一种紫外发光二极管封装结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种紫外发光二极管封装结构，包括：陶瓷支架、Al碗杯、LED芯片以及封装罩体，所述支架上形成有电路，所述LED芯片固定于支架上并与支架上的电路电性连接，所述Al碗杯环绕于所述LED芯片，所述封装罩体设置于LED芯片之上，并通过共晶层与所述Al碗杯上表面相连接，所述支架通过共晶层与所述Al碗杯下表面相连接。
【专利说明】
一种紫外发光二极管封装结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种LED封装技术，特别涉及一种紫外发光二极管器件封装结构。 【背景技术】
[0002]发光二极管(英文简称LED)，是一种固体半导体发光器件。随着LED技术的发展， LED的封装波段逐渐往近紫外甚至深紫外方向发展。目前深紫外(英文缩写为DUV)LED成为了业界重要研究热点，国内外多家公司也投入研发。现有的DUV LED封装结构一般用陶瓷支架，支架表面镀Au的无机材料封装。但是Au在深紫外的反射率很低(约40%)，因此严重影响了封装器件的发光亮度。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于:提供一种紫外发光二极管封装结构，以克服现有紫外发光二极管器件在支架表面镀Au反射率较低的问题，增加器件的出光亮度。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供了一种发光二极管封装结构，包括:陶瓷支架、 A1碗杯、LED芯片以及封装罩体，所述支架上形成有电路，所述LED芯片固定于支架上并与支架上的电路电性连接，所述A1碗杯环绕于所述LED芯片，所述封装罩体设置于LED芯片之上， 并通过共晶层与所述A1碗杯上表面相连接，所述支架通过共晶层与所述A1碗杯下表面相连接。[0005 ]优选地，所述A1碗杯内壁形成透明保护层。
[0006]优选地，所述A1碗杯的上表面形成薄壁结构，呈凹槽环状。
[0007]优选地，所述A1碗杯的下表面形成薄壁结构，呈凹槽环状。
[0008]优选地，所述共晶层仅位于所述薄壁结构上，不填充于所述凹槽。
[0009]优选地，所述封装罩体为透镜或盖板。
[0010]优选地，所述支架上形成的电路为采用金属层作为导线。[〇〇11]优选地，定义用于固定LED芯片的支架区域为固晶区，其它区域为非固晶区，所述固晶区略高于非固晶区，防止挡光。
[0012]优选地，在所述非固晶区上形成反射层。
[0013]优选地，所述反射层为A1金属或者Ag金属或者分布布拉格反射层。
[0014]与现有技术相比，本实用新型提供的紫外发光二极管封装结构，至少包括以下技术效果:陶瓷支架的耐温性优于塑料支架，由于DUV LED的电光转化效率很低(一般〈10%)， 发热较多，因此耐温性很重要，采用陶瓷支架不会有老化问题，从而延长使用寿命，提高封装器件的可靠性;与现有紫外发光二极管器件在支架表面镀Au反射率较低相比，采用A1碗杯作为反射层，可以增加出光亮度;A1碗杯的上/下表面形成薄壁结构，呈凹槽环状，从而减少与封装罩体、支架的接触面积，减小封装罩体与陶瓷支架的热膨胀系数(CTE)不匹配造成的应力;此外，A1碗杯中的A1材质较软，藉由薄壁结构会通过形变释放应力，从而有效解决封装罩体与陶瓷支架的CTE不匹配的问题。
[0015]本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。【附图说明】
[0016]附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。此外，附图数据是描述概要，不是按比例绘制。[〇〇17]图1是实施例1的紫外LED封装结构示意图。
[0018]图2是实施例2的紫外LED封装结构示意图。
[0019]图中各标号标示如下:
[0020]100:陶瓷支架；101:金属层；102:金属反射层;200:A1碗杯;201:透明保护层;202、 203:薄壁结构;300: LED芯片;400:封装罩体;500、501:共晶层。【具体实施方式】
[0021]下面结合示意图对本实用新型的紫外LED封装结构进行详细的描述，在进一步介绍本实用新型之前，应当理解，由于可以对特定的实施例进行改造，因此，本实用新型并不限于下述的特定实施例。还应当理解，由于本实用新型的范围只由所附权利要求限定，因此所采用的实施例只是介绍性的，而不是限制性的。除非另有说明，否则这里所用的所有技术和科学用语与本领域的普通技术人员所普遍理解的意义相同。[〇〇22] 实施例1
[0023]如图1所示，本实施例提供的紫外发光二极管封装结构，包括:平面陶瓷支架100、 A1碗杯200、LED芯片300以及封装罩体400,陶瓷支架100上形成有电路，LED芯片300固定于陶瓷支架上并与支架上的电路电性连接，A1碗杯200环绕于LED芯片300,封装罩体400设置于LED芯片300之上，并通过共晶层500与A1碗杯200上表面相连接，陶瓷支架100通过共晶层 501与A1碗杯200下表面相连接。
[0024]由于DUV LED的电光转化效率(英文全称为wall-plug efficiency，简称WPE)很低 (一般〈10%)，发热较多，因此支架耐温性很重要，而陶瓷支架的耐温性优于塑料支架，故本实施例支架选用陶瓷材质。与塑胶支架相比，由于DUV辐射会使得塑料支架老化，变黄甚至裂化，而采用陶瓷支架不会有老化问题，从而延长使用寿命，提高封装器件的可靠性。
[0025]与现有紫外发光二极管器件在支架表面镀Au反射率较低相比，本实施例采用A1碗杯200作为反射层，可以通过用CNC(英文全称为Computer numerical control)加工或者冲压等方法在A1片上开孔形成，用以增加出光亮度，A1片厚度优选介于0.2?1.5mm之间。[〇〇26] 本实施例在A1碗杯内壁形成透明保护层，材质可以选用Si02或MgF2,用于保护A1金属反射层，阻止A1活性较高容易被氧化。
[0027] 本实施例的共晶层材质优选Au或Ag或AuSn合金，厚度介于0.1?5wii之间，其中共晶层500用于连接封装罩体400与A1碗杯200上表面，共晶层501用于连接A1碗杯200下表面与陶瓷支架100,如此实现藉由共晶层可以将封装罩体与陶瓷支架气密性地连接为一体，从而提升封装后紫外发光二极管结构的气密性与可靠性。
[0028]本实施例在陶瓷支架上形成的电路为采用金属层101作为导线，金属层还可以贯穿于陶瓷支架中，便于电路排布与连接。
[0029]如图1所示，定义用于固定LED芯片的支架区域为固晶区，其它区域为非固晶区，优选在陶瓷支架固晶区位置设置一稍凸起的金属平台(如Cu、Au)，即固晶区略高于非固晶区， 防止挡光。此外，非固晶区表面设置反射层，如Ag、Al金属反射层，或非金属反射层，如分布布拉格反射层(DBR)，以减少陶瓷支架的吸光量，增加发光效率。[〇〇3〇]封装罩体400,可以选用透镜或者盖板，本实施例优选石英玻璃材质的盖板作为封装罩体。
[0031] 实施例2[〇〇32]如图2所示，本实施例与实施例1区别在于:本实施的A1碗杯200的上表面、下表面分别形成薄壁结构202、203,呈凹槽环状;共晶层500、501仅位于薄壁结构上，但不填充于凹槽，如此可以减少A1碗杯与封装罩体、陶瓷支架的接触面积，减小封装罩体与陶瓷支架的 CTE不匹配造成的应力。此外，由于A1碗杯中的A1材质较软，藉由薄壁结构会通过形变释放应力，从而有效解决封装罩体与支架的CTE不匹配的问题。
[0033]应当理解的是，上述具体实施方案仅为本实用新型的部分优选实施例，以上实施例还可以进行各种组合、变形。本实用新型的范围不限于以上实施例，凡依本实用新型所做的任何变更，皆属本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种紫外发光二极管封装结构，包括:陶瓷支架、A1碗杯、LED芯片以及封装罩体，所 述支架上形成有电路，所述LED芯片固定于支架上并与支架上的电路电性连接，所述A1碗杯 环绕于所述LED芯片，所述封装罩体设置于LED芯片之上，并通过共晶层与所述A1碗杯上表 面相连接，所述支架通过共晶层与所述A1碗杯下表面相连接。2.根据权利要求1所述的一种紫外发光二极管封装结构，其特征在于:所述A1碗杯内壁 形成透明保护层。3.根据权利要求1所述的一种紫外发光二极管封装结构，其特征在于:所述A1碗杯的上 表面形成薄壁结构，呈凹槽环状。4.根据权利要求1所述的一种紫外发光二极管封装结构，其特征在于:所述A1碗杯的下 表面形成薄壁结构，呈凹槽环状。5.根据权利要求3或4所述的一种紫外发光二极管封装结构，其特征在于:所述共晶层 仅位于所述薄壁结构上，不填充于所述凹槽。6.根据权利要求1所述的一种紫外发光二极管封装结构，其特征在于:所述封装罩体为 透镜或盖板。7.根据权利要求1所述的一种紫外发光二极管封装结构，其特征在于:所述支架上形成 的电路为采用金属层作为导线。8.根据权利要求1所述的一种紫外发光二极管封装结构，其特征在于:定义用于固定 LED芯片的支架区域为固晶区，其它区域为非固晶区，所述固晶区略高于非固晶区，防止挡光。9.根据权利要求8所述的一种紫外发光二极管封装结构，其特征在于:在所述非固晶区 上形成反射层。10.根据权利要求9所述的一种紫外发光二极管封装结构，其特征在于:所述反射层为 A1金属或者Ag金属或者分布布拉格反射层。
【文档编号】H01L33/60GK205692861SQ201620592366
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月17日 公开号201620592366.7, CN 201620592366, CN 205692861 U, CN 205692861U, CN-U-205692861, CN201620592366, CN201620592366.7, CN205692861 U, CN205692861U
【发明人】时军朋, 林秋霞, 雷奇华, 林振端, 徐宸科, 赵志伟
【申请人】厦门市三安光电科技有限公司