一种深紫外LED封装结构及其封装方法与流程

一种深紫外led封装结构及其封装方法
技术领域
1.本发明涉及led封装领域，尤其涉及一种深紫外led封装结构及其封装方法。


背景技术：

2.这几年，我国紫外led(uv-led)技术应用发展相对迅速，目前深紫外led(uv led)在主要应用在生物医疗、防伪鉴定、净化(水、空气等)领域、计算机数据存储和军事等方面。而且随着技术的发展,新的应用会不断出现以替代原有的技术和产品,紫外led有着广阔的市场应用前景。
3.目前市场上针对深紫外led领域的封装方式还是以有机封装为主，即使用有机胶粘剂，将石英玻璃与基板进行粘接。市面上还出现了无机封装方案，如首尔半导体的uvc方案，在透镜背面预制一圈金属焊料，使用金锡共晶的方式，将透镜与基板结合在一起。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供了一种深紫外led封装结构及其封装方法，包括基板、深紫外led芯片、盖板；所述基板的两侧有圆孔，孔内设有导通铜柱；所述基板上方设有功能区；所述功能区的两侧固定有围坝；所述围坝有2层，下层围坝设有凹槽，凹槽口朝上；所述围坝上方设有盖板，所述盖板的下方两侧设有可伐金属环；所述可伐金属环位于下层围坝的凹槽内；所述基板的下方两侧均设置有电级焊盘，中间设置有散热焊盘；所述led芯片固定在功能区上。
5.进一步改进在于：所述的基板是氧化铝/氮化铝陶瓷基板；进一步改进在于：所述的基板为方形、圆形或正多边形；进一步改进在于：所述的深紫外led芯片使用银胶、锡膏或助焊剂固定在功能区内。
6.进一步改进在于：所述的盖板为石英玻璃，在210-300nm波段，紫外led透过率≥90%。
7.一种深紫外led封装结构的拆封装方法,包括以下步骤：首先将芯片使用银胶、锡膏或助焊剂固定在指定功能区内，过炉固化，此处使用的银胶和锡膏均为高温型，熔点≥250℃。然后使用点胶机将无铅锡膏(熔点215-240℃)点在基板下层围坝的凹槽内。使用预制夹具，装配好石英玻璃。对好孔位，将基板反向扣盖于预制夹具上，使石英玻璃的金属可伐环落于基板下层围坝的凹槽内。最后使用真空炉，采用回流焊方式，固化锡膏，加热时腔体内部为氮气/真空氛围。
8.本发明的有益效果是：围坝为凹槽结构，盖板可伐环与凹槽内的锡膏充分接触，在真空回流焊条件下， 焊锡层空洞率小，形成结实致密的锡金属层，保证了气密性。凹槽设计使锡珠无法溅射到腔体内部，保证了芯片的安全，同时给助焊剂爬升的空间，不会蔓延到石英玻璃上，保证了出光率，灯珠使用寿命加长。
附图说明
9.图1为本发明的结构图。
10.其中：1、可伐金属环； 2、石英玻璃盖板； 3、深紫外led芯片；4、功能区；5、下层台阶的凹槽； 6、围坝； 7、基板；8、散热焊盘；9、电极焊盘；10、导通铜柱。
具体实施方式
11.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作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。
实施例
12.根据图1所示，本实施例提供了一种深紫外led封装结构, 包括基板7、深紫外led芯片3、盖板2；所述基板7的两侧有圆孔，孔内设有导通铜柱10；所述基板7上方设有功能区4；所述功能区4的两侧固定有围坝6；所述围坝有2层，下层围坝设有凹槽，凹槽口朝上；所述围坝上方设有盖板2，所述盖板2的下方两侧设有可伐金属环1；所述可伐金属环1位于下层围坝的凹槽内；所述基板7的下方两侧均设置有电级焊盘9，中间设置有散热焊盘8； 所述led芯片固定在功能区上4。
13.所述的基板7是氧化铝/氮化铝陶瓷基板，为正多边形；所述的深紫外led芯片3使用银胶、锡膏或助焊剂固定在功能区4内。
14.所述的盖板2为石英玻璃，在210-300nm波段，紫外led透过率≥90%。
15.本实施例提供了一种深紫外led封装结构的封装方法，其特征在于，包括以下步骤：首先将芯片使用银胶、锡膏或助焊剂固定在指定功能区内，过炉固化，此处使用的银胶和锡膏均为高温型，熔点≥250℃。然后使用点胶机将无铅锡膏(熔点215-240℃)点在基板下层围坝的凹槽内。使用预制夹具，装配好石英玻璃。对好孔位，将基板反向扣盖于预制夹具上，使石英玻璃的金属可伐环落于基板下层围坝的凹槽内。最后使用真空炉，采用回流焊方式，固化锡膏，加热时腔体内部为氮气/真空氛围。
16.本发明从实用角度出发，将围坝设计为凹槽结构，盖板可伐环与凹槽内的锡膏充分接触，在真空回流焊条件下， 焊锡层空洞率小，形成结实致密的锡金属层，保证了气密性。凹槽设计使锡珠无法溅射到腔体内部，保证了芯片的安全，同时给助焊剂爬升的空间，不会蔓延到石英玻璃上，保证了出光率。在此设计中，锡可以缓慢与腔体内空气反应，形成稳定的二氧化锡，使灯珠使用寿命加长。
17.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.一种深紫外led封装结构,其特征在于：包括基板、深紫外led芯片、盖板；所述基板的两侧有圆孔，孔内设有导通铜柱；所述基板上方设有功能区；所述功能区的两侧固定有围坝；所述围坝有2层，下层围坝设有凹槽，凹槽口朝上；所述围坝上方设有盖板，所述盖板的下方两侧设有可伐金属环；所述可伐金属环位于下层围坝的凹槽内；所述基板的下方两侧均设置有电级焊盘，中间设置有散热焊盘； 所述led芯片固定在功能区上。2.根据权利要求1所述的一种深紫外led封装结构,其特征在于：所述的基板是氧化铝/氮化铝陶瓷基板。3.根据权利要求1所述的一种深紫外led封装结构,其特征在于：所述的深紫外led芯片使用银胶、锡膏或助焊剂固定在功能区内。4.根据权利要求1所述的一种深紫外led封装结构,其特征在于：所述的基板为方形、圆形或正多边形。5.根据权利要求1所述的一种深紫外led封装结构,其特征在于：所述的盖板为石英玻璃，在210-300nm波段，紫外led透过率≥90%。6.一种深紫外led封装结构的封装方法,其特征在于：包括以下步骤：首先将芯片使用银胶、锡膏或助焊剂固定在指定功能区内，过炉固化，此处使用的银胶和锡膏均为高温型，熔点≥250℃；然后使用点胶机将无铅锡膏(熔点215-240℃)点在基板下层围坝的凹槽内，使用预制夹具，装配好石英玻璃，对好孔位，将基板反向扣盖于预制夹具上，使石英玻璃的金属可伐环落于基板下层围坝的凹槽内；最后使用真空炉，采用回流焊方式，固化锡膏，加热时腔体内部为氮气/真空氛围。

技术总结
本发明公开了一种深紫外LED封装结构及其封装方法,包括基板、深紫外LED芯片、盖板；所述基板的两侧有圆孔，孔内设有导通铜柱；所述基板上方设有功能区；所述功能区的两侧固定有围坝；所述围坝有2层，下层围坝设有凹槽，凹槽口朝上；所述围坝上方设有盖板，所述盖板的下方两侧设有可伐金属环；所述可伐金属环位于下层围坝的凹槽内；所述基板的下方两侧均设置有电级焊盘，中间设置有散热焊盘；所述LED芯片固定在功能区上。将围坝设计为凹槽结构，盖板可伐环与凹槽内的锡膏充分接触，在真空回流焊条件下，焊锡层空洞率小，形成结实致密的锡金属层，保证了气密性。凹槽设计使锡珠无法溅射到腔体内部，保证了芯片的安全，同时给助焊剂爬升的空间，不会蔓延到石英玻璃上，保证了出光率，灯珠使用寿命加长。珠使用寿命加长。珠使用寿命加长。


技术研发人员：夏昊 汤乐明 潘桂建
受保护的技术使用者：江苏鸿利国泽光电科技有限公司
技术研发日：2020.12.02
技术公布日：2022/6/4