一种激光器植物照明灯及其制备方法与流程

文档序号:14913726发布日期:2018-07-11 00:06阅读:155来源:国知局

本发明涉及一种激光器植物照明灯及其制备方法,属于植物照明灯具的技术领域。



背景技术:

光是植物生长发育的基本因素之一。光质对植物的生长、形态建成、光合作用、物质代谢以及基因表达均有调控作用。作为第四代新型照明光源,LED 照明具有节能环保、安全可靠、体积小、重量轻、易于分散或组合控制等许多不同于其他电光源的重要特点。伴随着植物工厂的爆发式增长,植物照明的市场也会进一步的扩大,而导致植物工厂数量增加的主要原因如下:一、中国城市人口急剧增加,农民数量不断减少,而植物工厂大幅度提高生产能力,在这样的情形下植物工厂将会爆发式增长;二、人们生活品质不断的提升,对反季节蔬菜瓜果的需求量不断的增大,而植物工厂一年四季都可以生产各种蔬菜瓜果;三、温室效应导致自然灾害频繁发生,植物工厂可以在很大程度上减少自然灾害造成的损失。



技术实现要素:

针对上述的技术不足,本发明提供一种激光器植物照明灯,该照明灯以贴片封装的形式封装在电路板上,在照明灯上方加一匀光片,最终制作出光波长统一的激光器灯源。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种激光器植物照明灯,包括电路板、在所述电路板上封装有半导体激光器管芯、在所述半导体激光器管芯上方罩有一与所述电路板形状相适应的匀光片;所述半导体激光器管芯是边发射型激光器,所述半导体激光器通过 L 形热沉与所述的电路板电连接,所述的 L 形热沉,包括 L 形的负极层、L 形的绝缘层和 L 形的正极层,在所述的 L 形的负极层的内表面设置有 L 形凹槽,所述的 L 形的正极层嵌入设置在所述的 L 形凹槽内,所述 L 形的负极层和 L 形的正极层之间设置有 L 形的绝缘层;所述半导体激光器管芯安装在所述 L 形的负极层内表面且无 L 形凹槽的部位

根据本发明优选的,所述 L 形的负极层的材质为金属、复合金属或单晶硅。所述的复合金属是指两种及以上不同种类的金属用物理方法合成具有多相结构的金属材料或者是两种及以上金属成分按比例调和所形成金属材料。

据本发明优选的,所述 L 形的正极层的材质为金属、复合金属或单晶硅。

根据本发明优选的,所述 L 形的绝缘层的材质为玻璃纤维、陶瓷、氧化铝、氧化锆、二氧化硅、氮化硅、硅脂或绝缘导热胶。

所述的硅脂为 DX-9041 导热硅脂,俗名又叫散热膏 , 是以特种硅油做基础油, 新型金属氧化物做填料 , 配以多种功能添加剂, 经特定的工艺加工而成的膏状物。颜色因材料不同而具有不同的外观。其具有良好的导热、耐温、绝缘性能,是耐热器件理想的介质材料,而且性能稳定,在使用中不会产生腐蚀气体,不会对所接触的金属产生影响。

所述绝缘导热胶是一类单组份室温硫化的硅酮胶粘剂,具有使用方便、粘接强度高、固化后呈弹性体、抗冲击、震动等特点,同时固化物还具有良好的导热、散热功能及优异的耐高低温性能和电气性能。

一种激光器植物照明灯的制备方法,包括步骤如下:

(1)将 L 形热沉的 L 形负极层的水平面利用印刷电路板粘合剂封装在电路板的负极上;

(2)在激光器芯片的 P 电极上进行金丝键合至 L 形正极层的垂直面;

(3)在 L 形正极层的水平面进行金丝键合,将金丝键合至电路板的正极上;

(4)将多个半导体激光器管芯分别通过步骤(1)-(3)封装在上述的电路板上,形成点光源、面光源或者线光源,对所述的电路板做好电性连接;

(5)在所述半导体激光器管芯上方罩有一与所述电路板形状相适应的匀光片。在组装好的电路板外部加一匀光片,使光斑均匀,扩大发射角度,适于植物培育照明。

本发明的优点在于:

本发明针对现有技术难题克服激光器封装形式的制约,提供一种激光器植物照明灯,可以提供植物所需波长的光线,波长范围覆盖 400-700nm,具有光谱性好、功率高、响应时间短、体积小、高可靠性、强耐用性、低成本、寿命长、环保节能等显著特征。

本发明制作的激光器植物照明灯,光源波长窄,通过选择不同的电路板控制激光器管芯偕同开关,满足不同植物生长所需波长的光。利用本发明用于改良植物品种的实验中时,可对植物进行单一波长的光线照射即可。

附图说明

图 1 是本发明实施例 1 的结构示意图。

图 2 是本发明所述边发射型激光器与 L 形热沉的连接结构示意图。

在图 1- 图 2 中,1、L 形的负极层;1-1、L 形负极层的垂直面;1-2、L 形负极层的水平面;2、L 形绝缘层;3、L 形的正极层;3-1、L 形正极层的垂直面;3-2、L 形正极层的水平面;4、激光器芯片 P 电极与 L 形正极层的垂直面之间的键合金丝;5、L 形正极层的水平面与光电电路的正极之间的键合金丝;6、边发射型半导体激光器管芯;6-1、半导体激光器管芯的 P 电极;7、电路板;8、L 形热沉;9、匀光片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1,本发明提供一种技术方案:一种激光器植物照明灯,包括电路板 7、在所述电路板 7 上封装有半导体激光器管芯、在所述半导体激光器管芯上方罩有一与所述电路板 7 形状相适应的匀光片 9 ;所述半导体激光器管芯是边发射型激光器6,所述半导体激光器通过L 形热沉8 与所述的电路板7 电连接,所述的 L 形热沉 8,包括 L 形的负极层 1、L 形的绝缘层 2 和 L 形的正极层 3,在所述的 L 形的负极层 1 的内表面设置有 L 形凹槽,所述的 L 形的正极 3 层嵌入设置在所述的 L 形凹槽内,所述 L 形的负极层 1 和 L 形的正极层 3 之间设置有 L 形的绝缘层 2 ;所述半导体激光器管芯安装在所述 L 形的负极层 3 内表面且无 L 形凹槽的部位。

所述 L 形的负极层 1 的材质为铜。

所述 L 形的正极层 3 的材质为铜。

所述 L 形的绝缘层 2 的材质为玻璃纤维。

实施例 2,如实施例 1 所述的一种激光器植物照明灯,其区别在于,所述 L 形的负极层 1 的材质为单晶硅。所述 L 形的正极层 3 的材质为单晶硅。

所述 L 形的绝缘层 2 的材质为硅脂。所述的硅脂为 DX-9041 导热硅脂,俗名又叫散热膏,其具有良好的导热、耐温、绝缘性能,是耐热器件理想的介质材料,而且性能稳定,在使用中不会产生腐蚀气体,不会对所接触的金属产生影响。

实施例 3、如实施例1 所述的一种激光器植物照明灯,其区别在于,所述L 形的绝缘层的材质为绝缘导热胶,所述绝缘导热胶是一类单组份室温硫化的硅酮胶粘剂,具有使用方便、粘接强度高、固化后呈弹性体、抗冲击、震动等特点,同时固化物还具有良好的导热、散热功能及优异的耐高低温性能和电气性能。

实施例 4、一种激光器植物照明灯的制备方法,包括步骤如下:

(1)将 L 形热沉 8 的 L 形负极层的水平面 1-2 利用印刷电路板粘合剂封装在电路板 7 的负极上;

(2)在激光器芯片的 P 电极 6-1 上进行金丝 4 键合至 L 形正极层的垂直面 3-1 ;

(3)在 L 形正极层的水平面 3-2 进行金丝键合,将金丝 5 键合至电路板 7 的正极上;

(4)将多个半导体激光器管芯分别通过步骤(1)-(3)封装在上述的电路板 7 上,形成点光源、面光源或者线光源,对所述的电路板 7 做好电性连接;

(5)在所述半导体激光器管芯上方罩有一与所述电路板 7 形状相适应的匀光片9。

在组装好的电路板 7 外部加一匀光片 9,使光斑均匀,扩大发射角度,适于植物培育照明

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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