[发明专利]一种紫外LED封装器件

说明书

技术领域

本发明属于紫外LED技术领域，更具体地，涉及一种紫外LED封装器件。

背景技术

发光二极管LED，在现今的日常生活和工业用途中越来越广泛，以其功耗低、发光响应快、可靠性高、辐射效率高、寿命长、对环境无污染、结构紧凑等诸多优点获得了大量的市场份额，是一种极具前景的绿色环保光源。其中，以LED波长划分，波长范围在320～400nm为近紫外UVA，波长范围在275～320nm为中紫外UVB、波长范围在100～275nm为远紫外UVC。紫外LED的迅猛发展也在各行业中渗透的越来越深，如丝网印刷、聚合物固化、环境保护、白光照明、军事探测等等，在特殊照明、紫外杀毒、水净化，尤其是油墨固化等领域具有广泛的市场应用前景，是最有希望取代现有紫外高压水银灯成为下一代紫外光源。紫外LED技术的应用仍将保持快速增长，紫外LED也将持续保持高度研究热点，其中自然包括紫外LED的封装研发。

相对来说，从芯片级别来看，紫外LED晶体生长质量较低，光辐射功率不高，而LED芯片具有较大的功率密度，所引发的发热问题较为严重。从封装级别来看，紫外光线具有高能量对封装材料也更为苛刻，传统的LED封装结构使紫外LED芯片的光提取率和散热能力不高，器件的性能得可靠性和寿命缩短，不能满足紫外LED的高性能、长寿命使用的需求。因此，提高紫外LED封装器件的光线提取率和散热能力，是紫外LED封装领域的研究重点。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种紫外LED封装器件。该器件具有新的封装结构，可提高紫外LED芯片的光提取率和散热能力，从而提高器件性能的可靠性，延长使用寿命。

本发明上述目的通过以下技术方案予以实现：

一种紫外LED封装器件，包括氧化铝陶瓷基板和紫外LED芯片，所述紫外LED芯片固定在所述氧化铝陶瓷基板的封装槽内，所述紫外LED芯片包括正电极和负电极，在所述氧化铝陶瓷基板的表面上镀覆铜镀层，所述铜镀层和所述氧化铝陶瓷基板之间有CuAlO₂过渡层，所述铜镀层和CuAlO₂过渡层为不连续的导电层，在所述紫外LED芯片的正电极和负电极之间设置绝缘区，所述绝缘区贯穿整个氧化铝陶瓷基板表面，将所述铜镀层分隔为绝缘的两部分。

进一步地，所述封装槽包括安装槽和凹槽，所述安装槽和凹槽相连接，所述安装槽上置放石英玻璃，所述凹槽置放所述紫外LED芯片，所述紫外LED芯片用硅树脂固层封装，所述石英玻璃固定在硅树脂固层上。

优选地，所述石英玻璃为石英透镜玻璃或石英平板玻璃。

优选地，所述凹槽为反光杯结构。

优选地，所述紫外LED芯片的上方硅树脂层的厚度为0.3～1mm。

优选地，所述铜镀层的厚度为50～300μm，所述CuAlO₂过渡层的厚度为3～5μm。

进一步地，所述绝缘区为带状，所述带状为中心线对称。

进一步地，所述紫外LED芯片采用倒装时，所述带状的宽度小于所述紫外LED芯片的正电极和负电极的间距；所述紫外LED芯片采用正装时，所述带状的宽度小于或等于所述紫外LED芯片的宽度。

优选地，所述铜镀层是通过直接敷铜法在1060～1085℃条件下形成。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明通过硅树脂层和石英透镜两道封装结构，再与LED芯片上的蓝宝石，形成折射率递减的结构，能消除全反射的光线损失，有利于减少光在传播过程中的菲涅尔损耗。

2.本发明中氧化铝陶瓷基板设有的凹槽具有反光杯结构，即凹槽的侧壁为倾斜面，与铜镀层形成的镜面共同对紫外光线进行有效地反射，降低硅树脂固层对紫外光的吸收，增大紫外光线的提取率。

3.本发明中通过在氧化铝陶瓷基板上镀敷铜镀层，并在铜镀层和氧化铝陶瓷之间形成CuAlO₂过渡层，不仅增加了氧化铝陶瓷基板和铜镀层之间的敷接强度，同时也提高了氧化铝陶瓷基板和铜镀层之间的导热能力，从而提高紫外LED封装器件的散热能力，

4.本发明的铜镀层和CuAlO₂过渡层为不连续的导电层，在紫外LED芯片的正电极和负电极之间设置绝缘区，该绝缘区贯穿整个氧化铝陶瓷基板表面，将铜镀层分隔为绝缘的两部分，从而实现紫外LED芯片的正负极与电源正负极的非短路连接，完成封装支架与芯片的电气连接。

附图说明

图1为紫外LED封装器件中氧化铝陶瓷基板的立体结构示意图。