一种紫外器件封装结构的制作方法

1.本发明涉及半导体封装结构技术领域，特别是涉及一种紫外器件封装结构。


背景技术：

[0002] 深紫外发光二极管(uvc led)具有可靠性高、寿命长、反应快、功耗低、环保无污染以及体型小等优势；值得注意的是，目前深紫外发光二极管芯片正面te出光弱于侧面tm出光辐射能量，而由于深紫外发光二极管芯片材料与结构，造成深紫外发光二极管芯片抗静电能力较弱，需要特殊的抗静电二极管led芯片并联保护，常规封装结构为保护二极管led芯片放置在紫外led发光二极管芯片并联线路中，距离深紫外发光二极管芯片距离较近，影响保护二极管led芯片对应一侧的深紫外发光二极管芯片发光，造成遮挡吸收；另外，深紫外led发光二极管led芯片封装好器件之后，被广泛应用于水杀菌消毒、空气杀菌消毒、表面杀菌消毒等领域，为保证杀菌消毒效果，需要持续输出深紫外辐射的剂量，达到消毒杀菌效果，而由于深紫外发光二极管led芯片随着使用时间的增长或者所处的环境原因会导致发光二极管led芯片发出的光辐射能量衰减，辐射能量变低，以致达不到杀菌消毒需求的深紫外辐射剂量，进而降低了消毒质量，因此，亟需一种新型的紫外器件封装结构来解决上述问题。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的是提供一种紫外器件封装结构，以解决上述现有技术存在的问题，提高出光率、保证消毒效果。
[0004]
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种紫外器件封装结构，包括：基底，所述基底正面设置有正面线路层，背面设置有加电焊盘，所述正面线路层的功能区和所述加电焊盘互联导通；出光杯，所述出光杯内壁为聚光型反光面，所述出光杯两端开口，所述出光杯的一端为出光口，另一端固定设置于所述基底的正面；紫外led发光二极管芯片、保护芯片和探测芯片，所述紫外led发光二极管芯片、所述保护芯片和所述探测芯片均设置于所述正面线路层的功能区；所述探测芯片和所述保护芯片均位于所述紫外led发光二极管芯片背离所述出光口的一侧，所述探测芯片用于接收所述紫外led发光二极管芯片所发射出的紫外光线的光子并输出至器件外的放大电路中，所述出光口处固定设置有透镜。
[0005]
优选的，所述正面线路层包括第一功能区和第二功能区，所述紫外led发光二极管芯片和所述保护芯片设置于所述第一功能区上，所述探测芯片设置于所述第二功能区上，所述第一功能区和所述第二功能区分别与两个不同的所述加电焊盘通过嵌入固定于所述基底中的电镀通孔柱实现互联导通。
[0006]
优选的，所述第一功能区上开设有避空槽/孔，所述第二功能区设置于所述避空
槽/孔内，所述第一功能区上还设置有自所述第一功能区正面向背面延伸的安装槽，所述保护芯片设置于所述安装槽内。
[0007]
优选的，所述避空槽自所述第一功能区的边沿向所述第一功能区的内部延伸，所述安装槽和所述避空槽上均固定设置有盖板，所述盖板顶面与所述第一功能区顶面处于同一平面上，且两个所述盖板顶面的外轮廓分别与所述避空槽以及所述安装槽的两个轮廓一致，所述盖板为高反射高抗紫外线材料制成，所述紫外led发光二极管芯片发射的紫外光在经过多次反射后能够从所述避空槽的侧部射进所述避空槽内。
[0008]
优选的，所述避空槽侧部开口处设置有朝所述避空槽内部反射光线的所述反光面。
[0009]
优选的，所述出光杯设有所述出光口的端面的外侧设置有环形的第一限位台，所述透镜设置于所述第一限位台内且所述透镜的外侧面抵于所述第一限位台内侧面上，所述透镜的底面抵于所述出光杯的端面上，所述透镜通过粘结胶粘结于所述出光杯的端面以及所述第一限位台内侧面上。
[0010]
优选的，所述出光杯远离所述出光口的端面的内侧设置有环形的第二限位台，第二限位台外轮廓为方形，所述基底的正面上设置有与所述第二限位台相匹配的第三限位台，所述第二限位台位于所述第三限位台内侧，所述第三限位台的顶面、内侧面以及所述基底的正面形成一台阶状的安装面，所述安装面上预先固定铺设有环形的金属焊盘，所述金属焊盘即为所述正面线路层的非功能区，所述出光杯和所述第二限位台一体成型且均为金属材质，所述出光杯和所述第二限位台的底面能够贴合并焊接固定于所述金属焊盘上。
[0011]
优选的，所述透镜的入射面为平面，出光面为凸面。
[0012]
优选的，所述基底为陶瓷基板。
[0013]
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明提供的紫外器件封装结构包括探测芯片，探测芯片用于接收紫外led发光二极管芯片所发射出的紫外光线的光子并输出至器件外的放大电路中，做进一步解析判定，达到对紫外led发光二极管芯片所辐射的深紫外能量实时检测的目的，以便于工作人员及时对辐射能量不足的发光元器件进行更换，避免因发光元器件的辐射能量不足而导致消毒不充分的现象发生；另外，探测芯片和保护芯片均位于紫外led发光二极管芯片背离出光口的一侧，此结构中的探测芯片和保护芯片不会遮挡紫外led发光二极管芯片的侧面，不会影响其出光率，因此，本发明提供的紫外器件封装结构能够保证发光元器件发射光线的辐射能量较高以及出光率较高，进而达到增强对物体消毒效果的目的。
附图说明
[0014]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]
图1为本发明提供的紫外器件封装结构的一个方向的剖视图；图2为本发明提供的紫外器件封装结构的另一个方向的剖视图；图3为本发明提供的紫外器件封装结构的另一个方向的剖视图；
图4为本发明提供的紫外器件封装结构未设透镜时的结构示意图；图5为本发明提供的紫外器件封装结构中基底、出光杯、正面线路层以及紫外led发光二极管芯片的结构示意图；图6为本发明提供的紫外器件封装结构未设透镜、保护芯片和探测芯片时的结构示意图；图7为本发明提供的紫外器件封装结构背面结构示意图；图8为两个盖板的结构示意图；图中：1-出光杯、11-第一限位台、2-透镜、3-基底、4-加电焊盘、5-正面线路层、51-第一功能区、511-安装槽、512-避空槽、52-非功能区、53-第二功能区、6-紫外led发光二极管芯片、7-保护芯片、8-探测芯片、9-盖板。
具体实施方式
[0016]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0017]
本发明的目的是提供一种紫外器件封装结构，以解决现有技术存在的问题，提高出光率、保证消毒效果。
[0018]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0019]
本发明提供一种紫外器件封装结构，如图1~图8所示，包括：基底3，基底3正面设置有正面线路层5，背面设置有加电焊盘4，正面线路层5的功能区和加电焊盘4互联导通；出光杯1，出光杯1内壁为聚光型反光面，出光杯1两端开口，出光杯1的一端为出光口，另一端固定设置于基底3的正面，聚光型反光面对光线进行聚光整合并反射至出光口；紫外led发光二极管芯片6、保护芯片7和探测芯片8，紫外led发光二极管芯片6、保护芯片7和探测芯片8均设置于正面线路层5的功能区，紫外led发光二极管芯片6优选为深紫外发光二极管led芯片，深紫外发光二极管led芯片为深紫外光线发射端，探测芯片8为深紫外发光二极管led芯片发射的紫外线光子接收端，保护芯片7能够对深紫外发光二极管led芯片产生抗静电保护，保护芯片7又称作齐纳管芯片，英文缩写为esd，也称为抗静电二极管led芯片；探测芯片8和保护芯片7均位于紫外led发光二极管芯片6背离出光口的一侧，探测芯片8用于接收紫外led发光二极管芯片6所发射出的紫外光线的光子，出光口处固定设置有透镜2。
[0020]
本发明提供的紫外器件封装结构包括探测芯片8，探测芯片8用于接收紫外led发光二极管芯片6所发射出的紫外光线的光子并输出至器件外的放大电路中，做进一步解析判定，达到对紫外led发光二极管芯片6所辐射的深紫外能量实时检测的目的，以便于工作人员及时对辐射能量不足的发光元器件进行更换，避免因发光元器件的辐射能量不足而导致消毒不充分的现象发生；另外，探测芯片8和保护芯片7均位于紫外led发光二极管芯片6
背离出光口的一侧，此结构中的探测芯片8和保护芯片7不会遮挡紫外led发光二极管芯片6的侧面，不会影响其出光率，因此，本发明提供的紫外器件封装结构能够保证发光元器件发射光线的辐射能量较高以及出光率较高，进而达到增强对物体消毒效果的目的。
[0021]
进一步的，正面线路层5包括第一功能区51和第二功能区53，紫外led发光二极管芯片6和保护芯片7设置于第一功能区51上，探测芯片8设置于第二功能区53上，第一功能区51和第二功能区53分别与两个不同的加电焊盘4通过嵌入固定于基底3中的电镀通孔柱实现互联导通，加电焊盘4为铜金属电镀层，不同的加电焊盘4之间具备间隙，进而实现绝缘的效果，探测芯片8的加电系统独立设置，电镀通孔柱通过在基底3正面的指定位置，通过激光进行打孔形成通孔结构，在通孔处通过电镀金属填充形成铜柱，加电焊盘4和正面线路层5上均电镀有一层镍钯金层，金层在最外，镍层与铜层接触，中间为钯层。
[0022]
进一步的，第一功能区51上开设有避空槽/孔，第二功能区53设置于避空槽/孔内，第一功能区51上还设置有自第一功能区51正面向背面延伸的安装槽511，保护芯片7设置于安装槽511内，保护芯片7和探测芯片8无需额外占用位置，提高了空间利用率。
[0023]
进一步的，避空槽512自第一功能区51的边沿向第一功能区51的内部延伸，安装槽511和避空槽512上均固定设置有盖板9，盖板9顶面与第一功能区51顶面处于同一平面上，且两个盖板9顶面的外轮廓分别与避空槽512以及安装槽511的两个轮廓一致，盖板9为高反射高抗紫外线材料制成，紫外led发光二极管芯片6发射的紫外光在经过多次反射后能够从避空槽512的侧部射进避空槽512内，设置盖板9能够遮挡避空槽512以及安装槽511内的复杂结构，提升产品的美观性，且盖板9为高反射高抗紫外线材料制成，经久耐用，且具备反射紫外光线的作用，提升了出光率，另外，第一功能区51顶面的材料可以设置为具备高反射性能的金属材料，具体可以电镀一层具备反射光线的金属材料，进一步的提高出光率，进而增强消毒效果。
[0024]
进一步的，盖板9通过粘结剂粘结固定于第一功能区51。
[0025]
进一步的，避空槽512侧部开口处设置有朝避空槽512内部反射光线的反光面，以便于紫外光线进入到避空槽512内被探测芯片8接收。
[0026]
进一步的，位于避空槽512和安装槽511内侧的盖板9上均设置有两个相对的耳板，如图8所示，设置耳板能够提高盖板9的稳定性。
[0027]
进一步的，出光杯1底杯口所形成的竖直反光面能够把深紫外光线反射到探测芯片8上，探测芯片8接收到深紫外光线做进一步整合输出到放大线路结构上，达到对深紫外发光二极管led芯片所辐射的深紫外能量实时检测的目的。
[0028]
进一步的，出光杯1设有出光口的端面的外侧设置有环形的第一限位台11，透镜2设置于第一限位台11内且透镜2的外侧面抵于第一限位台11内侧面上，透镜2的底面抵于出光杯1的端面上，透镜2通过粘结胶粘结于出光杯1的端面以及第一限位台11内侧面上。
[0029]
进一步的，出光杯1远离出光口的端面的内侧设置有环形的第二限位台，第二限位台外轮廓为方形，基底3的正面上设置有与第二限位台相匹配的第三限位台，第二限位台位于第三限位台内侧，第三限位台的顶面、内侧面以及基底3的正面形成一台阶状的安装面，安装面上预先固定铺设有环形的金属焊盘，金属焊盘即为正面线路层5的非功能区52，出光杯1和第二限位台一体成型且均为金属材质，出光杯1和第二限位台的底面能够贴合并焊接固定于金属焊盘上，出光杯1和第二限位台通过金属焊料高温焊接在金属焊盘上。
[0030]
进一步的，透镜2的入射面为平面，出光面为凸面，透镜2具备聚光效果，通过在出光杯1的台阶面上均匀涂抹一层粘合剂，透镜2放置于涂抹粘合剂的台阶上，并对透镜2均匀受力，通过一定温度实现透镜2与出光杯1的固定，透镜2能够对深紫外发光二极管led芯片所发射的深紫外线形成聚光整合作用，也对深紫外发光二极管led芯片、 探测芯片8、保护芯片7形成一个保护密封腔体。
[0031]
进一步的，基底3为陶瓷基板。
[0032]
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。