CN111162070A - 一种深紫外led器件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种深紫外LED器件及其制备方法，其中，该器件包括上表面设置有焊盘的基板、位于基板上表面的支架、位于支架顶部的玻璃透镜，其中，基板、支架及玻璃透镜形成一个空腔，且基板及支架表面均设置有导电层；深紫外LED器件还包括：位于空腔内且设置在基板的焊盘上的倒装共晶UVC芯片、倒装共晶静电保护芯片。本申请公开的上述技术方案，利用倒装共晶UVC芯片及倒装共晶静电保护芯片作为深紫外LED器件中的UVC芯片和静电保护芯片，以尽量避免出现倒装共晶UVC芯片及倒装共晶静电保护芯片脱落的情况，并可以尽量避免出现坍塌和断裂，进而可以提高深紫外LED器件的可靠性。

Description

一种深紫外LED器件及其制备方法
技术领域
本申请涉及LED照明技术领域，更具体地说，涉及一种深紫外LED器件及其制备方法。
背景技术
随着人们生活质量要求的逐渐提高，LED照明中用于杀菌、消毒的深紫外LED器件受到广泛关注。
其中，深紫外LED器件用于提供深紫外UVC(具体指波长在260nm-280nm的紫外线)，以利用该深紫外UVC进行杀菌和消毒。具体参见图1，其示出了现有深紫外LED器件的结构示意图，其采用正装UVC芯片01、正装静电保护芯片02、陶瓷基板03、玻璃04、陶瓷框支架05进行封装，其中，正装UVC芯片01与正装静电保护芯片02均通过银浆胶水06固定在陶瓷基板03的焊盘07上，且正装UVC芯片01与正装静电保护芯片02均通过金线08与陶瓷基板03上的焊盘相连，同时，陶瓷基板03与陶瓷框支架05之间采用粘结剂09进行粘合。但是，由于银浆胶水06中含有环氧树脂成分，因此，在深紫外条件下容易发生失效而使正装UVC芯片01和正装静电保护芯片02发生脱落，从而使器件最终失效；另外，由于该器件中存在金线08，因此，在使用安装过程中，容易在外力挤压触碰作用下发生坍塌或断裂，从而会造成深紫外LED器件发生失效。
综上所述，如何尽量防止深紫外LED器件发生失效，以提高深紫外LED器件的可靠性，是目前本领技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的是提供一种深紫外LED器件及其制备方法，用于尽量防止深紫外LED器件发生失效，以提高深紫外LED器件的可靠性。
为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
一种深紫外LED器件，包括上表面设置有焊盘的基板、位于所述基板上表面的支架、位于所述支架顶部的玻璃透镜，其中，所述基板、所述支架及所述玻璃透镜形成一个空腔，且所述基板及所述支架的表面均设置有导电层；
所述深紫外LED器件还包括：
位于所述空腔内且设置在所述基板的焊盘上的倒装共晶UVC芯片、倒装共晶静电保护芯片。
优选的，所述基板与所述支架为一体式结构。
优选的，所述支架的顶部设置有台阶；
其中，所述玻璃透镜通过所述台阶及粘结剂固定在所述支架上。
优选的，所述台阶的底部设有用于盛放所述粘结剂的凹槽。
优选的，所述粘结剂为耐紫外线的胶水。
优选的，所述玻璃透镜为石英玻璃透镜。
优选的，所述石英玻璃透镜为平面石英玻璃透镜。
优选的，所述石英玻璃透镜为球面石英玻璃透镜。
优选的，所述基板为陶瓷基板。
一种深紫外LED器件的制备方法，包括：
根据倒装共晶UVC芯片的尺寸及倒装共晶静电保护芯片的尺寸设计基板及支架；
通过共晶工艺将所述倒装共晶UVC芯片及所述倒装共晶静电保护芯片固定在所述基板的焊盘上；
将玻璃透镜安装在所述支架的顶部，以形成一个由所述基板、所述支架及所述玻璃透镜形成的且内置有所述倒装共晶UVC芯片及所述倒装共晶静电保护芯片的空腔，以得到深紫外LED器件。
本申请提供了一种深紫外LED器件及其制备方法，其中，该器件包括上表面设置有焊盘的基板、位于基板上表面的支架、位于支架顶部的玻璃透镜，其中，基板、支架及玻璃透镜形成一个空腔，且基板及支架表面均设置有导电层；深紫外LED器件还包括：位于空腔内且设置在基板的焊盘上的倒装共晶UVC芯片、倒装共晶静电保护芯片。
本申请公开的上述技术方案，利用倒装共晶UVC芯片及倒装共晶静电保护芯片作为深紫外LED器件中的UVC芯片和静电保护芯片来直接固定在基板的焊盘上且与焊盘相连接，以避免需要采用银浆胶水和金线来实现与基板的固定和连接，从而可以尽量避免出现倒装共晶UVC芯片及倒装共晶静电保护芯片脱落的情况，并可以尽量避免出现坍塌和断裂，进而可以提高深紫外LED器件的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有深紫外LED器件的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种深紫外LED器件的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种深紫外LED器件的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种深紫外LED器件的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
参见图2和图3，其中，图2示出了本申请实施例提供的一种深紫外LED器件的结构示意图，图3示出了本申请实施例提供的另一种深紫外LED器件的结构示意图。本申请实施例提供的一种深紫外LED器件，可以包括上表面设置有焊盘2的基板1、位于基板1上表面的支架3、位于支架3顶部的玻璃透镜4，其中，基板1、支架3及玻璃透镜4形成一个空腔，且基板1及支架3的表面均设置有导电层；
深紫外LED器件还可以包括：
位于空腔内且设置在基板1的焊盘2上的倒装共晶UVC芯片5、倒装共晶静电保护芯片6。
本申请所提供的深紫外LED器件可以包括基板1、支架3、玻璃透镜4、倒装共晶UVC芯片5、倒装共晶静电保护芯片6，其中，基板1的上表面设置有焊盘2，基板1的表面及支架3的表面均设置有导电层，以便于供电电源可以通过该导电层为倒装共晶UVC芯片5和倒装共晶静电保护芯片6提供电能。需要说明的是，导电层具体可以为导电性能比较好的铜，同时可以包含金，当然，也可以利用其他导电物质作为基板1表面及支架3表面的导电层，本申请对导电层的具体类型不做任何限定。
基板1用于为深紫外LED器件中的支架3、玻璃透镜4、倒装共晶UVC芯片5及倒装共晶静电保护芯片6提供支撑；支架3位于基板1的上表面，其用于为玻璃透镜4提供支撑，并与基板1、玻璃透镜4形成一个密封的空腔，以通过空腔为倒装共晶UVC芯片5及倒装共晶静电保护芯片6提供保护，从而防止外界环境对倒装共晶UVC芯片5及倒装共晶静电保护芯片6造成损伤，进而提高深紫外LED器件的可靠性和性能；玻璃透镜4用于为倒装共晶UVC芯片5的出光提供支持，以使得倒装共晶UVC芯片5所产生的UVC可以从此位置出射出来；倒装共晶静电保护芯片6在倒装共晶UVC芯片5的使用过程中可以将电流、电压限制在比较小的范围内，以防止大电流和大电压对倒装共晶UVC芯片5造成冲击，即可以对倒装共晶UVC芯片5起到保护的作用。
由于倒装芯片的电气面朝下，因此，在利用倒装共晶UVC芯片5及倒装共晶静电保护芯片6作为深紫外LED器件中的UVC芯片和静电保护芯片时，则可以直接通过共晶工艺焊接、设置在基板1的焊盘2上(其中，倒装共晶UVC芯片5及倒装共晶静电保护芯片6均位于空腔内)，而无需借助银浆胶水和金线来将倒装共晶UVC芯片5和倒装共晶静电保护芯片6固定在基板1上的焊盘2上，因此，可以提高倒装共晶UVC芯片5及倒装共晶静电保护芯片6在基板1表面固定的牢固性，以尽量避免在深紫外LED器件的使用或安装过程中出现倒装共晶UVC芯片5及倒装共晶静电保护芯片6脱落的情况，并可以尽量避免出现坍塌或断裂。
另外，需要说明的是，倒装共晶UVC芯片5可以固定在基板1的中间位置，以提高深紫外LED器件的出光效果，从而提高深紫外LED器件的工作性能。
本申请公开的上述技术方案，利用倒装共晶UVC芯片及倒装共晶静电保护芯片作为深紫外LED器件中的UVC芯片和静电保护芯片来直接固定在基板的焊盘上且与焊盘相连接，以避免需要采用银浆胶水和金线来实现与基板的固定和连接，从而可以尽量避免出现倒装共晶UVC芯片及倒装共晶静电保护芯片脱落的情况，并可以尽量避免出现坍塌和断裂，进而可以提高深紫外LED器件的可靠性。
本申请实施例提供的一种深紫外LED器件，基板1与支架3为一体式结构。
在本申请所提供的深紫外LED器件中，基板1与支架3可以为一体式结构，具体可以通过溅射、电镀等方式制成一体式结构的基板1与支架3，以尽量避免采用粘结剂将基板1与支架3粘结在一起时因粘结剂受到深紫外UVC的照射而出现老化，从而提高深紫外LED器件的可靠性。
另外，采用一体式结构的基板1和支架3还可以提高深紫外LED器件的密封性，从而可以提高倒装共晶UVC芯片5和倒装共晶静电保护芯片6使用的可靠性，进而可以提高深紫外LED器件的可靠性和工作性能。
本申请实施例提供的一种深紫外LED器件，支架3的顶部设置有台阶；
其中，玻璃透镜4通过台阶及粘结剂固定在支架3上。
在本申请所提供的深紫外LED器件中，支架3的顶部可以设置有台阶，相应地，玻璃透镜4可以通过该台阶及粘结剂固定在支架3上，具体地，可以利用高精密的点胶机在支架3顶部的台阶上和/或玻璃透镜4的两端设置粘结剂，然后，将玻璃透镜4的两端固晶在支架3顶部的台阶上，之后，可以送入烘箱，以固化粘结剂，从而使玻璃透镜4固定在支架3上。
其中，支架3顶部所设置的台阶可以便于确定玻璃透镜4的位置，以防止玻璃透镜4出现偏移，从而提高深紫外LED器件的精度，同时可以尽量使得玻璃透镜4的中心与倒装共晶UVC芯片5的中心相重合，以提高深紫外LED器件的出光效果。
本申请实施例提供的一种深紫外LED器件，台阶的底部设有用于盛放粘结剂的凹槽7。
除了在支架3的顶部设置台阶之外，还可以在台阶的底部(具体为台阶中与水平面相平行的台阶面上)设置凹槽7，其可以用于盛放粘结剂，以尽量避免在支架3与玻璃透镜4之间填充粘结剂时出现因粘结剂过多等而溢出到空腔内，从而尽量避免粘结剂对倒装共晶UVC芯片5的出光效率和贴合的平整度造成影响，即通过所设置的凹槽7可以提高深紫外LED器件的出光效果和工作性能。
本申请实施例提供的一种深紫外LED器件，粘结剂为耐紫外线的胶水。
在本申请所提供的深紫外LED器件中，用于将玻璃透镜4固定在支架3上的粘结剂具体可以为耐紫外线的胶水，以尽量防止倒装共晶UVC芯片5所出射的紫外线照射在粘结剂上而发生失效，从而尽量避免因粘结剂发生失效而导致玻璃透镜4发生偏移，以提高深紫外LED器件的可靠性。
本申请实施例提供的一种深紫外LED器件，玻璃透镜4为石英玻璃透镜。
可以利用石英玻璃透镜作为本申请所提供的深紫外LED器件中的玻璃透镜4，以提高紫外线的出射率，从而提高深紫外LED器件的出光效果，而且由于石英玻璃的质地比较牢固，且其具有耐温耐热、耐腐蚀等特性，因此，可以使深紫外LED器件不易受损，从而可以提高深紫外LED器件的可靠性。
另外，由于石英玻璃在紫外线照射下不易出现老化等问题，因此，可以提高深紫外LED器件的可靠性和稳定性。
本申请实施例提供的一种深紫外LED器件，石英玻璃透镜为平面石英玻璃透镜。
参见图2，可以利用平面石英玻璃作为本申请所提供的深紫外LED器件中的玻璃透镜4，以满足相应的出光要求。
本申请实施例提供的一种深紫外LED器件，石英玻璃透镜为球面石英玻璃透镜。
参见图3，可以利用球面石英玻璃透镜(具体为半球面)作为本申请所提供的深紫外LED器件中的玻璃透镜4，以满足与之对应的出光要求。
当然，也可以根据出光角度的要求而对石英玻璃透镜的弧度进行调整，从而提高深紫外LED器件出光角度的灵活性。
本申请实施例提供的一种深紫外LED器件，基板1为陶瓷基板。
具体可以利用陶瓷基板作为本申请所提供的深紫外LED器件中的基板1，其绝缘性及散热性均比较好，因此，可以提高深紫外LED器件工作的可靠性。
另外，也可以利用陶瓷作为本申请所提供的深紫外LED器件中的支架3，以提高深紫外LED器件工作的可靠性。
本申请实施例还提供了一种深紫外LED器件的制备方法，参见图4，其示出了本申请实施例提供的一种深紫外LED器件的制备方法的流程图，可以包括：
S41：根据倒装共晶UVC芯片的尺寸及倒装共晶静电保护芯片的尺寸设计基板及支架。
预先根据所要制备的深紫外LED器件中的倒装共晶UVC芯片的尺寸及倒装共晶静电保护芯片的尺寸设置基板及支架的图纸，然后，根据图纸、倒装共晶UVC芯片的尺寸及倒装共晶静电保护芯片的尺寸设计基板的尺寸及支架的尺寸，其中，该基板的上表面设置有焊盘。
在设计基板的尺寸及支架的尺寸的同时，可以设计线路结构，以便于通过线路结构为倒装共晶UVC芯片及倒装共晶静电保护芯片进行通电。
S42：通过共晶工艺将倒装共晶UVC芯片及倒装共晶静电保护芯片固定在基板的焊盘上。
在设计完基板及支架之后，可以通过共晶工艺将倒装共晶UVC芯片及倒装共晶静电保护芯片固定在基板的焊盘上。
S43：将玻璃透镜安装在支架的顶部，以形成一个由基板、支架及玻璃透镜形成的且内置有倒装共晶UVC芯片及倒装共晶静电保护芯片的空腔，以得到深紫外LED器件。
在将倒装共晶UVC芯片及倒装共晶静电保护芯片固定在基板的焊盘上之后，可以将玻璃透镜安装在支架的顶部，以通过基板、支架及玻璃透镜形成一个空腔，其中，倒装共晶UVC芯片及倒装共晶静电保护芯片均位于该空腔中。在将玻璃透镜安装在支架的顶部之后，可以对基板进行切割，以得到单颗深紫外LED器件。
本申请公开的上述技术方案，利用倒装共晶UVC芯片及倒装共晶静电保护芯片作为深紫外LED器件中的UVC芯片和静电保护芯片来直接固定在基板的焊盘上且与焊盘相连接，以避免需要采用银浆胶水和金线来实现与基板的固定和连接，从而可以尽量避免出现倒装共晶UVC芯片及倒装共晶静电保护芯片脱落的情况，并可以尽量避免出现坍塌和断裂，进而可以提高深紫外LED器件的可靠性。
需要说明的是，本申请实施例提供的一种深紫外LED器件的制备方法中相关部分的说明可以参见本申请实施例提供的一种深紫外LED器件中对应部分的详细说明，在此不再赘述。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种深紫外LED器件，其特征在于，包括上表面设置有焊盘的基板、位于所述基板上表面的支架、位于所述支架顶部的玻璃透镜，其中，所述基板、所述支架及所述玻璃透镜形成一个空腔，且所述基板及所述支架的表面均设置有导电层；
所述深紫外LED器件还包括：
位于所述空腔内且设置在所述基板的焊盘上的倒装共晶UVC芯片、倒装共晶静电保护芯片。
2.根据权利要求1所述的深紫外LED器件，其特征在于，所述基板与所述支架为一体式结构。
3.根据权利要求2所述的深紫外LED器件，其特征在于，所述支架的顶部设置有台阶；
其中，所述玻璃透镜通过所述台阶及粘结剂固定在所述支架上。
4.根据权利要求3所述的深紫外LED器件，其特征在于，所述台阶的底部设有用于盛放所述粘结剂的凹槽。
5.根据权利要求4所述的深紫外LED器件，其特征在于，所述粘结剂为耐紫外线的胶水。
6.根据权利要求1所述的深紫外LED器件，其特征在于，所述玻璃透镜为石英玻璃透镜。
7.根据权利要求6所述的深紫外LED器件，其特征在于，所述石英玻璃透镜为平面石英玻璃透镜。
8.根据权利要求6所述的深紫外LED器件，其特征在于，所述石英玻璃透镜为球面石英玻璃透镜。
9.根据权利要求1所述的深紫外LED器件，其特征在于，所述基板为陶瓷基板。
10.一种深紫外LED器件的制备方法，其特征在于，包括：
根据倒装共晶UVC芯片的尺寸及倒装共晶静电保护芯片的尺寸设计基板及支架；
通过共晶工艺将所述倒装共晶UVC芯片及所述倒装共晶静电保护芯片固定在所述基板的焊盘上；
将玻璃透镜安装在所述支架的顶部，以形成一个由所述基板、所述支架及所述玻璃透镜形成的且内置有所述倒装共晶UVC芯片及所述倒装共晶静电保护芯片的空腔，以得到深紫外LED器件。
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