大功率灯阵列散热电路板及红光灯阵列、牙科IP板扫描仪的制作方法

本技术涉及牙科影像板扫描仪，具体涉及一种具备大功率红光灯阵列散热电路结构的牙科影像板扫描仪。

背景技术：

1、牙科影像板扫描仪(牙科ip板扫描仪)采样cr技术，cr技术(computedradiography)也称计算机x线成像技术，原理是利用存储荧光体记录成像，它采用荧光体结晶构成的成像板(imaging plated)即ip板，使穿透人体后的x线信息形成潜影存储于成像板上，再经过激光扫描仪转换成数字化信号送入计算机系统进行图像处理。ip板受到红外激发会使得潜影信息被释放，而激光扫描仪的功率不足以将全部的前潜影信息激发弯曲，从而需要具有擦除功能，即利用大功率(10w时效果最佳)红光激发剩余ip板潜影信息，使得仪器在下一次扫描影像信息的时候，没有上一次信息残留，确保扫描得到的信息准确，没有重影现象。

2、现有技术中，在49mm×12mm的原光源pcb板(fr4板)面积下，红光的灯珠阵列功率仅能达到2w左右。在不增加擦除的灯珠功率情况下，通过延长扫描时间，使得ip板上的潜影信息被完全擦除，但是，增加扫描时间会使得仪器使用者体验感变差，增加操作和诊断时间。将灯珠阵列功率提高到10w，则pcb板发热非常严重，温度到达不到热平衡，在短短10秒内温度可上升到80℃，并且会持续上升；此时解决方案如下：

3、其一是，通过降低功率(相对于10w)，增加限流电阻，使得温度达到热平衡。然而，灯珠阵列功率降低，会使得对ip板的擦除效果达不到最高的效果，在x射线为高剂量的情况下，ip板在扫描的时候容易出现擦除不完全而导致的重影的现象。

4、其二是，将灯珠阵列提升功率到10w左右，将pcb的板材从fr4板改为铝基板，提高散热传导热效率，利用pcb板本身的49mm×12mm面积进行散热，远远达不到工作条件下热稳态的效果，功率仅能做到4w左右，而且，采用铝基板的情况下，板子边缘尺寸加工工艺的圆角做不到90°直角，使得和机械结构尺寸存在装配不契合现象，甚至会导致使得pcb板变形弯曲。

5、因此，亟需一种散热结构以提高灯珠阵列功率且保证pcb板的热稳态。

技术实现思路

1、本实用新型的发明目的是，针对上述问题，提供了一种大功率红光灯阵列散热电路结构及红光灯阵列，提高了灯珠阵列功率，即达到最高10w的大功率擦除功能，且保证了在正常工作条件下的红光灯阵列温度达到热稳态、热平衡。

2、为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

3、红光灯阵列，包括芯片及至少1个灯珠、大功率灯阵列散热电路板，芯片安装于电源层的芯片区域，电源层的灯珠区域均匀安装有至少1个灯珠，具体的，20个灯珠以两排沿纵向均匀分布。该电路板具体如下：

4、大功率灯阵列散热电路板，包括pcb基板，pcb基板的正面和背面分别配置有裹顶层及裹底层，裹顶层的正面配置有电源层，电源层配置有沿纵向相邻分布的芯片区域和灯珠区域以安装芯片及灯珠；还包括内铜皮板，内铜皮板包括第一内铜皮板和第二内铜皮板，第一内铜皮板叠置于pcb基板与裹顶层之间，第二内铜皮板叠置于pcb基板与裹底层之间，且第一内铜皮板和第二内铜皮板均由芯片区域延伸入灯珠区域，pcb基板的芯片区域设置有开窗过孔组，且其开窗过孔贯通第一内铜皮板和第二内铜皮板、裹底层。

5、其中，开窗过孔的内表面设置有铜层，且铜层均连接于第一内铜皮板和第二内铜皮板。第一内铜皮板和第二内铜皮板的结构相同。开窗过孔组的若干个开窗过孔呈矩形阵列状均匀分布，且开窗过孔组的外围面积小于芯片区域所要安装芯片的面积。开窗过孔的孔内径为0.2mm-0.6mm，且开窗过孔与相邻的开窗过孔的孔心间距大于0.5mm。

6、如上述，通过在pcb基板上设置多层内铜皮板板叠结构和若干个开窗过孔，pcb基板贴装的元器件在工作状态下产生的热量可以通过pcb基板上的开窗过孔传至第一及第二内铜皮板进行分层散热，使得pcb基板能够达到较好散热效果。如此，所组成的红光灯阵列的功率相对更大。

7、基于前述方案，在一改进方案中，该大功率灯阵列散热电路板，还包括外铜皮板，外铜皮板叠置于裹底层的背面，外铜皮板由芯片区域延伸入灯珠区域，且开窗过孔贯通外铜皮板，且铜层均连接在外铜皮板上。如此，元器件热量经由外铜皮板与空气或散热器件接触，进一步提高散热效果，以快速散热。

8、基于前述方案，在一改进方案中，该红光灯阵列还包括散热块，散热块的顶端面的横向两端均设置有外凸的夹持部，且夹持部的内壁面设置有纵向贯通的夹槽，两个夹槽的内底面之间间距与电路板的横向两端宽度适配，夹槽的横截面与电路板的横向端部相适配，夹持部的夹持槽内夹持布置有电路板，且电路板的背面紧贴在散热块的顶端面上；如此，采用夹持部夹持电路板，以使电路板稳定的紧贴在散热块上，利于稳定散热效果。基于前述方案，在一改进方案中，该红光灯阵列还包括硅胶垫，夹持槽与散热块的顶端面之间设置有间隙空间，硅胶垫的宽度与间隙空间相适配，硅胶垫布置于间隙空间内，硅胶垫的厚度大于间隙空间的深度；利用柔软硅胶垫紧密连接，以便稳定导热。基于前述方案，在一改进方案中，散热块的顶端面设有1条条形槽，条形槽紧靠一夹持部布置，条形槽纵向贯通散热块的纵向两端；如此，将散热块侧缘及其上夹持部隔开，具备较好弹性，以便稍拉开间距便于安装电路板。

9、由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

10、1.本实用新型的红光灯阵列的电路结构在小面积的fr4板材条件下，pcb基板通过增加中间两层铜皮层形成散热的层叠板结构，并在其底部增加铜皮，且阻焊层开窗区，增强线路板自身散热效率。

11、2.本实用新型采用led灯珠阵列方式，使得擦除角度均匀，擦除面积大，擦除功率高，并与散热块结构配合，使得灯珠阵列功率在工作条件下达到热稳定，温度恒定稳定在37℃左右，远远未达到灯珠的热失效温度。本实用新型的红光灯阵列最高可达10w的擦除功率，不仅体积小，满足了机械结构上的装配要求，还可在正常工作条件下的温度达到热稳态、热平衡，能够实现不影响传感器图像数据情况下，短时间内达到完全擦除ip板潜影信息的效果，使得图像信息准确。

技术特征：

1.一种大功率灯阵列散热电路板，包括pcb基板，所述pcb基板的正面和背面分别配置有裹顶层及裹底层，所述裹顶层的正面配置有电源层，所述电源层配置有沿纵向相邻分布的芯片区域和灯珠区域以安装芯片及灯珠，其特征在于：还包括内铜皮板，所述内铜皮板包括第一内铜皮板和第二内铜皮板，所述第一内铜皮板叠置于pcb基板与裹顶层之间，所述第二内铜皮板叠置于pcb基板与裹底层之间，且第一内铜皮板和第二内铜皮板均由芯片区域延伸入灯珠区域，所述pcb基板的芯片区域设置有开窗过孔组，且其开窗过孔贯通第一内铜皮板和第二内铜皮板、裹底层。

2.根据权利要求1所述的大功率灯阵列散热电路板，其特征在于：还包括外铜皮板，外铜皮板叠置于裹底层的背面，外铜皮板由芯片区域延伸入灯珠区域，且开窗过孔贯通外铜皮板。

3.根据权利要求2所述的大功率灯阵列散热电路板，其特征在于：所述开窗过孔的内表面设置有铜层，且铜层均连接于第一内铜皮板和第二内铜皮板、外铜皮板。

4.根据权利要求1所述的大功率灯阵列散热电路板，其特征在于：所述开窗过孔组的若干个开窗过孔呈矩形阵列状均匀分布，且开窗过孔组的外围面积小于芯片区域所要安装芯片的面积。

5.根据权利要求1所述的大功率灯阵列散热电路板，其特征在于：所述开窗过孔的孔内径为0.2mm-0.6mm，且开窗过孔与相邻的开窗过孔的孔心间距大于0.5mm。

6.根据权利要求1所述的大功率灯阵列散热电路板，其特征在于：所述第一内铜皮板和第二内铜皮板的结构相同。

7.一种红光灯阵列，包括芯片及至少1个灯珠，其特征在于：还包括如权利要求1-6任一项权利要求所述的电路板，所述芯片安装于该电路板的电源层的芯片区域，所述电源层的灯珠区域均匀安装有至少1个灯珠。

8.根据权利要求7所述的红光灯阵列，其特征在于，还包括散热块，散热块的顶端面的横向两端均设置有外凸的夹持部，且夹持部的内壁面设置有纵向贯通的夹槽，两个夹槽的内底面之间间距与电路板的横向两端宽度适配，夹槽的横截面与电路板的横向端部相适配，夹持部的夹持槽内夹持布置有电路板，且电路板的背面紧贴在散热块的顶端面上。

9.根据权利要求8所述的红光灯阵列，其特征在于：还包括硅胶垫，夹持槽与散热块的顶端面之间设置有间隙空间，硅胶垫的宽度与间隙空间相适配，硅胶垫布置于间隙空间内，硅胶垫的厚度大于间隙空间的深度；且，散热块的顶端面设有1条条形槽，条形槽紧靠一夹持部布置，条形槽纵向贯通散热块的纵向两端；且，20个灯珠以两排沿纵向均匀分布。

10.一种牙科ip板扫描仪，包括扫描仪本体，其特征在于：还包括权利要求7-9任一项权利要求所述的红光灯阵列，所述扫描仪本体配置使用该红光灯阵列。

技术总结
本技术公开了一种大功率灯阵列散热电路板及红光灯阵列、牙科IP板扫描仪，包括PCB基板，PCB基板的正面和背面分别配置有裹顶层及裹底层，裹顶层的正面配置有电源层；还包括内铜皮板，内铜皮板包括第一内铜皮板和第二内铜皮板，第一内铜皮板叠置于PCB基板与裹顶层之间，第二内铜皮板叠置于PCB基板与裹底层之间，且第一内铜皮板和第二内铜皮板均由芯片区域延伸入灯珠区域，PCB基板的芯片区域设置有开窗过孔组，且其开窗过孔贯通第一内铜皮板和第二内铜皮板、裹底层。通过在PCB基板上设置多层内铜皮板板叠结构和若干个开窗过孔，热量可以通过PCB基板上的开窗过孔传至第一及第二内铜皮板进行分层散热，使得PCB基板能够达到较好散热效果。

技术研发人员：姚芳精,邓建翔,吴坤优,张阳,宾士友
受保护的技术使用者：桂林市啄木鸟医疗器械有限公司
技术研发日：20240306
技术公布日：2024/10/24