CN114203888A - 一种紫外led封装器件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及紫外LED封装技术领域,涉及一种紫外LED封装器件。紫外LED封装器件包括基板、外壳、镜片。基板上设有金属镀层。外壳围设于基板,并连接于金属镀层,基板与外壳围设形成安装槽。外壳背离基板的一侧设有镜片,镜片将安装槽密封。其中,紫外LED设于安装槽内,安装槽内设有反射层。通过基板与外壳的无机连接,以及在安装槽内设置反射层,使得基板、外壳、以及镜片采用无机的连接方式组装形成紫外LED封装器件,加强紫外LED封装器件的抗老化能力,并且在安装槽内设置反射层,提高紫外LED封装器件的光提取效率。
Description
技术领域
本发明涉及紫外LED封装技术领域,特别涉及一种紫外LED封装器件。
背景技术
紫外线(ultraviolet,简称UV)是电磁波谱中波长从100nm到400nm辐射的总称。发光二极管(LED)的封装技术极大的制约着其光提取效率。紫外LED应用于固化、油墨印刷、医疗、以及杀菌、消毒等领域,在现今的日常生活和工业用途中越来越广泛。
在紫外LED的封装中,由于紫外波段光子能量高,超出常用封装胶的c-c单键与c-o单键能量,造成封装胶的老化失效,所以紫外的封装不能采用常规LED封装材料封装。目前半无机封装是市场的主流,但是半无机封装仍然会使用部分的有机材料作为粘结剂,长期使用仍然会造成材料老化,性能下降,可靠性下降等风险。
上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种紫外LED封装器件,旨在提供一种全无机的紫外LED封装器件,并提高紫外LED封装器件的光提取效率。
为实现上述目的,本发明提出的一种紫外LED封装器件,所述紫外LED封装器件包括:
基板,所述基板上设有金属镀层;
外壳,所述外壳围设于所述基板,并连接于所述金属镀层,所述基板与所述外壳围设形成安装槽;
镜片,所述外壳背离所述基板的一侧设有所述镜片,所述镜片将所述安装槽密封;
其中,所述紫外LED设于所述安装槽内,所述安装槽内设有反射层。
可选地,所述金属镀层包括第一镀层区域与第二镀层区域,所述第一镀层区域设于所述基板与所述外壳之间,所述第二镀层区域设于所述安装槽内、并设于所述基板上,所述第一镀层区域与所述第二镀层区域之间设有第一间隙;
所述紫外LED电性连接于所述第二镀层区域,所述第二镀层区域用于连通电路。
可选地,所述外壳远离所述基板的端部弯折形成用以安装所述镜片的光窗,所述光窗的投影落入所述第一间隙。
可选地,所述反射层包括第一反射层与第二反射层,所述第一反射层与所述紫外LED分别设于所述第二镀层区域上,所述第一反射层与所述紫外LED之间设有预留缝隙;
所述第二反射层设于所述外壳与所述光窗的内表面;
所述第二镀层区域包括:
正极镀层,用于连接所述紫外LED的正极;以及
负极镀层,用于连接所述紫外LED的负极;
所述正极镀层与所述负极镀层之间设有隔离区域。
可选地,所述反射层还包括第三反射层,所述第三反射层设于所述隔离区域;
所述第三反射层与所述正极镀层和所述负极镀层之间设有第二间隙;
所述第三反射层与所述紫外LED之间设有第三间隙。
可选地,所述反射层还包括第四反射层,所述第四反射层设于所述第二镀层区域的外周面,所述第四反射层与所述第一反射层连接。
可选地,所述第一反射层、所述第二反射层、所述第三反射层、以及所述第四反射层为铝层;
所述第一反射层的厚度为1um~10um,所述第二反射层的厚度为1um~5um,所述第三反射层的厚度为1um~20um;
所述第二间隙内填充绝缘材料;
所述第三间隙内填充绝缘材料;
所述第四反射层与所述第一镀层区域之间填充绝缘材料。
可选地,所述紫外LED与所述第二镀层区域之间设有键合层,定义所述第一反射层的高度为H1,定义所述键合层的高度为H2,定义所述紫外LED的发光层高度为H3,则满足以下关系:H2≤H1≤H3;
定义所述预留缝隙的宽度为D1,所述D1满足:0um<D1<20um;
定义所述第三反射层的高度为H4,定义所述第二镀层区域的高度为H5,定义所述键合层的高度为H2,则满足以下关系:H4<H2+H5;
定义所述第三反射层的宽度为W1,定义所述隔离区域的宽度为W2,则满足以下关系:W1=(50%~70%)*W2;
定义所述第四反射层的宽度为W3,定义所述第二镀层区域的宽度为W4,则满足以下关系:W3=(0.3~0.6)*W4。
可选地,所述第一镀层区域与所述第二镀层区域由多层镀层组成,所述镀层至少包括铜层及设于所述铜层表面的镍层以及金层;
所述铜层的厚度50um~100um,所述镍层厚度3um~6um,金层厚度0.05um~1um。
可选地,所述基板设有两个通孔,两个所述通孔内部填充导电材料,两所述通孔的一侧分别电性连通于所述正极镀层与所述负极镀层,两所述通孔的另一侧分别电性连通于所述基板外侧的金属电路;
或,所述基板为无机绝缘材质,所述外壳为金属材质或无机材质,所述镜片为深紫外透光材料;
或,定义所述外壳的高度为H6,则满足:0.5mm<H6<1mm。
本发明技术方案通过在基板上设置金属镀层,并将外壳围设于所述基板,且外壳通过金属镀层连接于基板,由此实现基板与外壳的无机连接,外壳与基板围设成安装槽,于安装槽的槽口设置镜片,该镜片将所述安装槽密封,由此实现由基板、外壳、以及镜片组装成的紫外LED封装器件,在安装槽内设置紫外LED,且该紫外LED封装器件的安装槽内设置反射层,使得紫外LED在安装槽内发射的光线内有效地被发射,且通过镜片发射出去,如此,使得基板、外壳、以及镜片采用无机的连接方式组装形成紫外LED封装器件,加强紫外LED封装器件的抗老化能力,并且在安装槽内设置反射层,提高紫外LED封装器件的光提取效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一种紫外LED封装器件一实施例的结构示意图;
图2为图1中的紫外LED封装器件的另一视角示意图;
图3为本发明一种紫外LED封装器件一实施例的结构示意图;
图4为图3中的紫外LED封装器件的另一视角示意图;
图5为本发明一种紫外LED封装器件一实施例的结构示意图;
图6为本发明一种紫外LED一实施例的结构示意图;
图7为本发明一种紫外LED封装器件一实施例的结构示意图;
图8为本发明一种紫外LED封装器件一实施例的结构示意图;
图9为本发明一种紫外LED封装器件一实施例的结构示意图;
图10为本发明一种紫外LED封装器件一实施例的结构示意图。
附图标号说明:
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义为,包括三个并列的方案,以“A和/或B为例”,包括A方案,或B方案,或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
图1和图2为本发明一种紫外LED封装器件100一实施例的结构示意图。
紫外LED70因其发光面积小,发光效率高、耗电量少、高强度的辐射光强等特点,广泛应用于杀菌消毒、固化、油墨印刷、医疗等领域,获得了大量的市场份额,具有较高的研发价值。
传统的紫外LED70模组通常采用在基板上贴灯珠的方式实现,模组上的灯珠通常是由硅胶成型或者填充硅胶的形式封装,由于紫外LED70在长时间的使用过程中产生的热量使得硅胶出现发黄、发黑,甚至出现交替脱落的现象,导致模组出现光衰,影响紫外LED70设备的使用寿命。
本发明提供一种全无机的紫外LED封装器件100,通过在基板10与外壳30之间通过金属结构的连接方式,以及在基板10与外壳30的表面进行结构设计与表面修饰,提高全无机封装的光提取效率与可靠性。
如图1至10所示,所述紫外LED封装器件包括基板10、外壳30、镜片50。所述基板10上设有金属镀层11。所述外壳30围设于所述基板10,并连接于所述金属镀层11,所述基板10与所述外壳30围设形成安装槽31。所述外壳30背离所述基板10的一侧设有所述镜片50,所述镜片50将所述安装槽31密封。其中,所述紫外LED70设于所述安装槽31内,所述安装槽31内设有反射层20。
如图1至10所示,在基板10上设置金属镀层11,并将外壳30围设于所述基板10,且外壳30通过金属镀层11连接于基板10,由此实现基板10与外壳30的无机连接,外壳30与基板10围设成安装槽31,于安装槽31的槽口设置镜片50,该镜片50将所述安装槽31密封,由此实现由基板10、外壳30、以及镜片50组装成的紫外LED封装器件,在安装槽31内设置紫外LED70,且该紫外LED封装器件的安装槽31内设置反射层20,使得紫外LED70在安装槽31内发射的光线内有效地被发射,且通过镜片50发射出去,如此,使得基板10、外壳30、以及镜片50采用无机的连接方式组装形成紫外LED封装器件,加强紫外LED封装器件的抗老化能力,并且在安装槽31内设置反射层20,提高紫外LED封装器件的光提取效率。
进一步地,如图1所示,所述金属镀层11包括第一镀层区域111与第二镀层区域113,所述第一镀层区域111设于所述基板10与所述外壳30之间,所述第二镀层区域113设于所述安装槽31内、并设于所述基板10上,所述第一镀层区域111与所述第二镀层区域113之间设有第一间隙115,所述紫外LED70电性连接于所述第二镀层区域113,所述第二镀层区域113用于连通电路。
也即,第一镀层区域111设于基板10上,外壳30设于第一镀层区域111上,使得基板10与所述外壳30之间通过第一镀层区域111连接,实现基板10与外壳30之间通过金属材料连接,不同于传统的采用有机粘结材料的连接方式,由于紫外波段光子能量高,超出常用封装胶的c-c单键与c-o单键能量,造成封装胶的老化失效,采用金属材料连接的方式可避免紫外LED70产生的光线对该金属材料的结构破坏,有助于提高外壳30与基板10连接的可靠性,提高该紫外LED封装器件100的使用寿命。并且,在安装槽31内的基板10上设有第二镀层区域113,紫外LED70电性连接于所述第二镀层区域113,第二镀层区域113用于连通电路,以使得紫外LED70连通供电电路。为了保证电路的安全性,第一镀层区域111与所述第二镀层区域113之间设有第一间隙115,以防止第一镀层区域111与所述第二镀层区域113接触短路。
进一步地,如图1所示,为了便于安装镜片50,在外壳30远离所述基板10的端部弯折形成用以安装所述镜片50的光窗33,一方面,为了使得光窗33的结构尺寸尽可能小,以避免光窗33遮盖安装槽31,减小紫外LED70透过镜片50发射光线到安装槽31外部的空间,另一方面,又要保证光窗33具有一定的厚度,以使得能够在光窗33上牢固地安装镜片50。为了平衡两者,采用所述光窗33的投影落入所述第一间隙115,一方面,使得光窗33的厚度大于外壳30的厚度,在光窗33的厚度大于外壳30的厚度,以使得在光窗33上能留有足够的空间与面积形成支撑点用于连接镜片50,其中镜片50可以采用焊接的方式连接于光窗33,在保证光窗33的厚度具有一定厚度的情况下,采用焊接的方式有利于焊接牢固,提高整个紫外LED封装器件100的耐用性,并且采用金属焊接而非有机材料粘接的方式,加强紫外LED封装器件的抗老化能力。另一方面,光窗33的投影落入所述第一间隙115,其未遮盖安装槽31槽底上的第二镀层区域113,以尽量减少光窗33对安装槽31内反射层20的遮掩,减小对紫外光提取效率的影响。
进一步地,如图1所示,为了使得安装槽31内紫外LED70发射的光线尽可能多的透过镜片50发射出去,在安装槽31内设置反射层20,反射层20包括第一反射层21与第二反射层23,其中第一反射层21与所述紫外LED70均分别设于所述第二镀层区域113上,且所述第一反射层21与所述紫外LED70之间设有预留缝隙1130。也就是说,第一反射层21与所述紫外LED70不相接触,且由于第二镀层区域113与紫外LED70电性连接,第二镀层区域113用于连通电路供紫外LED70工作,以使得紫外LED70连通供电电路,因此第一反射层21与所述紫外LED70之间设有预留缝隙1130,以防止紫外LED70芯片接触第一反射层21。特别是,紫外LED70芯片可采用焊接的方式设于第二镀层区域113上,当第一反射层21采用铝材料(Al)时,由于紫外LED70芯片的焊接层与Al的焊接效果不如与其他金属(例如,镍金合金层)的焊接效果好,且Al的热膨胀系数也与其他材料差别较大,Al的热膨胀系数比较高,当紫外LED70芯片的焊接层连接Al时,可能会造成紫外LED70芯片的焊接层不牢靠。同时,由于紫外LED70芯片的焊接层容易吸收光线,第一反射层21的高度高于紫外LED70芯片的焊接层高度,以使得采用第一反射层21将紫外LED70芯片的焊接层遮掩住,降低紫外LED70芯片的焊接层吸收光线的风险。因此,采用将第一反射层21与所述紫外LED70分开设于所述第二镀层区域113上,且保持第一反射层21与所述紫外LED70之间设有预留缝隙1130。
并且,如图1所示,第一反射层21围设于所述紫外LED70的四周,有利于紫外LED70发射的光线经过第一反射层21围后反射出去。
进一步地,所述第二反射层23设于所述外壳30与所述光窗33的内表面。为了进一步地提高光线从安装槽31发射出去的效率,也即提高光的提取效率,在外壳30与所述光窗33的内表面设有第二反射层23,使得光线经过外壳30与光窗33后能被反射出去。
进一步地,如图1所示,所述第二镀层区域113被分割成两块,两块分别为正极镀层1131与负极镀层1133,正极镀层1131用于连接所述紫外LED的正极,负极镀层1133用于连接所述紫外LED的负极,且所述正极镀层1131与所述负极镀层1133之间设有隔离区域1132,以防止正极镀层1131与所述负极镀层1133短路。
如图6所示,紫外LED70包括发光层71,以及两分离的键合层73,两键合层73分别为紫外LED70的正极与负极,分别用于连接正极镀层1131与负极镀层1133。
进一步地,如图2所示,第二镀层区域113上还设有保护元件80,该保护元件80采用与紫外LED70相同的连接方式设于正极镀层1131与负极镀层1133上,该保护元件80可以是齐纳管,该齐纳管用于保护紫外LED70的正常工作。
进一步地,如图3和图4所示,所述反射层20还包括第三反射层25,所述第三反射层25设于所述隔离区域1132。在隔离区域1132设置第三反射层25可以进一步提高安装槽31内的反射层20面积,有利用光的反射。并且为了避免第三反射层25直接接触隔离区域1132两侧的正极镀层1131和所述负极镀层1133,采用将第三反射层25设于隔离区域1132的中间位置,以保证第三反射层25与所述正极镀层1131和所述负极镀层1133之间设有第二间隙117。当然,为了避免第三反射层25,与其上方的紫外LED70接触,在第三反射层25与所述紫外LED70之间设有第三间隙119。
进一步地,如图8所示,反射层20还包括第四反射层27,所述第四反射层27设于所述第二镀层区域113的外周面,所述第四反射层27与所述第一反射层21连接。也就是说,第四反射层27进一步扩大了安装槽31内的反射面积,有利于提高紫外LED70的光提取效率。同时,所述第四反射层27与所述第一反射层21连接,在第二镀层区域113上形成完整的反射层包覆,有利于提高整个第二镀层区域113上反射层的稳定性,防止使用过程中反射层脱层。
进一步地,由于紫外LED70会发射深紫外的光线,且大多数材料对深紫外光的吸收都很大,而铝(Al)的深紫外线反射率较高,因此利用这一点,第一反射层21、所述第二反射层23、所述第三反射层25、以及所述第四反射层27可设为铝层。如此,可提高紫外LED70的光提取效率。
进一步地,如图1所示,第一反射层21的厚度为1um~10um,紫外LED70与第二镀层区域113之间设有键合层73,以使得该第一反射层21的高度高于该键合层73高度,防止紫外LED70的光线被键合层73吸收。同时该第一反射层21的高度要低于紫外LED70的发光层71高度,避免第一反射层21将发光层71遮掩,不利于紫外LED70光线的发射。
进一步地,如图1所示,在外壳30与所述光窗33的内表面设有第二反射层23,所述第二反射层23的厚度为1um~5um,该厚度不能太薄,太薄不易在外壳30与所述光窗33的内表面形成光滑表面,该厚度也不能太后,当外壳30与所述光窗33采用金属材料作为框架时,太厚则影响与金属框架结合的稳定性。
进一步地,如图3所示,所述第三反射层25的厚度为1um~20um。即可通过蒸镀的方式在隔离区域1132设置Al层,第三反射层25的高度不能太高也不能太低,太低则不能起到良好的反射作用,太高则不容易将紫外LED70焊接至正极镀层1131和所述负极镀层1133上,且容易与紫外LED70的焊接层接触,易造成紫外LED70的电性短路。
进一步地,如图3和图5所示,所述第二间隙117内填充绝缘材料90,用于实现第三反射层25与周边层的电性隔离。
进一步地,如图5和图7所示,所述第三间隙119内填充绝缘材料90,第三反射层25与紫外LED70之间填充绝缘材料90,保护第三反射层25与周围层实现电性隔离,不会造成紫外LED70焊接时的短路,该绝缘材料90可以是氟树脂材料,氟树脂材料对紫外LED70实现粘结固定,提高紫外LED70的可靠性固定。
进一步地,如图8和图9所示,所述第四反射层27与所述第一镀层区域111之间填充充绝缘材料90。也即在第一镀层区域111与所述第二镀层区域113之间的第一间隙115填充充绝缘材料90,进一步提高电隔离性能,并进一步保护第四反射层27的稳定性,以及实现第四反射层27与外部材料的电性隔离。
进一步地,如图5所示,所述紫外LED70与所述第二镀层区域113之间设有键合层73,定义所述第一反射层21的高度为H1,定义所述键合层73的高度为H2,定义所述紫外LED70的发光层71高度为H3,则满足以下关系:H2≤H1≤H3。以保证第一反射层21的高度高于键合层73,以将键合层73遮掩,防止键合层73吸收光线;同时第一反射层21的高度低于发光层71,以保证发光层71有足够的发射空间。
进一步地,如图5所示,第一反射层21与紫外LED70之间预留缝隙1130,定义所述预留缝隙1130的宽度为D1,所述D1满足:0um<D1<20um。保证该预留缝隙1130大于0,且小于20um,若缝隙太小,则紫外LED70可能有部分键合层73压在第一反射层21上,第一反射层21为铝(Al),该键合层73与Al的焊接效果不如与镍金合金层的焊接效果,Al的热膨胀系数也与其他材料差别较大,同时键合层73与第一反射层21的高度不一致,当键合层73压在Al上时,则影响键合层73与下面正极镀层1131或负极镀层1133的电性接触以及可靠性。若缝隙太小,则减小第一反射层21的面积,降低光提取效率。
进一步地,如图3和图5所示,定义所述第三反射层25的高度为H4,定义所述第二镀层区域113的高度为H5,定义所述键合层73的高度为H2,则满足以下关系:H4<H2+H5。
也就是说,第三反射层25的高度不能太高也不能太低,太低则不能起到良好的反射作用,太高则不容易将紫外LED70焊接至正极镀层1131和所述负极镀层1133上,且容易与紫外LED70的焊接层接触,易造成紫外LED70的电性短路。
进一步地,如图3所示,定义所述第三反射层25的宽度为W1,定义所述隔离区域1132的宽度为W2,则满足以下关系:W1=(50%~70%)*W2。也就是说,第三反射层25宽度为整个隔离区域1132宽度的50%~70%,太窄第三反射层25的面积太小,不能形成良好的反射效果,太宽易与周围形成短路。并且在第三反射层25周围填充氟树脂材料,用于实现第三反射层25与周边层的电性隔离。
进一步地,如图8所示,定义所述第四反射层27的宽度为W3,定义所述第二镀层区域113的宽度为W4,则满足以下关系:W3=(0.3~0.6)*W4。也就是说,第四反射层27环设于第二镀层区域113的外周面,为保证第四反射层27牢固的设于第二镀层区域113的外周面,第四反射层27的宽度为第二镀层区域113宽度的0.3~0.6倍,若是太薄,则第四反射层27不能牢固设于第二镀层区域113,不好实现包覆的效果,难以对反射层形成保护。若是太厚,则容易与第一镀层区域111或外壳30连接,容易形成电性短路。
进一步地,所述第一镀层区域111与所述第二镀层区域113由多层镀层组成,所述镀层至少包括铜层及设于所述铜层表面的镍层以及金层。第一镀层区域111的设置是为了连接金属外壳30,在第一镀层区域111上不设置铝层(Al),Al的热膨胀系数比较高,可能会造成外壳30与第一镀层区域111焊接面的不牢固。外壳30上设有光窗33,外壳30与光窗33可以是一体成型,外壳30与光窗33的材质可以是铁镍合金,同时可以在铁镍合金外镀镍,或镀金。
进一步地,如图8所示,基板10设有两个通孔13,两所述通孔13内部填充导电材料,两所述通孔13的一侧分别电性连通于所述正极镀层1131与所述负极镀层1133,两所述通孔13的另一侧分别电性连通于所述基板10外侧的金属电路。通过两个通孔13将外部电路与安装槽31内部的紫外LED70电性连通。
进一步地,所述基板10为无机绝缘材质,例如陶瓷材料,可以是氮化铝,或者氧化铝。所述外壳30为金属材质或无机材质,例如铁镍合金。所述镜片50为深紫外透光材料,例如,蓝宝石或者石英玻璃。
进一步地,所述第一镀层区域111与所述第二镀层区域113由多层镀层组成,所述镀层至少包括铜层及设于所述铜层表面的镍层以及金层。所述铜层的厚度50um~100um,所述镍层厚度3um~6um,金层厚度0.05um~1um,以保证足够的镀层连接强度。
进一步地,定义所述外壳30的高度为H6,则满足:0.5mm<H6<1mm。外壳30的高度太低可能压到紫外LED70,太高则降低光的出射效率。
本发明采用无机封装的方式形成了紫外LED封装器件100,基板10、外壳30、镜片50相互之间通过金属连接,且进一步地,在基板10、外壳30、镜片50形成的安装槽31内设置反射层20,并为了尽量扩大反射层20的面积、提高各结构之间的电隔离性能、以及加强各结构之间的可靠性,如图10所示,分别设置了第一反射层21、第二反射层23、第三反射层25、第四反射层27,并在各反射层与金属结构之间设置绝缘层,以提高整体的光反射效率和结构安全性。
上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种紫外LED封装器件,其特征在于,所述紫外LED封装器件包括:
基板(10),所述基板(10)上设有金属镀层(11);
外壳(30),所述外壳(30)围设于所述基板(10),并连接于所述金属镀层(11),所述基板(10)与所述外壳(30)围设形成安装槽(31);
镜片(50),所述外壳(30)背离所述基板(10)的一侧设有所述镜片(50),所述镜片(50)将所述安装槽(31)密封;
其中,所述紫外LED(70)设于所述安装槽(31)内,所述安装槽(31)内设有反射层(20)。
2.如权利要求1所述的封装器件,其特征在于,所述金属镀层(11)包括第一镀层区域(111)与第二镀层区域(113),所述第一镀层区域(111)设于所述基板(10)与所述外壳(30)之间,所述第二镀层区域(113)设于所述安装槽(31)内、并设于所述基板(10)上,所述第一镀层区域(111)与所述第二镀层区域(113)之间设有第一间隙(115);
所述紫外LED(70)电性连接于所述第二镀层区域(113),所述第二镀层区域(113)用于连通电路。
3.如权利要求2所述的封装器件,其特征在于,所述外壳(30)远离所述基板(10)的端部弯折形成用以安装所述镜片(50)的光窗(33),所述光窗(33)的投影落入所述第一间隙(115)。
4.如权利要求3所述的封装器件,其特征在于,所述反射层(20)包括第一反射层(21)与第二反射层(23),所述第一反射层(21)与所述紫外LED(70)分别设于所述第二镀层区域(113)上,所述第一反射层(21)与所述紫外LED(70)之间设有预留缝隙(1130);
所述第二反射层(23)设于所述外壳(30)与所述光窗(33)的内表面;
所述第二镀层区域(113)包括:
正极镀层(1131),用于连接所述紫外LED(70)的正极;以及
负极镀层(1133),用于连接所述紫外LED(70)的负极;
所述正极镀层(1131)与所述负极镀层(1133)之间设有隔离区域(1132)。
5.如权利要求4所述的封装器件,其特征在于,所述反射层(20)还包括第三反射层(25),所述第三反射层(25)设于所述隔离区域(1132);
所述第三反射层(25)与所述正极镀层(1131)和所述负极镀层(1133)之间设有第二间隙(117);
所述第三反射层(25)与所述紫外LED(70)之间设有第三间隙(119)。
6.如权利要求5所述的封装器件,其特征在于,所述反射层(20)还包括第四反射层(27),所述第四反射层(27)设于所述第二镀层区域(113)的外周面,所述第四反射层(27)与所述第一反射层(21)连接。
7.如权利要求6所述的封装器件,其特征在于,所述第一反射层(21)、所述第二反射层(23)、所述第三反射层(25)、以及所述第四反射层(27)为铝层;
所述第一反射层(21)的厚度为1um~10um,所述第二反射层(23)的厚度为1um~5um,所述第三反射层(25)的厚度为1um~20um;
所述第二间隙(117)内填充绝缘材料(90);
所述第三间隙(119)内填充绝缘材料(90);
所述第四反射层(27)与所述第一镀层区域(111)之间填充绝缘材料(90)。
8.如权利要求6所述的封装器件,其特征在于,所述紫外LED(70)与所述第二镀层区域(113)之间设有键合层(73),定义所述第一反射层(21)的高度为H1,定义所述键合层(73)的高度为H2,定义所述紫外LED(70)的发光层(71)高度为H3,则满足以下关系:H2≤H1≤H3;
定义所述预留缝隙(1130)的宽度为D1,所述D1满足:0um<D1<20um;
定义所述第三反射层(25)的高度为H4,定义所述第二镀层区域(113)的高度为H5,定义所述键合层(73)的高度为H2,则满足以下关系:H4<H2+H5;
定义所述第三反射层(25)的宽度为W1,定义所述隔离区域(1132)的宽度为W2,则满足以下关系:W1=(50%~70%)*W2;
定义所述第四反射层(27)的宽度为W3,定义所述第二镀层区域(113)的宽度为W4,则满足以下关系:W3=(0.3~0.6)*W4。
9.如权利要求3所述的封装器件,其特征在于,所述第一镀层区域(111)与所述第二镀层区域(113)由多层镀层组成,所述镀层至少包括铜层及设于所述铜层表面的镍层以及金层;
所述铜层的厚度50um~100um,所述镍层厚度3um~6um,金层厚度0.05um~1um。
10.如权利要求8所述的封装器件,其特征在于,所述基板(10)设有两个通孔(13),两个所述通孔(13)内部填充导电材料,两所述通孔(13)的一侧分别电性连通于所述正极镀层(1131)与所述负极镀层(1133),两所述通孔(13)的另一侧分别电性连通于所述基板(10)外侧的金属电路;
或,所述基板(10)为无机绝缘材质,所述外壳(30)为金属材质或无机材质,所述镜片(50)为深紫外透光材料;
或,定义所述外壳(30)的高度为H6,则满足:0.5mm<H6<1mm。
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