CN112885942A - 一种uvc封装器件及其制作方法、uvc光源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种UVC封装器件，包括基板、UVC芯片、反光杯及调光透镜；所述反光杯与所述基板固定连接，且与所述基板围成反射腔；所述UVC芯片固定连接于所述反射腔底部的基板上；所述调光透镜通过第一共晶焊接层固定连接于所述反射腔的顶部。本发明中的UVC封装结构采用全无机的封装形式，没有使用有机硅树脂或者硅胶进行粘接，需要粘接的区域都是采用共晶技术进行键合，提升封装器件的可靠性，避免了有机粘剂在UVC的长时间照射下时效的问题，大大提高了UVC封装器件的使用寿命。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的UVC封装器件的制作方法及UVC光源。
Description
技术领域
本发明涉及LED生产领域，特别是涉及一种UVC封装器件及其制作方法、UVC光源。
背景技术
UVC指短波紫外线，而UVC光源经常被使用于医疗、制药等各个领域，但目前UVC封装的调光透镜都是采用有机硅树脂或硅胶与封装的其他结构进行粘接，而UVC对有机硅树脂或者硅胶分子化学键损伤很大，长时间照射会导致有机硅树脂或硅胶发生龟裂，进而失去粘接功能，这就导致随着封装器件的日常在使用，调光透镜与封装的连接变得越来越不稳定，最终致使透镜脱离，UVC芯片失效。
因此，如何避免封装器件的内部连接在UVC照射下失效，导致器件使用寿命过短，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种UVC封装器件及其制作方法、UVC光源，以解决现有技术中UVC封装器件使用寿命短的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种UVC封装器件，包括基板、UVC芯片、反光杯及调光透镜；
所述反光杯与所述基板固定连接，且与所述基板围成反射腔；
所述UVC芯片固定连接于所述反射腔底部的基板上；
所述调光透镜通过第一共晶焊接层固定连接于所述反射腔的顶部。
可选地，在所述的UVC封装器件中，所述反光杯为一体成型反光杯。
可选地，在所述的UVC封装器件中，所述反光杯通过第二共晶焊接层与所述基板固定连接。
可选地，在所述的UVC封装器件中，所述第一共晶焊接层和/或所述第二共晶焊接层为金锡合金层。
可选地，在所述的UVC封装器件中，所述反光杯内表面包括铝反射层。
可选地，在所述的UVC封装器件中，所述基板为DPC陶瓷基板。
可选地，在所述的UVC封装器件中，所述UVC芯片为共晶UVC芯片。
一种UVC光源，所述UVC光源包括如上述任一种所述的UVC封装器件。
一种UVC封装器件的制作方法，包括：
将反光杯固定连接于基板的第一预设区域；
将UVC芯片固定连接于所述基板的第二预设区域；
将调光透镜覆盖于所述反光杯的顶部，并通过共晶焊焊接所述调光透镜与所述反光杯，得到UVC封装器件。
可选地，在所述的UVC封装器件的制作方法中，当所述UVC芯片为共晶UVC芯片，所述反光杯为一体成型反光杯，所述基板为DPC陶瓷基板时，包括：
通过第一共晶层与助焊剂将所述调光透镜粘接于所述反光杯顶部；并通过第二共晶层与所述助焊剂将所述反光杯粘接于所述第一预设区域，且通过所述助焊剂将所述共晶UVC芯片粘接于所述第二预设区域，得到待焊组件；
将所述待焊组件过共晶焊，得到所述UVC封装器件。
本发明所提供的UVC封装器件，包括基板、UVC芯片、反光杯及调光透镜；所述反光杯与所述基板固定连接，且与所述基板围成反射腔；所述UVC芯片固定连接于所述反射腔底部的基板上；所述调光透镜通过第一共晶焊接层固定连接于所述反射腔的顶部。本发明中的UVC封装结构采用全无机的封装形式，没有使用有机硅树脂或者硅胶进行粘接，需要粘接的区域都是采用共晶技术进行键合，提升封装器件的可靠性，避免了有机粘剂在UVC的长时间照射下时效的问题，大大提高了UVC封装器件的使用寿命。本发明同时还提供了一种具有上述有益效果的UVC封装器件的制作方法及UVC光源。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的UVC封装器件的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明提供的UVC封装器件的另一种具体实施方式的结构示意图；
图3为本发明提供的UVC封装器件的又一种具体实施方式的结构示意图；
图4为本发明提供的UVC封装器件的制作方法的一种具体实施方式的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种UVC封装器件，其一种具体实施方式的结构示意图，称其为具体实施方式一，包括基板200、UVC芯片100、反光杯300及调光透镜400；
所述反光杯300与所述基板200固定连接，且与所述基板200围成反射腔；
所述UVC芯片100固定连接于所述反射腔底部的基板200上；
所述调光透镜400通过第一共晶焊接层500固定连接于所述反射腔的顶部。
优选地，述第一共晶焊接层500为金锡合金层，当然下文中的第二共晶焊接层600也可为金锡合金层，或根基具体情况选用其他材料。
还有，所述调光透镜400为石英玻璃透镜，石英玻璃透射率高，成本低廉，易于加工，在共晶过程中性质稳定，适合作为本发明的透镜材料。
另外，所述基板200为DPC陶瓷基板200，更进一步地，所述基板200为氧化铝或者氮化铝陶瓷基板200，在保证机械强度的同时拥有较好的稳定性。
再进一步地，所述UVC芯片100为共晶UVC芯片100，即所述UVC芯片100也通过共晶技术连接于所述基板200上。
本发明所提供的UVC封装器件，包括基板200、UVC芯片100、反光杯300及调光透镜400；所述反光杯300与所述基板200固定连接，且与所述基板200围成反射腔；所述UVC芯片100固定连接于所述反射腔底部的基板200上；所述调光透镜400通过第一共晶焊接层500固定连接于所述反射腔的顶部。本发明中的UVC封装结构采用全无机的封装形式，没有使用有机硅树脂或者硅胶进行粘接，需要粘接的区域都是采用共晶技术进行键合，提升封装器件的可靠性，避免了有机粘剂在UVC的长时间照射下时效的问题，大大提高了UVC封装器件的使用寿命。
在具体实施方式一的基础上，进一步对所述反光杯300做改进，得到具体实施方式二，其结构示意图与具体实施方式一中相同，包括基板200、UVC芯片100、反光杯300及调光透镜400；
所述反光杯300与所述基板200固定连接，且与所述基板200围成反射腔；
所述UVC芯片100固定连接于所述反射腔底部的基板200上；
所述调光透镜400通过第一共晶焊接层500固定连接于所述反射腔的顶部；
所述反光杯300为一体成型反光杯300。
现有技术中，反光杯300常采用多层电镀叠加的方式生产的铜杯，这种反光杯300制作方式是目前市场主流方式，成本非常高，产能也很低，而且经常出现铜杯多次电镀叠加错位，产生坏件，导致上面的透镜无法准确放入的问题，本具体实施方式中采用一体成型的反光杯300，避免了电镀设置反光杯300过程中需要的反复对准及多次电镀方式，大大简化了生产流程及工艺难度，在降低生产成本的同时，提升了生产效率。
更进一步地，所述反光杯300通过第二共晶焊接层600与所述基板200固定连，其结构示意图如图2所示，同样，使用第二共晶焊接层600，通过共晶焊连接所述反光杯300及所述基板200，既保证了连接强度，又避免了现有技术中的有机粘剂在紫外线作用下失效问题。需要注意的是，本发明中的共晶焊接层在焊接前的位置可自行选择，为便于区分，将焊接前的共晶焊接层称为共晶层，如所述第二共晶焊接层600对应的第二共晶层，可预设在所述基板200的第二预设区域，也可直接粘接在所述反光杯300的底面对应位置，同理第一共晶层，可根据实际情况自行选择。
优选地，所述反光杯300为硅反光杯300，硅晶体易于加工，产量大，成本低，是制作反光杯300的优选材料。
在具体实施方式二的基础上，再一步对所述反光杯300做改进，得到具体实施方式三，其结构示意图如图3所示，包括基板200、UVC芯片100、反光杯300及调光透镜400；
所述反光杯300与所述基板200固定连接，且与所述基板200围成反射腔；
所述UVC芯片100固定连接于所述反射腔底部的基板200上；
所述调光透镜400通过第一共晶焊接层500固定连接于所述反射腔的顶部；
所述反光杯300为一体成型反光杯300；
所述反光杯300内表面包括铝反射层310。
本具体实施方式在上述具体实施方式的基础上，进一步为所述反光杯300的内壁增设所述铝反射层310，金属铝对短波紫外线(即UVC)的反射率大大高于其他材料，且易于加工，成本低廉，可极大提升所述UVC封装器件的辐射功率同时，降低成本。
本发明同时还提供了一种UVC光源，所述UVC光源包括如上述任一种所述的UVC封装器件。本发明所提供的UVC封装器件，包括基板200、UVC芯片100、反光杯300及调光透镜400；所述反光杯300与所述基板200固定连接，且与所述基板200围成反射腔；所述UVC芯片100固定连接于所述反射腔底部的基板200上；所述调光透镜400通过第一共晶焊接层500固定连接于所述反射腔的顶部。本发明中的UVC封装结构采用全无机的封装形式，没有使用有机硅树脂或者硅胶进行粘接，需要粘接的区域都是采用共晶技术进行键合，提升封装器件的可靠性，避免了有机粘剂在UVC的长时间照射下时效的问题，大大提高了UVC封装器件的使用寿命。
本发明同时还提供了一种UVC封装器件的制作方法，其一种具体实施方式的流程示意图如图4所示，称其为具体实施方式四，包括：
S101：将反光杯300固定连接于基板200的第一预设区域。
S102：将UVC芯片100固定连接于所述基板200的第二预设区域。
S103：将调光透镜400覆盖于所述反光杯300的顶部，并通过共晶焊焊接所述调光透镜400与所述反光杯300，得到UVC封装器件。
需要注意的是，上述S101、S102、S103之间并无严格的先后顺序，可随意调换。
作为一种优选的实施方式，当所述UVC芯片100为共晶UVC芯片100，所述反光杯300为一体成型反光杯300，所述基板200为DPC陶瓷基板200时，包括：
通过第一共晶层与助焊剂将所述调光透镜400粘接于所述反光杯300顶部；并通过第二共晶层与所述助焊剂将所述反光杯300粘接于所述第一预设区域，且通过所述助焊剂将所述共晶UVC芯片100粘接于所述第二预设区域，得到待焊组件；
将所述待焊组件过共晶焊，得到所述UVC封装器件。
在本优选实施方式中，所有组件之间均通过共晶焊固定连接，因此先通过助焊剂将它们的位置大概固定，再同时过焊，一次性同时完成各个部件连接，在保证连接强度的同时，大大提升了生产效率，简化了制作工艺。
另外，所述共晶焊的温度范围为350摄氏度至420摄氏度，包括端点值，如350.0设置度、365.2摄氏度或520.0摄氏度中任一个，当然，也可根据实际情况作相应变动。
下面针对上述优选实施方式，给出一种具体的UVC封装器件的生产流程，包括：
步骤一：将石英玻璃边缘蒸镀一层金锡合金层，硅反光杯300内表面蒸镀一层金属铝，同时反光杯300上表面和底部蒸镀一层金锡合金层。
步骤二：固晶，将UVC共晶芯片通过助焊剂放置在陶瓷基板200上，注意此时没有完成共晶焊。
步骤三：将前面的盖有石英玻璃透镜的反光杯300通过助焊剂与底部的固好UVC共晶芯片的陶瓷基板200进行粘接。
步骤四：将石英玻璃通过助焊剂与反光杯300上表面共晶层进行粘接。
步骤五：将UVC共晶芯片、反光杯300及上表面的石英玻璃与底部的陶瓷基板200一起过共晶焊。
本发明所提供的UVC封装器件的制作方法，通过将反光杯300固定连接于基板200的第一预设区域；将UVC芯片100固定连接于所述基板200的第二预设区域；将调光透镜400覆盖于所述反光杯300的顶部，并通过共晶焊焊接所述调光透镜400与所述反光杯300，得到UVC封装器件。本发明中的UVC封装结构采用全无机的封装形式，没有使用有机硅树脂或者硅胶进行粘接，需要粘接的区域都是采用共晶技术进行键合，提升封装器件的可靠性，避免了有机粘剂在UVC的长时间照射下时效的问题，大大提高了UVC封装器件的使用寿命。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的UVC封装器件及其制作方法、UVC光源进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种UVC封装器件，其特征在于，包括基板、UVC芯片、反光杯及调光透镜；
所述反光杯与所述基板固定连接，且与所述基板围成反射腔；
所述UVC芯片固定连接于所述反射腔底部的基板上；
所述调光透镜通过第一共晶焊接层固定连接于所述反射腔的顶部。
2.如权利要求1所述的UVC封装器件，其特征在于，所述反光杯为一体成型反光杯。
3.如权利要求2所述的UVC封装器件，其特征在于，所述反光杯通过第二共晶焊接层与所述基板固定连接。
4.如权利要求3所述的UVC封装器件，其特征在于，所述第一共晶焊接层和/或所述第二共晶焊接层为金锡合金层。
5.如权利要求2所述的UVC封装器件，其特征在于，所述反光杯内表面包括铝反射层。
6.如权利要求1所述的UVC封装器件，其特征在于，所述基板为DPC陶瓷基板。
7.如权利要求6所述的UVC封装器件，其特征在于，所述UVC芯片为共晶UVC芯片。
8.一种UVC光源，其特征在于，所述UVC光源包括如权利要求1至7任一项所述的UVC封装器件。
9.一种UVC封装器件的制作方法，其特征在于，包括：
将反光杯固定连接于基板的第一预设区域；
将UVC芯片固定连接于所述基板的第二预设区域；
将调光透镜覆盖于所述反光杯的顶部，并通过共晶焊焊接所述调光透镜与所述反光杯，得到UVC封装器件。
10.如权利要求9所述的UVC封装器件的制作方法，其特征在于，当所述UVC芯片为共晶UVC芯片，所述反光杯为一体成型反光杯，所述基板为DPC陶瓷基板时，包括：
通过第一共晶层与助焊剂将所述调光透镜粘接于所述反光杯顶部；并通过第二共晶层与所述助焊剂将所述反光杯粘接于所述第一预设区域，且通过所述助焊剂将所述共晶UVC芯片粘接于所述第二预设区域，得到待焊组件；
将所述待焊组件过共晶焊，得到所述UVC封装器件。
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| CN113851574A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-28 | 宁波升谱光电股份有限公司 | 一种led封装结构体及其制作方法 |
| CN115849495A (zh) * | 2022-12-22 | 2023-03-28 | 宁波升谱光电股份有限公司 | 一种基于uvc芯片的水杀菌装置及方法 |
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