本發(fā)明涉及紫外led領(lǐng)域，特別是涉及一種紫外led器件。

背景技術(shù)：

紫外led是led的一種，其具備超長壽命、冷光源、無熱輻射、壽命不受開閉次數(shù)影響、能量高、照射均勻效率高以及不含有毒物物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，使得其在醫(yī)療、殺菌、印刷、照明、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及保密通信等方面都有較大的應(yīng)用價(jià)值。

隨著led波長變短，輻射能量變強(qiáng)，使得傳統(tǒng)的有機(jī)封裝材料的耐紫外性能急劇下降，進(jìn)而導(dǎo)致紫外led的壽命較短，穩(wěn)定性較低。且紫外led輻射的高能量會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，而傳統(tǒng)的封裝方式無法滿足散熱需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種紫外led器件，目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中紫外led器件散熱性差導(dǎo)致的壽命短以及可靠性低的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種紫外led器件，該器件包括：

陶瓷基座；設(shè)置于所述陶瓷基座的凹槽；設(shè)置于所述陶瓷基座、位于所述凹槽上的臺(tái)形階梯結(jié)構(gòu)；安裝于所述臺(tái)形階梯結(jié)構(gòu)處的石英玻璃蓋板；共晶倒裝焊接于所述凹槽底面的紫外led芯片，其中，所述紫外led芯片的正負(fù)極與所述凹槽底面之間至少有兩層導(dǎo)熱導(dǎo)電性能良好的金屬層，以實(shí)現(xiàn)所述紫外led芯片的共晶倒裝焊接。

可選地，所述金屬層包括鍍于所述紫外led芯片的正負(fù)極處的第一金屬層、鍍于所述凹槽底面處的第二金屬層以及位于所述第一金屬層和所述第二金屬層之間的第三金屬層。

可選地，所述第一金屬層以及所述第二金屬層均為金膜層，所述第三金屬層為錫膜層。

可選地，所述第一金屬層的厚度為7-10um，所述第二金屬層的厚度為3-5um，所述第三金屬層為4-5um。

可選地，所述凹槽包括與水平面成預(yù)設(shè)角度的環(huán)形坡面。

可選地，所述紫外led器件還包括填充于所述凹槽與所述石英玻璃蓋板形成的密閉空間的保護(hù)性氣體。

可選地，所述保護(hù)性氣體為惰性氣體或氮?dú)狻?/p>

可選地，所述臺(tái)形階梯結(jié)構(gòu)與所述石英玻璃蓋板之間的粘結(jié)劑為無機(jī)粘結(jié)劑。

可選地，所述無機(jī)粘結(jié)劑為堿金屬硅酸鹽粘合劑、磷酸鹽系統(tǒng)粘合劑以及磷酸氧化物系統(tǒng)粘合劑中的任意一種。

可選地，所述陶瓷基座為氧化鋁陶瓷基座或氮化鋁陶瓷基座。

本發(fā)明所提供的一種紫外led器件，該器件包括陶瓷基座；設(shè)置于所述陶瓷基座的凹槽；設(shè)置于所述陶瓷基座、位于所述凹槽上的臺(tái)形階梯結(jié)構(gòu)；安裝于所述臺(tái)形階梯結(jié)構(gòu)處的石英玻璃蓋板；共晶倒裝焊接于所述凹槽底面的紫外led芯片，其中，所述紫外led芯片的正負(fù)極與所述凹槽底面之間至少有兩層導(dǎo)熱導(dǎo)電性能良好的金屬層，以實(shí)現(xiàn)所述紫外led芯片的共晶倒裝焊接。本申請(qǐng)通過導(dǎo)電導(dǎo)熱性能良好的金屬，將紫外led芯片共晶倒裝焊接于紫外led器件內(nèi)，避免了傳統(tǒng)的固晶有機(jī)膠的使用；且在保證紫外led芯片電氣連接的同時(shí)，能將熱量傳導(dǎo)至陶瓷基座，增加了器件的導(dǎo)熱性能，從而提高器件的穩(wěn)定性和壽命?？梢?，本申請(qǐng)有利于提高紫外led器件的散熱性能。

附圖說明

為了更清楚的說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的紫外led器件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的led芯片共晶方式的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所提供的陶瓷基板的開槽方式結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參見圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的紫外led器件的結(jié)構(gòu)示意圖，該器件包括陶瓷基座11；設(shè)置于所述陶瓷基座的凹槽12；設(shè)置于所述陶瓷基座、位于所述凹槽上的臺(tái)形階梯結(jié)構(gòu)13；安裝于所述臺(tái)形階梯結(jié)構(gòu)處的石英玻璃蓋板14；共晶倒裝焊接于所述凹槽底面的紫外led芯片15，其中，所述紫外led芯片的正負(fù)極與所述凹槽底面之間至少有兩層導(dǎo)熱導(dǎo)電性能良好的金屬層，以實(shí)現(xiàn)所述紫外led芯片的共晶倒裝焊接。

需要說明的是，上述石英玻璃蓋板14可以是石英玻璃透鏡，也可以是石英玻璃平板。上述陶瓷基座可以具體為氧化鋁陶瓷基座或氮化鋁陶瓷基座。

上述紫外led芯片的正負(fù)極和凹槽底面之間的金屬層數(shù)量大于等于2。優(yōu)先地，金屬層可以為3層，分別為鍍于紫外led芯片的正負(fù)極處的第一金屬層、鍍于所述凹槽底面處的第二金屬層以及位于第一金屬層和第二金屬層之間的第三金屬層。各個(gè)金屬層可以通過蒸鍍或?yàn)R射的方式鍍于相應(yīng)位置。此時(shí)，第一金屬層和第三金屬層可以形成共晶相，第二金屬層和第三金屬層可以形成共晶性，上下兩個(gè)接觸面分別形成共晶相，相較于只使用兩種金屬層實(shí)現(xiàn)共晶倒裝焊，這樣可以進(jìn)一步提高紫外led芯片的焊接穩(wěn)定性。

顯而易見地，還可以使用三層以上的金屬層實(shí)現(xiàn)紫外led器件的共晶倒裝焊，具體實(shí)現(xiàn)過程與兩層以及三層金屬層的實(shí)現(xiàn)過程類似，在此不作贅述。

而上述第一金屬層以及所述第二金屬層所使用的金屬可以相同，也可以不同，在此不作限定。

共晶焊接所使用的金屬應(yīng)為導(dǎo)熱導(dǎo)電性能良好的金屬，以保證電氣連接的同時(shí)，提高器件的導(dǎo)熱性能。優(yōu)先地，第一金屬層以及第二金屬層均可以為金膜層，第三金屬層可以為錫膜層。而第一金屬層的厚度為7-10um，第二金屬層的厚度為3-5um，第三金屬層為4-5um。

此時(shí)，在較低共晶溫度下，上下au金屬層與中間sn金屬層能形成熔點(diǎn)較低的金錫共晶合金體。即在共晶溫度下，au、sn相互滲透，接觸面處首先形成液相，降溫后，液相形成晶粒形式互相結(jié)合的機(jī)械混合物au80sn20。從而使得兩兩接觸的界面處均能形成au80sn20共晶相，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固焊接。同時(shí)，紫外led器件以藍(lán)寶石襯底面進(jìn)行出光，減少了電極對(duì)光線的遮擋，且au、sn的導(dǎo)熱導(dǎo)電性能較好，可以熱量通過金屬層傳導(dǎo)至陶瓷基座，進(jìn)而提高器件的散熱性能，從而延長了紫外led器件的壽命，提高了紫外led器件的穩(wěn)定性。

當(dāng)金屬層為三層時(shí)，具體的共晶方式可以參見圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的led芯片共晶方式的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖2所示，陶瓷基座21和紫外led芯片22之間依次鍍有三層金屬層，分別為鍍于紫外led芯片22的正負(fù)極上的第一金屬層23，鍍于陶瓷基座21上的第二金屬層24，位于第一金屬層23和第二金屬層24之間的第三金屬層25。

為了提高器件的光提取率，可以將凹槽的側(cè)面設(shè)置成傾斜面，即凹槽包括與水平面成預(yù)設(shè)角度的環(huán)形坡面，具體的形狀構(gòu)造可以參見圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例所提供的陶瓷基板的開槽方式結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，不垂直于水平面的坡面使得陶瓷基板的內(nèi)部可以形成反光杯形狀，進(jìn)而提高紫外光線的反射率，從而提高器件的光提取率。

可以理解的是，上述預(yù)設(shè)角度可以為30度到60度，也可以為90度，即凹槽的側(cè)面垂直于水平面。

為了進(jìn)一步提高紫外led器件的無機(jī)化，用于粘結(jié)臺(tái)形階梯結(jié)構(gòu)和石英玻璃蓋板的粘合劑可以使用無機(jī)粘合劑16，即將無機(jī)粘合劑填充于臺(tái)形階梯結(jié)構(gòu)和石英玻璃蓋板之間，以實(shí)現(xiàn)石英玻璃蓋板的安裝，進(jìn)而保證紫外led器件的氣密性。

更進(jìn)一步地，無機(jī)粘結(jié)劑可以具體為堿金屬硅酸鹽粘合劑、磷酸鹽系統(tǒng)粘合劑以及磷酸氧化物系統(tǒng)粘合劑中的任意一種，當(dāng)然，也可以具體為其它類型的無機(jī)粘合劑，在此不作限定。

使用無機(jī)粘合劑取代傳統(tǒng)的有機(jī)粘合劑，從而進(jìn)一步提高了紫外led器件的耐紫外性能。

需要說明的是，還可以利用共晶焊接方式實(shí)現(xiàn)石英玻璃的安裝，其實(shí)現(xiàn)過程可以具體為：在臺(tái)形階梯結(jié)構(gòu)的表面鍍上一層金屬層，石英玻璃蓋板的外周鍍上一層金屬層，通過臺(tái)形階梯結(jié)構(gòu)上和石英玻璃蓋板的外周上的兩個(gè)金屬層形成共晶相，這樣可以保證紫外led器件的氣密性，同時(shí)也可以延長紫外led器件的壽命和穩(wěn)定性。

顯而易見地，還可以利用兩層以上的金屬層形成共晶相，具體的實(shí)現(xiàn)過程可以參見上文相關(guān)部分，在此不再贅述。

為了減少紫外led器件封裝時(shí)使用的有機(jī)物，可以利用保護(hù)氣體填充方式來取代傳統(tǒng)的有機(jī)硅膠的灌封。

優(yōu)先地，上述紫外led器件還可以包括填充于凹槽與石英玻璃蓋板形成的密閉空間的保護(hù)性氣體，即在紫外led器件的密閉空間內(nèi)充入保護(hù)性氣體。更進(jìn)一步地，上述保護(hù)性氣體為惰性氣體或氮?dú)狻?/p>

利用保護(hù)性氣體來取代有機(jī)硅膠的灌封，可以使得紫外led器件的封裝過程中全無機(jī)化，避免了有機(jī)材料的使用，從而延長紫外led器件的壽命，增加了紫外led器件的穩(wěn)定性。

本發(fā)明實(shí)施例所提供的紫外led器件，該器件包括陶瓷基座；設(shè)置于陶瓷基座的凹槽；設(shè)置于陶瓷基座、位于凹槽上的臺(tái)形階梯結(jié)構(gòu)；安裝于臺(tái)形階梯結(jié)構(gòu)處的石英玻璃蓋板；共晶倒裝焊接于凹槽底面的紫外led芯片，其中，紫外led芯片的正負(fù)極與凹槽底面之間至少有兩層導(dǎo)熱導(dǎo)電性能良好的金屬層，以實(shí)現(xiàn)紫外led芯片的共晶倒裝焊接。該器件通過導(dǎo)電導(dǎo)熱性能良好的金屬，將紫外led芯片共晶倒裝焊接于紫外led器件內(nèi)，避免了傳統(tǒng)的固晶有機(jī)膠的使用；且在保證紫外led芯片電氣連接的同時(shí)，能將熱量傳導(dǎo)至陶瓷基座，增加了器件的導(dǎo)熱性能，從而提高器件的穩(wěn)定性和壽命。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種紫外led器件進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。