[发明专利]一种紫外灯珠封装结构及其制备方法

说明书

本发明属于LED封装技术领域，提供了一种紫外灯珠封装结构及其制备方法，紫外灯珠封装结构包括基板，基板的封装面和背面均设有第一金属层，两面的第一金属层的电极区域相连接，且封装面的第一金属层的电极区域上设有齐纳芯片，封装面的第一金属层还具有外围区域，各区域的第一金属层上分别设有第二金属层，第二金属层的电极区域的高度大于/等于其外围区域和齐纳芯片的高度，且第二金属层的电极区域上设有UVC芯片；第二金属层通过其外围区域密封安装有石英透镜，石英透镜包覆UVC芯片和齐纳芯片，且与UVC芯片、齐纳芯片间填充有抗UVC特性的填充剂。本发明大大提升了光的封装效率及灯珠的气密性，且使得该封装结构的抗静电击穿和过压保护性能大大提高。

技术领域

本发明涉及LED封装技术领域，尤其涉及一种紫外灯珠封装结构及其制备方法。

背景技术

UVC指短波紫外线，而UVC光源经常被用于医疗、制药等各个领域。目前UVC LED的封装方式分为有机封装、半无机封装以及全无机封装；有机封装采用硅胶、硅树脂或者环氧树脂等有机材料；全无机封装则全程避开使用有机材料，通过激光焊、波峰焊、电阻焊等方式来实现透镜和基板的结合；半无机封装采用有机硅材料搭配玻璃等无机材料，主要由陶瓷基板、芯片、支架和石英玻璃构成，将芯片放置在陶瓷基板上，芯片的正负极通过线路与支架连接，支架的上端涂覆有机胶水后与石英玻璃相连，且该方式的封装产品仍是国内市场主流。

目前的UVC封装结构，通常包括两种。一种是在基板周围普遍使用金属围坝进行密封，如专利号为201910079039.X公开的一种LED灯的UVC封装结构及其制备方法，以及专利号为202022569493.4公开的一种LED灯的UVC封装结构，该种封装结构，金属围坝会导致光的吸收，降低光的封装效率，光效会降低30%以上，且芯片与石英玻璃间的空腔，空腔折射率为1，光从芯片的出光体蓝宝石（n=1.82）到空腔将有严重的全反射损失，芯片光无法提取出，而空腔的光再透过高透的盖板，再到外界折射率为1，又有光损失带空腔的结构严重影响了封装对芯片光的取出效率，即封装取光效率极低；另一种是使用高透抗UVC胶水直接进行封装，该种封装结构，封装取光效率有一定优势，但无法实现有效的水氧隔绝，存在气密性差的问题；此外，UVC芯片相对昂贵，但目前的UVC封装结构，抗静电能力差，且无过压保护，使用寿命低，使用成本高。因此，开发一种新的紫外灯珠封装结构及其制备方法，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础。

发明内容

为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。

具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种紫外灯珠封装结构及其制备方法，以解决目前的UVC封装结构，存在光的吸收或气密性差的问题，光的封装效率低，且抗静电能力差、无过压保护的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种紫外灯珠封装结构，包括基板，所述基板的封装面和背面均设有第一金属层，两面的所述第一金属层的电极区域相连接，且封装面的所述第一金属层的电极区域上设有齐纳芯片，封装面的所述第一金属层还具有环绕其电极区域的外围区域，各区域的所述第一金属层上分别设有第二金属层，所述第二金属层的电极区域的高度大于/等于其外围区域和所述齐纳芯片的高度，且所述第二金属层的电极区域上设有UVC芯片；

所述第二金属层通过其外围区域密封安装有石英透镜，所述石英透镜具有包覆所述UVC芯片和所述齐纳芯片的容纳槽，且所述石英透镜与所述UVC芯片、所述齐纳芯片间填充有抗UVC特性的填充剂。

作为一种改进的技术方案，所述基板为氮化铝陶瓷基板。

作为一种改进的技术方案，所述第一金属层和所述第二金属层均为Ni层Cu层Ni层Au层的多层结构。