一种全无机封装的倒装UV-LED器件制造技术

本实用新型专利技术提供了全无机封装的倒装UV‑LED器件，包括盖板、UV‑LED芯片、基板，所述UV‑LED芯片内嵌于所述盖板内并与所述基板共晶连接。本实用新型专利技术提供的全无机封装的倒装UV‑LED器件，由于UV‑LED芯片与盖板之间紧密贴合而无其他介质填充，使得器件具有较高的出光效率、较好的散热、较佳的可靠性及更大的出光角，同时，该器件尺寸小，相对于行业内目前低功率的3535支架，本实用新型专利技术提供的全无机封装的倒装UV‑LED器件尺寸为0808或1010甚至更小，便于集成。

【技术实现步骤摘要】
一种全无机封装的倒装UV-LED器件
本技术属于LED封装
，尤其涉及一种全无机封装的倒装UV-LED器件。
技术介绍
传统的紫外光源（UV）是采用汞蒸气放电利用汞的激发态来产生紫外线，具有功耗高、发热量大、寿命短、反应慢、有安全隐患等诸多缺陷。新兴的紫外光源采用LED发光原理，称为“UV-LED”，与传统汞灯紫外光源相比，拥有以下优点：1、紫外LED是全固态照明器件，机械结构稳定，便携，耐冲击，工作电压小，且无需复杂的驱动电路；2、紫外LED响应速率高即开即用，无需预热等复杂操作，使用方便；3、传统汞灯多谱线发光，紫外LED发光峰单一，且发光波长连续可调；4、紫外LED材料中不含对环境有害的物质，同时，紫外LED节约高达70%的能源，是真正的环保节能光源；5、紫外LED寿命在5000小时以上，远远超过汞灯的寿命。UV-LED包括100nm～420nm之间的所有电磁辐射波长，应用市场目前根据其发光波长可以分为UVA（320nm～420nm，也称为“长波紫外线”）、UVB（275nm～320nm，也称为“中波紫外线”）和UVC（100nm～275nm，也称为“短波紫外线”）波段，广泛于医疗应用、印刷、紫外光空气清净、高解析度光学应用、荧光粉反射、UV胶固化、特种照明等。UV-LED在实际环境中的应用通常会面临多方面的挑战，其中可靠性和散热问题尤为突出。要提高UV-LED的可靠性，从封装结构上去改进是一种非常有效的方式。目前小功率中低端UV-LED芯片，如紫外杀菌、紫外固化等，主要沿用可见光LED的封装方式，即采用树脂类的有机材料进行封装，而有机材料抗UV性能差、热膨胀系数大、透湿透氧率高的特性，会造成紫外光辐射致胶体黄化光源衰减、热应力脆化及湿应力杂质入侵的劣性，将大幅降低UV-LED的可靠性。UV-LED的光电转换效率较低，大约有70%的能量转化为热能，特别是UVC-LED的转化效率更低，约90%的能量转化为热能，因此UV-LED封装须选择导热系数较高的材料。目前UV-LED行业内封装采用覆铜氮化铝陶瓷支架，支架含有金属围坝，内部有腔体，腔体填充多为空气，而空气折射率为1，UV-LED芯片出光经过腔体会有全反射损失，且空气导热能力极差，导致UV-LED工作时主要依靠底面散热，因此需优化腔体内的填充材料，有利于UV-LED芯片的多面散热，提高UV-LED器件的可靠性。并且使用覆铜氮化铝陶瓷支架支撑UV-LED芯片，然后使用纯石英透镜盖封的过程中，往往是在UV-LED芯片固定于基板上时需进行一次加热，在连接石英透镜与覆铜氮化铝陶瓷支架时，也需要加热，这将不可避免地对UV-LED芯片多次加热，从而影响UV-LED芯片的可靠性。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供了一种全无机封装的倒装UV-LED器件，包括盖板、UV-LED芯片、基板，所述UV-LED芯片内嵌于所述盖板内，并与所述基板共晶连接。优选地，所述盖板和所述基板之间围绕所述UV-LED芯片设置有共晶层和反射层。优选地，所述盖板和所述基板之间依次设置所述反射层和所述共晶层。优选地，围绕所述UV-LED芯片依次设置所述反射层和所述共晶层，所述共晶层包围所述反射层。优选地，所述盖板为石英玻璃透镜或蓝宝石透镜。优选地，所述盖板为矩形或者半圆形。优选地，所述UV-LED芯片为倒装结构。优选地，所述基板具有贯穿的通孔，所述通孔内填充铜，所述基板通过铜与所述UV-LED芯片的电极电性连接。优选地，所述基板底部设有铜层，所述铜层覆盖所述通孔或所述通孔部分区域，所述铜层还覆盖所述通孔外围区域。优选地，所述铜的水平高度高于所述基板。本技术提供的全无机封装的倒装UV-LED器件，由于UV-LED芯片与盖板之间紧密贴合且无其他介质填充，使得器件具有较高的出光效率、较好的散热、较佳的可靠性及更大的出光角，同时，该器件尺寸小，相对于行业内目前低功率的3535支架，本技术提供的全无机封装的倒装UV-LED器件尺寸为0808或1010甚至更小，便于集成。附图说明图1是实施例1中全无机封装UV－LED器件剖视图；图2是实施例1中基板俯视图；图3是实施例2中全无机封装UV－LED器件剖视图；图4是实施例3中全无机封装UV－LED器件剖视图；图5是实施例4中全无机封装UV－LED器件剖视图；其中，1-盖板、2-UV－LED芯片、3-基板、4-反射层、5-共晶层、6-通孔、7-白胶。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更为清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例1如图1，一种全无机封装的倒装UV-LED器件，包括盖板1、UV-LED芯片2、基板3，盖板1为矩形石英玻璃透镜，盖板1包裹UV-LED芯片2并与基板3共晶连接。相比于常规支架封装的UV-LED器件，盖板1与UV-LED芯片2之间无缝隙、无空气、也无其他介质填充，UV-LED芯片2出射光可直接进入盖板中，可减少UV-LED光线在芯片衬底与空气界面、空气与盖板界面的全反射消耗，提高出光效率。盖板1和基板3之间围绕UV-LED芯片2设置有共晶层5和反射层4，共晶层5为金，反射层4为银。盖板1和基板3之间依次固定设置反射层4和共晶层5，即共晶层5包围反射层4。相比于反射层4固定在基板3上的UV-LED封装器件，反射层4固定于盖板1上，UV-LED芯片2的出射光经由盖板上的反射层反射到盖板中射出，可减少UV-LED光线在盖板与空气界面、空气与基板界面的全反射消耗，提高出光效率。UV-LED芯片2为倒装结构，基板3具有两个贯穿的通孔6，通孔6充满铜，如图2所示。UV-LED芯片2的电极与贯穿基板3的通孔6通过填充铜得以电性连接。基板3底部的通孔区域及通孔外围区域覆盖铜层，相比于常规的UV-LED封装器件，本技术的基板的通孔6的尺寸与UV-LED芯片2的电极尺寸对应，通孔下方设置有铜层，其结构非常有利于UV-LED芯片的散热，可提高UV-LED封装器件的可靠性。实施例2如图3，一种全无机封装的倒装UV-LED器件，包括盖板1、UV-LED芯片2、基板3，盖板1为半圆形石英玻璃透镜，相比于平面适应透镜，可减少UV-LED光线在盖板与空气界面处的全反射消耗，提高出光效率。盖板1包裹UV-LED芯片2并与基板3共晶连接。盖板1和基板3之间依次设置反射层4和共晶层5，即反射层4位于共晶层5上方，反射层4为银，共晶层5为金锡合金，反射层4与共晶层5叠加设置可简化工艺，同时增加反射层的面积，提高反射率。UV-LED芯片2为倒装结构，基板3具有两个贯穿的通孔6，通孔6充满铜。UV-LED芯片2的电极与贯穿基板3的通孔6通过填充铜得以电性连接。基板3底部的通孔区域及通孔外围区域覆盖铜层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全无机封装的倒装UV-LED器件，包括盖板、UV-LED芯片、基板，其特征在于，所述UV-LED芯片内嵌于所述盖板内，并与所述基板共晶连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种全无机封装的倒装UV-LED器件，包括盖板、UV-LED芯片、基板，其特征在于，所述UV-LED芯片内嵌于所述盖板内，并与所述基板共晶连接。


2.根据权利要求1所述的一种全无机封装的倒装UV-LED器件，其特征在于，所述盖板和所述基板之间围绕所述UV-LED芯片设置有共晶层和反射层。


3.根据权利要求2所述的一种全无机封装的倒装UV-LED器件，其特征在于，所述盖板和所述基板之间依次设置所述反射层和所述共晶层。


4.根据权利要求2所述的一种全无机封装的倒装UV-LED器件，其特征在于，围绕所述UV-LED芯片依次设置所述反射层和所述共晶层，所述共晶层包围所述反射层。


5.根据权利要求1所述的一种全无机封装的倒装UV-LED器件，其特征在于，所述盖板为石英玻璃透镜或蓝宝石...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙雷蒙，杨丹，葛鹏，刘芳，
申请(专利权)人：华引芯武汉科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42