一种激光二极管光源安装结构的制作方法

1.本实用新型涉及激光二极管安装技术领域，尤其涉及一种激光二极管光源安装结构。


背景技术：

2.由于激光二极管瞬态高发热的缘故，当激光二极管开始工作或输入突然增大时，会产生瞬间高温。激光二极管为热敏感器件，高温会造成光输出效率降低。为了保证激光二极管的稳定、高效出光，需要设置相应的散热结构，及时将激光二极管工作产生高温导出。
3.这就导致采用激光二极管的光源在安装激光二极管时，要将激光二极管安装于散热基座上，金属由于具有良好的导热性能，散热基座优先考虑采用金属材质，为了尽量增大金属导热基座与激光二极管的接触面积，需要尽量减小金属导热基座的引脚穿孔(用于供激光二极管的引脚穿过以连接电路板)的孔径，但这就存在激光二极管的引脚易接触金属导热基座造成短路的风险。
4.另一方面，激光二极管光源通常具有相当多数量的激光二极管，为了提升激光二极管的安装效率，降低安装难度，又需要将金属导热基座及其他组件上的引脚穿孔尽可能的设计为大孔径。
5.因而，如何平衡安装难度和性能稳定性之间，成为需要解决的技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型实施例提供一种激光二极管光源安装结构，用以在降低安装难度的同时，保证激光二极管性能稳定性。
7.为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种激光二极管光源安装结构，包括多个激光二极管、以及依次堆叠设置的金属导热板、安装基板和电路板，金属导热板上设置有多个供各激光二极管的引脚穿过的第一安装孔，安装基板上设置有多个供各激光二极管的引脚穿过的第二安装孔，电路板上设置有多个供各激光二极管的引脚穿过的第三安装孔，激光二极管均位于金属导热板一侧，激光二极管的引脚依次穿过第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔，并与电路板焊接连接，所述的第二安装孔的孔径小于第一安装孔的孔径。
8.本实用新型通过将第二安装孔的孔径设置为小于第一安装孔的孔径，从而通过第二安装孔限制了激光二极管的引脚在径向上的位置，使得激光二极管的引脚不会接触到第一安装孔的侧壁，从根本上杜绝了引脚因接触金属导热板而造成短路的可能。在没有增大安装难度的前提下，保证了结构和性能的稳定性。
9.优选的，激光二极管的引脚与第二安装孔的侧壁相贴合，即第二安装孔的孔径等于或小于激光二极管的三个引脚的外接圆的直径，以尽量减小第二安装孔的孔径，提升对激光二极管的引脚的限制性的同时，能够允许第一安装孔的孔径尽可能小，从而增大激光二极管与金属导热板的接触面积，提升导热效率。
10.另一方面，为了提升激光二极管的引脚与电路板的焊接稳固性，第三安装孔的孔径应等于或小于第二安装孔的孔径，这是因为若第三安装孔的孔径大于激光二极管的三个引脚的外接圆的直径，引脚与电路板焊接后，引脚就会有一个向中心收紧的回复力，而导致焊接结构不稳定，易脱焊。但是若第三安装孔等于或小于第二安装孔的孔径，就会造成激光二极管的引脚不易安装的问题，激光二极管的引脚穿过小孔径的第二安装孔时，难度较低，但在此之后再继续穿过小孔径的第三安装孔，难度就会显著增加。
11.因而，为了解决安装难度与焊接结构稳固性的矛盾，优选的，所述的第三安装孔的孔径大于第二安装孔，且第三安装孔的侧壁上设置有与激光二极管的引脚一一对应设置的凹槽。通过设置凹槽，能够增大引脚与第三安装孔的接触面积，进一步的，也就是增大了引脚与电路板之间的焊接面积，从而提升了焊接部的稳固性，使得焊接部的稳固性能够不受引脚向中心收紧的回复力的影响，同时还降低了安装难度，使得激光二极管在安装时，只需要穿过一个小孔径的第二安装孔即可，第一安装孔和第三安装孔均不会对激光二极管的安装造成阻碍，从而提升装配效率。
12.进一步的，为了提升焊接部的稳固性，各凹槽内均设置有焊盘，焊盘与电路板上的对应导电线路电性连接。通过设置焊盘进一步增大了激光二极管的引脚的焊接面积，从而提升焊接稳固性。
13.优选的，所述的激光二极管与金属导热板之间设置有导热垫片。由于金属导热板为导电结构，故为了避免短路，激光二极管与金属导热板的接触面积较小，通过设置导热垫片，能够增大激光二极管与导热垫片的接触面积，也就是增大了与散热结构的接触面积，提高了热传导效率。
14.所述的导热垫片可选用市售的导热垫片产品，并且，可以根据二极管出光的类型和构造的不同，选用绝缘导热垫片或非绝缘导热垫片。但由于含硅导热垫片受热会导致硅元素挥发，挥发的硅元素会沉积到激光二极管的表面影响激光二极管出光，故优选的，所述的导热垫片为无硅导热垫片。
15.本实用新型实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：
16.本实用新型通过将第二安装孔的孔径设置为小于第一安装孔的孔径，从而通过第二安装孔限制了激光二极管的引脚在径向上的位置，使得激光二极管的引脚不会接触到第一安装孔的侧壁，从根本上杜绝了引脚因接触金属导热板而造成短路的可能。在没有增大安装难度的前提下，保证了结构和性能的稳定性。
17.第三安装孔的侧壁上设置有与激光二极管的引脚一一对应设置的凹槽。通过设置凹槽，能够增大引脚与第三安装孔的接触面积，进一步的，也就是增大了引脚与电路板之间的焊接面积，从而提升了焊接部的稳固性，使得焊接部的稳固性能够不受引脚向中心收紧的回复力的影响，同时还降低了安装难度，使得激光二极管在安装时，只需要穿过一个小孔径的第二安装孔即可，第一安装孔和第三安装孔均不会对激光二极管的安装造成阻碍，从而提升装配效率。
附图说明
18.图1为本实用新型的结构视图；
19.图2为本实用新型的剖视结构视图；
20.图3为本实用新型的另一视角的结构视图；
21.图4为本实用新型第三安装孔及凹槽的结构示意图。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，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作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。
23.本实用新型实施例提供一种激光二极管光源安装结构，用以在降低安装难度的同时，保证激光二极管性能稳定性。
24.如图1-图3所示，本实用新型实施例提供了一种激光二极管光源安装结构，包括多个激光二极管1、以及依次堆叠设置的金属导热板2、安装基板3和电路板4，金属导热板2上设置有多个供各激光二极管1的引脚穿过的第一安装孔5，安装基板3上设置有多个供各激光二极管1的引脚穿过的第二安装孔6，电路板4上设置有多个供各激光二极管1的引脚穿过的第三安装孔7，激光二极管1均位于金属导热板2一侧，激光二极管1的引脚依次穿过第一安装孔5、第二安装孔6和第三安装孔7，并与电路板4焊接连接，所述的第二安装孔6的孔径小于第一安装孔5的孔径。
25.本实用新型通过将第二安装孔6的孔径设置为小于第一安装孔5的孔径，从而通过第二安装孔6限制了激光二极管1的引脚在径向上的位置，使得激光二极管1的引脚不会接触到第一安装孔5的侧壁，从根本上杜绝了引脚因接触金属导热板2而造成短路的可能。在没有增大安装难度的前提下，保证了结构和性能的稳定性。
26.优选的，激光二极管1的引脚与第二安装孔6的侧壁相贴合，即第二安装孔6的孔径等于或小于激光二极管1的三个引脚的外接圆的直径，以尽量减小第二安装孔6的孔径，提升对激光二极管1的引脚的限制性的同时，能够允许第一安装孔5的孔径尽可能小，从而增大激光二极管1与金属导热板2的接触面积，提升导热效率。
27.另一方面，为了提升激光二极管1的引脚与电路板4的焊接稳固性，第三安装孔7的孔径应等于或小于第二安装孔6的孔径，这是因为若第三安装孔7的孔径大于激光二极管1的三个引脚的外接圆的直径，引脚与电路板4焊接后，引脚就会有一个向中心收紧的回复力，而导致焊接结构不稳定，易脱焊。但是若第三安装孔7等于或小于第二安装孔6的孔径，就会造成激光二极管1的引脚不易安装的问题，激光二极管1的引脚穿过小孔径的第二安装孔6时，难度较低，但在此之后再继续穿过小孔径的第三安装孔7，难度就会显著增加。
28.因而，为了解决安装难度与焊接结构稳固性的矛盾，优选的，如图2、图3、图4所示，所述的第三安装孔7的孔径大于第二安装孔6，且第三安装孔7的侧壁上设置有与激光二极管1的引脚一一对应设置的凹槽8。通过设置凹槽8，能够增大引脚与第三安装孔7的接触面积，进一步的，也就是增大了引脚与电路板4之间的焊接面积，从而提升了焊接部的稳固性，使得焊接部的稳固性能够不受引脚向中心收紧的回复力的影响，同时还降低了安装难度。使得激光二极管1在安装时，只需要穿过一个小孔径的第二安装孔6即可，第一安装孔5和第三安装孔7均不会对激光二极管1的安装造成阻碍，从而提升装配效率。
29.进一步的，为了提升焊接部的稳固性，各凹槽8内均设置有焊盘，焊盘与电路板上的对应导电线路电性连接。通过设置焊盘进一步增大了激光二极管1的引脚的焊接面积，从而提升焊接稳固性。
30.优选的，所述的激光二极管1与金属导热板2之间设置有导热垫片9。由于金属导热板2为导电结构，故为了避免短路，激光二极管1与金属导热板2的接触面积较小，通过设置导热垫片9，能够增大激光二极管1与导热垫片9的接触面积，也就是增大了与散热结构的接触面积，提高了热传导效率。
31.所述的导热垫片可选用市售的导热垫片产品，并且，可以根据二极管出光的类型和构造的不同，选用绝缘导热垫片或非绝缘导热垫片。但由于含硅导热垫片受热会导致硅元素挥发，挥发的硅元素会沉积到激光二极管的表面影响激光二极管出光，故优选的，所述的导热垫片9为无硅导热垫片。
32.应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”或“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。
33.本实用新型实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：
34.本实用新型通过将第二安装孔6的孔径设置为小于第一安装孔5的孔径，从而通过第二安装孔6限制了激光二极管1的引脚在径向上的位置，使得激光二极管1的引脚不会接触到第一安装孔5的侧壁，从根本上杜绝了引脚因接触金属导热板2而造成短路的可能。在没有增大安装难度的前提下，保证了结构和性能的稳定性。
35.第三安装孔7的侧壁上设置有与激光二极管1的引脚一一对应设置的凹槽8。通过设置凹槽8，能够增大引脚与第三安装孔7的接触面积，进一步的，也就是增大了引脚与电路板4之间的焊接面积，从而提升了焊接部的稳固性，使得焊接部的稳固性能够不受引脚向中心收紧的回复力的影响，同时还降低了安装难度，使得激光二极管1在安装时，只需要穿过一个小孔径的第二安装孔6即可，第一安装孔5和第三安装孔7均不会对激光二极管1的安装造成阻碍，从而提升装配效率。
36.本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征，均可以以任何方式组合。
37.本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
38.本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

技术特征：
1.一种激光二极管光源安装结构，其特征在于，包括多个激光二极管、以及依次堆叠设置的金属导热板、安装基板和电路板，金属导热板上设置有多个供各激光二极管的引脚穿过的第一安装孔，安装基板上设置有多个供各激光二极管的引脚穿过的第二安装孔，电路板上设置有多个供各激光二极管的引脚穿过的第三安装孔，激光二极管均位于金属导热板一侧，激光二极管的引脚依次穿过第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔，并与电路板焊接连接，所述的第二安装孔的孔径小于第一安装孔的孔径。2.如权利要求1所述的一种激光二极管光源安装结构，其特征在于，激光二极管的引脚与第二安装孔的侧壁相贴合。3.如权利要求1所述的一种激光二极管光源安装结构，其特征在于，第二安装孔的孔径等于或小于激光二极管的三个引脚的外接圆的直径。4.如权利要求2或3所述的一种激光二极管光源安装结构，其特征在于，所述的第三安装孔的孔径大于第二安装孔，且第三安装孔的侧壁上设置有与激光二极管的引脚一一对应设置的凹槽。5.如权利要求4所述的一种激光二极管光源安装结构，其特征在于，各凹槽内均设置有焊盘，焊盘与电路板上的对应导电线路电性连接。6.如权利要求1所述的一种激光二极管光源安装结构，其特征在于，所述的激光二极管与金属导热板之间设置有导热垫片。7.如权利要求6所述的一种激光二极管光源安装结构，其特征在于，所述的导热垫片为无硅导热垫片。

技术总结
本实用新型公开了一种激光二极管光源安装结构，包括多个激光二极管、以及依次堆叠设置的金属导热板、安装基板和电路板，激光二极管均位于金属导热板一侧，激光二极管的引脚依次穿过金属导热板的第一安装孔、安装基板的第二安装孔和电路板的第三安装孔，并与电路板焊接连接，第二安装孔的孔径小于第一安装孔的孔径。本实用新型通过将第二安装孔的孔径设置为小于第一安装孔的孔径，从而通过第二安装孔限制了激光二极管的引脚在径向上的位置，使得激光二极管的引脚不会接触到第一安装孔的侧壁，从根本上杜绝了引脚因接触金属导热板而造成短路的可能。在没有增大安装难度的前提下，保证了结构和性能的稳定性。证了结构和性能的稳定性。证了结构和性能的稳定性。


技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：成都理想境界科技有限公司
技术研发日：2022.05.25
技术公布日：2023/7/12