CN218385260U - 光电封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光电封装结构。光电封装结构包括一基板、一光电组件、一第一光学组件以及一第二光学组件。光电组件设置在基板上，并且第一光学组件包覆光电组件并设置于基板上。第二光学组件遮盖第一光学组件，且第二光学组件与第一光学组件彼此间隔地设置。借此，除了使光电封装结构在通过较为高温的回流焊接工艺时，良率能有效提升，同时还能进一步提升光强度。

Description

光电封装结构

技术领域

本实用新型涉及一种封装结构，尤其涉及一种光电组件的光电封装结构。

背景技术

目前，深紫外光发光二极管(UVC LED)封装结构中，发光二极管由于其封装结构的限制，难以进一步提升光强度。此外，即使可以提升光强度，也容易在通过较为高温的回流焊接工艺时，具有良率不佳的问题。故，如何通过结构设计的改良，来克服上述的缺陷，已成为该项事业所欲解决的重要课题之一。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种光电封装结构，其能有效地改善现有光电封装结构所可能产生的缺陷。

本实用新型的其中一个实施例公开一种光电封装结构，所述光电封装结构包括：一基板；一光电组件，设置在所述基板上；一第一光学组件，设置于所述基板上并包覆所述光电组件；以及一第二光学组件，设置于所述基板上并遮盖所述第一光学组件，而所述第二光学组件与所述第一光学组件彼此间隔地设置。

优选地，所述光电组件为紫外光发光二极管芯片。

优选地，所述第一光学组件的材料包含氟素树脂。

优选地，所述第二光学组件的材料包含玻璃、石英玻璃或蓝宝石玻璃。

优选地，所述第二光学组件的内侧与所述第一光学组件的外侧之间具有一间隔空间，所述间隔空间为密闭真空空间。

优选地，所述第一光学组件呈凸起弧状结构，所述第二光学组件为中空半球型结构，并且所述第二光学组件的内侧与所述第一光学组件的外侧呈共形。

优选地，所述第一光学组件呈凸起弧状结构，并且所述第二光学组件的内侧与所述第一光学组件的外侧呈非共形。

优选地，上述光电封装结构还包含一围坝，设置在所述基板上并环绕且间隔地设置于所述光电组件，所述围坝与所述基板共同界定形成一容置空间，而所述第一光学组件位于且填满所述容置空间。

优选地，所述围坝的高度不大于所述光电组件的高度，且所述围坝与所述第二光学组件的内侧彼此间隔地设置。

优选地，所述光电封装结构还包含一反射层，所述反射层配置于所述容置空间内且所述反射层的高度沿着所述围坝的内缘朝所述光电组件而降低，而所述反射层具有一最大的高度，其不大于所述光电组件的高度。

优选地，所述光电封装结构还包含一反射层，所述反射层环绕且设置于所述第二光学组件与所述第一光学组件之间，并且所述反射层相对于所述基板的一上表面的高度亦不大于所述光电组件相对于所述基板的所述上表面的高度。

本实用新型的其中一个实施例公开一种光电封装结构，所述光电封装结构包括：一基板；一光电组件，设置在所述基板上；一墙体，设置在所述基板上，且所述墙体围绕所述光电组件间隔地设置；一第一光学组件，设置于所述基板上并包覆所述光电组件；以及一第二光学组件，叠设于所述墙体相对于所述基板的一侧，所述第二光学组件遮盖所述第一光学组件且彼此间隔地设置。

优选地，所述光电封装结构还包含一围坝，所述围坝设置在所述基板上且与所述基板共同界定形成一容置空间，而所述第一光学组件位于且填满所述容置空间。

优选地，所述第二光学组件为平面透镜、球面透镜或中空半球型透镜。

优选地，所述第一光学组件呈凸起弧状结构，并且所述第二光学组件的内侧与所述第一光学组件的外侧呈共形或非共形。

优选地，所述第二光学组件的内侧与所述第一光学组件的外侧之间具有一间隔空间，而且所述间隔空间为密闭真空空间。

优选地，所述围坝环绕地设置于所述光电组件的外侧，而所述围坝的高度不大于所述光电组件的高度。

本实用新型的其中一有益效果在于，本实用新型所提供的所述光电封装结构，其能通过第一光学组件设置于基板上并包覆光电组件，以及第二光学组件设置于基板上并遮盖第一光学组件，而第二光学组件与第一光学组件彼此间隔地设置，由此，能使光电封装结构在通过较为高温的回流焊接工艺时，第一光学组件不会产生气泡，从而良率能有效提升，并能进一步提升光电装置的光强度。

为能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本实用新型，而非对本实用新型的保护范围作任何的限制。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的光电封装结构的剖面示意图。

图2为本实用新型第二实施例的光电封装结构的剖面示意图。

图3为本实用新型第三实施例的光电封装结构的剖面示意图。

图4为本实用新型第四实施例的光电封装结构的剖面示意图。

图5为本实用新型第五实施例的光电封装结构的剖面示意图。

图6为本实用新型第六实施例的光电封装结构的剖面示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本实用新型所公开有关“光电封装结构”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本实用新型的优点与效果。本实用新型可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本实用新型的构思下进行各种修改与变更。另外，本实用新型的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。此外，以下如有指出请参阅特定附图或是如特定附图所示，其仅是用以强调于后续说明中，所述及的相关内容大部分出现于该特定附图中，但不限制该后续说明中仅可参考所述特定附图。以下的实施方式将进一步详细说明本实用新型的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本实用新型的保护范围。

应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

[第一实施例]

请参阅图1所示，其为本实用新型的第一实施例，需先说明的是，本实施例所对应到的附图及其所提及的相关数量与外形，仅用来具体地说明本实用新型的实施方式，以便于了解本实用新型的内容，而非用来局限本实用新型的保护范围。

参阅图1所示，本实用新型第一实施例提供一种光电封装结构100，其包括：一基板1、一光电组件2、一第一光学组件3以及一第二光学组件4。光电组件2设置在基板1上，且第一光学组件3包覆光电组件2。第二光学组件4遮盖第一光学组件3，并且第二光学组件4的内侧与第一光学组件3的外侧彼此间隔地设置以形成有一间隔空间1B，但本实用新型不限于此。举例来说，于本实用新型的其他一实施例中，光电封装结构100还可以包含有一设置在基板1上的围坝5；在本实用新型的其他另一实施例中，光电封装结构100还可以包含有一设置在基板1上的反射层，如图3所示，光电封装结构100包含有一设置在基板1上且位于光电组件2和围坝5之间的第二反射层7(亦可称为反射层)；在本实用新型的其他另一实施例中，如图2所示，光电封装结构100也可以包含有一设置在基板1上的第一反射层8(亦可称为反射层)，且第一反射层8环绕地设置于第二光学组件4和第一光学组件3之间。

以下为方便说明与理解，将先说明光电封装结构100的各个组件之间的相对位置关系，并适时补充说明光电封装结构100的其他相关组件，最后再针对各组件进行单独说明。

如图1所示，于本实施例中，围坝5与基板1共同界定形成一容置空间1A，并且围坝5围绕且间隔地设置于光电组件2旁。也就是说，光电组件2也位于容置空间1A中。第一光学组件3位于且填满容置空间1A，并且第一光学组件3包覆光电组件2。但值得注意的是，围坝5的高度不大于光电组件2的高度，以避免遮挡光电组件2所发出的光线。

进一步地说，围坝5可以是用来限制第一光学组件3的位置，以避免第一光学组件3贴合或接触到第二光学组件4，导致光电组件2所发出的光线被折射或绕射至其他位置，但本实用新型不限于此。在其他实施例中，亦可以省略围坝5。

如图1所示，第二光学组件4设置在基板1上且罩设于第一光学组件3，并且第二光学组件4的内侧与第一光学组件3的外侧彼此相邻且间隔地设置。在本实施例中，围坝5也被第二光学组件4罩设且与第二光学组件4的内侧彼此间隔地设置。其中，第二光学组件4的内侧与第一光学组件3的外侧之间最短的距离小于100微米(μm)，但本实用新型不限于此。

进一步地说，于本实施例中，第二光学组件4的内侧与第一光学组件3的外侧之间具有间隔空间1B，并且较佳地，间隔空间1B内的大气压力小于常压(一个标准大气压1atm)。也就是说，间隔空间1B内为真空状态，从而形成一密闭真空空间。由此，当光电封装结构100在进行高温回流焊接时，将不会有空气进入第一光学组件3中并对应产生气泡而影响出光效率。

[第二实施例]

如图2所示，其为本实用新型第二实施例的一种光电封装结构100。本实施例的光电封装结构100与前述第一实施例的差异在于还包含一第一反射层8，第一反射层8设置在基板1上且位于第二光学组件4的内侧与第一光学组件3的外侧之间。具体来说，第一反射层8环绕且设置于部分第二光学组件4的内侧与第一光学组件3的外侧之间，并且第一反射层8相对于基板1上表面的高度亦不大于光电组件2相对于基板1上表面的高度。较佳地，第一反射层8的高度高于围坝5。其中，第一反射层8能用来帮助反射由光电组件2侧边所发出的光线。

[第三实施例]

参阅图3所示，其为本实用新型第三实施例的一种光电封装结构100。本实施例的光电封装结构100与前述第二实施例的差异在于反射层是设置于基板1上且位于光电组件2与围坝5之间。换句话说，第二反射层7配置于容置空间1A内。具体来说，第二反射层7的高度不大于光电组件2相对于基板1上表面的高度，且第二反射层7可以是包含平面、斜面或曲面结构。于本实施例中，第二反射层7的高度沿着围坝5的内缘朝光电组件2而降低，进一步而言，第二反射层7的表面大致形成圆弧状的一曲面(图未标)，但本实用新型不限于此。举例来说，于本实用新型未示出的其他实施例中，第二反射层7的表面也可以形成一斜面。

需要说明的是，第二反射层7相对于基板1的上表面具有一最大的高度7H，最大的高度7H不大于光电组件2相对于基板1上表面的高度。由此，第二反射层7能反射由光电组件2所发出的光线又可以避免遮挡光电组件2所发出的光线。其中，基于提高出光效率考虑，第二反射层7的材料还包含高反射纳米粉体，例如二氧化锆(ZrO₂)、聚四氟乙烯(PTFE)及/或二氧化硅(SiO₂)以提高反射率，并且二氧化锆及/或二氧化硅的浓度可占第二反射层7的材料整体比例40～50％，但本实用新型不限于此。需要说明的是，为方便理解与说明，图3未示出有第二实施例的第一反射层8，但实际上仍可依实际需求进行增设，未避免误会，特此说明。

光电封装结构100的各个组件之间的相对位置关系介绍至此，以下将开始针对光电封装结构100的各组件进行单独说明。

于本实施例中，基板1可以为陶瓷基板或引线框架(Lead Frame)，并且基板1包含图案化导电结构10。进一步而言，图案化导电结构10包含位于基板1一侧的两个导电垫11、位于基板1另一侧的两个外接电极12，以及位于导电垫11和外接电极12之间的导电组件，例如导通柱或线路，而导电垫11可通过导通柱或线路与相对应的外接电极12电性耦接。其中，第二反射层7覆盖至少部分导电垫11。较佳地，第二反射层7可完全覆盖两个导电垫11，从而使光电组件2所发出的光线不被两个导电垫11及基板1所吸收，能增加反射效果、提升光强度。

此外，光电组件2为发光二极管，例如紫外光发光二极管(UV LED)。在本实施例中，光电组件2可为深紫外光发光二极管(UVC LED)芯片，因此光电封装结构100为一深紫外光发光二极管(UVC LED)封装结构。举例来说，光电组件2可以是水平式芯片的架构，例如采用倒装芯片形式(Flip Chip)设置在基板1上，但本实用新型不限于此。在其他实施例中，光电组件2也可以是垂直式芯片的架构。光电组件2包括一第一电极、一第二电极、一第一型半导体层、一第二型半导体层以及一发光层，该发光层位于该第一型半导体层与该第二型半导体层之间，且该第一电极与该第二电极分别配置在该第一型半导体层与该第二型半导体层上。具体来说，光电组件2的第一电极32、第二电极31可分别通过固晶胶6而与对应的导电垫11电性耦接，但本实用新型不限于此。在其他实施例中，光电组件2可以采用共晶技术焊接于基板1上。

需要事先说明的是，固晶胶6为高导热材料，热导系数大于80。举例来说，固晶胶6可为纳米银、烧结银，其银材料占固晶胶6的材料的重量百分比为70％以上，但本实用新型不限于此。在其他实施例中，固晶胶6亦可为金锡膏。

请再参图1，第一光学组件3呈凸起弧状结构，但本实用新型不限于此。进一步地说，于本实施例中，第一光学组件3是由含氟或硅的封装胶体，例如：氟素高分子胶体或聚二甲基硅氧烷(PDMS)胶体固化后制成，但本实用新型不限于此。

如图1所示，于本实施例中，第二光学组件4可采用耐高温的透明材质，例如玻璃、石英玻璃、蓝宝石玻璃(Sapphire)或其他具有类似功效的材料。此外，第二光学组件4可为板状或半球状结构，例如平面透镜、球面透镜或中空半球型透镜，但本实用新型不限于此。举例来说，如图1所示，第二光学组件4为中空半球型透镜，其罩设于第一光学组件3。而且，第二光学组件4的内侧可与第一光学组件3的外侧间隔一预定距离且大致呈共形。也就是说，呈凸起弧状结构的第一光学组件3的外表面曲率与第二光学组件4的内表面曲率大致相同，但本实用新型不限于此。举例来说，于本实用新型的其他实施例中，第二光学组件4的内侧与第一光学组件3的外侧也可以是非共形地(或者两者的曲率不同)设置。

[第四实施例]

如图4所示，其为本实用新型的第四实施例，需先说明的是，关于本实施例与前述实施例类似的细节在此不再赘述(如：光电组件2)；再者，本实施例对应附图所提及的相关数量与外型，仅用来具体地说明本实用新型的实施方式，以便于了解本实用新型的内容，而非用来局限本实用新型的保护范围。

如图4所示，本实用新型第四实施例提供一种光电封装结构100’，其与第一实施例的光电封装结构100之间的差别在于，第四实施例的光电封装结构100’包含一围坝5’以及一墙体9，并且第四实施例的一第二光学组件4’为平面透镜。需要说明的是，为方便理解与说明，图4未示出有第一实施例的两个固晶胶6、第一反射层8以及第二反射层7，但实际上仍可依实际需求进行增设，未避免误会，特此说明。

具体来说，围坝5’及墙体9设置在一基板1’上且围绕一光电组件2’配置，并且围坝5’与基板1’之间形成一容置空间1A’，而一第一光学组件3’以及光电组件2’设置于容置空间1A’内。第二光学组件4’可通过一般结合方式，例如黏合叠设于墙体9相对于基板1’的一侧，而第二光学组件4’遮盖第一光学组件3’且彼此间隔地设置。其中，第二光学组件4’的内侧与第一光学组件3’的外侧之间具有一间隔空间1B’。在本实施例中，墙体9可以是不透光的材质所构成，例如金属、金属复合层或深色(例如:黑色)塑料，举例来说，墙体9可以是金属铜，铜墙外也可以镀铝反射薄膜；或者，墙体9亦可以是由深色环氧树脂(Epoxy)所制成的围墙，但不以此为限。

此外，围坝5’环绕地设置于第一光学组件3’的外侧，并且围坝5’的高度不大于光电组件2’的高度。其中，围坝5’的高度至少小于光电组件2’的高度的1/2～1/3。

但值得注意的是，在其他实施例中，第一光学组件3’可以包覆围坝5’设置，或是亦可以省略围坝5。

[第五实施例]

如图5所示，其为本实用新型的第五实施例，需先说明的是，本实施例类似于上述第四实施例，所以两个实施例的相同处则不再加以赘述；再者，本实施例对应附图所提及的相关数量与外型，仅用来具体地说明本实用新型的实施方式，以便于了解本实用新型的内容，而非用来局限本实用新型的保护范围。

本实用新型第五实施例提供一种光电封装结构100”，其与第四实施例的光电封装结构100’之间的差别在于，第二光学组件4”为球面透镜，并且第二光学组件4”邻近于第一光学组件3”的一侧(例如是平面)与第一光学组件3”的外侧间隔一预定距离且非共形地(两者的曲率不同)设置。

[第六实施例]

如图6所示，其为本实用新型的第六实施例，需先说明的是，本实施例类似于上述第五实施例，所以两个实施例的相同处则不再加以赘述；再者，本实施例对应附图所提及的相关数量与外型，仅用来具体地说明本实用新型的实施方式，以便于了解本实用新型的内容，而非用来局限本实用新型的保护范围。

本实用新型第六实施例提供一种光电封装结构100”'，其与第五实施例的光电封装结构100”之间的差别在于，第二光学组件4”'为中空球面透镜，并且第二光学组件4”'邻近于第一光学组件3”'的一侧与第一光学组件3”'的外侧间隔一预定距离且大致呈共形。

[实施例的有益效果]

本实用新型的其中一有益效果在于，本实用新型所提供的光电封装结构，其能通过第一光学组件设置于基板上并包覆光电组件，以及第二光学组件设置于基板上并遮盖第一光学组件，而第二光学组件与第一光学组件彼此间隔地设置，借此，能使光电封装结构在通过较为高温的回流焊接工艺时，第一光学组件不会产生气泡，从而良率能有效提升，并能进一步提升光电装置的光强度。

以上所公开的内容仅为本实用新型的优选可行实施例，并非因此局限本实用新型的权利要求，所以凡是运用本实用新型说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本实用新型的权利要求内。

Claims (18)

1.一种光电封装结构，其特征在于，所述光电封装结构包括：

一基板；

一光电组件，设置在所述基板上；

一第一光学组件，设置于所述基板上并包覆所述光电组件；以及

一第二光学组件，设置于所述基板上并遮盖所述第一光学组件，而所述第二光学组件与所述第一光学组件彼此间隔地设置。

2.根据权利要求1所述的光电封装结构，其特征在于，所述光电组件为紫外光发光二极管芯片。

3.根据权利要求1所述的光电封装结构，其特征在于，所述第一光学组件的材料是氟素树脂。

4.根据权利要求1所述的光电封装结构，其特征在于，所述第二光学组件的材料是玻璃。

5.根据权利要求1所述的光电封装结构，其特征在于，所述第二光学组件的内侧与所述第一光学组件的外侧之间具有一间隔空间，所述间隔空间为密闭真空空间。

6.根据权利要求5所述的光电封装结构，其特征在于，所述第一光学组件呈凸起弧状结构，所述第二光学组件为中空半球型结构，并且所述第二光学组件的内侧与所述第一光学组件的外侧呈共形。

7.根据权利要求5所述的光电封装结构，其特征在于，所述第一光学组件呈凸起弧状结构，并且所述第二光学组件的内侧与所述第一光学组件的外侧呈非共形。

8.根据权利要求1至7任一项所述的光电封装结构，其特征在于，所述光电封装结构还包含一围坝，设置在所述基板上并环绕且间隔地设置于所述光电组件旁，所述围坝与所述基板共同界定形成一容置空间，而所述第一光学组件位于且填满所述容置空间。

9.根据权利要求8所述的光电封装结构，其特征在于，所述围坝的高度不大于所述光电组件的高度，且所述围坝与所述第二光学组件的内侧彼此间隔地设置。

10.根据权利要求9所述的光电封装结构，其特征在于，所述光电封装结构还包含一反射层，所述反射层配置于所述容置空间内且所述反射层的高度沿着所述围坝的内缘朝所述光电组件而降低，而所述反射层具有一最大的高度，其不大于所述光电组件的高度。

11.根据权利要求9所述的光电封装结构，其特征在于，所述光电封装结构还包含一反射层，所述反射层环绕且设置于所述第二光学组件与所述第一光学组件之间，并且所述反射层相对于所述基板的一上表面的高度亦不大于所述光电组件相对于所述基板的所述上表面的高度。

12.根据权利要求1所述的光电封装结构，其特征在于，所述光电封装结构还包含一反射层，所述反射层环绕且设置于所述第二光学组件与所述第一光学组件之间，并且所述反射层相对于所述基板的一上表面的高度亦不大于所述光电组件相对于所述基板的所述上表面的高度。

13.一种光电封装结构，其特征在于，所述光电封装结构包括：

一基板；

一光电组件，设置在所述基板上；

一墙体，设置在所述基板上，且所述墙体围绕所述光电组件间隔地设置；

一第一光学组件，设置于所述基板上并包覆所述光电组件；以及

一第二光学组件，叠设于所述墙体相对于所述基板的一侧，所述第二光学组件遮盖所述第一光学组件且彼此间隔地设置。

14.根据权利要求13所述的光电封装结构，其特征在于，所述光电封装结构还包含一围坝，所述围坝设置在所述基板上且与所述基板共同界定形成一容置空间，而所述第一光学组件位于且填满所述容置空间。

15.根据权利要求13所述的光电封装结构，其特征在于，其中，所述第二光学组件为平面透镜、球面透镜或中空半球型透镜。

16.根据权利要求15所述的光电封装结构，其特征在于，所述第一光学组件呈凸起弧状结构，并且所述第二光学组件的内侧与所述第一光学组件的外侧呈共形或非共形。

17.根据权利要求16所述的光电封装结构，其特征在于，所述第二光学组件的内侧与所述第一光学组件的外侧之间具有一间隔空间，而且所述间隔空间为密闭真空空间。

18.根据权利要求14所述的光电封装结构，其特征在于，所述围坝环绕地设置于所述光电组件的外侧，而所述围坝的高度不大于所述光电组件的高度。

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