一种紫外LED封装器件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种紫外LED封装器件。所述紫外LED封装器件包括氧化铝陶瓷基板、紫外LED芯片、铜镀层、CuAlO2过渡层、硅树脂固层和石英玻璃；所述紫外LED芯片包括正电极和负电极，该芯片固定在氧化铝陶瓷基板的封装槽内，在所述氧化铝陶瓷基板的表面上镀覆铜镀层，所述铜镀层和氧化铝陶瓷基板之间有CuAlO2过渡层，所述铜镀层和CuAlO2过渡层为不连续的导电层，在紫外LED芯片的正电极和负电极之间设置绝缘区，该绝缘区贯穿整个氧化铝陶瓷基板表面，将铜镀层分隔为绝缘的两部分。该紫外LED封装器件具有三层封装结构，可提高紫外LED芯片的光提取率和散热能力，从而提高器件的性能可靠性和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种紫外LED封装器件
本技术属于紫外LED
，更具体地，涉及一种紫外LED封装器件。
技术介绍
发光二极管LED，在现今的日常生活和工业用途中越来越广泛，以其功耗低、发光响应快、可靠性高、辐射效率高、寿命长、对环境无污染、结构紧凑等诸多优点获得了大量的市场份额，是一种极具前景的绿色环保光源。其中，以LED波长划分，波长范围在320～400nm为近紫外UVA，波长范围在275～320nm为中紫外UVB、波长范围在100～275nm为远紫外UVC。紫外LED的迅猛发展也在各行业中渗透的越来越深，如丝网印刷、聚合物固化、环境保护、白光照明、军事探测等等，在特殊照明、紫外杀毒、水净化，尤其是油墨固化等领域具有广泛的市场应用前景，是最有希望取代现有紫外高压水银灯成为下一代紫外光源。紫外LED技术的应用仍将保持快速增长，紫外LED也将持续保持高度研究热点，其中自然包括紫外LED的封装研发。相对来说，从芯片级别来看，紫外LED晶体生长质量较低，光辐射功率不高，而LED芯片具有较大的功率密度，所引发的发热问题较为严重。从封装级别来看，紫外光线具有高能量对封装材料也更为苛刻，传统的LED封装结构使紫外LED芯片的光提取率和散热能力不高，器件的性能得可靠性和寿命缩短，不能满足紫外LED的高性能、长寿命使用的需求。因此，提高紫外LED封装器件的光线提取率和散热能力，是紫外LED封装领域的研究重点。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种紫外LED封装器件。该器件具有新的封装结构，可提高紫外LED芯片的光提取率和散热能力，从而提高器件性能的可靠性，延长使用寿命。本技术上述目的通过以下技术方案予以实现：一种紫外LED封装器件，包括氧化铝陶瓷基板和紫外LED芯片，所述紫外LED芯片固定在所述氧化铝陶瓷基板的封装槽内，所述紫外LED芯片包括正电极和负电极，在所述氧化铝陶瓷基板的表面上镀覆铜镀层，所述铜镀层和所述氧化铝陶瓷基板之间有CuAlO2过渡层，所述铜镀层和CuAlO2过渡层为不连续的导电层，在所述紫外LED芯片的正电极和负电极之间设置绝缘区，所述绝缘区贯穿整个氧化铝陶瓷基板表面，将所述铜镀层分隔为绝缘的两部分。进一步地，所述封装槽包括安装槽和凹槽，所述安装槽和凹槽相连接，所述安装槽上置放石英玻璃，所述凹槽置放所述紫外LED芯片，所述紫外LED芯片用硅树脂固层封装，所述石英玻璃固定在硅树脂固层上。优选地，所述石英玻璃为石英透镜玻璃或石英平板玻璃。优选地，所述凹槽为反光杯结构。优选地，所述紫外LED芯片的上方硅树脂层的厚度为0.3～1mm。优选地，所述铜镀层的厚度为50～300μm，所述CuAlO2过渡层的厚度为3～5μm。进一步地，所述绝缘区为带状，所述带状为中心线对称。进一步地，所述紫外LED芯片采用倒装时，所述带状的宽度小于所述紫外LED芯片的正电极和负电极的间距；所述紫外LED芯片采用正装时，所述带状的宽度小于或等于所述紫外LED芯片的宽度。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1.本技术通过硅树脂层和石英透镜两道封装结构，再与LED芯片上的蓝宝石，形成折射率递减的结构，能消除全反射的光线损失，有利于减少光在传播过程中的菲涅尔损耗。2.本技术中氧化铝陶瓷基板设有的凹槽具有反光杯结构，即凹槽的侧壁为倾斜面，与铜镀层形成的镜面共同对紫外光线进行有效地反射，降低硅树脂固层对紫外光的吸收，增大紫外光线的提取率。3.本技术中通过在氧化铝陶瓷基板上镀敷铜镀层，并在铜镀层和氧化铝陶瓷之间形成CuAlO2过渡层，不仅增加了氧化铝陶瓷基板和铜镀层之间的敷接强度，同时也提高了氧化铝陶瓷基板和铜镀层之间的导热能力，从而提高紫外LED封装器件的散热能力，4.本技术的铜镀层和CuAlO2过渡层为不连续的导电层，在紫外LED芯片的正电极和负电极之间设置绝缘区，该绝缘区贯穿整个氧化铝陶瓷基板表面，将铜镀层分隔为绝缘的两部分，从而实现紫外LED芯片的正负极与电源正负极的非短路连接，完成封装支架与芯片的电气连接。附图说明图1为紫外LED封装器件中氧化铝陶瓷基板的立体结构示意图。图2为本技术紫外LED封装器件结构Ⅰ沿图1中A-A'向的纵剖面结构示意图。图3为本技术紫外LED封装器件结构Ⅱ沿图1中A-A'向的纵剖面结构示意图。图4为本技术紫外LED封装器件结构Ⅲ沿图1中A-A'向的纵剖面结构示意图。图5为本技术紫外LED封装器件结构Ⅳ沿图1中A-A'向的纵剖面结构示意图。具体实施方式下面结合附图及其具体的实施例进一步说明本技术的内容，但不应理解为对技术的限制。图1为本技术紫外LED封装器件中氧化铝陶瓷基板的立体结构示意图。从氧化铝陶瓷基板111凹槽底层面至基板的顶层，有一条以中心线对称的窄带，属于没有镀铜的区域为绝缘区。这样，氧化铝陶瓷111本身的绝缘性将导电的铜镀层131分成了绝缘的两部分。图2-图5分别为本技术紫外LED封装器件结构Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ沿图1中A-A'向的纵剖面结构示意图。一种紫外LED封装器件包括紫外LED芯片101、氧化铝陶瓷基板111、CuAlO2过渡层、铜镀层131、硅树脂固层141和石英玻璃151。紫外LED芯片101固定在氧化铝陶瓷基板111的封装槽内，封装槽包括安装槽和凹槽，安装槽和凹槽相连接，该凹槽为碗状结构，安装槽的台阶面a与凹槽的底面b之间由倾斜面过渡，形成反光杯结构，与铜镀层131形成的镜面共同对紫外光线进行有效地反射，增大紫外光线的提取率。安装槽的台阶面a置放石英玻璃151，在安装槽的台阶面a上涂有硅胶和硅树脂，连接石英玻璃151和台阶面a，使台阶面a起到“连接+密封”的作用，同时用于承载石英玻璃151。紫外LED芯片101置放在凹槽的底面b上，紫外LED芯片101包括正电极121和负电极122，正电极121和负电极122之间有空隙。在氧化铝陶瓷基板111的表面上镀覆铜镀层131，该铜镀层131是在1060～1085℃条件下，通过直接敷铜法在氧化铝陶瓷基板111的顶层、安装槽和凹槽的表面上形成。铜镀层131和氧化铝陶瓷基板111之间有CuAlO2过渡层，在敷铜过程前或过程中在氧氛围条件下，使铜镀层131与氧化铝陶瓷基板111之间形成CuAlO2过渡层，从而增强铜镀层131与氧化铝陶瓷基板111之间的敷接强度。铜镀层的厚度在50～300μm之间，CuAlO2层在3～5μm之间。这样，在铜镀层131、CuAlO2过渡层和氧化铝陶瓷基板111之间形成热传递的通道，降低了CuAlO2过渡层两端的铜镀层131和氧化铝陶瓷基板111之间的温度差。相比于传统的铝基板封装，本技术在氧化铝陶瓷基板上镀敷铜镀层，并在铜镀层和氧化铝陶瓷之间形成CuAlO2过渡层的结构能够有效地降低热阻，提高了氧化铝陶瓷基板和铜镀层之间的导热能力，从而提高紫外LED封装器件的散热能力。铜镀层131和CuAlO2过渡层在氧化铝陶瓷基板111的凹槽内表面均为对称分布、非连接的两部分。铜镀层131和CuAlO2过渡层为不连续的导电层，在紫外LED芯片的正电极121和负电极122之间设置绝缘区，该绝缘区为中心线对称的带状，贯穿整个氧化铝陶瓷基板表面，将铜镀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外LED封装器件，包括氧化铝陶瓷基板和紫外LED芯片，所述紫外LED芯片固定在所述氧化铝陶瓷基板的封装槽内，所述紫外LED芯片包括正电极和负电极，其特征在于，在所述氧化铝陶瓷基板的表面上镀覆铜镀层，所述铜镀层和所述氧化铝陶瓷基板之间有CuAlO2过渡层，所述铜镀层和CuAlO2过渡层为不连续的导电层，在所述紫外LED芯片的正电极和负电极之间设置绝缘区，所述绝缘区贯穿整个氧化铝陶瓷基板表面，将所述铜镀层分隔为绝缘的两部分。

【技术特征摘要】
1.一种紫外LED封装器件，包括氧化铝陶瓷基板和紫外LED芯片，所述紫外LED芯片固定在所述氧化铝陶瓷基板的封装槽内，所述紫外LED芯片包括正电极和负电极，其特征在于，在所述氧化铝陶瓷基板的表面上镀覆铜镀层，所述铜镀层和所述氧化铝陶瓷基板之间有CuAlO2过渡层，所述铜镀层和CuAlO2过渡层为不连续的导电层，在所述紫外LED芯片的正电极和负电极之间设置绝缘区，所述绝缘区贯穿整个氧化铝陶瓷基板表面，将所述铜镀层分隔为绝缘的两部分。2.根据权利要求1所述的紫外LED封装器件，其特征在于，所述封装槽包括安装槽和凹槽，所述安装槽和凹槽相连接，所述安装槽上置放石英玻璃，所述凹槽置放所述紫外LED芯片，所述紫外LED芯片用硅树脂固层封装，所述石英玻璃固定在硅树脂固层上。3.根据权利要求2所述的紫外LED封装...

【专利技术属性】
技术研发人员：何苗，黄波，熊德平，杨思攀，周海亮，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：广东,44