一种光源装置的制作方法

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1.本实用新型涉及光源技术领域，特别是涉及一种光源装置。

背景技术：

2.目前，照明领域的两大方向，为发光二极管照明和激光荧光照明。
3.相对比发光二极管的照明，激光荧光照明具有亮度高和距离远的优点，但也同样具有成本高的缺点。现有的激光荧光照明技术采用的是同轴封装方案或者氮化铝+铜底座的方案，这两种方案的结构均较为复杂，生产成本高。而且，现有的光源装置的内部的光聚合度依然较低，光斑较大。

技术实现要素：

4.本技术主要解决的技术问题是提供一种光源装置，解决了光源装置结构复杂、生产成本高以及提高出射照明光的中心亮度并增加温均匀性。
5.为解决上述问题，本技术提供了一种光源装置，光源装置包括：具有电绝缘性和导热性的底座，底座的第一表面上设置有焊盘，且在第一表面的边缘形成有围坝；发光芯片，设置于焊盘上，用于出射具有发散角的第一光束；光指引元件，用于改变第一光束的行进方向，并将第一光束改变为以会聚光束出射至盖体；具有透光性的盖体，与围坝连接，并配合底座形成容置发光芯片以及光指引元件的容置空间。
6.其中，光指引元件包括设置在底座的第一表面上的半球面透镜。
7.其中，光源装置还包括波长转换元件，用于将至少部分第一光束转换为波长范围不同的第二光束，波长转换元件设置在盖体的外侧面、内侧面、内部的至少之一处。
8.其中，半球面透镜的平面部分与陶瓷底座的表面呈45度设置，半球面透镜的球面部分朝向发光芯片处设置。
9.其中，底座的第一表面上还设置有第一导电层，底座对应第一导电层的位置设置有导电通孔，底座与第一表面相对的第二表面形成有第二导电层，第二导电层与第一导电层通过导电通孔电性连接，发光芯片的接线端子与第一导电层连接。
10.其中，第一导电层设置有两条，分别间隔设置于焊盘的两侧，第二导电层同样设置有两条，与第一导电层对应。
11.其中，底座的第二表面上还设置有散热层，与第二金属层间隔设置，且位于两个第二金属层之间，与焊盘对应设置。
12.其中，盖体与围坝连接的一侧表面上形成有密封焊接层，密封焊接层与围坝相连，并密封围坝与盖体之间的缝隙。
13.其中，盖体的至少一侧表面上设置有导热层，导热层位于盖体不通过第一光束的区域。
14.其中，光源装置还包括设置在盖体与半球面透镜之间的扩散片。
15.本技术的有益效果是：通过使用具有电绝缘性和导热性的底座、围坝以及盖体产
生的容置空间，来对发光芯片进行封装，降低了生产成本，并且简化了结构；另外还通过光指引元件来进行聚光，使得盖体上的光斑面积减小，提高出射照明光的中心亮度并增加温均匀性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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。
17.图1为本技术光源装置一实施例的立体结构示意图；
18.图2为图1中光源装置的截面结构示意图；
19.图3为图1中光源装置的底座的第一表面的结构示意图；
20.图4为图1中光源装置的底座的第二表面的结构示意图；
21.图5为图1中光源装置的盖体的截面结构示意图。
具体实施方式
22.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
23.在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
24.应当理解，本文中使用的术语“和/或”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，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
25.应当理解，本文中使用的术语“包括”、“包含”或者其他任何变化意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
26.需要说明，若本技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
27.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的每一个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
28.本技术提供一种光源装置，具体请参阅图1与图2，图1为本技术光源装置一实施例的结构示意图；图2为图1中光源装置的截面结构示意图。如图1与图2所示，光源装置包括底座11、发光芯片12、光指引元件13以及盖体141。
29.请参阅图3，图3为图1中光源装置的底座的第一表面的结构示意图。底座11为具有电绝缘性和导热性的底座11，其第一表面上设置有焊盘111以及第一金属层113，且在第一表面的边缘形成有围坝112。第一金属层113整体为长条形，也可根据实际情况进行修改，比如部分宽度较大，或边缘设置为弧形等，此处并不进行限定。同理，焊盘111的形状也可以根据需求来划定，并非限定为正方形，也可以是长方形、圆形、椭圆形等。优选的，底座11为陶瓷底座；而在其他实施例中，也可以采用树脂底座等其他具有电绝缘性和导热性的底座。底座11对应第一金属层113的位置设置有导电通孔114，导电通孔114可以是先在底座11上钻通孔，再在通孔中进行电镀或填铜的方式形成。请参阅图4，图4为图1中光源装置的底座的第二表面的结构示意图。底座11与第一表面相对的第二表面形成有第二金属层115，第二金属层115设置于导电通孔114处，以通过导电通孔114与第一金属层113电连接。发光芯片12设置于焊盘111上，发光芯片12的引脚与第一金属层113连接，并通过导电通孔114完成发光芯片12与第二金属层115的电连接。发光芯片12用于出射具有发散角的第一光束。从而，发光芯片12可以通过第二金属层115连接到外部的电源。焊盘111为一金属层，其与第一金属层113之间无连接，并且由于底座11为绝缘体，因此焊盘111与其他结构之间无电连接关系。发光芯片12优选焊接在焊盘111上。发光芯片12具有两组引脚，因此为了对应发光芯片12的两组引脚，第一金属层113设置有两条，分别间隔设置于焊盘111的两侧，第二金属层115同样设置有两条，与第一金属层113对应。为了增强发光芯片12的散热效果，底座11的第二表面上还设置有散热金属层116。散热金属层116与第二金属层115间隔设置，且位于两个第二金属层115之间，与焊盘111对应设置。由于散热金属层116与焊盘111对应设置，即散热金属层116是与发光芯片12的位置所对应，发光芯片12产生的热通过底座11传输至散热金属层116，通过散热金属层116来进一步加快散热。底座11的材质可以是氮化铝陶瓷片，在其上打通孔时可以使用激光打孔的方式。
30.围坝112为金属围坝或其他散热性能良好的围坝，优选为铜围坝，铜围坝由在底座11的第一表面电镀形成。围坝112可以与底座11的形状相同，沿底座11的边缘延伸，也可以根据需求来调整其远离底座11的一侧的开口的形状，例如围坝112远离底座11的一侧的开口为圆形、椭圆形、矩形、三角形或其他的多边形。可以通过此种方式来调整光源装置的出光面的形状。另外，为了增强光效，还可在围坝112的内侧表面上设置发光层，具体可以涂布反光涂层或者铺设反光膜。另外，当围坝112是铜围坝时，可以在底座11的第一表面的边缘上电镀形成，这样围坝112与底座11可以视为一体结构，其之间不会形成间隙，不需要再进行密封处理。另外，为了围坝112的表面平整，还可以在其形成后进行研磨处理。铜围坝的表面还可以镀上镍或金，或者镍、钯金、金等金属化膜。这样既可以增加围坝112的焊接性，又能保护铜块不被氧化。并且，在底座11的生产过程当中，可以一整板进行处理，而非单个制造，相互之间间隔固定的距离，这样有利于后面工艺中的贴装处理，降低生产难度。
31.光指引元件13设置于底座11的第一表面上，与发光芯片12对应设置，用于改变第一光束的行进方向，并将第一光束改变为以会聚光束出射至盖体141。在本实施例中，光指引元件13包括设置在底座的第一表面上的半球面透镜；在其他实施例中，光指引元件13还
可以包括凹面镜、折射镜，或者反射镜与汇聚透镜的组合等。其中，光指引元件13的平面部分与底座11的表面呈45度设置，光指引元件13的球面部分朝向发光芯片12处设置。此种设置是利用光指引元件13的球面进行收光，平面进行全反射，从而对发光芯片12发出来的光进行汇聚和偏转。如图所示，发光芯片12发出的第一光束第一次入射到光指引元件13的球面部分，然后缩小其发散角，到达半球面透镜的平面，并在平面部分反射到其球面区域，球面区将光束汇聚，然后出射到盖体141的小部分区域，从而将第一光束改变为以会聚光束出射至盖体141。因此，就会在盖体141的表面上形成一个范围较小的光斑，为光源装置的主要发光点。并且，盖体141的主要发热点即为光斑位置，缩小了光斑的范围，即减小了发热范围。
32.请参阅图5，图5为图1中光源装置的盖体的截面结构示意图。盖体141为具有透光性的盖体141，其与围坝112连接，并配合底座11形成容置发光芯片12以及光指引元件13的容置空间。需要注意的是，盖体141与围坝112需要进行气密封装，以使容置空间为一密闭空间。在本实施例中，光源装置还包括波长转换元件142，用于将至少部分第一光束转换为波长范围不同的第二光束。在一些示例中，盖体141为蓝宝石片，波长转换元件142为荧光层。蓝宝石片是一种透光且散热效果良好的物质，能够很好的进行透光以及散热。波长转换元件142可以烧结在盖体141远离发光芯片12的一侧表面上。在另外一些示例中，盖体141可以为透光或不透光的材质，并在盖体141上设置透光区域，所述透光区域例如为在盖体141上开设的通光孔或者将盖体141的透光区域设置为具有透光性的结构，例如蓝宝石片，当然，所述通光孔内例如也可以设置例如蓝宝石片的透光性结构，在这些示例中，波长转换元件142设置在盖体141的透光区域处，具体例如设置在盖体141的入光区域面向容置空间的一侧、背对容置空间的一侧、透光区域的内部中的至少一处。在其他实施例中，波长转换元件可以为其他元件，设置在盖体141的外侧面、内侧面、内部的至少之一处。其中，盖体141与围坝112连接的一侧表面上形成有密封焊接层143，密封焊接层143与围坝112相连，并密封围坝112与盖体141之间的缝隙。因为盖体141直接连接围坝112的话不易连接与密封，而通过在盖体141上先行电镀密封焊接层143，则可以很好的与围坝112进行连接以及密封，其可以通过焊接、粘贴等方式进行连接。为了增强散热效果，盖体141远离发光芯片12的一侧表面上设置有导热层，导热层位于盖体141不通过第一光束的区域。也就是说，盖体141可以包括发光区与非发光区，导热层设置于非发光区。其中，发光区即可为上文中的光斑区域，或者是光斑区域以及其周围的亮度较高的区域；非发光区即可为围坝112所对应的区域，或者围坝112所对应的区域及其周围的亮度较低的区域。此种结构，可以使得盖体141的外侧表面也能够进行散热，增强了光源装置的散热效果。
33.在其他实施例中，盖体141还可以替换为其他的透射型镜片，波长转换元件142可以是荧光粉，也可替换为其他光致发光的材料。另外，若需要的蓝光光源，则可以省略波长转换元件142的设置，直接使用蓝宝石片的盖体141。
34.在其他实施例中，盖体141朝向或远离发光芯片12的表面上还可以设置有扩散片。当扩散片设置于盖体141远离发光芯片12的表面上时，能够使得经过盖体141的光能够得到更好的扩散，从而形成更好的照明效果。优选的，扩散片设置在盖体141与半球面透镜之间，能够控制入射到盖体141的光斑形状和功率密度，从而调整盖体141的发热情况。扩散片可以为片状，也可以为半球状或扇形凸起，还可以设置为阵列排布的多个凸起结构。在一些实
施例中，扩散片位于光指引元件13和波长转换元件142之间的光路上，经过光指引元件13出射的第一光束被改变为会聚光束，并且该会聚光束的焦点例如位于波长转换元件142上，波长转换元件142可以为荧光粉片、荧光玻璃等具有荧光材料的结构，当第一光束聚焦在波长转换元件142上，容易产生局部的热量积累，引起波长转换元件142的劣化，为此，在光指引元件13与波长转换元件142之间的光路上增加扩散片，以适当增加入射到波长转换元件142上的第一光束的光斑的大小，从而降低第一光束的光功率密度，降低波长转换元件142的局部热量积累。
35.在优选实施例中，发光芯片12为波长为450nm的蓝光激光器芯片。将激光器芯片使用焊锡或者纳米银胶粘贴到底座11内部，便于快速地将激光器芯片产生的热量导走，避免影响激光器芯片的光电转化效率。如果使用纳米银胶，则可以用到自动化的贴片机来进行整板粘贴，可以大大的提高生产效率。同样的，光指引元件13的固定方式可以是胶水，也可以是纳米银胶，从而可以使用贴片机进行整版操作，提高生产效率。
36.在使用时，外部电源的正负极分别连接两个第二金属层115，并通过导电通孔114、第一金属层113来为发光芯片12进行供电。发光芯片12发光后，部分光直接射入盖体141，部分光经过光指引元件13的汇聚后射入盖体141的一小区域。盖体141将光线转为蓝光，再经由其表面的波长转换元件142将蓝光转换为白光或其他颜的光。发光芯片12的热量通过底座11传走，波长转换元件142在吸收蓝光时产生的热量，通过盖体141传导至围坝112，并通过围坝112散热。由于围坝112直接设置于底座11上，因此其与底座11之间为密封结构，而仅需要对盖体14与围坝112进行密封即可。因此，本技术的光源装置的结构简单，在封装时也仅需要对盖体141与围坝112进行密封，并且底座11成本低廉，因此能够降低生产流程与成本。光指引元件13一方面朝向水平方向出射的第一光束的行进方向改变为朝向上方，并通过具有透光性的盖体142出射，以实现对容置空间内的水平和竖直空间的合理利用，减小了整体的体积，光指引元件13另一方面将原本出射的具有发散角的第一光束改变为以会聚光束的形式入射到波长转换元件142上，从而将入射到波长转换元件142上的第一光束集中在小尺寸的光斑范围内，以提高经过转换后出射的第二光束的中心亮度，增加温均匀性。
37.本技术的有益效果是：通过使用陶瓷底座、围坝以及盖体产生的容置空间，来对发光芯片进行封装，降低了生产成本，并且简化了结构；另外还通过半球面透镜来进行光行进方向的改变并进行聚光，合理利用空间，提高照明光的中心亮度并增加温均匀性。
38.以上仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种光源装置，其特征在于，所述光源装置包括：具有电绝缘性和导热性的底座，所述底座的第一表面上设置有焊盘，且在所述第一表面的边缘形成有围坝；发光芯片，设置于所述焊盘上，用于出射具有发散角的第一光束；光指引元件，用于改变所述第一光束的行进方向，并将所述第一光束改变为以会聚光束出射至盖体；具有透光性的盖体，与所述围坝连接，并配合所述底座形成容置所述发光芯片以及所述光指引元件的容置空间。2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光指引元件包括设置在所述底座的第一表面上的半球面透镜。3.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述光源装置还包括波长转换元件，用于将至少部分所述第一光束转换为波长范围不同的第二光束，所述波长转换元件设置在所述盖体的外侧面、内侧面、内部的至少之一处。4.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于，所述半球面透镜的平面部分与所述底座的表面呈45度设置，所述半球面透镜的球面部分朝向所述发光芯片处设置。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的光源装置，其特征在于，所述底座的所述第一表面上还设置有第一导电层，所述底座对应所述第一导电层的位置设置有导电通孔，所述底座与所述第一表面相对的第二表面形成有第二导电层，所述第二导电层与所述第一导电层通过所述导电通孔电性连接，所述发光芯片的接线端子与所述第一导电层连接。6.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于，所述第一导电层设置有两条，分别间隔设置于所述焊盘的两侧，所述第二导电层同样设置有两条，与所述第一导电层对应。7.根据权利要求6所述的光源装置，其特征在于，所述底座的所述第二表面上还设置有散热金属层以及第二金属层，与所述第二金属层间隔设置，且位于两个所述第二金属层之间，与所述焊盘对应设置。8.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述盖体与所述围坝连接的一侧表面上形成有密封焊接层，所述密封焊接层与所述围坝相连，并密封所述围坝与所述盖体之间的缝隙。9.根据权利要求8所述的光源装置，其特征在于，所述盖体的至少一侧表面上设置有导热层，所述导热层位于所述盖体不通过所述第一光束的区域。10.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于，所述光源装置还包括设置在所述盖体与所述半球面透镜之间的扩散片。

技术总结

本申请公开了一种光源装置，其中，光源装置包括：具有电绝缘性和导热性的底座，底座的第一表面上设置有焊盘，且在第一表面的边缘形成有围坝；发光芯片，设置于焊盘上，用于出射具有发散角的第一光束；光指引元件，用于改变第一光束的行进方向，并将第一光束改变为以会聚光束出射至盖体；具有透光性的盖体，与围坝连接，并配合底座形成容置发光芯片以及光指引元件的容置空间。本申请的有益效果是：通过使用底座、围坝以及盖体产生的容置空间，来对发光芯片进行封装，降低了生产成本，并且简化了结构；另外还通过光指引元件来进行聚光，使得盖体上的光斑面积减小，提高出射照明光的中心亮度并增加温均匀性。度并增加温均匀性。度并增加温均匀性。