[实用新型]一种紫外LED器件

说明书

技术领域

本实用新型属于LED封装技术，具体涉及一种紫外LED器件结构，可提高紫外LED封装效率与可靠性。

背景技术

对于大功率LED封装而言，为了保护LED芯片，同时降低界面全反射，提高LED出光效率，通常在LED芯片表面涂覆一层折射率较高的封装胶(环氧树脂或硅胶)。此外，为了形成白光LED，一般将荧光粉与封装胶混合，然后涂覆在蓝光LED芯片上，如图1所示。但对于紫外LED芯片封装而言，封装胶很容易受到紫外光辐射而老化，使发光效率降低，影响LED器件性能与可靠性。因此，对于紫外LED封装(特别是波长小于300nm的深紫外LED封装)，必须采用无胶的封装方案。由于玻璃具有物化性能稳定(如耐热性和抗湿性好，透明度高，耐腐蚀等)、生产工艺简单、成本低等优点，是一种非常理想的光学材料。近年来，国内外开始采用玻璃取代高分子胶来封装LED，特别是紫外LED器件封装。但对于采用玻璃封装LED芯片而言，必须解决玻璃片与芯片基座间的焊接难题。由于焊接前LED芯片已完成固晶和打线过程，焊接工艺温度受到很大限制(LED芯片承受温度低于260℃，时间低于3秒)。采用粘胶工艺虽然温度低，但难以形成气密封装，影响LED器件性能与可靠性。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型提出了一种紫外LED器件，目的在于提高紫外LED的封装效率与可靠性。

本实用新型提供的一种紫外LED器件，包括紫外LED芯片、玻璃盖板和陶瓷基座；其特征在于：所述玻璃盖板边缘设有焊料环；所述陶瓷基座上开设有用于放置紫外LED芯片的凹槽，所述陶瓷基座上于所述凹槽的外围设有环形金属焊框；所述焊料环与金属焊框通过感应局部加热的焊接方式连接在一起。

与现有技术相比，本实用新型具有以下显著优点：1)通过玻璃盖板与陶瓷基座之间合理的结构设计，减小对紫外LED芯片的热影响，同时具有良好的封装气密性；2)本实用新型提供的结构可以不使用环氧树脂或硅胶等高分子材料，并实现良好的气密封装，提高了紫外LED器件可靠性；3)本实用新型解决了紫外LED器件封装难题。

附图说明

图1现有白光LED器件封装结构。

图2本实用新型紫外LED器件结构。

图3本实用新型玻璃盖板结构。

图4本实用新型陶瓷基座结构。

图5本实用新型紫外LED器件制备流程图。

图6本实用新型紫外LED器件封装示意图。

图中，1为蓝光LED芯片，2为金线，3为散热基座，4为硅胶，5为含荧光粉胶层，6为紫外LED芯片，7为焊盘，8为陶瓷基座，9为凹槽(腔体)，10为金属焊框，11为玻璃盖板，12为焊料环，13为芯片固晶区，14为感应线圈，15为高频感应电源。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。下面所描述的本实用新型实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图2所示，本实用新型提供一种紫外LED器件结构，主要由紫外LED芯片6、陶瓷基座8和玻璃盖板11组成。所述玻璃盖板11边缘设有焊料环12；所述陶瓷基座8上开设有用于放置紫外LED芯片的凹槽9，所述陶瓷基座8上于所述凹槽9的外围设有环形金属焊框10，且金属焊框10的形状和尺寸与焊料环12相同；焊料环12与金属焊框10通过感应局部加热方式焊接在一起。

所述玻璃盖板结构如图3所示，其制备过程包括以下步骤：

1)选用透光率＞80％，折射率为1.4～1.6的玻璃盖板11，并对玻璃盖板表面进行清洗，玻璃片材料为硼硅玻璃、钠钙硅玻璃等；

2)采用光刻、显影、溅射、电镀或化学镀、丝网印刷等工艺，在玻璃盖板表面制备出焊料环12。

所述焊料环材料为锡基焊料，包括但不限于Sn、CuSn、SnAgCu、AuSn、AgSn等；其厚度为1-100μm，优选尺寸为10-30μm；

所述焊料环形状为圆形、椭圆形、正方形、长方形或其他封闭图形，根据所需封装的紫外LED芯片及阵列尺寸而定；

如图4所示，所述陶瓷基座8采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术制备，其内部有一凹槽9(腔体)，布置有固晶区13(LED芯片贴装区)和金属焊盘7(用于LED芯片电互连)；在凹槽9外围有一环形金属焊框10。