CN111969090A - 一种深紫外芯片外延芯片封装结构装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深紫外芯片外延芯片封装结构装置，涉及芯片生产技术领域，包括封装基板，封装基板内部开设有内腔，内腔内部底端设置有深紫外芯片，所述的封装基板上端面设置有凹槽二，凹槽二内部底端连接有第一弹簧，第一弹簧上端固定连接有凸块，凸块卡接在开设于光学透镜元件内部的凹槽一内，所述的光学透镜元件上端边缘处通过卡槽卡接有卡块，卡槽开设在光学透镜元件上，所述的卡块固定连接有光学元件紧固板。通过凹槽一与凸块、以及卡块与卡槽、自锁球头与凹槽三的对应配合，将光学透镜元件定位安装在封装基板上，实现内腔的严格密封性，同时通过散热柱增加散热面积，及时散去热量，保证芯片的光学性能，延长芯片的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及芯片生产技术领域，具体是一种深紫外芯片外延芯片封装结构装置。
背景技术
紫外LED指发光中心波长在400nm以下的LED，但有时将发光波长大于380nm时称为近紫外LED，而短于300nm时称为深紫外LED。因短波长光线的杀菌效果高，因此紫外LED常用于冰箱和家电等的杀菌及除臭等用途，而且还应用在生物医疗、防伪鉴定、净化(水、空气等)领域、计算机数据存储和军事等方面。而且随着技术的发展，新的应用会不断出现以替代原有的技术和产品。LED(半导体发光二极管)封装是指发光芯片的封装，相比集成电路封装有较大不同。LED的封装不仅要求能够保护灯芯，而且还要能够透光。所以LED的封装对封装材料有特殊的要求。
传统的深紫外芯片封装结构多采用粘合胶对光学元件和基板进行粘合固定，且深紫外芯片在长时间发光使用过程中，其封闭性减弱，有机粘合胶吸收紫外光，影响封装元件的出光效率。经检索，现有技术公开了申请号为：201821758545.9的一种深紫外LED灯珠的封装结构，包括：深紫外LED芯片、支架和透镜；所述支架具有一放置深紫外LED芯片的凹腔；所述凹腔的侧壁端面，在靠近支架对称轴的一侧，沿着对称轴上凸形成一圈围坝；所述透镜在朝向深紫外LED芯片的一侧，具有一圈与所述围坝配合的凹槽；所述凹腔的侧壁端面，在远离支架对称轴的一侧，与透镜粘合固定，使得所述围坝嵌入凹槽内。本实用新型提供了一种深紫外LED灯珠的封装结构，结构简单工艺也简单。但是该封装结构装置通过胶水粘结，考虑到深紫外芯片对氧气、水汽等比较敏感，长时间使用，本装置密封性减弱，而且芯片发光发热不能及时散去热量，光学性能受到影响，大大影响芯片的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种深紫外芯片外延芯片封装结构装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种深紫外芯片外延芯片封装结构装置，包括封装基板，封装基板内部开设有内腔，内腔内部底端设置有深紫外芯片，所述的封装基板上端面设置有凹槽二，凹槽二内部底端连接有第一弹簧，第一弹簧上端固定连接有凸块，凸块卡接在开设于光学透镜元件内部的凹槽一内，所述的光学透镜元件上端边缘处通过卡槽卡接有卡块，卡槽开设在光学透镜元件上，所述的卡块固定连接有光学元件紧固板，光学元件紧固板内部设置有第二弹簧，第二弹簧另一端固定连接有连接杆，连接杆远离第二弹簧的一端固定连接有自锁球头。
作为本发明进一步的方案：所述的封装基板下端面边缘处设置有基板支脚，封装基板下端面中部均匀分布有多个散热柱。
作为本发明进一步的方案：所述的封装基板上端边缘处设置有凸台，凸台上端外边缘处设置有斜面。
作为本发明进一步的方案：所述的凸台侧面内部设置有凹槽三。
作为本发明进一步的方案：所述的光学元件紧固板外部下端设置有焊接槽。
作为本发明进一步的方案：所述的凸块上端设置有锥面，且凹槽一内表面也具有一定锥度。
作为本发明进一步的方案：所述的光学透镜元件外形采用弧面结构。
作为本发明进一步的方案：所述的凹槽二有四个。
作为本发明进一步的方案：所述的自锁球头直径小于凹槽三的内宽。
作为本发明再进一步的方案：所述的内腔侧面采用弧面结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过凹槽一与凸块对应卡接，将光学透镜元件定位安装在封装基板上，此时利用卡块卡接在卡槽内，此时自锁球头在斜面的反作用力下，第二弹簧压缩，自锁球头在连接杆的带动下收缩进光学元件紧固板内部，旋转光学元件紧固板，在第二弹簧的复位作用下，使自锁球头卡接进凹槽二内，在焊接槽处焊接即可实现光学透镜元件牢固安装在封装基板上，实现内腔的严格封闭，保证密封性能良好，深紫外芯片长期工作后发热，通过散热柱增加散热面积，及时散去热量，保证芯片的光学性能，延长芯片的使用寿命。
附图说明
图1为一种深紫外芯片外延芯片封装结构装置的结构示意图。
图2为图1中A处的结构放大示意图。
图3为一种深紫外芯片外延芯片封装结构装置中光学元件紧固板的结构示意图。
图4为一种深紫外芯片外延芯片封装结构装置中封装基板组件的结构示意图。
图中：1-光学透镜元件、2-内腔、3-深紫外芯片、4-光学元件紧固板、5-焊接槽、6-基板支脚、7-散热柱、8-封装基板、9-卡块、10-卡槽、11-凹槽一、12-凸块、13-凹槽二、14-第一弹簧、15-凸台、16-斜面、17-自锁球头、18-连接杆、19-第二弹簧、20-凹槽三。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一：参阅图1～4，本发明实施例中，一种深紫外芯片外延芯片封装结构装置，包括封装基板8，封装基板8内部开设有内腔2，内腔2内部底端设置有深紫外芯片3，实现对深紫外芯片3的保护，所述的封装基板8上端面设置有凹槽二13，凹槽二13内部底端连接有第一弹簧14，第一弹簧14上端固定连接有凸块12，凸块12卡接在开设于光学透镜元件1内部的凹槽一11内，通过凸块12与凹槽一11对应卡接，实现光学透镜元件1定位准确安装在封装基板8上，避免歪斜的情况发生，所述的光学透镜元件1上端边缘处通过卡槽10卡接有卡块9，卡槽10开设在光学透镜元件1上，所述的卡块9固定连接有光学元件紧固板4，通过卡槽10与卡块9的对应卡接，实现光学元件紧固板4定位固定光学透镜元件1，大大提高封装精确度，同时，多渠道定位卡接，延长连接缝隙，提高装置结构的密封性，保证内腔2内部的惰性气体不易散出，同时外部的氧气、水汽不易进入，保证封装结构的光学性能，延长其使用寿命，光学元件紧固板4内部设置有第二弹簧19，第二弹簧19另一端固定连接有连接杆18，连接杆18远离第二弹簧19的一端固定连接有自锁球头17，自动自锁，实现光学元件紧固板4自动定位到焊接位置，无需额外的定位作用，提高焊接效率和质量。
本实施例中，所述的封装基板8上端边缘处设置有凸台15，凸台15上端外边缘处设置有斜面16，结合自锁球头17的结构，下移光学元件紧固板4时，斜面16有助于自锁球头17传动连接杆18压缩第二弹簧19内移，实现自动化。
本实施例中，所述的凸台15侧面内部设置有凹槽三20，与自锁球头17配合，只需旋动光学元件紧固板4，使自锁球头17卡进凹槽三20中，实现固定。
本实施例中，所述的光学元件紧固板4外部下端设置有焊接槽5，通过焊接方式加强固定，弥补了有机粘合胶的密封性差的缺点。
本实施例中，所述的凸块12上端设置有锥面，且凹槽一11内表面也具有一定锥度，便于凸块12与凹槽一11对接。
本实施例中，所述的光学透镜元件1外形采用弧面结构，出光性能好。
本实施例中，所述的凹槽二13有四个，且呈圆周阵列分布，对光学透镜元件1的平稳固定效果好。
本实施例中，所述的自锁球头17直径小于凹槽三20的内宽，便于自锁球头17进入凹槽三20中。
本实施例中，所述的内腔2侧面采用弧面结构，增加封装基板8的光热吸收面积，便于散热。
实施例二：该发明还提供了另外一种实施例，该实施例是在上述实施例的基础上有所改进，所述的封装基板8下端面边缘处设置有基板支脚6，封装基板8下端面中部均匀分布有多个散热柱7，实现封装基板8下部透气性好，通过1多个散热柱7增加散热面积，加速深紫外芯片3散热速度，及时散去热量，避免深紫外芯片3因高温影响光学性能，延长光学元件的使用寿命。
综上所述，该发明工作时，通过凹槽一11与凸块12对应卡接，将光学透镜元件1定位安装在封装基板8上，此时利用卡块9卡接在卡槽10内，此时自锁球头17在斜面16的反作用力下，第二弹簧19压缩，自锁球头17在连接杆18的带动下收缩进光学元件紧固板4内部，旋转光学元件紧固板4，在第二弹簧19的复位作用下，使自锁球头17卡接进凹槽二13内，整个封装结构装置通过多个卡接部位对应定位，高效实现精确安装，在焊接槽5处焊接即可实现光学透镜元件1牢固安装在封装基板8上，实现内腔2的严格封闭，保证密封性能良好，避免了传统有机粘合胶的密封性差以及对光吸收的缺点，深紫外芯片3长期工作后发热，基板支脚6有效保证封装基板8下部的空气流通，通过散热柱7增加散热面积，及时散去热量，保证芯片的光学性能，延长芯片的使用寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种深紫外芯片外延芯片封装结构装置，包括封装基板(8)，其特征在于，所述的封装基板(8)内部开设有内腔(2)，内腔(2)内部底端设置有深紫外芯片(3)，所述的封装基板(8)上端面设置有凹槽二(13)，凹槽二(13)内部底端连接有第一弹簧(14)，第一弹簧(14)上端固定连接有凸块(12)，凸块(12)卡接在开设于光学透镜元件(1)内部的凹槽一(11)内，所述的光学透镜元件(1)上端边缘处通过卡槽(10)卡接有卡块(9)，卡槽(10)开设在光学透镜元件(1)上，所述的卡块(9)固定连接有光学元件紧固板(4)，光学元件紧固板(4)内部设置有第二弹簧(19)，第二弹簧(19)另一端固定连接有连接杆(18)，连接杆(18)远离第二弹簧(19)的一端固定连接有自锁球头(17)。
2.根据权利要求1所述的一种深紫外芯片外延芯片封装结构装置，其特征在于，所述的封装基板(8)下端面边缘处设置有基板支脚(6)，封装基板(8)下端面中部均匀分布有多个散热柱(7)。
3.根据权利要求1或2所述的一种深紫外芯片外延芯片封装结构装置，其特征在于，所述的封装基板(8)上端边缘处设置有凸台(15)，凸台(15)上端外边缘处设置有斜面(16)。
4.根据权利要求3所述的一种深紫外芯片外延芯片封装结构装置，其特征在于，所述的凸台(15)侧面内部设置有凹槽三(20)。
5.根据权利要求1所述的一种深紫外芯片外延芯片封装结构装置，其特征在于，所述的光学元件紧固板(4)外部下端设置有焊接槽(5)。
6.根据权利要求1所述的一种深紫外芯片外延芯片封装结构装置，其特征在于，所述的凸块(12)上端设置有锥面，且凹槽一(11)内表面也具有一定锥度。
7.根据权利要求1所述的一种深紫外芯片外延芯片封装结构装置，其特征在于，所述的光学透镜元件(1)外形采用弧面结构。
8.根据权利要求1所述的一种深紫外芯片外延芯片封装结构装置，其特征在于，所述的凹槽二(13)有四个。
9.根据权利要求4所述的一种深紫外芯片外延芯片封装结构装置，其特征在于，所述的自锁球头(17)直径小于凹槽三(20)的内宽。
10.根据权利要求1所述的一种深紫外芯片外延芯片封装结构装置，其特征在于，所述的内腔(2)侧面采用弧面结构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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