案中，光源芯片的光线是直接正面射出的，并未像现有技术中那样还需要经过反射，因此，也不存在反射造成的光量损耗，射出的激光的光斑也会较小，进而有利于提高本激光器件的发光效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本申请一实施例提供的侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件正视透视图；

图2为本申请一实施例提供的侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件后视图；

图3为本申请一实施例提供的未灌封时的侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件的结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件的光源组件的结构示意图；

图5为本申请另一实施例提供的侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件正视透视图；

图6为本申请另一实施例提供的侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件一角度的结构示意图；

图7为本申请另一实施例提供的未灌封时的侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件的结构示意图。

附图标号说明：

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

还需要说明的是，本申请实施例中的左、右、上和下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

本申请实施例提供一种侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件。

请参阅图1至图4，在一实施例中，该侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件包括外壳100以及光源组件200。具体来说，外壳100包括绝缘的壳体110以及导电的底板120；底板120盖合壳体110底端，且壳体110的内部空腔与底板120围合形成安装腔130；安装腔130具有与底板120相对的出光口131；底板120包括相互间隔的第一导电区121和第二导电区122。光源组件200内置在安装腔130中，包括光源芯片210、支撑件220、第一导电片231和第二导电片232；支撑件220具有相对出光口131垂直的安装侧面221，第一导电片231和第二导电片232均间隔贴设在安装侧面221上；光源芯片210的底部为芯片负极，芯片负极与第一导电片231导电贴合，并通过第一导电片231与第一导电区121电连接；光源芯片210的顶部为芯片正极，芯片正极通过导电连线240与第二导电片232电连接，并通过第二导电片232与第二导电区122电连接；光源芯片210的朝向出光口131的侧面为发光面211，光源芯片210发出的光从出光口131正面射出。在此，光源芯片210的数量也并不限定为一个，一个或多个光源芯片210贴设在支撑件220的安装侧面221上的技术方案均在本申请的保护范围内。

在此需说明的是，本侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件作为发射激光的器件，特别适用于电激光生发仪和健康监测手环等电子设备。例如在电激光生发仪中，间隔式安装有多个本激光器件，然后，这些激光器件能发出650纳米左右的医用激光照射到头皮上，进而能刺激毛囊，达到辅助生发固发的作用。例如健康监测手环，除了能实现对血压、血糖、血脂以及心脑状态的智能监测之外，安装在手环内部的本激光器件也能发出650纳米左右的医用激光照射到桡动脉上，进而实现一定的激光理疗作用。当然，于其他实施例中，能使用本激光器件的电子设备还有很多类型，并不仅限于前述举例。在本实施例中，本激光器件的尺寸是毫米级，其长宽高可以但不限于是3.5mm*3.5mm*1.3mm，其体积十分小，从而更适用于小型化的电子设备中；当然，于其他实施例中，本激光器件的尺寸可根据实际需求设计。在此，导电连线240优选导电的金线，即芯片正极通过金线与第二导电片232电连接。在本申请中，光源芯片210具体为边发射激光芯片，支撑件220即业内俗称的衬底，具有支撑光源芯片210和导热散热的作用。此外，导电的底板120可以但不限于是以塑胶材料或陶瓷材料为基材，再镀覆上导电的材料，例如但不限于镀银铜箔而形成。

在本实施例中，由于光源芯片210的侧面为发光面211，故当光源芯片210安装在支撑件220的与出光口131垂直的安装侧面221，并通过同样安装在安装侧面221上的第一导电片231和第二导电片232分别实现负极和正极的电路连通，从而可实现光源芯片210发出的从出光口131的正面射出，即实现正面出光。而这种光源芯片210侧面发光结合侧面安装的设计，就可以避免现有技术中的反射件或特殊反射面的设置，可使得本激光器件的结构更为简单，并有利于进一步减小体积和降低成本。进一步地，在本申请的技术方案中，光源芯片210的光线是直接正面射出的，并未像现有技术中那样还需要经过反射，因此，也不存在反射造成的光量损耗，射出的激光的光斑也会较小，进而有利于提高本激光器件的发光效果。

请参阅图1，在本实施例中，光源组件200还包括稳压二极管芯片250，稳压二极管芯片250的底面与第一导电片231导电贴合，稳压二极管芯片250的顶面与芯片正极电连接。在此，稳压二极管芯片250又叫齐纳二极管，是一种主要起稳压作用的二极管，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变。具体地，该稳压二极管芯片250通过导电的银胶粘接在第一导电片231上，其负极通过第一导电片231实现与第一导电区121的电连接，其正极引脚通过金线与光源芯片210的芯片正极电连接。

进一步地，如图1、图3以及图4所示，稳压二极管芯片250设于光源芯片210的远离第二导电片232的一侧。具体地，以图中所示的矩形块状的支撑件220的长度方向为左右方向，第一导电片231和第二导电片232左右分布，稳压二极管芯片250位于光源芯片210的左侧，即光源芯片210位于稳压二极管芯片250和第二导电片232之间。当然，于其他实施例中，稳压二极管芯片250、光源芯片210以及第二导电片232等部件的位置设置还可以有其他情况，但在本实施例中，如图所示的位置设置具有方便导电连线240连接和电路布局的作用。

进一步地，在本实施例中，支撑件220设于安装腔130的一侧区域，光源芯片210的发光面211呈邻近或位于安装腔130的中轴线设置。如此，可使得光源芯片210发出的光尽可能从出光口131的中心区域射出，从而有利于减少光量损失，提高发光效果。

请参阅图1至图4，在本实施例中，第一导电片231和第二导电片232均呈L型设置，第一导电片231包括第一本体231a和第一支脚231b，第一支脚231b自第一本体231a的朝向底板120的底端向背离第二导电片232的方向延伸成型；第二导电片232包括第二本体232a和第二支脚232b，第二支脚232b自第二本体232a的朝向底板120的底端向背离第二导电片232的方向延伸成型。稳压二极管芯片250和光源芯片210均贴设在第一本体231a上，第一本体231a的底端和第一支脚231b通过导电胶260与第一导电区121导电粘接；第二本体232a的底端和第二支脚232b通过导电胶260与第二导电区122导电粘接。在此，导电胶260优选但不限于为导电导热的银胶；而且，L型设置的第一导电片231和第二导电片232可通过延长的支脚增大与银胶的粘接区域，确保两导电片能更牢固地与银胶粘接，以保证电路通畅。

请参阅图1、图3和图4，在本实施例中，支撑件220采用表面带铜箔镀金的氧化铝或氮化铝的材料制成。由于激光器的光源在工作中会产生很大的热量，故为确保光源芯片210正常工作，就需要设置合理的散热解决方案。在此，氧化铝或氮化铝作为一种陶瓷材料，具有优良的散热能力和合适的热膨胀系数，从而能很好的解决光源芯片210的散热问题。且进一步地，氧化铝或氮化铝表面带铜箔镀金的设置可进一步增加其导热性能。

请参阅图1和图3，在本实施例中，支撑件220的底面通过导电胶260粘接在底板120上。具体地，以图中所示的矩形块状的支撑件220的长度方向为左右方向，导电胶260优选但不限于为导电导热的银胶；支撑件220底面的一侧区域通过银胶与第一导电区121粘接，第一导电片231同样也通过银胶与第一导电区121粘接，银胶也对第一导电片231具有导电导热的作用；同理，支撑件220底面的另一侧区域通过银胶与第二导电区122粘接，第二导电片232同样也通过银胶与第二导电区122粘接，银胶也对第二导电片232具有导电导热的作用。

请参阅图5至图7，在另一实施例中，侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件还包括电阻270，电阻270内置在安装腔130中；底板120还包括与第一导电区121和第二导电区122均间隔的第三导电区123，电阻270的一端与第一导电区121电连接，电阻270的另一端与第三导电区123电连接。具体地，以图中所示的矩形块状的支撑件220的宽度方向为前后方向，支撑件220和光源组件200位于安装腔130的后侧空间，电阻270位于安装腔130的前侧空间，第三导电区123位于第二导电区122的前侧，电阻270的底面的一端通过银胶与第一导电区121粘接，电阻270的底面的另一端通过银胶与第三导电区123粘接。在此，电阻270主要起限流的作用，以防止脉冲电压的冲击，进而有利于提高光源芯片210的使用寿命。

请参阅图1和图5，在两实施例中，为实现对安装腔130内的各个电子元件的保护，安装腔130中灌封有透明的封装胶300。例如在图1所示的一实施例中，封装胶300完全覆盖光源组件200；在图5所示的另一实施例中，封装胶300同样也是填满安装腔130，并同时完全覆盖住了电阻270。光源芯片210发出的光经过透明的封装胶300后从出光口131射出。然本设计不限于此，于其他实施例中，侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件还包括透光盖板，透光盖板盖住出光口131。在此，透光盖板主要起保护内部器件和透光的作用，即光源芯片210的侧面发出的光穿过透光盖板射出。

本申请还提出一种电子设备，该电子设备包括电控板和若干如前所述的侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件，侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件与电控板电连接，其中，电连接的方式可以但不限于是贴片式安装在电控板上，或者，通过导电的连接线连接。该侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件的具体结构参照上述实施例，由于本电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件，其特征在于，包括：

外壳，包括绝缘的壳体以及导电的底板；所述底板盖合所述壳体底端，且所述壳体的内部空腔与所述底板围合形成安装腔；所述安装腔具有与所述底板相对的出光口；所述底板包括相互间隔的第一导电区和第二导电区；以及，

光源组件，内置在所述安装腔中，所述光源组件包括光源芯片、支撑件、第一导电片和第二导电片；所述支撑件具有相对所述出光口垂直的安装侧面，所述第一导电片和所述第二导电片均间隔贴设在所述安装侧面上；所述光源芯片的底部为芯片负极，所述芯片负极与所述第一导电片导电贴合，并通过所述第一导电片与所述第一导电区电连接；所述光源芯片的顶部为芯片正极，所述芯片正极通过导电连线与所述第二导电片电连接，并通过所述第二导电片与所述第二导电区电连接；所述光源芯片的朝向所述出光口的侧面为发光面，所述光源芯片发出的光从所述出光口正面射出。

2.如权利要求1所述的侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件，其特征在于，所述光源组件还包括稳压二极管芯片，所述稳压二极管芯片的底面与所述第一导电片导电贴合，所述稳压二极管芯片的顶面与所述芯片正极电连接。

3.如权利要求2所述的侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件，其特征在于，所述稳压二极管芯片设于所述光源芯片的远离所述第二导电片的一侧。

4.如权利要求2所述的侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件，其特征在于，所述第一导电片和所述第二导电片均呈L型设置，所述第一导电片包括第一本体和第一支脚，所述第一支脚自所述第一本体的朝向所述底板的底端向背离所述第二导电片的方向延伸成型；所述第二导电片包括第二本体和第二支脚，所述第二支脚自所述第二本体的朝向所述底板的底端向背离所述第二导电片的方向延伸成型；

所述稳压二极管芯片和所述光源芯片均贴设在第一本体上，所述第一本体的底端和所述第一支脚通过导电胶与所述第一导电区导电粘接；所述第二本体的底端和所述第二支脚通过导电胶与所述第二导电区导电粘接。

5.如权利要求1所述的侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件，其特征在于，所述支撑件设于所述安装腔的一侧区域，所述光源芯片的所述发光面呈邻近或位于所述安装腔的中轴线设置。

6.如权利要求1所述的侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件，其特征在于，所述支撑件采用表面带铜箔镀金的氧化铝或氮化铝的材料制成。

7.如权利要求1所述的侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件，其特征在于，所述支撑件的底面通过导电胶粘接在所述底板上。

8.如权利要求1至7任一项所述的侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件，其特征在于，所述侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件还包括电阻，所述电阻内置在安装腔中；

所述底板还包括与所述第一导电区和所述第二导电区均间隔的第三导电区，所述电阻的一端与所述第一导电区电连接，所述电阻的另一端与所述第三导电区电连接。

9.如权利要求1至7任一项所述的侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件，其特征在于，所述安装腔中灌封有透明的封装胶，所述封装胶完全覆盖所述光源组件；或者，

所述侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件还包括透光盖板，所述透光盖板盖住所述出光口。

10.一种电子设备，其特征在于，包括电控板和若干如权利要求1至9任意一项所述的侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件，所述侧面发光光源做贴片平面发射的激光器件与所述电控板电连接。