一种激光二极管光源散热结构的制作方法

1.本实用新型涉及激光二极管散热技术领域，尤其涉及一种激光二极管光源散热结构。


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.如何设置散热结构，将激光二极管温度控制在一个稳定的值，是需要解决的主要问题。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种激光二极管光源散热结构，用以及时将激光二极管工作产生高温导出，使激光二极管工作在温度稳定的环境中。
5.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散热结构，包括封装壳体、设置于封装壳体内的金属导热座和安装于金属导热座上的多个激光二极管，金属导热座和封装壳体上均设置有供各激光二极管的引脚穿出的引脚穿孔，所述的金属导热座具有散热部，封装壳体上设置有供所述散热部穿出或用于裸露所述散热部的第一让位孔，所述散热部经所述第一让位孔穿出封装壳体或裸露于所述第一让位孔，所述的散热部设置有散热装置。
6.本实用新型使得激光二极管产生热量及时传导至金属导热座，金属导热座导出的热量通过散热部设置的散热装置散热，从而实现了激光二极管热量的快速导出。
7.优选的，所述的激光二极管与金属导热座之间设置有导热垫片。由于金属导热座为导电结构，故为了避免短路，激光二极管与金属导热座的接触面积较小，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。
8.所述的散热装置可以采用风冷散热装置或液冷散热装置，也可以采用具有主动制冷功能的元器件。当散热装置使得金属导热座的温度低于室温时，就会导致空气中的水蒸气在金属导热座或封装壳体的表面产生液态水，对激光二极管的稳定工作造成威胁。故优选的，所述的封装壳体的各外表面或各内表面均贴覆有隔热层，隔热层对应于所述第一让位孔的位置处和对应于引脚穿孔的位置处分别设置有用于裸露所述第一让位孔或所述引脚穿孔的孔洞。从而将金属导热座和激光二极管封装于一个与外界隔热的环境内，空气中的水蒸气直接接触的是隔热层，避免了液态水的产生。
9.进一步可选的，所述的散热装置包括tec(thermo electric cooler，半导体制冷器)和散热器，tec的冷端与散热部紧密贴合，散热器包括底板和与底板连接的多个散热翅片，底板与tec的热端紧密贴合。进一步优选的，所述的散热器安装有散热风扇。
10.所述的隔热层为采用能阻滞热流传递的材料制成的隔热层，如泡沫材料层、玻璃纤维层、石棉层、岩棉层、硅酸盐气凝胶毡层、隔热铝箔层等。
11.可选的，所述的导热垫片为绝缘导热垫片或非绝缘导热垫片。优选的，所述的导热垫片为无硅导热垫片。
12.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：
13.本实用新型使得激光二极管产生热量及时传导至金属导热座，金属导热座导出的热量通过散热部设置的散热装置散热，从而实现了激光二极管热量的快速导出。
14.所述的封装壳体的各外表面或各内表面均贴覆有隔热层，将金属导热座和激光二极管封装于一个与外界隔热的环境内，当散热装置使得金属导热座的温度低于室温时，空气中的水蒸气直接接触的是隔热层，避免了液态水的产生。
附图说明
15.图1为本实用新型的一种实施例的结构示意图；
16.图2为图1所示实施例的封装壳体的结构示意图；
17.图3为图1所示实施例的内部结构示意图；
18.图4为本实用新型的另一种实施例的结构示意图；
19.图5为图4所示实施例的内部结构示意图；
20.图6为图4所示实施例的金属导热座与tec连接结构示意图。
具体实施方式
21.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。
22.本实用新型实施例提供一种激光二极管光源散热结构，用以将激光二极管工作产生高温导出，使激光二极管工作在温度稳定的环境中。
23.本实用新型实施例提供的一种激光二极管光源散热结构，如图1-图6所示，包括封装壳体1、设置于封装壳体1内的金属导热座2和安装于金属导热座2上的多个激光二极管3，金属导热座2和封装壳体1上均设置有供各激光二极管3的引脚穿出的引脚穿孔，所述的金属导热座2具有散热部，封装壳体1上设置有供所述散热部穿出或用于裸露所述散热部的第一让位孔，所述散热部经所述第一让位孔穿出封装壳体1或裸露于所述第一让位孔，所述的散热部设置有散热装置。
24.如图1-图3所示的实施例，封装壳体1上设置有供所述散热部穿出的第一让位孔，所述散热部经所述第一让位孔穿出封装壳体1。而如图4-图6所示的实施例中，封装壳体1上设置有用于裸露所述散热部的第一让位孔，所述散热部裸露于所述第一让位孔。
25.本实用新型使得激光二极管3产生热量及时传导至金属导热座2，金属导热座2导出的热量通过散热部设置的散热装置散热，从而实现了激光二极管3热量的快速导出。
26.优选的，所述的激光二极管3与金属导热座2之间设置有导热垫片4。由于金属导热
座2为导电结构，故为了避免短路，激光二极管3与金属导热座2的接触面积较小，通过设置导热垫片4，能够增大激光二极管3与导热垫片4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。
27.所述的散热装置可以采用风冷散热装置或液冷散热装置，也可以采用具有主动制冷功能的元器件。当散热装置使得金属导热座2的温度低于室温时，就会导致空气中的水蒸气在金属导热座2或封装壳体1的表面产生液态水，对激光二极管3的稳定工作造成威胁。故优选的，所述的封装壳体1的各外表面或各内表面均贴覆有隔热层5，隔热层5对应于所述第一让位孔的位置处和对应于引脚穿孔的位置处分别设置有用于裸露所述第一让位孔或所述引脚穿孔的孔洞。从而将金属导热座2和激光二极管3封装于一个与外界隔热的环境内，空气中的水蒸气直接接触的是隔热层5，避免了液态水的产生。
28.进一步可选的，如图1、图2、图4、图5所示，所述的散热装置包括tec6(thermo electric cooler，半导体制冷器)和散热器7，tec6的冷端与散热部紧密贴合，散热器7包括底板和与底板连接的多个散热翅片，底板与tec6的热端紧密贴合。进一步优选的，所述的散热器7安装有散热风扇8。
29.所述的隔热层5为采用能阻滞热流传递的材料制成的隔热层5，如泡沫材料层、玻璃纤维层、石棉层、岩棉层、硅酸盐气凝胶毡层、隔热铝箔层等。
30.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4为无硅导热垫片。
31.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。
32.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：
33.本实用新型使得激光二极管产生热量及时传导至金属导热座，金属导热座导出的热量通过散热部设置的散热装置散热，从而实现了激光二极管热量的快速导出。
34.所述的封装壳体的各外表面或各内表面均贴覆有隔热层，将金属导热座和激光二极管封装于一个与外界隔热的环境内，当散热装置使得金属导热座的温度低于室温时，空气中的水蒸气直接接触的是隔热层，避免了液态水的产生。
35.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。
36.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。
37.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散热结构，其特征在于，包括封装壳体、设置于封装壳体内的金属导热座和安装于金属导热座上的多个激光二极管，金属导热座和封装壳体上均设置有供各激光二极管的引脚穿出的引脚穿孔，所述的金属导热座具有散热部，封装壳体上设置有供所述散热部穿出或用于裸露所述散热部的第一让位孔，所述散热部经所述第一让位孔穿出封装壳体或裸露于所述第一让位孔，所述的散热部设置有散热装置。2.如权利要求1所述的一种激光二极管光源散热结构，其特征在于，所述的激光二极管与金属导热座之间设置有导热垫片。3.如权利要求1所述的一种激光二极管光源散热结构，其特征在于，所述的散热装置为风冷散热装置、液冷散热装置或具有主动制冷功能的元器件。4.如权利要求3所述的一种激光二极管光源散热结构，其特征在于，所述的散热装置包括tec和散热器，tec的冷端与散热部紧密贴合，散热器包括底板和与底板连接的多个散热翅片，底板与tec的热端紧密贴合。5.如权利要求4所述的一种激光二极管光源散热结构，其特征在于，所述的散热器安装有散热风扇。6.如权利要求1-5中任意一项所述的一种激光二极管光源散热结构，其特征在于，所述的封装壳体的各外表面或各内表面均贴覆有隔热层。7.如权利要求6所述的一种激光二极管光源散热结构，其特征在于，隔热层对应于所述第一让位孔的位置处和对应于引脚穿孔的位置处分别设置有用于裸露所述第一让位孔或所述引脚穿孔的孔洞。8.如权利要求6所述的一种激光二极管光源散热结构，其特征在于，所述的隔热层为泡沫材料层、玻璃纤维层、石棉层、岩棉层、硅酸盐气凝胶毡层或隔热铝箔层。9.如权利要求2所述的一种激光二极管光源散热结构，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散热结构，包括封装壳体、设置于封装壳体内的金属导热座和安装于金属导热座上的多个激光二极管，所述的金属导热座具有散热部，封装壳体上设置有供所述散热部穿出或用于裸露所述散热部的第一让位孔，散热部设置有散热装置。本实用新型使得激光二极管产生热量及时传导至金属导热座，金属导热座导出的热量通过散热部设置的散热装置散热，从而实现了激光二极管热量的快速导出。量的快速导出。量的快速导出。


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：2023/7/14