一種紫外發(fā)光二極管封裝結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種紫外發(fā)光二極管封裝結構，包括：陶瓷支架、Al碗杯、LED芯片以及封裝罩體，所述支架上形成有電路，所述LED芯片固定于支架上并與支架上的電路電性連接，所述Al碗杯環(huán)繞于所述LED芯片，所述封裝罩體設置于LED芯片之上，并通過共晶層與所述Al碗杯上表面相連接，所述支架通過共晶層與所述Al碗杯下表面相連接。
【專利說明】
一種紫外發(fā)光二極管封裝結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種LED封裝技術，特別涉及一種紫外發(fā)光二極管器件封裝結構。 【背景技術】
[0002]發(fā)光二極管(英文簡稱LED)，是一種固體半導體發(fā)光器件。隨著LED技術的發(fā)展， LED的封裝波段逐漸往近紫外甚至深紫外方向發(fā)展。目前深紫外(英文縮寫為DUV)LED成為了業(yè)界重要研究熱點，國內外多家公司也投入研發(fā)?，F(xiàn)有的DUV LED封裝結構一般用陶瓷支架，支架表面鍍Au的無機材料封裝。但是Au在深紫外的反射率很低(約40%)，因此嚴重影響了封裝器件的發(fā)光亮度。
【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的在于:提供一種紫外發(fā)光二極管封裝結構，以克服現(xiàn)有紫外發(fā)光二極管器件在支架表面鍍Au反射率較低的問題，增加器件的出光亮度。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種發(fā)光二極管封裝結構，包括:陶瓷支架、 A1碗杯、LED芯片以及封裝罩體，所述支架上形成有電路，所述LED芯片固定于支架上并與支架上的電路電性連接，所述A1碗杯環(huán)繞于所述LED芯片，所述封裝罩體設置于LED芯片之上， 并通過共晶層與所述A1碗杯上表面相連接，所述支架通過共晶層與所述A1碗杯下表面相連接。[0005 ]優(yōu)選地，所述A1碗杯內壁形成透明保護層。
[0006]優(yōu)選地，所述A1碗杯的上表面形成薄壁結構，呈凹槽環(huán)狀。
[0007]優(yōu)選地，所述A1碗杯的下表面形成薄壁結構，呈凹槽環(huán)狀。
[0008]優(yōu)選地，所述共晶層僅位于所述薄壁結構上，不填充于所述凹槽。
[0009]優(yōu)選地，所述封裝罩體為透鏡或蓋板。
[0010]優(yōu)選地，所述支架上形成的電路為采用金屬層作為導線。[〇〇11]優(yōu)選地，定義用于固定LED芯片的支架區(qū)域為固晶區(qū)，其它區(qū)域為非固晶區(qū)，所述固晶區(qū)略高于非固晶區(qū)，防止擋光。
[0012]優(yōu)選地，在所述非固晶區(qū)上形成反射層。
[0013]優(yōu)選地，所述反射層為A1金屬或者Ag金屬或者分布布拉格反射層。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型提供的紫外發(fā)光二極管封裝結構，至少包括以下技術效果:陶瓷支架的耐溫性優(yōu)于塑料支架，由于DUV LED的電光轉化效率很低(一般〈10%)， 發(fā)熱較多，因此耐溫性很重要，采用陶瓷支架不會有老化問題，從而延長使用壽命，提高封裝器件的可靠性;與現(xiàn)有紫外發(fā)光二極管器件在支架表面鍍Au反射率較低相比，采用A1碗杯作為反射層，可以增加出光亮度;A1碗杯的上/下表面形成薄壁結構，呈凹槽環(huán)狀，從而減少與封裝罩體、支架的接觸面積，減小封裝罩體與陶瓷支架的熱膨脹系數(shù)(CTE)不匹配造成的應力;此外，A1碗杯中的A1材質較軟，藉由薄壁結構會通過形變釋放應力，從而有效解決封裝罩體與陶瓷支架的CTE不匹配的問題。
[0015]本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。【附圖說明】

[0016]附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。此外，附圖數(shù)據(jù)是描述概要，不是按比例繪制。[〇〇17]圖1是實施例1的紫外LED封裝結構示意圖。
[0018]圖2是實施例2的紫外LED封裝結構示意圖。
[0019]圖中各標號標示如下:
[0020]100:陶瓷支架；101:金屬層；102:金屬反射層;200:A1碗杯;201:透明保護層;202、 203:薄壁結構;300: LED芯片;400:封裝罩體;500、501:共晶層。【具體實施方式】
[0021]下面結合示意圖對本實用新型的紫外LED封裝結構進行詳細的描述，在進一步介紹本實用新型之前，應當理解，由于可以對特定的實施例進行改造，因此，本實用新型并不限于下述的特定實施例。還應當理解，由于本實用新型的范圍只由所附權利要求限定，因此所采用的實施例只是介紹性的，而不是限制性的。除非另有說明，否則這里所用的所有技術和科學用語與本領域的普通技術人員所普遍理解的意義相同。[〇〇22] 實施例1
[0023]如圖1所示，本實施例提供的紫外發(fā)光二極管封裝結構，包括:平面陶瓷支架100、 A1碗杯200、LED芯片300以及封裝罩體400,陶瓷支架100上形成有電路，LED芯片300固定于陶瓷支架上并與支架上的電路電性連接，A1碗杯200環(huán)繞于LED芯片300,封裝罩體400設置于LED芯片300之上，并通過共晶層500與A1碗杯200上表面相連接，陶瓷支架100通過共晶層 501與A1碗杯200下表面相連接。
[0024]由于DUV LED的電光轉化效率(英文全稱為wall-plug efficiency，簡稱WPE)很低 (一般〈10%)，發(fā)熱較多，因此支架耐溫性很重要，而陶瓷支架的耐溫性優(yōu)于塑料支架，故本實施例支架選用陶瓷材質。與塑膠支架相比，由于DUV輻射會使得塑料支架老化，變黃甚至裂化，而采用陶瓷支架不會有老化問題，從而延長使用壽命，提高封裝器件的可靠性。
[0025]與現(xiàn)有紫外發(fā)光二極管器件在支架表面鍍Au反射率較低相比，本實施例采用A1碗杯200作為反射層，可以通過用CNC(英文全稱為Computer numerical control)加工或者沖壓等方法在A1片上開孔形成，用以增加出光亮度，A1片厚度優(yōu)選介于0.2?1.5mm之間。[〇〇26] 本實施例在A1碗杯內壁形成透明保護層，材質可以選用Si02或MgF2,用于保護A1金屬反射層，阻止A1活性較高容易被氧化。
[0027] 本實施例的共晶層材質優(yōu)選Au或Ag或AuSn合金，厚度介于0.1?5wii之間，其中共晶層500用于連接封裝罩體400與A1碗杯200上表面，共晶層501用于連接A1碗杯200下表面與陶瓷支架100,如此實現(xiàn)藉由共晶層可以將封裝罩體與陶瓷支架氣密性地連接為一體，從而提升封裝后紫外發(fā)光二極管結構的氣密性與可靠性。
[0028]本實施例在陶瓷支架上形成的電路為采用金屬層101作為導線，金屬層還可以貫穿于陶瓷支架中，便于電路排布與連接。
[0029]如圖1所示，定義用于固定LED芯片的支架區(qū)域為固晶區(qū)，其它區(qū)域為非固晶區(qū)，優(yōu)選在陶瓷支架固晶區(qū)位置設置一稍凸起的金屬平臺(如Cu、Au)，即固晶區(qū)略高于非固晶區(qū)， 防止擋光。此外，非固晶區(qū)表面設置反射層，如Ag、Al金屬反射層，或非金屬反射層，如分布布拉格反射層(DBR)，以減少陶瓷支架的吸光量，增加發(fā)光效率。[〇〇3〇]封裝罩體400,可以選用透鏡或者蓋板，本實施例優(yōu)選石英玻璃材質的蓋板作為封裝罩體。
[0031] 實施例2[〇〇32]如圖2所示，本實施例與實施例1區(qū)別在于:本實施的A1碗杯200的上表面、下表面分別形成薄壁結構202、203,呈凹槽環(huán)狀;共晶層500、501僅位于薄壁結構上，但不填充于凹槽，如此可以減少A1碗杯與封裝罩體、陶瓷支架的接觸面積，減小封裝罩體與陶瓷支架的 CTE不匹配造成的應力。此外，由于A1碗杯中的A1材質較軟，藉由薄壁結構會通過形變釋放應力，從而有效解決封裝罩體與支架的CTE不匹配的問題。
[0033]應當理解的是，上述具體實施方案僅為本實用新型的部分優(yōu)選實施例，以上實施例還可以進行各種組合、變形。本實用新型的范圍不限于以上實施例，凡依本實用新型所做的任何變更，皆屬本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種紫外發(fā)光二極管封裝結構，包括:陶瓷支架、A1碗杯、LED芯片以及封裝罩體，所 述支架上形成有電路，所述LED芯片固定于支架上并與支架上的電路電性連接，所述A1碗杯 環(huán)繞于所述LED芯片，所述封裝罩體設置于LED芯片之上，并通過共晶層與所述A1碗杯上表 面相連接，所述支架通過共晶層與所述A1碗杯下表面相連接。2.根據(jù)權利要求1所述的一種紫外發(fā)光二極管封裝結構，其特征在于:所述A1碗杯內壁 形成透明保護層。3.根據(jù)權利要求1所述的一種紫外發(fā)光二極管封裝結構，其特征在于:所述A1碗杯的上 表面形成薄壁結構，呈凹槽環(huán)狀。4.根據(jù)權利要求1所述的一種紫外發(fā)光二極管封裝結構，其特征在于:所述A1碗杯的下 表面形成薄壁結構，呈凹槽環(huán)狀。5.根據(jù)權利要求3或4所述的一種紫外發(fā)光二極管封裝結構，其特征在于:所述共晶層 僅位于所述薄壁結構上，不填充于所述凹槽。6.根據(jù)權利要求1所述的一種紫外發(fā)光二極管封裝結構，其特征在于:所述封裝罩體為 透鏡或蓋板。7.根據(jù)權利要求1所述的一種紫外發(fā)光二極管封裝結構，其特征在于:所述支架上形成 的電路為采用金屬層作為導線。8.根據(jù)權利要求1所述的一種紫外發(fā)光二極管封裝結構，其特征在于:定義用于固定 LED芯片的支架區(qū)域為固晶區(qū)，其它區(qū)域為非固晶區(qū)，所述固晶區(qū)略高于非固晶區(qū)，防止擋光。9.根據(jù)權利要求8所述的一種紫外發(fā)光二極管封裝結構，其特征在于:在所述非固晶區(qū) 上形成反射層。10.根據(jù)權利要求9所述的一種紫外發(fā)光二極管封裝結構，其特征在于:所述反射層為 A1金屬或者Ag金屬或者分布布拉格反射層。
【文檔編號】H01L33/60GK205692861SQ201620592366
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月17日 公開號201620592366.7, CN 201620592366, CN 205692861 U, CN 205692861U, CN-U-205692861, CN201620592366, CN201620592366.7, CN205692861 U, CN205692861U
【發(fā)明人】時軍朋, 林秋霞, 雷奇華, 林振端, 徐宸科, 趙志偉
【申請人】廈門市三安光電科技有限公司