CN206849841U - 一种单硅片倒装uv‑led芯片的封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种单硅片倒装UV‑LED芯片的封装结构，其中：硅片固定于陶瓷基板上，硅片上固定设置有UV‑LED芯片，反射环固定于陶瓷基板上，玻璃透镜与反射环固定连接。本装置的优点：采用单块硅片上光刻蒸镀金属技术，工艺简单且具有高精度性，可根据实际需要形成任意串并联电路的连接形式，单硅片可直接压合到各种材质基板上，提高产品设计的灵活性；多颗倒装UV‑LED芯片能够高密度的集成封装，实现了UV‑LED的高功率密度，以及多芯片的任意波段组合，可满足实际固化应用光配方的各种需求；使用热导率高的硅片连接倒装UV‑LED芯片与陶瓷基板，优化芯片散热，提高产品的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及UV-LED芯片封装技术领域，尤其是一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构。
背景技术
目前LED芯片结构主要是正装结构、垂直结构和倒装结构，相对于正装和垂直结构，倒装结构的芯片在传统LED芯片封装的基础上，省去了金线封装工艺，使得封装体积大大减小，进而可以提高封装密度。倒装结构芯片凭借着更小的体积、更好的散热性、更均匀的光色分布、更稳定的性能，得到广泛的应用。
紫外固化技术在现今许多行业占据着比较大的比重，紫外发光二极管(UV-LED)作为一种新型绿色光源，在固化应用中逐渐取代传统紫外光源。然而，目前UV-LED的芯片技术还不够完善，单颗芯片的发光功率比较低，针对各种固化应用的需求，常采用多UV-LED芯片阵列结构来提高器件的功率密度。但是，多芯片的集中排布以及大电流的驱动，往往使器件的热量大幅上升，散热不迅速则严重影响UV-LED器件的性能。
针对现今油墨固化的需求，UV-LED往往达不到完美的固化效果，原因就是，UV-LED波段单一，对油墨中的部分成分无法产生固化作用，因此，常需要一些其他波段的UV-LED来搭配以达到完美的固化效果，我们称之为“光配方”。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，为克服上述的不足，提供一种电气连接设计灵活、可实现任意光配方设计的多颗倒装UV-LED芯片的封装结构，在提高功率密度的同时，也改善了芯片的导热性能，提高了产品的可靠性，结构简单，实用性强。
本实用新型的技术方案：一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，包括陶瓷基板、反射环、硅片、UV-LED芯片、玻璃透镜；其中：硅片固定于陶瓷基板上，硅片上固定设置有UV-LED芯片，反射环固定于陶瓷基板上，玻璃透镜与反射环固定连接。
一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，其中：硅片与陶瓷基板之间采用共晶或导热银胶的方式直接压合。
一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，其中：硅片与UV-LED芯片之间采用导热银胶或者共晶方式进行多颗UV-LED芯片的集成连接。
一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，其中：陶瓷基板为高导热氮化铝陶瓷基板或氧化铝陶瓷基板。
一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，其中：硅片为高电阻高导热片，且硅片上蒸镀金属为金、银或铂。
一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，其中：UV-LED芯片采用倒装结构。
一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，其中：玻璃透镜采用石英玻璃材料制成，反射环与玻璃透镜之间通过UV胶或硅胶固定，所述硅胶通过烤箱加热固化，所述UV胶可通过紫外光照固化。
本实用新型的优点在于：采用单块硅片上光刻蒸镀金属技术，工艺简单且具有高精度性，并且可根据实际需要形成任意串并联电路的连接形式，单硅片可直接压合到各种材质基板上，提高了产品设计的灵活性。通过此封装形式，多颗倒装UV-LED芯片能够高密度的集成封装，实现了UV-LED的高功率密度，以及多芯片的任意波段组合，可满足实际固化应用光配方的各种需求；并且使用热导率高的硅片连接倒装UV-LED芯片与陶瓷基板，优化芯片散热，提高产品的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型UV-LED封装结构实施例的俯视结构示意图。
图2为本实用新型UV-LED封装结构实施例的电路连接示意简图。
图3为本实用新型UV-LED封装结构实施例的硅片串联电路示意简图。
图4为本实用新型UV-LED封装结构实施例的侧视结构示意图。
图5为本实用新型UV-LED封装结构实施例的剖面结构示意图。
附图标记：陶瓷基板1、反射环2、硅片3、UV-LED芯片4、玻璃透镜5。
具体实施方式
实施例1、如图1所示：一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，包括陶瓷基板1、反射环2、硅片3、UV-LED芯片4、玻璃透镜5；其中：硅片3固定于陶瓷基板1上，硅片3上固定设置有UV-LED芯片4，反射环2固定于陶瓷基板1上，玻璃透镜5与反射环2固定连接。
实施例2、如图4所示：一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，其中：硅片3与陶瓷基板1之间采用共晶或导热银胶的方式直接压合。其余同实施例1。
实施例3、如图4所示：一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，其中：硅片3与UV-LED芯片4之间采用导热银胶或者共晶方式进行多颗UV-LED芯片4的集成连接。其余同实施例1。
实施例4、如图1所示：一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，其中：陶瓷基板1为高导热氮化铝陶瓷基板或氧化铝陶瓷基板。其余同实施例1。
实施例5、如图1所示：一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，其中：硅片3为高电阻高导热片，且硅片3上蒸镀金属为金、银或铂。其余同实施例1。
实施例6、如图1所示：一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，其中：UV-LED芯片4采用倒装结构。其余同实施例1。
实施例7、如图5所示：一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，其中：玻璃透镜5采用石英玻璃材料制成，反射环2与玻璃透镜5之间通过UV胶或硅胶固定，所述硅胶通过烤箱加热固化，所述UV胶可通过紫外光照固化。其余同实施例1。
工作原理：硅片3制作包括以下技术：首先将一张高阻的硅圆片表面抛光；在硅圆片上涂覆上光刻胶，通过曝光显影的方式设计所需电路，使得硅圆片上不需要蒸镀的地方保留光刻胶；通过蒸镀设备在光刻好的硅圆片上蒸镀3000埃左右厚度的金属金、银或铂；蒸镀好后，使用去胶液去除晶圆片上剩余的光刻胶；首先使用共晶或者导热银胶的方式将已光刻连接电路的硅片3直接压合在陶瓷基板1上，然后在硅片3的固晶区域采用导热银胶或者共晶方式进行多颗倒装UV-LED芯片4的集成，之后在陶瓷基板1的固环区固定反射环，最后以反射环2为支撑，在反射环2上方盖上玻璃透镜5，从而实现了多颗倒装UV-LED芯片4在陶瓷基板1上的封装。
本实用新型的设计重点在于：采用单块硅片上光刻蒸镀金属技术，工艺简单且具有高精度性，并且可根据实际需要形成任意串并联电路的连接形式，单硅片可直接压合到各种材质基板上，提高了产品设计的灵活性。通过此封装形式，多颗倒装UV-LED芯片能够高密度的集成封装，实现了UV-LED的高功率密度，以及多芯片的任意波段组合，可满足实际固化应用光配方的各种需求；并且使用热导率高的硅片连接倒装UV-LED芯片与陶瓷基板，优化芯片散热，提高产品的可靠性。
以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，包括陶瓷基板(1)、反射环(2)、硅片(3)、UV-LED芯片(4)、玻璃透镜(5)；其特征在于：硅片(3)固定于陶瓷基板(1)上，硅片(3)上固定设置有UV-LED芯片(4)，反射环(2)固定于陶瓷基板(1)上，玻璃透镜(5)与反射环(2)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，其特征在于：硅片(3)与陶瓷基板(1)之间采用共晶或导热银胶的方式直接压合。
3.根据权利要求1所述的一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，其特征在于：硅片(3)与UV-LED芯片(4)之间采用导热银胶或者共晶方式进行多颗UV-LED芯片(4)的集成连接。
4.根据权利要求1所述的一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，其特征在于：陶瓷基板(1)为高导热氮化铝陶瓷基板或氧化铝陶瓷基板。
5.根据权利要求1所述的一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，其特征在于：硅片(3)为高电阻高导热片，且硅片(3)上蒸镀金属为金、银或铂。
6.根据权利要求1所述的一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，其特征在于：UV-LED芯片(4)采用倒装结构。
7.根据权利要求1所述的一种单硅片倒装UV-LED芯片的封装结构，其特征在于：玻璃透镜(5)采用石英玻璃材料制成，反射环(2)与玻璃透镜(5)之间通过UV胶或硅胶固定，所述硅胶通过烤箱加热固化，所述UV胶可通过紫外光照固化。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108598072A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-09-28 | 江西科技师范大学 | 一种基于一体化支架的uv-led光源模块制备方法 |
| CN108899406A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-11-27 | 江西科技师范大学 | 一种高可靠性大功率紫外led集成封装方法 |
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