CN221150067U - 一种光源组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光电器件技术领域，尤其涉及一种光源组件，光源组件的底板采用导热材质制成以对发光元件进行直接散热。本实用新型所述的光源组件有效提高光源组件的整体散热性能，更好的将发光元件工作时产生的热量导出散发，保障发光元件能够长效稳定的处于适宜的温度状态，保障发光效率，延长使用寿命。

Description

一种光源组件

技术领域

本实用新型涉及光电器件技术领域，尤其涉及一种光源组件。

背景技术

集成封装的光源组件通常包括底板、热沉、发光芯片以及封帽等，封帽与底板连接以围合成一封闭腔室，所述热沉与底板连接并位于封闭腔室内，发光芯片连接在热沉上并从封帽的透光窗口出光。现有的光源组件的底板通常采用SPCC等钢制材料，钢制材料导热系数不高，导致光源组件散热性能不好，影响工作稳定性，影响光源组件的发光效率和使用寿命。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种光源组件，解决目前技术中光源组件散热性差，影响发明效率和使用寿命的问题。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种光源组件，包括底板、封帽以及发光元件，所述底板采用导热材质制成，所述封帽与底板连接以围成封闭腔，所述发光元件热传导连接在底板上并位于封闭腔内，所述底板上设置有贯穿底板的引线，所述发光元件与引线电连接。本实用新型所述的光源组件将底板直接采用导热材质制成，底板的表面积大，热传导效率高，能更好的将发光元件工作时产生的热量导出以进行散发，有效提高散热性能，保障发光元件能够长效稳定的处于适宜的温度状态，保障发光效率，延长使用寿命。

进一步的，所述引线为金属导线，所述底板上的贯穿孔壁面内衬有过渡环，所述引线通过绝缘子密封连接在过渡环中，所述过渡环的热膨胀系数介于所述绝缘子的热膨胀系数与所述底板的热膨胀系数之间；

或者，所述引线为陶瓷电路元件，所述陶瓷电路元件上的电路与发光元件电连接。

引线与发光元件电连接的同时还需要与底板保持绝缘，通常是采用绝缘子以实现引线与底板的连接并保持密封，当底板直接采用导热材质制成时，其与常规使用的绝缘子之间的热膨胀系数差异大，容易出现气密性问题，利用过渡环实现底板与绝缘子的间接连接，保障连接稳定性和气密性，或者是引线采用陶瓷电路元件，陶瓷电路元件的陶瓷基底能有效与导热材质的底板连接以保障气密性，既实现发光元件与外部电连接，也保持与底板的绝缘。

进一步的，所述金属导线采用可伐合金制成，过渡环采用可伐合金制成，可伐合金具有比较恒定的较低或中等程度热膨胀系数，与玻璃或陶瓷等材质的热膨胀系数相接近，与玻璃材质的绝缘子能更好的匹配封接，避免由于热膨胀导致部件之间的密封连接失效，保障长效稳定的气密性。

进一步的，所述底板上一体形成有凸起的热沉部，所述发光元件和陶瓷电路元件热传导贴靠连接在热沉部上，结构紧凑，易于加工，避免不同部件之间形成的连接界面阻碍热量的高效传递，提高散热效果。

进一步的，还包括次热沉，所述次热沉上集成设置发光元件和用于将发光元件的光反射引导至封帽的透光窗口出射的反射件以形成预制模组，所述次热沉热传导连接在底板上。发光元件、反射件和次热沉先组装成预制模组，可减少加工工艺步骤，增加封装可靠性和效率。

进一步的，所述引线为金属导线时，所述引线穿入封闭腔的部分呈弯折形，方便在引线与发光元件之间进行打线以实现电连接。

进一步的，所述次热沉与底板钎焊连接，连接稳定，热传导效果好。

进一步的，所述底板上还连接有准直镜元件，所述准直镜元件位于发光元件的出射光路上并位于封闭腔内，将准直镜元件集成在内部，缩短光程，不易偏心，提高准直效果。

进一步的，所述封帽包括壳件和透光板，所述壳件上开孔并由透光板密封以形成透光窗口，所述壳件与底板之间通过过渡层间接连接，所述过渡层的热膨胀系数介于所述壳件的热膨胀系数与所述底板的热膨胀系数之间。封帽的壳体与底板采用的是不同的材质，热膨胀系数差异大，温升较大时会由于热膨胀程度差异大而导致两者之间密封连接失效或者其中一者破裂，因此利用过渡层来间接连接壳件与底板，壳件与过渡层之间的热膨胀系数差异小，过渡层与底板之间的热膨胀系数差异小，减小热应力的影响，从而壳件与过渡层之间的密封连接、过渡层与底板之间的密封连接不易开裂失效，保障封闭腔的气密性长效稳定，从而保障发光元件长效稳定工作，延长使用寿命。

进一步的，所述底板采用铜制成，导热系数高，有效提高散热性能，实施成本低。

与现有技术相比，本实用新型优点在于：

本实用新型所述的光源组件采用导热材质直接制成底座，有效提高光源组件的整体散热性能，更好的将发光元件工作时产生的热量导出散发，保障发光元件能够长效稳定的处于适宜的温度状态，保障发光效率，延长使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的一种光源组件的整体结构示意图；

图2为图1所示光源组件的内部结构示意图；

图3为本实用新型的另一种光源组件的内部结构示意图；

图4为图3的底侧结构示意图；

图5为本实用新型的另一种光源组件的内部结构示意图；

图6为本实用新型的另一种光源组件的内部结构示意图。

图中：

底板1、热沉部11、封帽2、壳件21、透光板22、发光元件3、引线4、过渡环5、绝缘子6、次热沉7、反射件8、准直镜元件9、过渡层10。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开的一种光源组件，有效提高光源组件的散热性能，保障光源组件长效稳定的工作在适宜温度状态下，保障发光效率和使用寿命。

如图1和图2所示，一种光源组件，主要包括底板1、封帽2以及发光元件3，所述底板1采用导热材质制成，所述封帽2与底板1连接以围成封闭腔，所述发光元件3热传导连接在底板1上并位于封闭腔内，所述底板1上设置有贯穿底板1的引线4，所述发光元件3与引线4电连接，所述发光元件3直接通过底板1进行散热，有效提高散热效果，具体的，所述底板1采用的导热材质可以是铜、银、铜合金等，铜的导热系数为401W/m·K，传统采用的SPCC的钢制材料的导热系数为40W/m·K，导热系数极大提高，能有效的提高将发光元件3的热量向外导出的能力，并且底板的表面积大，能进一步的提升散热性能，保障发光元件能够长效稳定的处于适宜的温度状态，保障发光效率，延长使用寿命。

对于光源组件而言，引线贯穿底板时需要保持与底板绝缘，同时引线还需要与发光元件实现可靠的电连接，通常引线采用的是金属导线，金属导线通过玻璃绝缘子连接在底板上开设的贯穿孔中以实现绝缘连接，并且利用玻璃绝缘子保障连接处的密封性，确保发光元件能够稳定的工作在与外界隔绝的环境中，保障使用寿命。由于本实施例中底板1采用导热材质制成，以铜材质为例进行说明，铜的热膨胀系数与玻璃绝缘子的热膨胀系数相差较大，如果依然是将金属导线材质的引线4直接通过玻璃绝缘子连接在铜材质的底板1上贯穿孔中，容易由于热膨胀程度差异大而出现密封连接失效的状况，因此如图2所示，当所述引线4为金属导线时，所述底板1上的贯穿孔壁面内衬有过渡环5，所述引线4通过绝缘子6密封连接在过渡环5中，所述过渡环5的热膨胀系数介于所述绝缘子6的热膨胀系数与所述底板1的热膨胀系数之间，具体的，所述金属导线采用可伐合金制成，过渡环5采用可伐合金制成，可伐合金具有比较恒定的较低或中等程度热膨胀系数，与玻璃或陶瓷等材质的热膨胀系数相接近，可伐合金与玻璃材质的绝缘子能很好的匹配封接，避免由于热膨胀导致部件之间的密封连接失效，保障长效稳定的气密性，也就是过渡环5与绝缘子6之间能保障良好的连接气密性，绝缘子6与引线4之间也保障良好的连接气密性，从而确保发光元件3能够稳定的工作在与外界隔绝的环境中。除此之外，还可以是如图3和图4所示，所述引线4为陶瓷电路元件，所述陶瓷电路元件上的电路与发光元件3电连接，陶瓷电路元件还包括用于绝缘的陶瓷部分，引线4连接在底板1上的贯穿孔中时，引线4的陶瓷部分与底板1钎焊连接，连接稳定性好、气密性好，引线4上的电路再与发光元件3电连接，换言之，既利用陶瓷部分实现引线4与底板1的绝缘连接，也利用电路实现发光元件3与外部电连接，结构简单、易于实施，并且陶瓷基底具有良好的散热性能，能更好的提高散热效果，进一步的，所述陶瓷电路元件上在其电路上设置有镀金区域，利用镀金区域与发光元件3通过打线电连接，打线具体可以是金线、铝线、铜线等，镀金区域与打线能更好的键合连接，提高电连接的可靠性。

如图2所示，所述底板1上一体形成有凸起的热沉部11，所述发光元件3热传导贴靠连接在热沉部11上，利用热沉部11既保障良好的热传导以进行高效散热，同时也利用热沉部11对发光元件3的出光方向进行设置，能使发光元件3进行轴向发光，也就是能使发光元件3的光直接从封帽2的透光窗口出射，无需设置反射件，零部件更少，加工更加方便、成本低，具体的，封帽2包括壳件21和透光板22，所述壳件21整体呈筒状，所述壳件21一端与底板1密封连接，另一端由透光板22密封以形成透光窗口，发光元件3连接在热沉部11上时发光元件3的出光方向垂直于底板1表面并正对封帽2的透光窗口，从而发光元件3的光能够直接从封帽2的透光窗口出射。所述壳件21具体可采用钢材质，其与铜材质的热膨胀系数差异大，所述壳件21与底板1之间通过过渡层10间接连接，所述过渡层10的热膨胀系数介于所述壳件21的热膨胀系数与所述底板1的热膨胀系数之间，所述过渡层10具体可采用可伐合金，从而壳件21与过渡层10之间的热膨胀系数差异小，过渡层10与底板1之间的热膨胀系数差异小，减小热应力的影响，壳件21与过渡层10之间的密封连接、过渡层10与底板1之间的密封连接不易由于热膨胀而出现缝隙，保障气密性长效稳定，从而保障发光元件长效稳定工作，延长使用寿命。如图3所示，引线4为陶瓷电路元件时，陶瓷电路元件热传导贴靠连接在热沉部11上，陶瓷电路元件与底板1的接触区域大，能将陶瓷电路元件更好提高导出以向外散发，提高散热效果。

在一种实施方式中，如图5，底板1没有凸起的热沉部，而是在底板1的表面连接设置次热沉7，所述次热沉7上集成设置发光元件3和反射件8以形成预制模组，所述反射件8用于将发光元件3的光反射引导至封帽2的透光窗口出射，所述次热沉7热传导连接在底板1上，发光元件3、反射件8和次热沉先组装成预制模组，然后再将预制模组安装到底板1上，增加封装可靠性和效率，更具体的，次热沉7可采用陶瓷材质，次热沉7与底板1钎焊连接，连接稳定性好，导热效果好，在次热沉7与底板1连接完成的状态下，所述发光元件3的出光方向是平行于底板1的表面方向，然后通过反射件8将发光元件3的出光反射至封帽2的透光窗口出射。在此种实施方式中，发光元件3平行于底板1表面，为了方便打线，如图5所述，当所述引线4为金属导线时，所述引线4穿入封闭腔的部分呈弯折形，所述引线4的端部弯折至与底板1平行，所述引线4与发光元件3之间通过打线连接，结构简单，易于连接；除此之外，如图6所示，当所述引线4为陶瓷电路元件时，所述陶瓷电路元件穿入封闭腔的部分具有基本平行于底板1表面的端面，端面上具有金属化加工出的电路层以与发光元件3之间通过打线连接。

在一种实施方式中，如图5所示，所述底板1上还连接有准直镜元件9，所述准直镜元件9位于发光元件3的出射光路上并位于封闭腔内，具体的，准直镜元件9通过支架连接在底板1上，在本实施例中，发光元件3的出光方向平行于底板1表面，然后通过反射件8反射引导至封帽2的透光窗口，从而准直镜元件9位于反射件8的正上方，也就是准直镜元件9位于反射件8与封帽2的透光窗口之间，将准直镜元件9集成在封闭腔的内部，缩短光程，不易偏心，提高准直效果。在发光元件3的出光方向直接正对封帽2的透光窗口的方案中架装准直镜元件9时，则准直镜元件9位于发光元件3的正上方，也就是准直镜元件9位于发光元件3与封帽2的透光窗口之间，同样能有效缩短光程、提高准直效果。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种光源组件，其特征在于，包括底板（1）、封帽（2）以及发光元件（3），所述底板（1）采用导热材质制成，所述封帽（2）与底板（1）连接以围成封闭腔，所述发光元件（3）热传导连接在底板（1）上并位于封闭腔内，所述底板（1）上设置有贯穿底板（1）的引线（4），所述发光元件（3）与引线（4）电连接，所述引线（4）为金属导线，所述底板（1）上的贯穿孔壁面内衬有过渡环（5），所述引线（4）通过绝缘子（6）密封连接在过渡环（5）中，所述过渡环（5）的热膨胀系数介于所述绝缘子（6）的热膨胀系数与所述底板（1）的热膨胀系数之间；

或者，所述引线（4）为陶瓷电路元件，所述陶瓷电路元件上的电路与发光元件（3）电连接。

2.根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述金属导线采用可伐合金制成，过渡环（5）采用可伐合金制成。

3.根据权利要求1所述的光源组件，其特征在于，所述底板（1）上一体形成有凸起的热沉部（11），所述发光元件（3）和陶瓷电路元件热传导贴靠连接在热沉部（11）上。

4.根据权利要求1至3任一项所述的光源组件，其特征在于，还包括次热沉（7），所述次热沉（7）上集成设置发光元件（3）和用于将发光元件（3）的光反射引导至封帽（2）的透光窗口出射的反射件（8）以形成预制模组，所述次热沉（7）热传导连接在底板（1）上。

5.根据权利要求4所述的光源组件，其特征在于，所述引线（4）为金属导线时，所述引线（4）穿入封闭腔的部分呈弯折形。

6.根据权利要求5所述的光源组件，其特征在于，所述次热沉（7）与底板（1）钎焊连接。

7.根据权利要求1至3任一项所述的光源组件，其特征在于，所述底板（1）上还连接有准直镜元件（9），所述准直镜元件（9）位于发光元件（3）的出射光路上并位于封闭腔内。

8.根据权利要求1至3任一项所述的光源组件，其特征在于，所述封帽（2）包括壳件（21）和透光板（22），所述壳件（21）上开孔并由透光板（22）密封以形成透光窗口，所述壳件（21）与底板（1）之间通过过渡层（10）间接连接，所述过渡层（10）的热膨胀系数介于所述壳件（21）的热膨胀系数与所述底板（1）的热膨胀系数之间。

9.根据权利要求1至3任一项所述的光源组件，其特征在于，所述底板（1）采用铜制成。