CN113793890B - 一种带螺纹的深紫外器件结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带螺纹的深紫外器件结构，涉及半导体器件技术领域，包括上壳、深紫外器件和下壳，深紫外器件通过上壳与下壳连接，上壳的外周面设置有螺纹结构，深紫外器件包括基板、深紫外发光二极管、保护二极管和若干导电金属柱，若干导电金属柱贯穿基板设置，各导电金属柱的两端分别与第一线路层结构和第二线路层结构连接，深紫外发光二极管和保护二极管形成并联电路，深紫外发光二极管和保护二极管均设置在第一线路层结构上，深紫外发光二极管和保护二极管的外侧设置有围坝，透镜罩设在深紫外发光二极管和保护二极管的外侧。本发明的带螺纹的深紫外器件结构实现了无加热的条件下安装与更换返修，进一步提高了线路板的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件技术领域，特别是涉及一种带螺纹的深紫外器件结构。
背景技术
深紫外发光二极管(UVC LED)具有可靠性高、寿命长，反应快，功耗低，环保无污染，体型小等优势，被广泛应用于水杀菌消毒、空气杀菌消毒、表面杀菌消毒等领域。值得注意的是，目前普遍使用单颗深紫外器件通过高温焊接到线路板上，线路板形成多颗集成，由于单颗深紫外器件要通过高温焊接，对于多颗集成的线路板进行安装与更换返修造成很大难度，特别是对于消费者应用端更是无法完成安装与更换返修操作，杀菌消毒设备一旦出现深紫外器件异常，就会造成整个杀菌消毒设备无法使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种带螺纹的深紫外器件结构，以解决上述现有技术存在的问题，单个带螺纹的深紫外器件结构实现了无加热的条件下安装与更换返修，进一步提高了集成多个带螺纹的深紫外器件结构的线路板的稳定性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种带螺纹的深紫外器件结构，包括上壳、深紫外器件和下壳，所述深紫外器件通过所述上壳与所述下壳连接，所述上壳的外周面设置有螺纹结构，所述深紫外器件包括基板、深紫外发光二极管、保护二极管和若干导电金属柱，所述基板的上表面设置有第一线路层结构，所述基板的下表面设置有第二线路层结构，若干所述导电金属柱贯穿所述基板设置，各所述导电金属柱的两端分别与所述第一线路层结构和所述第二线路层结构连接，所述深紫外发光二极管和所述保护二极管形成并联电路，所述深紫外发光二极管和所述保护二极管均设置在所述第一线路层结构上，所述深紫外发光二极管和所述保护二极管的外侧设置有围坝，所述围坝的内侧设置有内环台阶，所述内环台阶上设置有透镜，所述透镜罩设在所述深紫外发光二极管和所述保护二极管的外侧。
优选地，所述上壳包括上壳本体，所述上壳本体的外周面设置有所述螺纹结构，所述上壳本体的上表面设置有若干受力柱，各所述受力柱的一侧为曲面，所述上壳本体的下表面开设有放置槽，所述放置槽的形状与所述基板的形状匹配，所述放置槽的内侧开设有上壳孔，各所述曲面均朝向所述上壳孔设置，所述放置槽上开设有若干上固定柱孔，所述放置槽的外侧设置有上壳台阶，所述上壳台阶与所述下壳匹配，所述上壳台阶上开设有若干下固定柱孔。
优选地，所述第一线路层结构的上表面还设置有若干上固定柱，所述上固定柱与所述上固定柱孔一一对应，所述围坝和所述透镜穿过所述上壳孔设置。
优选地，所述上固定柱的高度与所述内环台阶的高度相同；所述放置槽的深度与所述基板、所述第一线路层结构、所述第二线路层结构的厚度之和相等。
优选地，所述第一线路层结构包括第一功能区线路层、第二功能区线路层和非功能区线路层，所述第一功能区线路层和所述第二功能区线路层相对设置且所述第一功能区线路层和所述第二功能区线路层之间设置有间距，所述非功能区线路层设置在所述第一功能区线路层和所述第二功能区线路层的外侧，所述非功能区线路层与所述第一功能区线路层和所述第二功能区线路层之间均设置有间距，所述围坝和若干所述上固定柱均设置在所述非功能区线路层上，所述内环台阶与所述第一功能区线路层和所述第二功能区线路层之间设置有间距，所述深紫外发光二极管和所述保护二极管均设置在所述第一功能区线路层和所述第二功能区线路层上。
优选地，所述第二线路层结构包括第一结构和第二结构，所述第一结构和所述第二结构之间设置有间距，所述第一结构与所述第一功能区线路层对应，所述第二结构与所述第二功能区线路层对应。
优选地，所述第一结构的下表面和所述第二结构的下表面均设置有焊盘，所述焊盘的长度小于等于所述第一结构或所述第二结构的长度，所述焊盘的宽度小于等于所述第一结构或所述第二结构的宽度，所述焊盘的厚度大于所述第一结构或所述第二结构的厚度且小于等于所述围坝的高度。
优选地，所述下壳包括下壳本体，所述下壳本体上开设有下壳孔，所述下壳本体上设置有下固定柱，所述下固定柱与所述下固定柱孔一一对应。
优选地，所述下壳本体的厚度与所述上壳台阶的高度一致。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明通过螺纹结构与线路板实现可拆卸连接，实现多个带螺纹的深紫外器件结构集成在线路板上，方便快捷装卸需要安装与更换返修的单个带螺纹的深紫外器件结构，整个操作过程无需在加热的条件下完成。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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为本发明的带螺纹的深紫外器件结构正面示意图；
图2为本发明的带螺纹的深紫外器件结构背面示意图；
图3为本发明的带螺纹的深紫外器件结构正面***图；
图4为本发明的带螺纹的深紫外器件结构背面***图；
图5为本发明的深紫外器件正面示意图；
图6为本发明的深紫外器件背面示意图；
其中：100-带螺纹的深紫外器件结构，1-上壳，2-深紫外器件，3-下壳，4-螺纹结构，5-基板，6-深紫外发光二极管，7-保护二极管，8-导电金属柱，9-第一线路层结构，10-第二线路层结构，11-围坝，12-内环台阶，13-透镜，14-上壳本体，15-受力柱，16-曲面，17-放置槽，18-上壳孔，19-上固定柱孔，20-上壳台阶，21-下固定柱孔，22-上固定柱，23-第一功能区线路层，24-第二功能区线路层，25-非功能区线路层，26-第一结构，27-第二结构，28-焊盘，29-下壳本体，30-下壳孔，31-下固定柱，32-通孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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付出创造性劳动的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。
本发明的目的是提供一种带螺纹的深紫外器件结构，以解决上述现有技术存在的问题，单个带螺纹的深紫外器件结构实现了无加热的条件下安装与更换返修，进一步提高了集成多个带螺纹的深紫外器件结构的线路板的稳定性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-图6所示：本实施例提供了一种带螺纹的深紫外器件结构100，包括上壳1、深紫外器件2和下壳3，深紫外器件2通过上壳1与下壳3连接，上壳1的外周面设置有螺纹结构4，深紫外器件2包括基板5、深紫外发光二极管6、保护二极管7和若干导电金属柱8，基板5采用陶瓷制成，基板5优选为正方形，基板5的上表面设置有第一线路层结构9，基板5的下表面设置有第二线路层结构10，若干导电金属柱8贯穿基板5设置，各导电金属柱8的两端分别与第一线路层结构9和第二线路层结构10连接，基板5通过导电金属柱8连通第一线路层结构9和第二线路层结构10，深紫外发光二极管6和保护二极管7形成并联电路，深紫外发光二极管6和保护二极管7均设置在第一线路层结构9上，深紫外发光二极管6位于第一线路层结构9的中心处，保护二极管7位于深紫外发光二极管6的一侧，深紫外发光二极管6和保护二极管7的外侧设置有围坝11，围坝11的内侧设置有内环台阶12，围坝11和内环台阶12均采用电镀铜金属形成，内环台阶12上设置有透镜13，通过在内环台阶12上均匀涂抹粘合剂，透镜13放置内环台阶12上面，并对透镜13均匀受力，通过一定温度达到具有一定剪切强度的结合力，使透镜13对深紫外发光二极管6与保护二极管7形成一密闭保护腔体，透镜13罩设在深紫外发光二极管6和保护二极管7的外侧。本实施例通过螺纹结构4与线路板实现可拆卸连接，实现多个带螺纹的深紫外器件结构100集成在线路板上，方便快捷装卸需要安装与更换返修的单个带螺纹的深紫外器件结构100，整个操作过程无需在加热的条件下完成。
本实施例中，第一线路层结构9和第二线路层结构10均依据相应的线路结构设计电镀一层铜金属而形成。
本实施例中，上壳1包括上壳本体14，上壳本体14采用金属材质或非金属材质制成，采用金属铝材质时，通过机床铣切成型；在上壳本体14的中间通过磨具冲压机开设上壳孔18，上壳孔18为出光孔，在上壳本体14的一个面通过机床铣切出放置槽17，放置槽17的形状与基板5匹配，放置槽17的深度与基板5、第一线路层结构9、第二线路层结构10的厚度之和相等，放置槽17与基板5均优选为方形，在放置槽17四个角位置通过打孔钻头开设上固定柱孔19，上固定柱孔19与上固定柱22位置对应，上固定柱孔19的开孔深度与上固定柱22高度一致，形成对深紫外器件2一定的固定受力面；放置槽17的外侧设置有上壳台阶20，上壳1与深紫外器件2安装后，上壳台阶20与第二线路层结构10持平，上壳台阶20与下壳3匹配，上壳1与下壳3安装后，下壳3位于上壳台阶20上，上壳台阶20上开设有若干下固定柱孔21，优选为四个下固定柱孔21，四个下固定柱孔21分别位于上壳台阶20的四角处；通过治具固定上壳1的上表面和下表面，上壳本体14的外周面通过机床或磨具加工实现凸型的连续的螺旋结构，实现上壳1螺纹功能的目的；通过在上壳本体14的另一个面通过机床铣切出四个受力柱15，四个受力柱15围绕上壳孔18均匀设置，受力柱15的高度小于围坝11的高度，各受力柱15的内侧面均通过机床铣切成碗杯状曲面16，各曲面16均朝向上壳孔18设置，四个曲面16对配套聚光杯位置固定，通过对受力柱15水平旋转受力，实现对整个带螺纹的深紫外器件结构100的安装锁紧目的。
上壳本体14采用非金属材质时，通过压磨磨具注塑挤压成型。
本实施例中，第一线路层结构9的上表面还设置有若干上固定柱22，上固定柱22的高度与内环台阶12的高度相同，上固定柱22位于围坝11的外侧，优选为四个上固定柱22，四个上固定柱22分别设置在第一线路层结构9的四角处，上固定柱22采用金属制成，上固定柱22与上固定柱孔19一一对应，上固定柱22的高度与上固定柱孔19的深度一致，围坝11和透镜13穿过上壳孔18设置。上壳1与下壳3扣合时，各上固定柱22分别位于一上固定柱孔19中，形成对深紫外器件2一定的固定受力面。
本实施例中，第一线路层结构9包括第一功能区线路层23、第二功能区线路层24和非功能区线路层25，第一功能区线路层23和第二功能区线路层24相对设置且第一功能区线路层23和第二功能区线路层24之间设置有间距，非功能区线路层25设置在第一功能区线路层23和第二功能区线路层24的外侧，非功能区线路层25与第一功能区线路层23和第二功能区线路层24之间均设置有间距，若干上固定柱22均设置在非功能区线路层25上，围坝11电镀在非功能区线路层25上，内环台阶12与第一功能区线路层23和第二功能区线路层24之间设置有间距，深紫外发光二极管6和保护二极管7均通过高温焊接在第一功能区线路层23和第二功能区线路层24上，即深紫外发光二极管6和保护二极管7均既与第一功能区线路层23连接，又与第二功能区线路层24连接。
本实施例中，第二线路层结构10包括第一结构26和第二结构27，第一结构26和第二结构27之间设置有间距，第一结构26与第一功能区线路层23对应，第二结构27与第二功能区线路层24对应。
本实施例中，第一结构26的下表面和第二结构27的下表面均通过电镀铜工艺的方式加厚铜层形成两个独立的导电的焊盘28，焊盘28的长度小于等于第一结构26或第二结构27的长度，焊盘28的宽度小于等于第一结构26或第二结构27的宽度，焊盘28的厚度大于第一结构26或第二结构27的厚度且小于等于围坝11的高度。
本实施例中，基板5、第一功能区线路层23、第二功能区线路层24、第一结构26和第二结构27上均依据导电金属柱8的位置通过激光打孔形成通孔32，在基板5的通孔32中电镀铜金属形成导电金属柱8，从而实现基板5正面线路与背面线路双向导通。
本实施例中，下壳3包括下壳本体29，下壳本体29的厚度与上壳台阶20的高度一致，下壳本体29采用金属材质或非金属材质制成，采用金属铝材质时，通过机床铣切成型；下壳本体29的中心处通过磨具冲压机开设下壳孔30，下壳孔30为焊盘外置孔，下壳本体29的一面通过机床铣切成四个下固定柱31，下固定柱31与下固定柱孔21一一对应，下固定柱31的高度与下固定柱孔21的深度一致，实现下壳3与上壳1形成一个整体结构。上壳1与下壳3扣合时，各下固定柱31分别位于一下固定柱孔21中，形成对深紫外器件2一定的固定受力面，实现下壳3与上壳1形成一个整体结构。
下壳本体29采用非金属材质时，通过压磨磨具注塑挤压成型。
本实施例通过上固定柱22位于上固定柱孔19、下固定柱31位于下固定柱孔21，上壳1、深紫外器件2和下壳3三者结合成一个牢固的整体，形成一种带螺纹的深紫外器件结构100。
本实施例的带螺纹的深紫外器件结构100解决了安装焊接有多个带螺纹的深紫外器件结构100的线路板对单个带螺纹的深紫外器件结构100的返修难题，直接对上壳1上的四个受力柱15子施加水平旋转外力，通过螺纹结构4旋转把本实施例的带螺纹的深紫外器件结构100镶嵌进与线路板结合的固定架，通过将螺纹结构4和固定架内孔设置成相同的旋转圈数，使带螺纹的深紫外器件结构100的两个焊盘28与线路板的焊盘吻合接触。通过无加热焊接与无加热对线路板的单个带螺纹的深紫外器件结构100返修，解决了消费者应用端更换深紫外器件2的难题，也提高了具有多个带螺纹的深紫外器件结构100的线路板的整体性能。
本说明书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；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种带螺纹的深紫外器件结构，其特征在于：包括上壳、深紫外器件和下壳，所述深紫外器件通过所述上壳与所述下壳连接，所述上壳的外周面设置有螺纹结构，所述深紫外器件包括基板、深紫外发光二极管、保护二极管和若干导电金属柱，所述基板的上表面设置有第一线路层结构，所述基板的下表面设置有第二线路层结构，若干所述导电金属柱贯穿所述基板设置，各所述导电金属柱的两端分别与所述第一线路层结构和所述第二线路层结构连接，所述深紫外发光二极管和所述保护二极管形成并联电路，所述深紫外发光二极管和所述保护二极管均设置在所述第一线路层结构上，所述深紫外发光二极管和所述保护二极管的外侧设置有围坝，所述围坝的内侧设置有内环台阶，所述内环台阶上设置有透镜，所述透镜罩设在所述深紫外发光二极管和所述保护二极管的外侧；
所述上壳包括上壳本体，所述上壳本体的外周面设置有所述螺纹结构，所述上壳本体的上表面设置有若干受力柱，直接对所述上壳上的所述受力柱施加水平旋转外力，通过所述螺纹结构旋转把所述带螺纹的深紫外器件结构镶嵌进与线路板结合的固定架，通过将所述螺纹结构和固定架内孔设置成相同的旋转圈数，使所述带螺纹的深紫外器件结构的两个焊盘与线路板的焊盘吻合接触。
2.根据权利要求1所述的带螺纹的深紫外器件结构，其特征在于：各所述受力柱的一侧为曲面，所述上壳本体的下表面开设有放置槽，所述放置槽的形状与所述基板的形状匹配，所述放置槽的内侧开设有上壳孔，各所述曲面均朝向所述上壳孔设置，所述放置槽上开设有若干上固定柱孔，所述放置槽的外侧设置有上壳台阶，所述上壳台阶与所述下壳匹配，所述上壳台阶上开设有若干下固定柱孔。
3.根据权利要求2所述的带螺纹的深紫外器件结构，其特征在于：所述第一线路层结构的上表面还设置有若干上固定柱，所述上固定柱与所述上固定柱孔一一对应，所述围坝和所述透镜穿过所述上壳孔设置。
4.根据权利要求3所述的带螺纹的深紫外器件结构，其特征在于：所述上固定柱的高度与所述内环台阶的高度相同；所述放置槽的深度与所述基板、所述第一线路层结构、所述第二线路层结构的厚度之和相等。
5.根据权利要求3所述的带螺纹的深紫外器件结构，其特征在于：所述第一线路层结构包括第一功能区线路层、第二功能区线路层和非功能区线路层，所述第一功能区线路层和所述第二功能区线路层相对设置且所述第一功能区线路层和所述第二功能区线路层之间设置有间距，所述非功能区线路层设置在所述第一功能区线路层和所述第二功能区线路层的外侧，所述非功能区线路层与所述第一功能区线路层和所述第二功能区线路层之间均设置有间距，所述围坝和若干所述上固定柱均设置在所述非功能区线路层上，所述内环台阶与所述第一功能区线路层和所述第二功能区线路层之间设置有间距，所述深紫外发光二极管和所述保护二极管均设置在所述第一功能区线路层和所述第二功能区线路层上。
6.根据权利要求5所述的带螺纹的深紫外器件结构，其特征在于：所述第二线路层结构包括第一结构和第二结构，所述第一结构和所述第二结构之间设置有间距，所述第一结构与所述第一功能区线路层对应，所述第二结构与所述第二功能区线路层对应。
7.根据权利要求6所述的带螺纹的深紫外器件结构，其特征在于：所述第一结构的下表面和所述第二结构的下表面均设置有焊盘，所述焊盘的长度小于等于所述第一结构或所述第二结构的长度，所述焊盘的宽度小于等于所述第一结构或所述第二结构的宽度，所述焊盘的厚度大于所述第一结构或所述第二结构的厚度且小于等于所述围坝的高度。
8.根据权利要求2所述的带螺纹的深紫外器件结构，其特征在于：所述下壳包括下壳本体，所述下壳本体上开设有下壳孔，所述下壳本体上设置有下固定柱，所述下固定柱与所述下固定柱孔一一对应。
9.根据权利要求8所述的带螺纹的深紫外器件结构，其特征在于：所述下壳本体的厚度与所述上壳台阶的高度一致。
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