[实用新型]一种深紫外LED封装结构

说明书

本实用新型公开了一种深紫外LED封装结构。封装结构包括含围坝的三维陶瓷基板、含金属环的石英透镜、焊料层和深紫外LED芯片，所述三维陶瓷基板围坝上设有台阶，所述深紫外LED芯片位于所述三维陶瓷基板围坝内的线路层上，所述石英透镜金属环一侧对应放置于所述三维陶瓷基板围坝的台阶上，并通过所述焊料层完成焊接固定。通过本实用新型，实现了不同发光角度的深紫外LED，且提高了深紫外LED长期可靠性。

技术领域

本发明属于半导体制造技术相关领域，更具体地，涉及一种深紫外LED 封装结构。

背景技术

相对于传统紫外光源，深紫外LED具有节能环保、寿命长、体积小、波长可控等优点，可广泛应用于杀菌消毒、水净化、生化检测等领域。值得注意的是，传统有机封装材料在长时间的深紫外光辐射下会出现紫外降解问题，严重影响有机材料透过率和粘结性，不适用于深紫外LED封装制造。为此，研究者开始采用石英玻璃来代替有机封装材料，利用石英窗口来封装深紫外LED，从而提高深紫外LED可靠性。但是，现有技术绝大多数仍采用有机粘结材料来实现石英窗口和封装基板间的固定，很难维持长期可靠性。虽然也有技术采用金属焊接方式来固定石英窗口，但是采用的石英窗口多为平面窗口，不能对深紫外LED发光角度进行调控，且金属焊接过程中焊料容易溢出到封装基板的线路层上，导致LED短路破坏。相应地，有必要改进现有深紫外LED封装结构。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种深紫外 LED封装结构，实现了不同发光角度的深紫外LED，并提高了深紫外LED 长期可靠性。

相应地，为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种深紫外LED封装结构，包括含围坝的三维陶瓷基板、含金属环的石英窗口、石英透镜、焊料层和深紫外LED芯片，所述三维陶瓷基板围坝上设有台阶，所述石英透镜设置于所述石英窗口上表面，所述深紫外LED 芯片位于所述三维陶瓷基板围坝内的线路层上，所述石英窗口通过所述焊料层固定于所述三维陶瓷基板围坝的台阶上。

进一步的，所述三维陶瓷基板围坝的台阶上设有凹槽，用于避免所述焊料层熔化后焊料溢出到陶瓷基板的线路层上。

进一步的，所述石英窗口上金属环的金属体系为钛-铜-镍-金、铬-镍- 金或钛-铝-钛-铂-金，形状为正方形或圆形，厚度为5-50微米，宽度为0.5-5 微米。

进一步的，所述石英透镜与所述石英窗口是通过熔融玻璃或一体成型工艺制作在一起，其发射角为30、60或120度。

进一步的，所述焊料层厚度为20-100微米，材质为锡基焊料，焊接温度在200-300℃。

进一步的，所述三维陶瓷基板围坝为铜围坝，通过电镀或粘接工艺在平面陶瓷基板上制作而成。

进一步的，所述三维陶瓷基板围坝为陶瓷围坝，通过低温共烧或高温共烧工艺制作而成，围坝台阶上设有金属层，金属层厚度为1-10微米。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，通过石英透镜实现不同发光角度的深紫外LED，并利用石英窗口和三维陶瓷基板之间金属焊接来避免有机材料使用和紫外降解，且采用围坝的台阶和凹槽结构防止金属焊料溢出到线路层上，从而提高深紫外LED长期可靠性。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种深紫外LED封装结构的示意图。

图2是本实用新型提供的另一种深紫外LED封装结构的示意图。

附图标记为：11-三维陶瓷基板，12-铜围坝，22-陶瓷围坝，13、23-石英窗口，14、24-石英透镜，15、25-金属环，16、26-焊料层，17、27-深紫外LED芯片，28-金属层。

具体实施方式