一种紫外灯珠封装结构及其制备方法技术

本发明专利技术属于LED封装技术领域，提供了一种紫外灯珠封装结构及其制备方法，紫外灯珠封装结构包括基板，基板的封装面和背面均设有第一金属层，两面的第一金属层的电极区域相连接，且封装面的第一金属层的电极区域上设有齐纳芯片，封装面的第一金属层还具有外围区域，各区域的第一金属层上分别设有第二金属层，第二金属层的电极区域的高度大于/等于其外围区域和齐纳芯片的高度，且第二金属层的电极区域上设有UVC芯片；第二金属层通过其外围区域密封安装有石英透镜，石英透镜包覆UVC芯片和齐纳芯片，且与UVC芯片、齐纳芯片间填充有抗UVC特性的填充剂。本发明专利技术大大提升了光的封装效率及灯珠的气密性，且使得该封装结构的抗静电击穿和过压保护性能大大提高。和过压保护性能大大提高。和过压保护性能大大提高。

【技术实现步骤摘要】
一种紫外灯珠封装结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及LED封装
，尤其涉及一种紫外灯珠封装结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]UVC指短波紫外线，而UVC光源经常被用于医疗、制药等各个领域。目前UVC LED的封装方式分为有机封装、半无机封装以及全无机封装；有机封装采用硅胶、硅树脂或者环氧树脂等有机材料；全无机封装则全程避开使用有机材料，通过激光焊、波峰焊、电阻焊等方式来实现透镜和基板的结合；半无机封装采用有机硅材料搭配玻璃等无机材料，主要由陶瓷基板、芯片、支架和石英玻璃构成，将芯片放置在陶瓷基板上，芯片的正负极通过线路与支架连接，支架的上端涂覆有机胶水后与石英玻璃相连，且该方式的封装产品仍是国内市场主流。
[0003]目前的UVC封装结构，通常包括两种。一种是在基板周围普遍使用金属围坝进行密封，如专利号为201910079039.X公开的一种LED灯的UVC封装结构及其制备方法，以及专利号为202022569493.4公开的一种LED灯的UVC封装结构，该种封装结构，金属围坝会导致光的吸收，降低光的封装效率，光效会降低30%以上，且芯片与石英玻璃间的空腔，空腔折射率为1，光从芯片的出光体蓝宝石（n=1.82）到空腔将有严重的全反射损失，芯片光无法提取出，而空腔的光再透过高透的盖板，再到外界折射率为1，又有光损失带空腔的结构严重影响了封装对芯片光的取出效率，即封装取光效率极低；另一种是使用高透抗UVC胶水直接进行封装，该种封装结构，封装取光效率有一定优势，但无法实现有效的水氧隔绝，存在气密性差的问题；此外，UVC芯片相对昂贵，但目前的UVC封装结构，抗静电能力差，且无过压保护，使用寿命低，使用成本高。因此，开发一种新的紫外灯珠封装结构及其制备方法，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本专利技术得以完成的动力所在和基础。

技术实现思路

[0004]为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本专利技术人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本专利技术。
[0005]具体而言，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种紫外灯珠封装结构及其制备方法，以解决目前的UVC封装结构，存在光的吸收或气密性差的问题，光的封装效率低，且抗静电能力差、无过压保护的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种紫外灯珠封装结构，包括基板，所述基板的封装面和背面均设有第一金属层，两面的所述第一金属层的电极区域相连接，且封装面的所述第一金属层的电极区域上设有齐纳芯片，封装面的所述第一金属层还具有环绕其电极区域的外围区域，各区域的所述第一金属层上分别设有第二金属层，所述第二金属层的电极区域的高度大于/等于其外围区域和所述齐纳芯片的高度，且所述第二金属层的电极区域上设有UVC芯片；
所述第二金属层通过其外围区域密封安装有石英透镜，所述石英透镜具有包覆所述UVC芯片和所述齐纳芯片的容纳槽，且所述石英透镜与所述UVC芯片、所述齐纳芯片间填充有抗UVC特性的填充剂。
[0007]作为一种改进的技术方案，所述基板为氮化铝陶瓷基板。
[0008]作为一种改进的技术方案，所述第一金属层和所述第二金属层均为Ni层Cu层Ni层Au层的多层结构。
[0009]作为一种改进的技术方案，所述基板的两端部位置分别开设有通孔，所述第一金属层、所述第二金属层的电极区域均包括P电极区域和N电极区域，所述基板背面的P电极区域和N电极区域分别于其两端部设置，且所述基板背面的P电极区域和N电极区域之间还设有散热区域；所述基板封装面和背面的所述第一金属层的P电极区域通过所述通孔相连接，所述基板封装面和背面的所述第一金属层的N电极区域通过所述通孔相连接。
[0010]作为一种改进的技术方案，所述第二金属层的各区域厚度相同，且所述第二金属层的厚度高于所述齐纳芯片的高度。
[0011]作为一种改进的技术方案，所述基板封装面的所述第一金属层的P电极区域开设有电极识别缺口。
[0012]作为一种改进的技术方案，所述基板背面的P电极区域、N电极区域与所述散热区域间均设有阻焊层。
[0013]作为一种改进的技术方案，所述齐纳芯片通过金锡共晶方式、锡膏或具有导电颗粒的胶水固定安装于所述第一金属层上，且所述齐纳芯片的正负极分别与所述第一金属层的P电极区域和N电极区域相连接；所述UVC芯片通过金锡共晶方式、锡膏或具有导电颗粒的胶水固定安装于所述第二金属层上，且所述UVC芯片的正负极分别与所述第二金属层的P电极区域和N电极区域相连接。
[0014]作为一种改进的技术方案，所述第二金属层的外围区域为具有一胶水收集槽的回字形结构，所述石英透镜通过包含有硅树脂、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚酰胺和苯并环丁烯中至少之一的胶液密封固定安装于所述第二金属层上。
[0015]作为一种改进的技术方案，所述石英透镜包括底座安装部和光形修饰部，所述石英透镜通过其底座安装部固定安装于所述第二金属层上。
[0016]作为一种改进的技术方案，所述填充剂包含硅胶、环氧树脂、硅氧树脂、氟树脂、模压玻璃溶液、有机玻璃溶液中的至少之一。
[0017]本专利技术同时公开了一种紫外灯珠封装结构的制备方法，包括如下步骤：S1、提供一基板，在所述基板上开设通孔，得到结构I；S2、在结构I的两面分别制备第一金属层，具有外围区域的一面为封装面，具有散热区域的一面为背面，且封装面和背面的所述第一金属层的电极区域相连接，得到结构II；S3、在所述基板两面的所述第一金属层上制备第二金属层，得到结构III；S4、在结构III背面的电极区域和散热区域之间制备阻焊层，得到结构IV；S5、将齐纳芯片连接固定到封装面的所述第一金属层的电极区域，将UVC芯片连接固定到封装面的所述第二金属层的电极区域，得到结构V；
S6、在所述第二金属层的外围区域涂覆胶液，并对胶液进行初步的半固化，得到结构VI；同步的，提供一具有容纳槽的石英透镜，在所述石英透镜的容纳槽内加入抗UVC特性的填充剂，得到结构VII；S7、将结构VI倒扣到结构VII，并进行压合固化，得到最终的封装产品。
[0018]作为一种改进的技术方案，步骤S2中，在结构I的两面分别制备第一金属层，包括：在结构I的一面形成光刻胶层，并通过曝光以及显影工艺图形化所述光刻胶层，之后对所述基板具有图形化光刻胶层的一面进行蒸镀或电镀，镀上一层金属层；在结构I的另一面同样做出图形化光刻胶后镀上一层金属层，得到两面都镀有金属层的结构，且两面金属层的电极区域通过所述通孔相连接；通过光刻胶剥离工艺进行光刻胶剥离，去除所述光刻胶层，得到结构II。
[0019]作为一种改进的技术方案，步骤S5中，先将齐纳芯片放置于封装面的所述第一金属层的电极区域，将UVC芯片放置于封装面的所述第二金属层的电极区域，然后再通过金锡共晶的方式进行芯片于金属层上的共晶焊接，实现芯片于金属层上的固定，并将芯片的正负极与金属层连接。
[0020]作为一种改进的技术方案，步骤S6中，将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紫外灯珠封装结构，包括基板，其特征在于：所述基板的封装面和背面均设有第一金属层，两面的所述第一金属层的电极区域相连接，且封装面的所述第一金属层的电极区域上设有齐纳芯片，封装面的所述第一金属层还具有环绕其电极区域的外围区域，各区域的所述第一金属层上分别设有第二金属层，所述第二金属层的电极区域的高度大于/等于其外围区域和所述齐纳芯片的高度，且所述第二金属层的电极区域上设有UVC芯片；所述第二金属层通过其外围区域密封安装有石英透镜，所述石英透镜具有包覆所述UVC芯片和所述齐纳芯片的容纳槽，且所述石英透镜与所述UVC芯片、所述齐纳芯片间填充有抗UVC特性的填充剂。2.如权利要求1所述的紫外灯珠封装结构，其特征在于：所述基板的两端部位置分别开设有通孔，所述第一金属层、所述第二金属层的电极区域均包括P电极区域和N电极区域，所述基板背面的P电极区域和N电极区域分别于其两端部设置，且所述基板背面的P电极区域和N电极区域之间还设有散热区域；所述基板封装面和背面的所述第一金属层的P电极区域通过所述通孔相连接，所述基板封装面和背面的所述第一金属层的N电极区域通过所述通孔相连接。3.如权利要求2所述的紫外灯珠封装结构，其特征在于：所述基板封装面的所述第一金属层的P电极区域开设有电极识别缺口；所述基板背面的P电极区域、N电极区域与所述散热区域间均设有阻焊层。4.如权利要求3所述的紫外灯珠封装结构，其特征在于：所述齐纳芯片通过金锡共晶方式、锡膏或具有导电颗粒的胶水固定安装于所述第一金属层上，且所述齐纳芯片的正负极分别与所述第一金属层的P电极区域和N电极区域相连接；所述UVC芯片通过金锡共晶方式、锡膏或具有导电颗粒的胶水固定安装于所述第二金属层上，且所述UVC芯片的正负极分别与所述第二金属层的P电极区域和N电极区域相连接。5.如权利要求4所述的紫外灯珠封装结构，其特征在于：所述第二金属层的外围区域为具有一胶水收集槽的回字形结构，所述石英透镜通过包含有硅树脂、环氧树脂、聚丙烯酸酯、聚酰胺和苯并环丁烯中至少之一的胶液密封固定安装于所述第二金属层上。6.如权利要求5所述的紫外灯珠封装结构，其特征在于：所述填充剂包含硅胶、环氧树脂、硅氧树脂、氟树脂、模压玻璃溶液、有机玻璃溶液中的至少之一。7.一种基于权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓群雄，郭文平，王晓宇，
申请(专利权)人：元旭半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：