紫外LED光源及其制作方法与流程

本发明涉及led技术领域，尤其是涉及一种紫外led光源及其制作方法。

背景技术：

紫外光源多用于光化反应、产品固化、杀菌消毒以及医疗检验等领域。目前紫外led光源多采用单颗灯珠的封装形式，使用时需要将封装好的紫外灯珠焊接在基板上进行固定及电气连接。这种形式的紫外光源功率小、热阻高、辐射角度小、并且成本相对较高，容易造成紫外转换效率偏低、可靠性差等问题，而进行大功率多灯珠串并时，体积庞大，限制了光源的灵活使用，因而影响了紫外led光源的使用及推广，尤其是难以取代传统的汞蒸气紫外光源。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种能够适用于多芯片大功率封装、光源热阻较低、辐射角度较大、体积小的紫外led光源及其制作方法。

一种紫外led光源，包括基板、紫外led芯片及封装结构；其中，所述基板的至少一侧表面设有多个芯片安装位，且所述基板上设有输入电路；所述紫外led芯片有多个，多个紫外led芯片分别位于多个芯片安装位上，且多个所述紫外led芯片均通过连接电路与所述输入电路电气连接；所述封装结构将多个所述紫外led芯片及相应的电路整体封装，所述输入电路上用于与外接设备电气连接的连接脚穿出所述封装结构。

在其中一个实施例中，所述基板的两侧表面均设有所述芯片安装位，且两侧表面分别对应设有所述输入电路。

在其中一个实施例中，所述输入电路为两电极分别位于所述基板两端的双端输入电路，或为在所述基板的两端分别设有双电极的双端输入电路且两端的双电极对应电气连接，所述双端输入电路两端的对应电极均具有所述连接脚。

在其中一个实施例中，所述输入电路为在所述基板的一端设有双电极的单端输入电路且该端的对应电极分别具有所述连接脚，或为在所述基板的两端分别设有双电极触点且只在其中一端具有与该端的双电极触点分别电气连接的所述连接脚。

在其中一个实施例中，所述紫外led芯片为倒装芯片，所述紫外led芯片通过朝向所述基板的一侧表面电极与所述输入电路及所述连接电路接触导通而固定于所述芯片安装位上。

在其中一个实施例中，所述紫外led芯片为正装芯片，所述紫外led芯片通过固晶胶或焊锡固定于所述芯片安装位上。

在其中一个实施例中，多个所述紫外led芯片在所述基板上串联，相邻的紫外led芯片的不同的电极之间电气连接，且位于两端的紫外led芯片的相应电极分别与所述输入电路的两电极电气连接。

在其中一个实施例中，所述封装为充有保护性气体或真空的透明管状容器，所述基板也位于所述透明管状容器内。

在其中一个实施例中，所述封装结构为由抗紫外线特性且具有紫外透过性的材料在所述基板上覆盖所述紫外led芯片及相应的电路形成。

一种上述任一实施例所述的紫外led光源的制作方法，包括如下步骤：

在基板上对应芯片安装位的位置布设电路结构；

将紫外led芯片固定于所述芯片安装位上，并与相应的电路结构电气连接；

将所述紫外led芯片及相应的电路结构整体封装形成封装结构，并使输入电路穿出所述封装结构以用于与外接设备电气连接。

上述紫外led光源及其制作方法通过将紫外led芯片及相应的电路整体封装，相较之传统的先将紫外led芯片封装成单颗灯珠再固定于基板上的结构，紫外辐射角度更大，可以实现全周辐射，同时热阻低，可以提高紫外转换效率及可靠性能。该紫外led光源的制作工艺简单，封装成本相对较低，且由于是整体封装，在进行多个紫外led芯片串并联时，可以避免使用多灯珠串并联造成体积庞大的问题，可有效缩小光源的体积，并与产品向小型化方向发展。

附图说明

图1为一实施例的紫外led光源的结构示意图；

图2为图1所示紫外led光源的基板上双端输入电路的结构示意图；

图3为图1所示紫外led光源的基板及倒装芯片结构的紫外led芯片的部分结构示意图；

图4为其他实施例的基板上双端输入电路的结构示意图；

图5为其他实施例的紫外led光源的结构示意图；

图6为图5所示紫外led光源的基板上单端输入电路的结构示意图；

图7为其他实施例中基板上单端输入电路的结构示意图；

图8为其他实施例中基板及正装芯片结构的紫外led芯片的部分结构示意图；

图9为其他实施例中基板两侧设有倒装芯片结构的紫外led芯片的部分结构示意图；

图10为其他实施例中倒装芯片结构的紫外led光源的封装结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，一实施例的紫外led光源100包括基板110、紫外led芯片120及封装结构130。

基板110可为透明或不透明材料，如陶瓷、蓝宝石、玻璃或金属等加工而成。基板110为紫外led芯片120提供支撑及电气连接(即电连接)。透明的基板110具有透光功能，主要用于实现器件的全周紫外辐射。不透明的基板110也可以实现器件的全周光辐射。

请结合图2，基板110的一侧表面设有多个芯片安装位102，并且布设有输入电路112和连接电路114。本实施例的输入电路112为两电极分别位于基板110两端的双端输入电路。该输入电路112在基板110的两端分别设有连接脚，以用于与外接设备电气连接。在本实施例中，连接电路114为分段设置，主要用于电气连接相邻的紫外led芯片120。

请结合图3，本实施例的紫外led芯片120为倒装芯片。紫外led芯片120通过朝向基板110的一侧表面上的电极122及124与输入电路112及连接电路114接触导通而固定于基板110上的芯片安装位102上。倒装芯片结构的紫外led芯片120与基板110的接触方式可通过不限于共晶焊接等方式。

本实施例的基板110上设有多个芯片安装位102，相应地，紫外led芯片120也有多个，多个紫外led芯片120分别安装于多个芯片安装位102上。进一步，在本实施例中，多个紫外led芯片120之间串联，其中，相邻的紫外led芯片120的不同电极之间通过连接电路114电气连接，位于两端的紫外led芯片120的相应电极分别与输入电路112电气连接。

封装结构130将多个紫外led芯片120及相应的电路整体封装，以对固晶焊线后的紫外led芯片120与相应的电路进行密封保护。在本实施例中，封装结构130为充满保护性气体(如氮气、氩气或氦气等)或者真空的管状容器。该管状容器可以是管状玻璃容器或管状石英玻璃容器等，因而，本实施例的分装结构130将基板110及位于基板110上的多个紫外led芯片及相应的电路整个包住形成密封结构。输入电路112上的连接脚穿出封装结构130以用于与外接设备电气连接。

本实施例的输入电路112为两电极分别位于基板110两端的双端输入电路，可理解，在其他实施例中，如图4所示，基板110上的输入电路112也可以是在基板110的两端分别设有双电极的双端输入电路，且两端的双电极对应电气连接，并且该双端输入电路两端的对应电极均具有连接脚。此外，在其他实施例中，输入电路112也可以为单端输入电路，如图5和图6所示，基板110上的输入电路112可以为在基板110的一端设有双电极的单端输入电路且该端的对应电极分别具有连接脚，或如图7所示，为在基板110的两端分别设有双电极触点115且只在其中一端具有与该端的双电极触点115分别电气连接的连接脚，两端的相同的电极触点115之间电气连接。

本实施例的连接电路114位于基板110上，紫外led芯片120为倒装芯片，可理解，在其他实施例中，紫外led芯片120也可以为正装芯片，如图8所示，相应地，正装芯片结构的紫外led芯片120可通过固晶胶或焊锡等固定于基板110的芯片安装位102上，紫外led芯片120之间的连接电路可以通过金属线(如金线)焊接导通。

本实施例的基板110的一侧表面设有多个芯片安装位102(图中未标示)，并且在一侧表面布设有输入电路112和连接电路114，可理解，在其他实施例中，如图9所示，基板110也可以在两侧表面均设置芯片安装位102，相应地，在基板110的两侧表面均设有输入电路112与连接电路114，多个紫外led芯片分别布设于基板110的两侧表面的芯片安装位102上。

本实施例是封装结构130为充满保护性气体或者真空的管状容器，可理解，在其他实施例中，尤其是倒装芯片，如图10所示，可采用由抗紫外线特性且具有紫外透过性的材料在基板上覆盖紫外led芯片及相应的电路形成封装结构130，优选紫外吸收率小的材料，如聚对二甲苯(parylene)。覆盖工艺包括不限于喷涂、蒸镀及烧结等。

进一步，本实施例还提供了一种上述紫外led光源的制作方法，其包括如下步骤：

步骤一：在基板上对应芯片安装位的位置布设电路结构。

电路结构主要是指输入电路，在倒装芯片的紫外led光源中，还包括连接电路。

步骤二：将紫外led芯片固定于芯片安装位上，并与相应的电路结构电气连接。

步骤三：将紫外led芯片及相应的电路结构整体封装形成封装结构，并使输入电路穿出封装结构以用于与外接设备电气连接。

上述紫外led光源100及其制作方法通过将紫外led芯片120及相应的电路整体封装，相较之传统的先将紫外led芯片封装成单颗灯珠再固定于基板上的结构，紫外辐射角度更大，可以实现全周辐射，同时热阻低，可以提高紫外转换效率及可靠性能。该紫外led光源100的制作工艺简单，封装成本相对较低，且由于是整体封装，在进行多个紫外led芯片120串并联时，可以避免使用多灯珠串并联造成体积庞大的问题，可有效缩小光源的体积，并与产品向小型化方向发展。

该紫外led光源100的基板110可以制作成单端或双端导通功能的基板，因而可以适用于多种适用场合，以替换传统的汞蒸气紫外光源。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。