CN212571036U - 一种深紫外led的封装支架和封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种深紫外LED的封装支架和封装结构。深紫外LED的封装结构包括深紫外LED芯片、玻璃盖板和封装支架，封装支架包括陶瓷基板和围坝，陶瓷基板包括陶瓷板和布置在陶瓷板表面的金属化图形层，围坝固定在陶瓷基板的顶面上；围坝的内壁为金属内壁，金属内壁包括反光杯；围坝通过粘接层或焊接层固定在陶瓷基板的顶面上，当围坝通过粘接层固定在陶瓷基板的顶面时，围坝的金属内壁遮盖粘接层的内周。深紫外LED芯片贴装于陶瓷板顶面的金属化图形层的线路上，玻璃盖板焊接在围坝的顶部。本实用新型能有效地把芯片发出的紫外光导出封装体外，不仅封装结构的出光率高，而且芯片的工作温度较低。

Description

一种深紫外LED的封装支架和封装结构

[技术领域]

本实用新型涉及紫外LED的封装，尤其涉及一种深紫外LED的封装支架和封装结构。

[背景技术]

相对于传统汞灯、荧光灯等紫外光源，紫外发光二极管(UV-LED)具有节能环保、寿命长、体积小、波长可控等优势。其中，深紫外LED的发光波长小于300nm，可应用于杀菌消毒、水净化、生化检测等领域。目前，传统白光LED和浅紫外LED大都采用有机材料(环氧树脂、硅胶等)进行封装，以保护芯片和提高LED可靠性。但是，有机材料长期在深紫外光和热辐射环境下会出现老化和黄化等严重问题，降低了有机材料透过率和粘结性，并不适合高可靠的深紫外LED封装。

由于常用的深紫外(UVC波长范围200～275nm UVB波长275-320nm)LED芯片的发光特点，即芯片的侧发光为芯片出光的主要通道，具有良好导光的支架成为提高封装芯片出光效率的必备条件，同时，发光芯片对温度非常敏感，温度升高会大大减少芯片的出光效率，基板的导热能力成为封装支架的重要指标。

专利号为CN201920484388.5的实用新型公开了一种深紫外LED全无机气密封装结构。封装结构包括含有银层的石英玻璃盖板、含有金属围坝的三维陶瓷基板、焊接层以及深紫外LED芯片；所述深紫外LED芯片贴装于所述三维陶瓷基板金属围坝内的线路层上；所述石英玻璃盖板位于所述三维陶瓷基板金属围坝上表面，且通过所述焊接层实现所述石英玻璃盖板银层与所述三维陶瓷基板金属围坝的气密焊接。通过本实用新型，避免了有机材料的使用，实现了深紫外LED全无机气密封装，从而有效提高了深紫外LED器件长期可靠性。

但是该实用新型没有考虑深紫外LED芯片主要为侧发光的特点，竖直的围坝内壁，不能有效地把芯片发出的紫外光导出封装体外，不仅封装结构的出光率较低，而且因为出光率低，提升了芯片的工作温度。

[发明内容]

本实用新型要解决的技术问题是提供一种出光率高的深紫外LED的封装支架。

本实用新型要解决的技术问题是提供一种出光率高的深紫外LED的封装结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种深紫外LED的封装支架，包括陶瓷基板和围坝，陶瓷基板包括陶瓷板和布置在陶瓷板表面的金属化图形层，围坝固定在陶瓷基板的顶面上；围坝的内壁为金属内壁，金属内壁包括反光杯；围坝通过粘接层或焊接层固定在陶瓷基板的顶面上，当围坝通过粘接层固定在陶瓷基板的顶面时，围坝的金属内壁向下延伸，并遮盖所述粘接层的内周。

以上所述的封装支架，反光杯的锥角为20°至78°。

以上所述的封装支架，反光杯的锥角为20°至30°。

以上所述的封装支架，所述的围坝为金属围坝或内壁金属化处理过的非金属围坝。

以上所述的封装支架，当围坝为内壁金属化处理过的非金属围坝时，围坝的顶面、底面和内壁各包括金属层。

当围坝为内壁金属化处理过的非金属围坝时，围坝包括含有树脂的基板，基板的顶面覆有铜箔或基板的双面覆有铜箔；围坝的内壁包括金属镀层。

以上所述的封装支架，反光杯的表面包括不影响紫外光反射的保护层。

一种深紫外LED的封装结构，包括深紫外LED芯片、玻璃盖板和封装支架，所述的封装支架为上述的深紫外LED的封装支架，所述的深紫外LED芯片贴装于陶瓷板顶面的金属化图形层的线路上，玻璃盖板焊接在围坝的顶部。

以上所述的封装结构，玻璃盖板底面的外沿包括环形的可焊金属层，玻璃盖板底面的可焊金属层与围坝的顶部焊接。

以上所述的封装结构，围坝内孔的顶部包括阶梯孔，玻璃盖板嵌入到围坝阶梯孔中；玻璃盖板底面的可焊金属层与阶梯孔台阶上的金属层焊接。

本实用新型能有效地把芯片发出的紫外光导出封装体外，不仅封装结构的出光率高，而且芯片的工作温度较低。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例1深紫外LED的封装结构的剖面图。

图2是本实用新型实施例2深紫外LED的封装结构的剖面图。

图3是本实用新型实施例3深紫外LED的封装结构的剖面图。

图4是本实用新型实施例4深紫外LED的封装结构的剖面图。

图5是本实用新型实施例5深紫外LED的封装结构剖面图。

图6是本实用新型实施例6深紫外LED的封装结构剖面图。

[具体实施方式]

本实用新型实施例1深紫外LED的封装结构如图1所示，包括深紫外LED芯片20、玻璃盖板10和封装支架100，封装支架100包括陶瓷基板30和围坝40，陶瓷基板30包括陶瓷板31和布置在陶瓷板31表面的金属化图形层32。

围坝40的基材可以采用铜、铁、铝、合金等金属，优选热膨胀系数与陶瓷板31热膨胀系数接近的金属。实施例1的围坝基材41为金属铝，围坝40的顶面和底面分别镀有可焊金属层41和42(银层、金层、锡层或铜层)。围坝40通过围坝底面的可焊金属层42与陶瓷基板30的顶面焊接。

围坝40的内壁43为金属内壁，金属内壁43形成反光杯，反光杯的锥角为24°±4°，反光杯可以通过锥形的钻头直接钻出。深紫外LED芯片20为倒装芯片，贴装于陶瓷板31顶面金属化图形层32线路的正负焊盘上。

玻璃盖板10底面的外沿与围坝40顶面接触位置电镀或丝印可焊金属层11(银层、金层、锡层或铜层)，玻璃盖板10底面的可焊金属层11与围坝40顶面的可焊金属层41焊接。

本实用新型实施例2深紫外LED的封装结构如图2所示，与实施例1的区别仅在于反光杯的锥角为70°±4°。与实施例1相比，实施例2反光的效果更好，但因为锥角大，封装体的总体尺寸较大，成本较高。实施例1小锥角的反光杯封装结构单位面积的拼版数较多，一方面能够有比垂直围坝40优越的出光效率，还能够保持较好的成本优势。

本实用新型实施例3深紫外LED的封装结构如图3所示，与实施例1的主要区别在于，实施例3采用内壁金属化处理过的非金属围坝40，内壁金属化处理过的非金属围坝40可以采用单面覆铜板。围坝40的非金属基板44通过粘接层33固定在陶瓷基板30的顶面上，围坝40的内壁的金属镀层45向下延伸，遮盖粘接层33的内周，深紫外LED芯片20发出的紫外光照射不到粘接层33，以实现与无机封装同样的效果。同时金属镀层45作为反光杯，用于向外反射深紫外LED芯片20发出的紫外光。玻璃盖板10底面的可焊金属层11与围坝40顶面的铜箔46焊接。

本实用新型实施例4深紫外LED的封装结构如图4所示，与实施例2的主要区别在于，首先，围坝40的内孔的顶部为阶梯孔，玻璃盖板10嵌入到围坝40的阶梯孔中。另外，实施例4采用内壁金属化处理过的非金属围坝40，围坝40非金属基板44的顶面、底面和内壁包括一体的金属镀层47。围坝40底面的金属镀层与陶瓷基板30的顶面焊接，围坝40顶面的金属镀层与玻璃盖板10底面的可焊金属层11焊接，围坝40内壁的金属镀层形成反光杯，用于向外反射深紫外LED芯片20发出的紫外光。

本实用新型实施例5深紫外LED的封装结构如图5所示，与实施例1的主要区别在于，实施例5采用内壁金属化处理过的非金属围坝40，非金属围坝40采用双面覆铜板制作，双面覆铜板的非金属基板44采用树脂基板或含有树脂较多的基板，树脂可以采用BT树脂、改性环氧树脂或PI树脂，围坝40的内壁镀有金属镀层45。围坝40底面的铜箔48与陶瓷基板30的顶面焊接，围坝40顶面的铜箔46与玻璃盖板10底面的可焊金属层11焊接，围坝40内壁的金属镀层45形成反光杯，用于向外反射深紫外LED芯片20发出的紫外光。

本实用新型实施例6深紫外LED的封装结构如图6所示，与实施例5的主要区别在于，实施例6反光杯的表面有一层不影响紫外光反射的保护层49，保护层49可以是氟化镁或氟化锂保护膜。

本实用新型以上实施例的深紫外LED封装结构能有效地把芯片发出的紫外光导出封装体外，不仅封装结构的出光率高，而且芯片的工作温度较低。

Claims (10)

1.一种深紫外LED的封装支架，包括陶瓷基板和围坝，陶瓷基板包括陶瓷板和布置在陶瓷板表面的金属化图形层，围坝固定在陶瓷基板的顶面上；其特征在于，围坝的内壁为金属内壁，金属内壁包括反光杯；围坝通过粘接层或焊接层固定在陶瓷基板的顶面上，当围坝通过粘接层固定在陶瓷基板的顶面时，围坝的金属内壁向下延伸，并遮盖所述粘接层的内周。

2.根据权利要求1所述的封装支架，其特征在于，反光杯的锥角为20°至78°。

3.根据权利要求1所述的封装支架，其特征在于，反光杯的锥角为20°至30°。

4.根据权利要求1所述的封装支架，其特征在于，所述的围坝为金属围坝或内壁金属化处理过的非金属围坝。

5.根据权利要求4所述的封装支架，其特征在于，当围坝为内壁金属化处理过的非金属围坝时，围坝的顶面、底面和内壁各包括金属层。

6.根据权利要求4所述的封装支架，其特征在于，当围坝为内壁金属化处理过的非金属围坝时，围坝包括基板，基板的顶面覆有铜箔或基板的双面覆有铜箔；围坝的内壁包括金属镀层。

7.根据权利要求1所述的封装支架，其特征在于，反光杯的表面包括不影响紫外光反射的保护层。

8.一种深紫外LED的封装结构，包括深紫外LED芯片、玻璃盖板和封装支架，其特征在于，所述的封装支架为权利要求1至权利要求7中任一权利要求所述的深紫外LED的封装支架，所述的深紫外LED芯片贴装于陶瓷板顶面的金属化图形层的线路上，玻璃盖板焊接在围坝的顶部。

9.根据权利要求8所述的封装结构，其特征在于，玻璃盖板底面的外沿包括环形的可焊金属层，玻璃盖板底面的可焊金属层与围坝的顶部焊接。

10.根据权利要求8所述的封装结构，其特征在于，围坝内孔的顶部包括阶梯孔，玻璃盖板嵌入到围坝阶梯孔中；玻璃盖板底面的可焊金属层与阶梯孔台阶上的金属层焊接。

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