專利名稱：用于固化傳統(tǒng)uv油墨的混合波長uv led光源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及LED光源，更具體地說，涉及一種用于固化傳統(tǒng)UV油墨的混合波長UV LED光源裝置。
背景技術(shù)：
UV LED光源技術(shù)，在UV膠水固化上應(yīng)用已經(jīng)逐步趨于成熟，其中有多家中外公司在研發(fā)并有較多產(chǎn)品問世。UV LED光源在固化油墨時候，配套的油墨必須是LED專用的油墨，不能使用傳統(tǒng)的UV油墨。但是，由于傳統(tǒng)的UV油墨非常成熟，傳統(tǒng)的UV油墨均采用UV Lamp (汞燈)來進行固化。故如何用UV LED通過一個合適的配比來替換傳統(tǒng)汞燈，達到很好固化傳統(tǒng)UV油墨的效果已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的重要課題。在公知的一般現(xiàn)有技術(shù)中，大多采用單一波長:比如單一的365匪，或者385匪，或者395NM光源來對傳統(tǒng)的油墨進行固化。其中單一用365NM或者385波長的光源，由于低波長的UV LED晶元光電轉(zhuǎn)換效率低，因此光源達到固化效果需要的電功率高，因此系統(tǒng)制造成本非常高。而單一用395NM波長的光源，雖然光電轉(zhuǎn)換效率較高，但是它不能很好模擬替換汞燈的光譜，不管光源的照度有多高，固化效果都達不到很理想，尤其是油墨固化后表干和光澤度不好。在LED到冷板的熱阻控制上，都是采用LED模組直接和一種薄的金屬線路板(通常是1-2MM的鋁基板或者銅基板)直接貼合后，通過導(dǎo)熱硅膠和冷板的端面壓合固定來進行傳熱，其中熱硅膠層通常在0.1-0.2MM，導(dǎo)熱系數(shù)通常小于5W/m.K。在高密度集成的大功率情況下，導(dǎo)熱硅膠層的熱阻成為一個瓶頸。在控制冷板溫度基本均衡 ，大多采用單通道的冷媒流道，通常會造成冷板兩端的溫差較大(通常有5攝氏度)，這帶來了 LED模組單元光效的偏差和壽命偏差較大(特別是對于光源光斑長度大于300MM的陣列光源系統(tǒng))。在光能量利用率和光斑均勻性，大多是不帶二次配光系統(tǒng)，光源的照射高度比較低(通常是3-10MM)，有一些帶二次配光的系統(tǒng)則大多是采用石英圓棒或者半圓棒來進行配光。2004 年，CON TROL CURE INC [US]申請的一 PCT 專利(公開號:TO2004081475A2)也在探尋相應(yīng)課題。該專利申請記載的技術(shù)方案中，在波長配比上，該技術(shù)方案提供了一種370NM，390NM，400NM，420NM按1:1:1:1混合配比方案；在散熱方面，該技術(shù)方案把多顆芯片混合集成封裝的模組通過導(dǎo)熱硅脂壓合到散熱冷板上；在配光方面，該技術(shù)方案并沒有涉及并公開后端的二次配光解決的技術(shù)方案。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種用于固化傳統(tǒng)UV油墨的混合波長UVLED光源裝置，該裝置解決了固化傳統(tǒng)UV油墨混合波長選擇以及配比的問題；減小了 LED模組單元到散熱冷板之間的熱阻；避免了 LED結(jié)溫不均造成芯片光效以及壽命的不均衡的問題，以及提高了散熱過程中保持冷板上溫度的均勻性，光源光斑的均勻性，和光能的利用率。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下所述:一種用于固化傳統(tǒng)UV油墨的混合波長UV LED光源裝置，包括混合波長封裝的UV LED模組，其特征在于，所述混合波長封裝的UV LED模組安裝于殼體內(nèi)并與金屬線路板散熱器連接，該混合波長封裝的UV LED I旲組由基座、基座上設(shè)有的晶兀和密封晶兀的一級配鏡構(gòu)成；該混合波長封裝的UVLED模組還集成封裝一二級配光透鏡。所述晶元為由UV-365NM晶元、UV-385NM晶元、UV-395NM晶元集成封裝而成。所述UV-365NM晶元、UV-385NM晶元、UV-395NM晶元按照1:1: 2的比例集成封裝。所述二級配光透鏡兩個長側(cè)邊各設(shè)有鏡面鋁支架。所述金屬線路板散熱器由帶散熱鰭片的金屬線路板和蓋板壓合而成。所述蓋板上設(shè)有冷媒進出口，包括兩個進口和兩個出口，形成兩個流向相反的流道。所述二級配光透鏡的形狀為長方體或長方棱臺體。所述一級配光透鏡的材料為鍍紫外增透膜石英玻璃或高硼硅玻璃。所述外殼包括前 蓋和后蓋，以及兩塊對稱的金屬側(cè)蓋。所述前蓋和后蓋分別為對應(yīng)的U型，彼此經(jīng)卡槽扣接。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本實用新型創(chuàng)造，其有益效果在于:本實用新型通過將365nm，385nm，395nm的晶元按1:1: 2的比例集成封裝，有效模擬了傳統(tǒng)汞燈的光譜效果，又很好權(quán)衡了光照度、總能耗、總成本諸多因素，實現(xiàn)了一個最佳的性價比。通過實體實驗證明，固化傳統(tǒng)UV油墨效果非常好。本實用新型是采用在較厚(3-10MM)的純銅板的一面做好金屬線路，另一面通過機械加工做好散熱齒片，然后再把LED模組單元貼合到金屬線路板上的沉金焊盤上。這樣可以極大減小LED模組單元到散熱冷板之間的熱阻。本實用新型采用了兩個平行相向的流道設(shè)計，通過分流器能把冷媒均勻得分配到兩個流道上，達到在系統(tǒng)工作時候，冷板上各點溫度基本均衡的效果。從而可以保證貼在冷板上的LED結(jié)溫基本均衡。有效消除了散熱瓶頸，使得高密度集成成為可能。本實用新型采用了一種長方體透鏡結(jié)合鏡面鋁反光板給LED模組單元陣列配光。LED模組單元本身封裝有一個一次配光透鏡，該透鏡把180度的芯片發(fā)光角度控制在了90-120度左右，其中0-80度的光線都直接進入長方體透鏡，通過全反射所有的光線都打到所需的配光位置。而80-120度的光線先經(jīng)過鏡面鋁反光板反射后進入長方體透鏡中，然后在長方體透鏡中全反射后打到所需的配光位置。從而使得光斑達到一個很好的均勻性以及一個很高的光能利用率。
以下結(jié)合附圖以及實施例對本實用新型做進一步的說明。


圖1為本實用新型混合波長封裝的UV LED模組結(jié)構(gòu)示意圖；[0027]圖2為本實用新型晶元俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型晶元立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型晶兀底部結(jié)構(gòu)不意圖；圖5為本實用新型金屬線路板散熱器金屬線路板結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型前蓋裝配結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實用新型本實用新型后蓋結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實用新型冷媒分流裝置結(jié)構(gòu)圖；圖9為本實用新型前、后蓋連接結(jié)構(gòu)放大圖；
圖10為本實用新型側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11為
圖10C-C向剖視圖。
具體實施方式
如
圖1所示，一種用于固化傳統(tǒng)UV油墨的混合波長UV LED光源裝置，包括混合波長封裝的UV LED模組1，混合波長封裝的UV LED模組I安裝于外殼5內(nèi)，外殼5包括前蓋501和后蓋502，前蓋501和后蓋502設(shè)有互相配合的卡槽，混合波長封裝的UV LED模組I由基座103、基座103上設(shè)有的晶元101和密封晶元101的一級配鏡102構(gòu)成，所述晶元 101 由 365NM、385NM、395NM 三種波長的晶元 10101、10103、10102 按 1:1: 2 配比集成。實驗驗 證這樣的配比集成封裝可以有效固化各種UV油墨，可以完全替代UV汞燈光源，并且實現(xiàn)最高的性價比。該混合波長封裝的UV LED模組I還集成封裝一二級配光透鏡3并均設(shè)于前蓋501中，二級配光透鏡3形狀可為長方體或長方棱臺體，二級配光透鏡3兩個長側(cè)邊各有L型的L型鏡面鋁支架4壓合，而且L型鏡面鋁支架4能作為反光板配合反射聚光，二級配光透鏡3兩個短側(cè)邊各有透鏡支架壓合，四周還有第一橡膠密封圈11保護壓合，防止外界水汽或灰塵進入。本實用新型采用鏡面鋁支架4加二級配光透鏡3聯(lián)合二次配光系統(tǒng):混合波長封裝的UV LED模組I發(fā)出的光角度通常在90度-120度之間，大角度的光(80-120度)不能直接打在二級配光透鏡3面上，設(shè)置一 L型鏡面鋁支架4，可以有效把大角度的光線反射到二級配光透鏡3上。所述基座103的背面設(shè)有正、負(fù)極焊盤105以及散熱焊盤(沉金工藝)104，混合波長封裝的UV LED模組I通過正、負(fù)極焊盤105與金屬線路板散熱器2連接。所述金屬線路板散熱器2是在一塊高導(dǎo)熱金屬板一面做含熱電分離的沉金金屬線路板。這樣混合波長封裝的UV LED模組I 一方面可以通過低溫錫膏在加熱爐中加熱焊接到金屬線路板上；另一方面由于金屬線路板上和混合波長封裝的UV LED模組I上均設(shè)有沉金焊盤，因此可以通過某些高導(dǎo)熱系數(shù)的特種的納米膠將兩者粘接。所述的金屬線路板另一面設(shè)有散熱鰭片，可以根據(jù)光源面積大小以及熱功率密度，加工成足夠多的換熱表面積，然后用密封圈和蓋板螺釘緊固成一個有兩個獨立通道的熱交換器。所述金屬線路板散熱器由金屬線路板和蓋板壓合而成，所述蓋板上設(shè)有冷媒進出口，包括兩個進口和兩個出口，形成兩個流向相反的流道。本實用新型還包括冷媒分流裝置，包含管道9、快擰8、分流器主體6、流體快速接頭10、冷媒進、出口溫度傳感器7等。冷媒從A進入分流器主體6，分成Al，A2兩個支流，然后吸熱后從B2，BI 口出來再進入分流器主體6匯合后從B 口流出。A，B兩口外接工業(yè)冷水或者冷氣循環(huán)系 統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種用于固化傳統(tǒng)UV油墨的混合波長UV LED光源裝置，包括混合波長封裝的UVLED模組，其特征在于，所述混合波長封裝的UV LED模組安裝于殼體內(nèi)并與金屬線路板散熱器連接，該混合波長封裝的UV LED模組由基座、基座上設(shè)有的晶元和密封晶元的一級配鏡構(gòu)成；該混合波長封裝的UV LED模組還集成封裝一二級配光透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于固化傳統(tǒng)UV油墨的混合波長UVLED光源裝置，其特征在于，所述晶元為由UV-365匪晶元、UV-385匪晶元、UV-395匪晶元集成封裝而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于固化傳統(tǒng)UV油墨的混合波長UVLED光源裝置，其特征在于，所述UV-365NM晶元、UV-385NM晶元、UV-395NM晶元按照1:1: 2的比例集成封裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于固化傳統(tǒng)UV油墨的混合波長UVLED光源裝置，其特征在于，所述二級配光透鏡兩個長側(cè)邊各設(shè)有鏡面鋁支架。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于固化傳統(tǒng)UV油墨的混合波長UVLED光源裝置，其特征在于，所述金屬線路板散熱器由帶散熱鰭片的金屬線路板和蓋板壓合而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于固化傳統(tǒng)UV油墨的混合波長UVLED光源裝置，其特征在于，所述蓋板上設(shè)有冷媒進出口，包括兩個進口和兩個出口，形成兩個流向相反的流道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于固化傳統(tǒng)UV油墨的混合波長UVLED光源裝置，其特征在于，所述二級配光透鏡的形狀為長方體或長方棱臺體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于固化傳統(tǒng)UV油墨的混合波長UVLED光源裝置，其特征在于，所述一級配光透鏡的材料為鍍紫外增透膜石英玻璃或高硼硅玻璃。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于固化傳統(tǒng)UV油墨的混合波長UVLED光源裝置，其特征在于，所述外殼 包括前蓋和后蓋，以及兩塊對稱的金屬側(cè)蓋。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于固化傳統(tǒng)UV油墨的混合波長UVLED光源裝置，其特征在于，所述前蓋和后蓋分別為對應(yīng)的U型，彼此經(jīng)卡槽扣接。
專利摘要本實用新型公開了一種用于固化傳統(tǒng)UV油墨的混合波長UV LED光源裝置，包括混合波長封裝的UV LED模組，該模組安裝于殼體內(nèi)并與金屬線路板散熱器連接，該模組由基座、基座上設(shè)有的晶元和密封晶元的一級配鏡構(gòu)成；該模組還集成封裝一二級配光透鏡，該模組由UV-365NM晶元、UV-385NM晶元、UV-395NM晶元集成封裝而成，并按照1∶1∶2的比例集成封裝，所述散熱冷板由帶散熱鰭片的金屬線路板和蓋板壓合而成，所述蓋板上設(shè)有冷媒進出口，包括兩個進口和兩個出口。該裝置解決了固化傳統(tǒng)UV油墨混合波長選擇以及配比的問題；減小了LED模組單元到散熱冷板之間的熱阻；避免了LED結(jié)溫不均造成芯片光效以及壽命的不均衡的問題，提高了散熱過程中保持冷板上溫度的均勻性，光源光斑的均勻性，和光能的利用率。
文檔編號F21V13/04GK203110513SQ20132006085
公開日2013年8月7日 申請日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者唐威, 張河生, 張春玲 申請人:深圳市藍譜里克科技有限公司