一种光模块及灯具的制作方法

1.本实用新型涉及到光学领域，具体涉及到一种光模块及灯具。


背景技术：

2.基于led灵敏的调制特性以及可见光传输带宽充足的特点，随着移动互联技术的迅猛发展与信息化需求的日益增长，短距离可见光通信技术是一种逐渐发展起来的新兴无线光通信技术。
3.在对用于光通信技术的光模块进行设计时，光源(led小灯珠)的设计应同时考虑光照度分布和信号接收功率分布，不同的光源功率分配方式和led布局，将会导致不同的光照度和不同的光功率分布。
4.在可见光通信系统中，作为led通信光源在满足高速通信的速率下，必须要首先满足照明条件，实现在通信的同时满足人们正常照明的需要，所以需要对led阵列光源的布局进行合理的设计。


技术实现要素：

5.针对光通信的需求，本实用新型提供了一种光模块及灯具，通过对光芯片的分组圆周设置方式，能够很好的满足用户的光照需求和光通信需求。
6.本实用新型相应的提供了一种光模块，所述光模块包括若干个光芯片和底板；
7.以所述底板上的预设点为圆心，在所述底板上虚拟设置若干个半径不同的同心圆；
8.所述若干个光芯片分为若干个分组，所述若干个分组分别与所述若干个半径不同的同心圆相对应；
9.在所述若干个分组中，任一所述分组内的光芯片的设置位置位于对应的同心圆上；
10.所述若干个光芯片键合在所述底板上。
11.可选的实施方式，所述若干个光芯片中的任一个光芯片的类型为发光芯片、光通信芯片或光通信发光一体芯片，且在所述若干个光芯片中，至少一个光芯片的类型为光通信芯片或光通信发光一体芯片。
12.可选的实施方式，所述底板包括连接线路，所述连接线路包括若干条正极线路和若干条负极线路，所述若干条正极线路中的任一条正极线路为环状结构或圆弧结构，所述若干条负极线路中的任一条负极线路为环状结构或圆弧结构；
13.所述若干条正极线路和若干条负极线路分别具有不同的设置半径并以所述预设点为圆心同心设置，且所述若干条正极线路和所述若干条负极线路间隔排列；
14.所述若干个光芯片中的任一个光芯片具有正极端和负极端，所述若干个光芯片中任一个光芯片的正极端和负极端分别键合在相邻设置的正极线路和负极线路上。
15.可选的实施方式，过所述预设点虚拟设置一条垂直于所述底板的基准轴；
16.所述若干条正极线路中的任一条正极线路基于金属片制成，和/或所述若干条负极线路中的任一条负极线路基于金属片形成；
17.所述金属片以所述基准轴为轴线呈环状结构或圆弧结构。
18.可选的实施方式，所述底板还包括基材，所述基材包覆所述若干条正极线路和所述若干条负极线路，且所述若干条正极线路中任一条正极线路的顶面外露于所述基材，所述若干条负极线路中任一条负极线路的顶面外露于所述基材；
19.或所述若干条正极线路中任一条正极线路的顶面上设置有若干个正极焊盘，所述若干条负极线路中任一条负极线路的顶面上设置有若干个负极焊盘，所述基材包覆或包裹所述若干条正极线路和所述若干条负极线路，所述若干个正极焊盘和所述若干个负极焊盘外露于所述基材。
20.可选的实施方式，所述底板还包括正极连接件和负极连接件；
21.所述正极连接件跨设在所述连接线路的上方或下方，且所述正极连接件分别与所述若干条正极线路电性连接；
22.和/或所述负极连接件跨设在所述连接线路的上方或下方，且所述负极连接件分别与所述若干条正极线路电性连接。
23.可选的实施方式，在两条相邻的正极线路之间的负极线路为圆弧结构时，所述连接线路还包括正极连接部，所述两条相邻的正极线路之间基于所述正极连接部连接；
24.和/或在两条相邻的负极线路之间的正极线路为圆弧结构时，所述连接线路还包括负极连接部，所述两条相邻的负极线路之间基于所述负极连接部连接。
25.可选的实施方式，所述连接线路还包括中央电极对子，所述中央电极对子包括中央正电极和中央负电极；
26.所述中央电极对子设置在所述若干条正极线路和若干条负极线路的包围区域内；
27.在所述若干个光芯片中，至少一个光芯片的正极端和负极端分别键合在所述中央电极对子的中央正电极和中央负电极上。
28.可选的实施方式，所述中央正电极与所述若干条正极线路中的至少一条正极线路电性连接；
29.和/或所述中央负电极与所述若干条负极线路中的至少一条负极线路电性连接。
30.相应的，本实用新型提供了一种灯具，包括以上任一项所述的光模块。
31.综上，本实用新型提供了一种光模块及灯具，该光模块将光芯片进行分组后，每一组光芯片沿不同圆周方向设置，提高光照均匀性和光通信辐射强度的均匀性；通过连接线路的结构设计，增加光通信辐射的信噪比；利用金属片作为连接线路，光模块整体结构可靠，散热性能优秀，允许作业功率较大；使用该光模块的灯具能够同时实现均匀的照明功能和稳定的通信功能，具有良好的实施便利性。
附图说明
32.图1示出了本实用新型实施例一的光模块三维结构示意图；
33.图2示出了本实用新型实施例二的光模块的俯视结构示意图；
34.图3示出了本实用新型实施例三的光模块的俯视结构示意图；
35.图4示出了本实用新型实施例四的光模块的俯视结构示意图；
36.图5示出了本实用新型实施例七的光模块三维结构示意图。
具体实施方式
37.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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
38.实施例一：
39.图1示出了本实用新型实施例的光模块三维结构示意图，本实用新型实施例主要用于说明光模块的基本结构。
40.具体的，本实用新型实施例提供了一种光模块，所述光模块包括若干个光芯片2和底板1；所述若干个光芯片2分为若干分组，以所述底板1上的预设点为圆心，不同分组的光芯片2分别设置在不同半径的圆周上，同一个分组中的光芯片2绕对应半径的圆周设置；所述若干个光芯片2键合在所述底板上。
41.针对所述的内容，可以按照以下方式进行理解：
42.具体实施中，以所述底板1上的预设点为圆心，在所述底板1上虚拟设置若干个半径不同的同心圆；所述若干个光芯片2分为若干个分组，所述若干个分组分别与所述若干个半径不同的同心圆相对应；在所述若干个分组中，任一所述分组内的光芯片2的设置位置位于对应的同心圆上；所述若干个光芯片键合在所述底板上。需要说明的是，本实用新型实施例对光芯片2的位置定义是以光芯片2上的一个表征点的位置进行定义的，光芯片2上的表征点一般选择为光芯片2的中心点(圆形光芯片的圆心点、规则多边形的对角线交点、不规则形状光芯片的重心)。
43.具体的，所述若干个光芯片2中的任一个光芯片2的类型为发光芯片、光通信芯片或光通信发光一体芯片，且在所述若干个光芯片2中，至少一个光芯片2 的类型为光通信芯片或光通信发光一体芯片。
44.具体的，在本实用新型实施例中，发光芯片是指仅具有照明功能的光芯片 (仅用于发出可见光的光芯片)，光通信芯片是指仅具有光通信功能的光芯片 (仅通过不可见光实现光通信的光芯片)，光通信发光一体芯片是指具有照明功能和光通信功能的光芯片(通过可见光实现光通信的光芯片)。
45.需要说明的是，光通信本质上是利用光线(包括可见光和非可见光)作为传输载体对特定信号进行传输，关于数据的调制和解调分别由相应的设备实现，本实用新型实施例不对相应的调制电路和解调电路进行说明。
46.具体实施中，为了提高光模块的照明均匀性和满足光通信的要求，可选的，在同一个分组中的同一类型的光芯片2沿圆周均匀设置；进一步的，以过所述预设点的弧度基准线为基准，相邻两个分组中的同一类型的光芯片2在弧度上相互错开，通过错开设置可以使光模块的照明更加均匀，避免出现暗区。
47.具体实施中，同一个分组中的光芯片2还可以为同一类型。
48.此外，有关于光芯片2的尺寸大小，考虑到整个光模块的均匀性问题，具体实施中，位于半径较小的圆周上的光芯片2的尺寸小于位于半径较大的圆周上的光芯片2的尺寸，通
过该设置方式，可以改善整个光模块上的照明均匀性或光信号发射(接收)功率分布的均匀性。
49.具体的，还可以通过改变不同圆周上的光芯片2的数量的方式，改善整个光模块上的照明均匀性或光信号发射(接收)功率分布的均匀性，即位于半径较小圆周上的分组的光芯片2数量少于位于半径较大分组的光芯片2的数量。
50.此外，在满足光芯片2在分组后沿圆周设置的基本要求，光芯片2具体的排列形式还有多种，本实用新型不逐一进行说明，任意光芯片2的排列形式，只要符合上述的基本要求，即纳入本实用新型实施例的保护范围内。
51.具体的，本实用新型实施例主要针对于若干个光芯片2在底板1上的设置位置进行说明。
52.实施例二：
53.具体实施中，光芯片2需要键合在底板1的连接线路上，以满足光芯片2和供电需求和驱动需求，本实用新型实施例主要对光模块中的连接线路进行说明。
54.图2示出了本实用新型实施例的光模块的俯视结构示意图，具体的，底板1 包括连接线路和基材，本实用新型实施例主要针对连接线路的布置结构进行说明，基材会对连接线路进行遮挡，因此，在附图中对基材进行隐藏，以便于观察。此外，正极线路和负极线路本质上为具有一个极性的线路，因此，在本实用新型实施例中，有关正极线路和负极线路的描述可相应进行调换，本实用新型实施例以其中一种实施方式为例进行说明。
55.具体的，所述底板包括连接线路，所述连接线路包括若干条正极线路110 和若干条负极线路111，所述若干条正极线路110中的任一条正极线路110为环状结构或圆弧结构，所述若干条负极线路111中的任一条负极线路111为环状结构或圆弧结构；在本实用新型实施例中，所述若干条正极线路110中的任一条正极线路110为环状结构，所述若干条负极线路111中的任一条负极线路111为环状结构。
56.所述若干条正极线路110和若干条负极线路111分别具有不同的设置半径并以所述预设点为圆心同心设置，且所述若干条正极线路110和所述若干条负极线路111间隔排列；
57.相应的，所述若干个光芯片2中的任一个光芯片2具有正极端和负极端，所述若干个光芯片2中任一个光芯片2的正极端和负极端分别键合在相邻设置的正极线路110和负极线路111上。
58.需要说明的是，在若干对相邻设置的正极线路110和负极线路111中，可以存在线路上的共用，即两个相邻分组的光芯片2的正极或负极键合在统一正极线路110或负极线路111上，通过线路上的共用，可以优化线路的走线设计，合理利用底板的平面区域。
59.具体的，环状设置的正极线路和负极线路具有增加光通信信噪比的功能。
60.实施例三：
61.图3示出了本实用新型实施例的光模块的俯视结构示意图，具体的，底板1 包括连接线路和基材，本实用新型实施例主要针对连接线路的布置结构进行说明，基材会对连接线路进行遮挡，因此，在附图中对基材进行隐藏，以便于观察。此外，正极线路和负极线路本质上为具有一个极性的线路，因此，在本实用新型实施例中，有关正极线路和负极线路的描述可相应进行调换，本实用新型实施例以其中一种实施方式为例进行说明。
62.具体的，所述底板包括连接线路，所述连接线路包括若干条正极线路110 和若干条负极线路111，所述若干条正极线路110中的任一条正极线路110为环状结构或圆弧结构，所述若干条负极线路111中的任一条负极线路111为环状结构或圆弧结构；在本实用新型实施例中，所述若干条正极线路110中的任一条正极线路110为圆弧结构，所述若干条负极线路111中的任一条负极线路111为圆弧结构。圆弧结构可以优化线路的走线设计，合理利用有限的底板平面区域进行更加灵活的走线设计。
63.实施例四：
64.具体实施中，由于正极线路和负极线路的数量有可能为两条以上，为了便于外部对光模块的连接，需要统一的引出正极接口和负极接口，以便于外部对光模块的连接。
65.参照附图图1和附图图2，针对于实施例二的实施结构，可选的，引出正极接口和负极接口的方式为：
66.所述底板还包括正极连接件113和负极连接件114。
67.具体的，所述正极连接件113跨设在所述连接线路的上方或下方(本实用新型实施例为图示上方)，且所述正极连接件113分别与所述若干条正极线路 110电性连接；
68.和/或所述负极连接件114跨设在所述连接线路的上方或下方(本实用新型实施例为图示下方)，且所述负极连接件114分别与所述若干条负极线路111电性连接。
69.实施例五：
70.具体实施中，由于正极线路和负极线路的数量有可能为两条以上，为了便于外部对光模块的连接，需要统一的引出正极接口和负极接口，以便于外部对光模块的连接。
71.参照附图图3，针对于实施例三的实施结构，首先，针对两条相邻的正极线路或负极线路，在两条相邻的正极线路110之间的负极线路111为圆弧结构时，所述连接线路还包括正极连接部117，所述两条相邻的正极线路110之间基于所述正极连接部117连接；
72.和/或在两条相邻的负极线路111之间的正极线路110为圆弧结构时，所述连接线路还包括负极连接部118，所述两条相邻的负极线路111之间基于所述负极连接部118连接。
73.进一步的，在最外圈的线路为正极线路或负极线路时，正极接口和负极接口可直接引出；在最外圈的线路为圆弧结构时，次外圈的正极线路或负极线路可通过最外圈的线路的缺口引出对应的正极接口115和负极接口116。
74.本实用新型实施例的连接线路设置方式的优点在于，所有连接线路设置在同一个平面区域上，有利于改善光模块的空间占用。
75.实施例六：
76.图4示出了本实用新型实施例的光模块的俯视结构示意图。
77.在实施例二至五中，光模块的底板的中央(预设点附近)没有设置光芯片，为了加强光模块中央区域的光照强度和辐射强度，可选的，在附图图3所示的光模块的基础上，在本实用新型实施例中，所述连接线路还包括中央电极对子，所述中央电极对子包括中央正电极131和中央负电极132；所述中央电极对子设置在所述若干条正极线路和若干条负极线路的包围区域内；在所述若干个光芯片2中，至少一个光芯片2的正极端和负极端分别键合在所述中央电极对子的中央正电极131和中央负电极132上。
78.实质上，中央正电极131与正极线路的设置作用是相同的(供光芯片2的正极端键合)，由于在底板上的设置位置的不同，造成了命名和结构的差异性，具体的，有关中央正电
极131与其余正极线路的连接关系，可参照实施例四和实施例五进行理解；同理，有关中央负电极132与其余负极线路的连接关系，可参照实施例四和实施例五进行理解。
79.实施例七：
80.具体的，本实用新型实施例主要针对正极线路和负极线路的自身结构进行说明。
81.图5示出了本实用新型实施例的光模块的三维结构示意图，其中底板的基材隐藏。
82.具体的，过所述预设点虚拟设置一条垂直于所述底板的基准轴；所述若干条正极线路110中的任一条正极线路110基于金属片制成，和/或所述若干条负极线路111中的任一条负极线路111基于金属片形成；所述金属片以所述基准轴为轴线呈环状结构或圆弧结构。
83.实施例八：
84.具体的，本实用新型实施例主要对基材的设置结构进行说明。
85.第一实施方式：具体的，所述底板还包括基材190，所述基材190包覆所述若干条正极线路110和所述若干条负极线路111，且所述若干条正极线路110中任一条正极线路110的顶面外露于所述基材190，所述若干条负极线路111中任一条负极线路111的顶面外露于所述基材190；
86.第二实施方式：具体的，所述若干条正极线路110中任一条正极线路110 的顶面上设置有若干个正极焊盘151，所述若干条负极线路111中任一条负极线路111的顶面上设置有若干个负极焊盘152，所述基材190包覆或包裹所述若干条正极线路110和所述若干条负极线路111，所述若干个正极焊盘151和所述若干个负极焊盘152外露于所述基材190。具体的，结合附图结构示意，正极焊盘和负极焊盘均为凸起结构。
87.具体的，第一实施方式和第二实施方式的差异性体现在正极焊盘151和负极焊盘152的设置，在设置有正极焊盘151和负极焊盘152的条件下，基材190 可对大部分的连接线路进行包覆或包裹，仅露出正极焊盘151和负极焊盘152 即可供光芯片2进行键合(参照附图图1)，在具体实施中可更有效的对连接线路极性保护，且便于光芯片2的键合作业。
88.实施例九：
89.相应的，本实用新型实施例提供了一种灯具，所述灯具包括上述的任一项光模块。
90.综上，本实用新型实施例提供了一种光模块及灯具，该光模块将光芯片进行分组后，每一组光芯片沿不同圆周方向设置，提高光照均匀性和光通信辐射强度的均匀性；通过连接线路的结构设计，增加光通信辐射的信噪比；利用金属片作为连接线路，光模块整体结构可靠，散热性能优秀，允许作业功率较大；使用该光模块的灯具能够同时实现均匀的照明功能和稳定的通信功能，具有良好的实施便利性。
91.以上对本实用新型实施例所提供的一种光模块及灯具进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。