[发明专利]LED发光元件及其制作方法

说明书

本发明提供了一种LED发光元件及其制作方法，包括至少一个组成单元，所述组成单元包括：支架、围坝、光学透镜、LED芯片，所述围坝的下端安装在所述支架上，所述光学透镜安装在所述围坝的上端，且所述支架、围坝、光学透镜围设成密闭空腔，所述LED芯片位于所述密闭空腔内；所述LED芯片具有正极、负极以及发光面，所述支架上设有与所述正极相连的第一焊盘、以及与所述负极相连的第二焊盘，所述LED芯片的发光面与所述光学透镜接触。该LED发光元件能够减少界面反射，提高发光效率，并改善了发光元件的散热导热效果。

技术领域

本发明涉及一种LED发光元件及其制作方法，属于半导体技术领域。

背景技术

紫外光依据波段通常可以划分为：UVA(320-400nm)、UVB(280-320nm)、UVC(200-280nm)以及真空紫外VUV(10-200nm)。基于三族氮化物(Ⅲ-nitride)材料的紫外LED(UVLED)在杀菌消毒、聚合物固化、生化探测、非视距通讯及特种照明等领域有着广阔的应用前景，相比较传统紫外光源汞灯，UV LED具备环保、小巧便携、低功耗、低电压等优点,近年来受到越来越多的关注。

紫外光在空气中的传播距离短，容易被其他材料所吸收，因此，在深紫外LED芯片的封装工艺中，应避免不当的封装材料或封装结构对紫外光线的遮挡和吸收，从而保证发光效率。传统LED芯片采用灌胶封装，然而，有机材质的胶水会对紫外LED芯片发出的紫外光产生强烈吸收，且紫外线也会破坏有机胶水的分子结构，从而造成封装结构失效。现有技术中，一般采用如下结构封装LED芯片：提供一支架作为基底000，在基底000上安装围坝300，围坝300在基底000上围设出开口向上的腔体(腔体的底面为基底)，在围坝300上端安装光学透镜200封盖所述开口，从而使腔体成为密闭腔体，LED芯片100位于密闭腔体内并焊接在基底000上，基底000的底部一般还设有引脚002，这一封装结构具有一定的机械强度，可以保护LED芯片，但这种结构有着显而易见的光学缺陷，具体而言，由LED芯片内部所发出的光线(如紫外LED发出的紫外光线)需要穿过LED芯片内部-空气-透镜下表面-透镜-透镜上表面-空气而射出，紫外光线需要穿过的界面多，由于界面两侧材料的折射率差异过大(尤其是芯片-空气界面，其两侧分别是芯片和空气，折射率差异大)，易导致多数光线被全反射回密闭腔体而无法射出，发光效率差。

此外，目前的LED(尤其是紫外LED)的光电转换效率较低，其电功率绝大部分转换成热量，而大量热量的产生也不利于LED芯片的工作性能，虽然可以选用导热系数优良的封装材料(如陶瓷材料等)作为支架的制作材料，在一定程度上便于LED芯片产生的热量从支架散出，然而LED芯片的侧面、顶面均是直接和空气接触，不利于热量传导，因此现有LED芯片的散热性能也有待进一步提升。

鉴于上述，如何兼顾提高LED发光元件的发光效率及散热性能等品质，是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种LED发光元件及其制作方法，以至少解决现有技术存在的LED发光元件发光效率差、散热性能差等缺陷。

本发明的一方面，提供一种LED发光元件，包括至少一个组成单元，组成单元包括：支架、围坝、光学透镜、LED芯片，围坝的下端安装在支架上，光学透镜安装在围坝的上端，且支架、围坝、光学透镜围设成密闭空腔，LED芯片位于密闭空腔内；LED芯片具有正极、负极以及发光面，支架上设有与正极相连的第一焊盘、以及与负极相连的第二焊盘，LED芯片的发光面与光学透镜接触。

根据本发明的一实施方式，光学透镜包括向密闭空腔凸起的接触层、以及围绕接触层的连接部，连接部通过粘结层粘接在围坝的上端，以实现光学透镜安装在围坝的上端；LED芯片的发光面与接触层接触，以实现LED芯片的发光面与光学透镜接触。

根据本发明的一实施方式，LED芯片的发光面为平面，接触层与发光面接触的一面为平面(即)，接触层与发光面接触的一面的面积不小于发光面的面积。