CN109449273A - 一种紫外led封装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种紫外LED封装结构，包括基板和透光壳体，所述基板设有电路，所述基板上设有与电路连接的紫外LED芯片，所述透光壳体形成密闭空间，所述紫外LED芯片处于所述透光壳体内，所述基板上与所述紫外LED芯片相背的一侧设有绝缘层，所述绝缘层通过银胶粘帖于所述透光壳体的内壁，所述透光壳体形成的密闭空间外设置电连接触点，所述电连接触点与所述电路连接。本发明不采用有机封装材料，避免封装材料老化问题，采用银胶将基板与透光壳体粘结，可以极大地将芯片的热量传输出来，提高芯片的散热性能。有效提高紫外LED的使用寿命及整体性能。

Description

一种紫外LED封装结构
技术领域
本发明涉及一种LED封装结构，尤其是涉及一种紫外LED封装结构。
背景技术
紫外LED一般指发光中心波长在405nm以下的LED，LED业界通常将发光波长位于355～405nm时称为近紫外LED，而短于300nm时称为深紫外LED。按照更详细的波段与用途，紫外LED可以分为以下三类：(1)UVA：波长在315～405nm之间，主要用于固化，医疗，印刷，光刻，验钞和光催化等；(2)UVB：波长在280～315nm之间，主要用于医疗，生物分析(如DNA)等；(3)UVC：波长小于280nm，主要用于杀菌(水、空气净化)和成分分析等。与传统的紫外汞灯相比紫外LED光源具有：节能省电不含汞，光束角小所需要透镜少，体积小不易碎，响应速度快，使用寿命长，发热少使用安全等优点。然而，目前紫外LED的发光功率不高，除了芯片制作水平的提高外，封装技术对LED的特性也有重要的影响。
通常情况下，紫外LED芯片封装时都用环氧树脂或者硅胶进行灌胶填充，但是环氧树脂或硅胶在紫外光中出现性能恶化，因为树脂中的苯环双重结构容易被紫外光所破坏，加速了树脂的氧化过程。常规的有机封装材料在紫外光的作用下，其性能将发生改变，会加速其变黄老化，同时常规封装的散热性能较差，最终将导致紫外LED的性能及使用寿命下降。公开号为CN108321282A的中国专利公开了一种紫外LED封装器件，包括分别设置于紫外LED两侧的上透光中空壳体与下透光中空壳体，上透光中空壳体的一侧与下透光中空壳体的一侧具有开口端，紫外LED包括基板和设置于基板上的多个晶片，基板的一侧封闭上透光中空壳体的开口端且基板的另一侧封闭下透光中空壳体的开口端，上透光中空壳体的内部与下透光中空壳体的内部真空或充满填充气体。上述封装器件通过透光中空壳体与充满其中的填充气体或者真空来实现对紫外LED的封装，整个封装器件不使用有机封装材料，能够从源头上完全克服紫外光对有机封装材料的老化，从而有效提高紫外LED的性能并延长其使用寿命。
容易理解的是，由于LED芯片在发光过程中会产生热量，热量的积累会导致芯片使用寿命的下降。而上述现有技术中，上透光中空壳体的内部与下透光中空壳体的内部为真空，真空环境无法进行有效散热将严重影响寿命。基于此原因，上述现有技术也做出了相应的改进，即在上透光中空壳体的内部与下透光中空壳体的内部充满填充气体，具体的填充气体选择折射率高、导热系数高且不易发生发反应的气体。该方案使得制造成本上升，同时上透光中空壳体与下透光中空壳体实际上是一个密闭空间，LED芯片表面是缺少气体流动的，因此即便填充了高导热气体，其散热作用仍然有限。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种紫外LED封装结构，密闭透光壳封装时紫外LED芯片的散热问题。
本发明技术方案如下：
一种紫外LED封装结构，包括基板和透光壳体，所述基板设有电路，所述基板上设有与电路连接的紫外LED芯片，所述透光壳体形成密闭空间，所述紫外LED芯片处于所述透光壳体内，所述基板上与所述紫外LED芯片相背的一侧设有绝缘层，所述绝缘层通过银胶粘帖于所述透光壳体的内壁，所述透光壳体形成的密闭空间外设置电连接触点，所述电连接触点与所述电路连接。
进一步的，所述基板呈折线形并形成若干槽结构，所述紫外LED芯片设置于所述槽结构的底面，所述绝缘层设置于所述槽结构的底面的背侧。
进一步的，所述槽结构的开口依次上下交替设置，相邻的所述槽结构共用一个侧壁。
进一步的，所述槽结构的侧壁内侧涂覆紫外反光层。通过由基板构成槽结构，由槽结构侧壁对紫外LED芯片发出的光线进行发射，改变发光角度，增加光强；同时，省去了单独设置反光杯结构，在相同长度的封装结构内设置更多的紫外LED芯片，进一步提高紫外LED芯片的设置密度，提高光强。
优选的，所述紫外反光层材料为银、钛、铝中的一种或者多种。
优选的，所述槽结构的侧壁与槽结构的底面的夹角为90～170°。
优选的，所述基板为柔性基板。
进一步的，所述透光壳体形成的密闭空间内真空或者填充导热气体。
进一步的，所述透光壳体的材质为石英玻璃、二氧化硅玻璃、钠钙玻璃、硼硅玻璃、氟镁玻璃中的一种。
进一步的，所述紫外LED芯片的发光波长为10～405nm。
本发明所提供的技术方案的优点在于：
紫外LED封装结构整体不采用有机封装材料，可以从根源上消除封装材料紫外老化带来的紫外LED效率和寿命降低的问题。同时采用银胶将基板和透明壳体进行粘结，可以极大地将芯片的热量传输出来，提高芯片的散热性能。以柔性基板构成槽结构代替单独设置的反光杯，提高了紫外LED的设置密度，提高了光强。采用本发明的紫外LED封装结构可以有效提高紫外LED的使用寿命，提升紫外LED的整体性能。
附图说明
图1是实施例1紫外LED封装结构示意图。
图2是实施例2紫外LED封装结构示意图。
图3是实施例2中由基板构成的槽结构示意图。
图4是实施例3紫外LED封装结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
实施例1
请结合图1所示，本实施例涉及的紫外LED封装结构包括基板101和透光壳体102，透光壳体102采用石英玻璃制成，可以是六面封闭的长方体结构形成密闭空间107，各个面可以采用卡扣，铆接，胶结等方式组合。另外，可以由透光壳体102和基板101共同构成密闭空间107，即基板101的一部分伸出透光壳体102，两者之间密封连接。在上述密闭空间107内形成真空。基板101用于承载电路和紫外LED芯片103，紫外LED芯片103的发光波长为10～405nm。基板101上设有印刷电路，紫外LED芯片103与电路电连接，所有的紫外LED芯片103处于透光壳体102内。基板101上与紫外LED芯片103相背的一侧设有绝缘层104，绝缘层104通过银胶105粘帖于透光壳体102的内壁。透光壳体102形成的密闭空间107外设置电连接触点106，电连接触点106与基板101上的印刷电路连接。
实施例2，请结合图2和图3所示，本实施例涉及的紫外LED封装结构包括基板201和透光壳体202，透光壳体202采用钠钙玻璃制成，可以是六面封闭的长方体结构形成密闭空间207，各个面可以采用卡扣，铆接，胶结等方式组合。另外，可以由透光壳体202和基板201共同构成密闭空间207，即基板201的一部分伸出透光壳体202，两者之间密封连接。在上述密闭空间207内填充导热气体增强散热。基板201用于承载电路和紫外LED芯片203，紫外LED芯片203的发光波长为10～405nm。基板201上设有印刷电路，与实施例1不同的是，基板201采用柔性材质制成，对基板201进行弯折形成了若干开口向上布置的槽结构208。槽结构208的侧壁208a与槽结构208的底面208b的夹角为90～170°。紫外LED芯片203设置于槽结构208的底面208b，紫外LED芯片203与电路电连接，所有的紫外LED芯片203处于透光壳体202内。槽结构208的侧壁208a内侧涂覆银质紫外反光层209。绝缘层204设置于槽结构208的底面208b的背侧，绝缘层204通过银胶205粘帖于透光壳体202的内壁。透光壳体202形成的密闭空间207外设置电连接触点206，电连接触点206与基板201上的印刷电路连接。
实施例3，请结合图4所示，本实施例涉及的紫外LED封装结构包括基板301和透光壳体302，透光壳体302采用硼硅玻璃制成，可以是六面封闭的长方体结构形成密闭空间307，各个面可以采用卡扣，铆接，胶结等方式组合。另外，可以由透光壳体302和基板301共同构成密闭空间307，即基板301的一部分伸出透光壳体302，两者之间密封连接。在上述密闭空间307内填充导热气体增强散热。基板301用于承载电路和紫外LED芯片303，紫外LED芯片303的发光波长为10～405nm。基板301上设有印刷电路，与实施例1不同的是，基板301采用部分柔性材质制成，对基板301进行弯折形成了若干开口依次上下交替设置的槽结构308，相邻的槽结构308共用一个侧壁308a。槽结构308的侧壁308a与槽结构308的底面308b的夹角为90～170°。紫外LED芯片303设置于槽结构308的底面308b，即相邻的紫外LED芯片303分别是向上、向下交替设置。紫外LED芯片303与电路电连接，所有的紫外LED芯片303处于透光壳体302内。槽结构308的侧壁308a内侧涂覆铝质紫外反光层309。绝缘层设置于槽结构308的底面308b的背侧，绝缘层通过银胶305粘帖于透光壳体302的内壁。透光壳体302形成的密闭空间307外设置电连接触点306，电连接触点306与基板301上的印刷电路连接。
应当指出的是，上述实施例中，对于透光壳体的形状及材质只是做出示例性说明，透光壳体可以采用石英玻璃、二氧化硅玻璃、钠钙玻璃、硼硅玻璃、氟镁玻璃等多种材质制作，形状也不仅限于长方体结构，可以根据实际需要做出改变。另外紫外反光层的目的是提高作为槽结构的侧壁的基板表面的反射率，因此可采用银、钛、铝或者其合金的涂层来达到该目的，也可以采用现有技术中可以提交反射率的材质，并不限于具体实施方式所做出的说明。

Claims (10)

1.一种紫外LED封装结构，包括基板和透光壳体，其特征在于，所述基板设有电路，所述基板上设有与电路连接的紫外LED芯片，所述透光壳体形成密闭空间，所述紫外LED芯片处于所述透光壳体内，所述基板上与所述紫外LED芯片相背的一侧设有绝缘层，所述绝缘层通过银胶粘帖于所述透光壳体的内壁，所述透光壳体形成的密闭空间外设置电连接触点，所述电连接触点与所述电路连接。
2.根据权利要求1所述的紫外LED封装结构，其特征在于，所述基板呈折线形并形成若干槽结构，所述紫外LED芯片设置于所述槽结构的底面，所述绝缘层设置于所述槽结构的底面的背侧。
3.根据权利要求2所述的紫外LED封装结构，其特征在于，所述槽结构的开口依次上下交替设置，相邻的所述槽结构共用一个侧壁。
4.根据权利要求2或3所述的紫外LED封装结构，其特征在于，所述槽结构的侧壁内侧涂覆紫外反光层。
5.根据权利要求4所述的紫外LED封装结构，其特征在于，所述紫外反光层材料为银、钛、铝中的一种或者多种。
6.根据权利要求2或3所述的紫外LED封装结构，其特征在于，所述槽结构的侧壁与槽结构的底面的夹角为90～170°。
7.根据权利要求2或3所述的紫外LED封装结构，其特征在于，所述基板为柔性基板。
8.根据权利要求1所述的紫外LED封装结构，其特征在于，所述透光壳体形成的密闭空间内真空或者填充导热气体。
9.根据权利要求1所述的紫外LED封装结构，其特征在于，所述透光壳体的材质为石英玻璃、二氧化硅玻璃、钠钙玻璃、硼硅玻璃、氟镁玻璃中的一种。
10.根据权利要求1所述的紫外LED封装结构，其特征在于，所述紫外LED芯片的发光波长为10～405nm。
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