CN213546349U - 一种紫外led灯珠的封装结构 - Google Patents
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Abstract
一种紫外LED灯珠的封装结构，包括基板和紫外LED芯片和静电保护芯片；其特征在于，所述紫外LED芯片和静电保护芯片(3)设置在所述基板(1)上；所述封装结构设有封装胶水层，所述封装胶水层包裹住所述紫外LED芯片和静电保护芯片。
Description
技术领域
本实用新型涉及及LED灯珠，尤其涉及一种紫外LED灯珠的封装结构。
背景技术
传统的深紫外封装器件采用有机胶来封装，由于深紫外线可以照射到有机胶的位置，有机胶水耐紫外能力差，老化快；为了解决这个问题，现有技术采用无机胶水来替代有机胶水。现有的无机深紫外封装，工艺复杂，有的采用激光熔融的方式，实现玻璃和支架的贴合，有的在石英玻璃上镀一层合金，从而实现玻璃和支架共晶，达到紧密结合。
目前紫外LED封装技术主要采用以下三种形式：第一种是采用平面石英窗口，芯片与石英窗口之间无填充物的无机封装；第二种采用抗紫外性能较好的硅胶，用专用的铸模(molding)机做铸模透镜，有机硅胶封装；第三种采用石英透镜，但是芯片和石英透镜之间采用封装胶水填充。上述第一种方法产品寿命长，但由于芯片发出的光在芯片与空气界面全反射较为严重，造成取光效率较低，影响产品品质。上述第二种方法减少了光线在界面的全反射损失，取光效率较高，但存在三个问题：一是有机硅胶在长期的紫外光照射下会发生老化，透光度下降，从而严重影响期间寿命；二是硅胶对紫外线有一定吸收，硅胶透镜厚度较厚时，影响了产品的出光效率；三是硅胶与芯片接触，加上本身吸收一定的紫外线转化为热，硅胶温度较高，会加器件老化。第三种方法的与第二种方法一样，减少了芯片与空气界面的全发射，因此光效比第一种方法好；同时，其使用的有机材料较第二种方法少，因此其老化特性较第二种方法要好。因此大功率紫外LED器件封装，需要尽量减少有机封装材料同时，同时需要保证产品整体的出光效率。现有的紫外LED芯片大多为垂直结构芯片，需要通过焊线将芯片表面的电极电连接到基板上的布线上，常规焊线的方法是从芯片焊线到基板，焊线线弧较高，通常焊线最高处到芯片表面高度大于75微米，限制了芯片与基板间封装材料的减少。
专利号为201610833754的文献公开了一种紫外LED封装结构，包括基板、至少一颗紫外LED芯片和石英玻璃；其中，所述的紫外LED芯片固定在基板上，紫外LED芯片上至少一个焊盘与基板上的布线使用金属线实现电连接，所述金线的第一焊点在基板上，第二焊点在紫外LED芯片上，所述石英玻璃通过粘合剂或封装胶水直接与紫外LED芯片贴合。进一步，所述基板为高导热陶瓷基板。进一步，所述紫外LED芯片为垂直结构芯片。进一步，所述紫外LED芯片为单颗或多颗。进一步，所述金属线为金线，第一焊点在基板上，第二焊点在芯片电极上，所述金线线弧最高处距离芯片表面小于25微米。
进一步，所述石英玻璃为平面或单一曲面透镜结构，或曲面透镜阵列结构。
进一步，所述粘合剂或封装胶水层为高透光性透明硅胶材质。
本发明人发现，上述技术方案中都是采用石英玻璃透镜、或者盖板封装LED灯珠，紫外芯片(N＝2)是直接暴露在空气(N＝1)中，存在折射率不匹配的问题。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种封装工艺简单，材料成本便宜，优化出光效果的产品。
本实用新型所采用的技术方案如下：一种紫外LED灯珠的封装结构，包括基、和紫外LED芯片和静电保护芯片；其特征在于，所述紫外LED芯片和静电保护芯片(3)设置在所述基板(1)上；所述封装结构设有封装胶水层，所述封装胶水层包裹住所述紫外LED芯片和静电保护芯片。
进一步地，所述基板为平面基板，所述紫外LED芯片和静电保护芯片芯片均为倒装结构芯片，所述静电保护芯片为具有静电保护功能的二极管芯片，可保护紫外LED芯片不受反向静电的影响。
进一步地，所述基板为陶瓷和金属材料制成，设置为三层结构；分别为正面金属焊盘层，陶瓷中间层和底部金属焊盘层；其中，所述正面金属焊盘层和底部金属焊盘层均设有线路，所述正面金属焊盘层和底部金属焊盘层通过金属过孔导通。
优选地，所述陶瓷中间层的材料可以为氧化铝、氮化铝、或蓝宝石。
优选地，所述紫外LED芯片发出的波长范围为180nm～280nm之间的紫外线。
优选地，所述金属焊盘层的材料为金或者金锡合金，优选为金锡合金。
进一步地，所述正面金属焊盘层的线路缺失部分(111)为圆环状，用于控制所述封装胶水层成型的形状和角度。
进一步地，所述封装胶水层采用的胶水为无机物化合而成，可透过紫外线，而且所述胶水具有触变自成型的特性。
进一步地，所述封装胶水层的胶水经过低于280℃的温度烘烤后，具有一定的硬度，用于保护所述紫外LED芯片和静电保护芯片。
优选地，所述经烘烤后的封装胶水层的折射率介于1～2之间，优选折射率n＝1.5。封装后可减少紫外芯片的内部全反射，提高出光效率。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过在LED紫外芯片外部直接覆盖可透紫外光的胶水形成封装胶水层，并控制该封装胶水层的折射率，以达到提高出光的效果。由于采用可透过紫外光的胶水(N＝1.5)，这样更容易让LED紫外芯片里面的光萃取出来。
而且，本实用新型的结构为LED紫外芯片内部出光，随着材料的折射率梯度变化，能优化出光效果。
综上所述，本实用新型结构简单、控制精准、运行稳定、安全性高、占用空间小、安装方便、造价低廉、使用范围广、适用性强等优点。
附图说明
图1为本实用新型紫外LED灯珠的封装结构的主视图；
图2位本实用新型紫外LED灯珠的封装结构的沿中线剖切后的内部结构示意图；
图3为本实用新型紫外LED灯珠的封装结构底部金属焊盘层的结构示意图。
图中1、基板；2、紫外LED芯片；3、静电保护芯片；4、陶瓷中间层；5、封装胶水层；11、正面金属焊盘层；111、正面金属焊盘层的线路缺失部分；12、底部金属焊盘层。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型的技术方案作详细说明。
如图1、图2、和图3所示的实施例1，一种紫外LED灯珠的封装结构，包括基板(1)、紫外LED芯片(2)和静电保护芯片(3)；其特征在于，所述紫外LED芯片和静电保护芯片(3)设置在所述基板(1)上；所述封装结构设有封装胶水层(5)，所述封装胶水层包裹住所述紫外LED芯片(2)和静电保护芯片(3)。
进一步地，所述基板为平面基板，所述紫外LED芯片和静电保护芯片芯片均为倒装结构芯片，所述静电保护芯片为具有静电保护功能的二极管芯片，可保护紫外LED芯片不受反向静电的影响。
进一步地，所述基板为陶瓷和金属材料制成，设置为三层结构；分别为正面金属焊盘层(11)，陶瓷中间层(4)和底部金属焊盘层(12)；其中，所述正面金属焊盘层和底部金属焊盘层均设有线路，所述正面金属焊盘层和底部金属焊盘层通过金属过孔导通。
优选地，所述陶瓷中间层的材料可以为氧化铝、氮化铝、或蓝宝石。
优选地，所述紫外LED芯片发出的波长范围为180nm～280nm之间的紫外线。
优选地，所述金属焊盘层的材料为金或者金锡合金，优选为金锡合金。
进一步地，所述正面金属焊盘层的线路缺失部分(111)为圆环状，用于控制所述封装胶水层成型的形状和角度。
进一步地，所述封装胶水层采用的胶水为无机物化合而成，可透过紫外线，而且所述胶水具有触变自成型的特性。
进一步地，所述封装胶水层的胶水经过低于280℃的温度烘烤后，具有一定的硬度，用于保护所述紫外LED芯片和静电保护芯片。
优选地，所述经烘烤后的封装胶水层的折射率介于1～2之间，优选折射率n＝1.5。封装后可减少紫外芯片的内部全反射，提高出光效率。
以上的描述仅仅涉及本实用新型的一些具体实施方式，任何本领域的技术人员基于本实用新型的精神所做的替换或改进均应为本实用新型的保护范围所涵盖，本实用新型的保护范围应以权利要求书为准。
Claims (9)
1.一种紫外LED灯珠的封装结构，包括基板(1)、紫外LED芯片(2)和静电保护芯片(3)；其特征在于，所述紫外LED芯片和静电保护芯片(3)设置在所述基板(1)上；所述封装结构设有封装胶水层(5)，所述封装胶水层包裹住所述紫外LED芯片和静电保护芯片。
2.根据权利要求1所述的紫外LED灯珠的封装结构，其特征在于，所述基板为平面基板，所述紫外LED芯片和静电保护芯片芯片均为倒装结构芯片，所述静电保护芯片为具有静电保护功能的二极管芯片。
3.根据权利要求1所述的紫外LED灯珠的封装结构，其特征在于，所述基板为陶瓷和金属制成，设置为三层结构；分别为正面金属焊盘层，陶瓷中间层和底部金属焊盘层；其中，所述正面金属焊盘层和底部金属焊盘层均设有线路，所述正面金属焊盘层和底部金属焊盘层通过金属过孔导通。
4.根据权利要求3所述的紫外LED灯珠的封装结构，其特征在于，所述陶瓷中间层的材料为氧化铝、氮化铝、或蓝宝石。
5.根据权利要求1所述的紫外LED灯珠的封装结构，其特征在于，所述紫外LED芯片发出的波长范围为180nm～280nm之间的紫外线。
6.根据权利要求3所述的紫外LED灯珠的封装结构，其特征在于，所述金属焊盘层的材料为金或者金锡合金。
7.根据权利要求3所述的紫外LED灯珠的封装结构，其特征在于，所述正面金属焊盘层的线路缺失部分(111)为圆环状，用于控制所述封装胶水层成型的形状和角度。
8.根据权利要求1所述的紫外LED灯珠的封装结构，其特征在于，所述封装胶水层采用的胶水为无机物化合而成，可透过紫外线，而且所述胶水具有触变自成型的特性。
9.根据权利要求8所述的紫外LED灯珠的封装结构，其特征在于，所述封装胶水层的折射率介于1～2之间。
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Cited By (1)
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| CN114156389A (zh) * | 2022-02-10 | 2022-03-08 | 元旭半导体科技股份有限公司 | 一种紫外灯珠封装结构及其制备方法 |
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