[实用新型]一种低光衰防死灯深紫外LED器件

说明书

本实用新型涉及一种低光衰防死灯深紫外LED器件，包括石英透镜，其封装于铜基板上方，包括设置于其底部的一圈环形的金属焊接部，该金属焊接部外边缘以及底面依次分别设置垂直焊接位、水平焊接位，并且使石英透镜通过金属焊接部与铜基板高波激光焊接于一体；还包括紫外LED芯片，其设置于石英透镜下方空间，并且与装配于氮化铝基材内部的金属支架上表面迁焊固定。本实用新型技术方案形成了由外层激光焊接封装结构与内层钎焊芯片结构构成的无机化封装式深紫外LED器件，该器件相比同类深紫外LED产品利于延长使用寿命、有效降低成本、提升了散热效率、还有利于增加单位面积的辐射强度。

技术领域

本实用新型涉及LED封装技术，尤其涉及一种可应用于LED广告照明、生物医疗、杀菌消毒、基因检测等领域的低光衰防死灯深紫外LED器件。

背景技术

紫外LED是指发光中心波长在400nm以下的LED，有时将发光波长大于 380nm时称为近紫外LED，而短于300nm时称为深紫外LED，因短波长光线的杀菌效果高。随着技术的发展，紫外LED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，且技术还处于成长期。

在紫外LED技术领域，波长不足300nm的深紫外LED的开发活动也很活跃，例如，研究人员采用GaN类半导体的InAlGaN开发出发光中心波长为 282nm，光输出功率为10mW的深紫外LED对于波长更短的深紫外LED方面，研究人员还采用AlN材料开发出发光中心波长为210nm的深紫外LED。

目前紫外LED的发展正在受到照明设备厂商及液晶显示器厂商的广泛关注，因为通过配合使用紫外光与可将紫外光分别转换成红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的荧光材料，有可能实现具有较强色彩再现力的白色LED。

本领域技术人员在不断的开发过程中体会到，对于紫外LED芯片的封装技术也是开发中的关键所在，由于此前作为封装材料使用的环氧类树脂材料在紫外光的作用下，容易出现树脂性能恶化的现象，导致透明性降低，从而使得LED 亮度也随之降低。因此，为了解决LED因紫外光而出现的性能恶化现象，如今的紫外LED封装过程中所采用的方式都是不使用树脂材料，而是通过将LED 芯片装入金属封装内，不使用任何封装材料直接用金属盖封住。

本实用新型技术方案之研发人员针对现有的深紫光UVC LED封装技术手段进行分析之后发现，目前深紫光UVC LED封装工艺多数采用刷锡膏过高温焊接芯片，LED封装透镜采用贴胶固定的生产方式或灌封硅胶的工艺，传统封装基本选用的氮化铝组件通过电镀工艺，镀层厚度很薄，由于UVC紫光波长 260-280NM，对其他物体的穿透伤害能力极强，特别容易造成物体化学分子转移导致分解功能失效，因而，现有的封装工艺应用反馈存在诸多问题，包括UVC 光源光衰速度快、寿命短、使用成本高，产品在引用时易产生不良、辐射功率低，耐温性能差等缺陷，其中，本实用新型需要解决的技术问题主要出于以下因素：

①若采用石英透镜，则其封装方式一般采用贴胶或点硅胶工艺，由于石英透镜自身缺少能够与基材焊接的部位而导致无法直接焊接，只能采取传统的贴胶方式，使用时间一长或温度升高，贴胶部位很容易失效而引起透镜失去原有的位置或导致其它某些元件的脱落，很明显，采用贴胶或点硅胶的技术手段无法确保石英透镜与器件之间的稳定性；

②其中的深紫外LED芯片一般直接通过帮焊剂焊接在铜基板或器件基材上方，首先，由于普遍使用锡膏阻焊剂会对LED产品造成不稳定性的负面影响，在这种影响下，易产生死灯、接触不良等现象，产品的良品率降低；其次，由于深紫光LED芯片直接焊接在器件基材，其底部没有留出合理的散热空间，一旦器件基材一直处于温度较高的环境下工作，那么很容易直接导致深紫光LED 芯片周围环境温度上升，不利于保持器件整体工作的可靠性；

③以往的深紫外LED芯片固定封装在加厚1.0的铜基板表面，如果直接使用这种加强器件在使用过程中容易出现散热不良的问题；