CN205335294U

CN205335294U - 一种无机封装的自聚光集成uvled模块

Info

Publication number: CN205335294U
Application number: CN201620028242.6U
Authority: CN
Inventors: 童泽路; 寇卫峰; 钟远洋
Original assignee: SHENZHEN RENWEI OPTOELECTRONIC Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN RENWEI OPTOELECTRONIC Co Ltd
Priority date: 2016-01-13
Filing date: 2016-01-13
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2026-01-13

Abstract

本实用新型公开了一种无机封装的自聚光集成UVLED模块，其包含：UVLED灯体组件；所述UVLED灯体组件包括铜基电路板，所述铜基电路板上设有固晶区；还包含UVLED芯片；所述UVLED芯片固定在固晶区的中部；还包含用于将UVLED芯片的侧面光线反射后经由UVLED芯片的法线方向射出的光学导光板；还包含石英玻璃；还包含前盖；所述前盖为包含凹槽结构的盖板；所述凹槽结构的槽口朝向所述铜基电路板一侧，所述凹槽结构的槽底为前端面；前端面设有出光窗口，所述石英玻璃采用密封胶粘结于凹槽结构的槽底且覆盖所述出光窗口；所述前盖的后端面与所述铜基电路板固定连接；所述前盖的凹槽结构与铜基电路板之间形成腔体；所述腔体内部填充保护气体。

Description

一种无机封装的自聚光集成UVLED模块

技术领域

本实用新型涉及一种UVLED照明模块，具体用于紫外线照明领域。

背景技术

目前，LED的封装多采用硅胶、环氧树脂等有机材料对芯片进行封装，这些材料透过率好、易于操作，但耐紫外线性能差，在紫外环境下极易老化变质，以及其热膨胀容易导致器件失效，因此有机材料不利于封装强紫外LED。所以寻求抗紫外线老化简易的无机封装工艺及其配套的部件非常必要。

此外，工业应用方面上的UVLED即紫外光LED，为了增加紫外能量，以达到应用效果，多采用灯珠拼接的方法和UVLED矩阵的方法，增加其照射能量和照射面积。而灯珠的发光角度一般为120度，LED矩阵的角度一般为140度，所以在出光比较散，只有部分的紫外线照射在有效区域，并且在一些对光路要求高的工作环境下，有可能对其它元器件造成影响，无法达到实际应用的要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种无机封装的自聚光集成UVLED模块，其采用无机封装结构，能够提升整个UVLED模块的质量和寿命。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种无机封装的自聚光集成UVLED模块，包含：

-UVLED灯体组件；所述UVLED灯体组件包括铜基电路板，所述铜基电路板上设有固晶区，焊盘区和表面线路，固晶区表面设有镀金层；

-UVLED芯片；所述UVLED芯片固定在固晶区的中部；所述的UVLED芯片为多个，所有UVLED芯片采用固晶工艺固定于铜基电路板的固晶区上；

-用于将UVLED芯片的侧面光线反射后经由UVLED芯片的法线方向射出的光学导光板；所述光学导光板设于铜基电路板的固晶区两侧；

-石英玻璃；

-前盖；所述前盖为包含凹槽结构的盖板；所述凹槽结构的槽口朝向所述铜基电路板一侧，所述凹槽结构的槽底为前端面；前端面设有出光窗口，所述石英玻璃采用密封胶粘结于凹槽结构的槽底且覆盖所述出光窗口；所述前盖的后端面与所述铜基电路板固定连接；所述前盖的凹槽结构与铜基电路板之间形成腔体；所述光学导光板和UVLED芯片设置在所述腔体内部；所述腔体内部填充防止腔体内部器件氧化的保护气体。

本实用新型的优选实施方式和进一步的改进点如下：

(1)所述前盖的凹槽结构的边缘为平行于铜基电路板表面的凸缘，所述凸缘为前盖的后端面，所述凸缘上设置螺丝孔，所述凸缘与铜基电路板通过密封胶粘接且通过螺丝穿过螺丝孔后固定；所述铜基电路板上对应前盖的螺丝孔位置设置有螺纹孔。本优选实施方式中，可以将螺丝孔设置为台阶孔，则螺丝头能够实现嵌入螺丝孔的效果，使得结构更加紧凑。

(2)所述保护气体为惰性气体或者纯度大于99.9％的氮气；所述固晶区为方形结构。

(3)所有UVLED芯片通过金线串并联后形成供电电路，所述供电电路与铜基电路板上的正极和负极电连接；所述焊盘区上设置有焊盘，所述焊盘分为正极焊盘和负极焊盘；

所述光学导光板通过压合或胶结固定于铜基电路板；所述光学导光板的反射面为弧形结构，且通过抛光和真空镀膜工艺形成镜面效果；

所述石英玻璃表面镀膜。

(4)还包含为所述UVLED芯片供电的外部电源以及安装在所述铜基电路板背面的散热机构。

进一步的是：所述散热机构为散热翅片或者为组装有散热风扇的散热翅片。

进一步的是：所述固晶区，焊盘区和表面线路设置在铜基电路板的正面且一体成型；所述铜基电路板表面绝缘。本优选实施方式中，将表面绝缘是指除了导电部件以外的区域为绝缘结构，如此一来，保证了可靠的导电。

本实用新型有益效果是：

(1)采用无机封装方式，内部填充特定气体，排出空气，不再使用硅胶等有机物封装，从而不存在芯片及金线氧化，不存在硅胶封装方式所产生的黄变，碳化，热膨胀导致模块失效的风险；

(2)采用光学导光板，其按特定曲线的导光面，真空镀膜成镜面效果，可将芯片侧面所发的紫外光反射到其法线方向，从而UV辐照能量大辐增强，并且减小其UVLED模块的发光角度，使其出光分部集中，减少散射的余光，有效出光率增加百分之五十以上；

(3)采用铜基电路板集成封装，实现芯片的热电分离，导热效果良好，使用寿命增加；并且芯片的间距及串并联方式，可根据需要做出一定的改变，从而增加了基板的通用性和灵活性。

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施方式的主视方向的结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视结构示意图；

图3为本实用新型的灯体组件的一种具体实施方式的主视方向的结构示意图；

图4为图1的右视方向的结构示意图。

附图标记说明：

1-灯体组件，2-导光板，3-石英玻璃，4-前盖，5-腔体，6-密封胶，7-螺丝，8-密封胶，9-螺丝孔，11-铜基电路板，12-UVLED芯片，13-固晶区，14-正极，15-负极。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

如图1～4所示，其示出了本实用新型的具体实施方式，一种无机封装的自聚光集成UVLED模块，为一体化设计，其包括：

-UVLED灯体组件1；所述UVLED灯体组件包括铜基电路板11，所述铜基电路板11上设有固晶区13，焊盘区和表面线路，固晶区13表面设有镀金层，固晶区13，焊盘区与铜基电路板为一体化设计，共同组成铜基电路板11。UVLED芯片工作所产生的热量可直接传至铜基电路板11；UVLED芯片12采用共晶方式固定在固晶区13的中部。所述固晶区优选为方形；

所述的UVLED芯片12为多个，多个UVLED芯片12采用共晶工艺固定于铜基电路板11的固晶区13上。多个UVLED芯片按照需要的串并联电路关系，通过金线超声焊接形成电路。所述的焊盘区上设置焊盘，所述焊盘分为正极焊盘和负极焊盘，分别对应电连接至铜基电路板上的正极和负极。UVLED芯片采用阵列排布，此种结构实现芯片集成，并且热电分离。设置时，铜基电路板11表面附有表面线路，且表面绝缘。

-光学导光板2，设于灯体的铜基电路板11的固晶区两侧，所述的光学导光板2按特定的位置压合或胶结固定于铜基电路板11上。光学导光板2的导光面按照特定光学数据模型数控加工而成，抛光后，真空镀膜成镜面效果。

-石英玻璃3，为高透光率石英制成，表面可进行镀膜加工，耐高温，耐紫外线。

-前盖4，所述前盖为一中空结构的盖板，前端面设有出光窗口，所述石英玻璃3采用密封胶粘结于前盖4的内部凹槽中，覆盖前盖4的出光窗口。所述前盖4的后端面与所述UVLED灯体组件1采用密封胶粘结后，且通过螺丝7连接。从而前盖4，石英玻璃3与UVLED灯体组件1共同形成一个腔体5。在此腔体5中填充特定气体。

本实用新型的工作原理如下：

将外接电源接在所述无机封装的自聚光UVLED模块的铜基电路板的正负极上，散热机构附接在铜基电路板的背面。当电源接通时，UVLED模块点亮，各个UVLED芯片13同时发光。所发出的紫外光正面法向光线直接通过石英玻璃3，照射出去；所发出的紫外光非法向光线，照射到光学导光板2上，折射到石英玻璃3，照射出去。UVLED芯片产生的热量通过背部传导至铜基电路板11，再由铜基电路板11传导至散热机构。当电源断开时，UVLED模块断电，UVLED芯片停止发光，完成一个工作过程。

综上所述，本实用新型具有以下技术效果：

1、本实用新型采用了铜基电路板与石英玻璃，光学导光板等无机物质作为UVLED封装材料，由于金属、石英相对于有机硅材料，其耐腐蚀、耐候性、耐紫外等方面特性优异，能够大幅度提高UVLED器件的稳定性，可靠性和寿命，同时具备良好的焊接性能，能适应后续焊接以及应用条件。

2、本实用新型的腔体内部填充特定气体，避免有机材料(如硅胶)的应用，非常适用于紫外线LED和不适合使用有机材料器件的封装(如超大功率COB类产品封装)，解决了恶劣环境下相关器件封装材料易老化变质问题。

3、本实用新型采用铜基电路板直接封装，导热效果良好；采用芯片集成方式，UVLED芯片可绑定的更加紧密，以提高单位面积光效强度。UVLED芯片的串并联方式，容易根据需要进行改变，不用重复打样开板，以节省费用支出和时间消耗。

4、本实用新型模块内部所采用光学导光板2，光学导光板2的导光面按照特定光学数据模型数控加工而成，抛光后，真空镀膜成镜面效果。UVLED芯片所发出的非法向紫外光线，通过光学导光板2的导光面反射，对紫外光线照射方向进行修正，使光线从法向出光。从而增加照射工作区域的能量辐照强度，解决了UVLED侧面的发光损失和散光的问题。

上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本实用新型专利的保护范围。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims

1.一种无机封装的自聚光集成UVLED模块，其特征在于，包含：

-石英玻璃；

2.如权利要求1所述的一种无机封装的自聚光集成UVLED模块，其特征在于：所述前盖的凹槽结构的边缘为平行于铜基电路板表面的凸缘，所述凸缘为前盖的后端面，所述凸缘上设置螺丝孔，所述凸缘与铜基电路板通过密封胶粘接且通过螺丝穿过螺丝孔后固定；所述铜基电路板上对应前盖的螺丝孔位置设置有螺纹孔。

3.如权利要求1所述的一种无机封装的自聚光集成UVLED模块，其特征在于：所述保护气体为惰性气体或者纯度大于99.9％的氮气；所述固晶区为方形结构。

4.如权利要求1所述的一种无机封装的自聚光集成UVLED模块，其特征在于：

所有UVLED芯片通过金线串并联后形成供电电路，所述供电电路与铜基电路板上的正极和负极电连接；所述焊盘区上设置有焊盘，所述焊盘分为正极焊盘和负极焊盘；

所述石英玻璃表面镀膜。

5.如权利要求1～4任一所述的一种无机封装的自聚光集成UVLED模块，其特征在于：还包含为所述UVLED芯片供电的外部电源以及安装在所述铜基电路板背面的散热机构。

6.如权利要求5所述的一种无机封装的自聚光集成UVLED模块，其特征在于：所述散热机构为散热翅片或者为组装有散热风扇的散热翅片。

7.如权利要求5所述的一种无机封装的自聚光集成UVLED模块，其特征在于：所述固晶区，焊盘区和表面线路设置在铜基电路板的正面且一体成型；所述铜基电路板表面绝缘。