CN215266358U - 一种深紫外发光二极管 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种深紫外发光二极管，其包括三维陶瓷基板和深紫外LED芯片(12)，所述深紫外LED芯片(12)位于所述三维陶瓷基板上，进一步包括氟树脂透镜，所述氟树脂透镜位于所述三维陶瓷基板上以覆盖住所述深紫外LED芯片(12)。该深紫外发光二极管的光提取率高，质量好，封装结构简单、成本低、封装效率高、可靠性更好。

Description

一种深紫外发光二极管

技术领域

本实用新型属于半导体技术领域，涉及一种发光二极管，尤其涉及一种深紫外发光二极管。

背景技术

紫外发光二极管在杀菌消毒、固化、水净化、生化检测等领域有着广阔的应用前景。与传统汞灯相比，具有节能、环保、寿命长、低电压、低功耗等优势。

目前，近紫外发光二极管大都采用环氧树脂、硅胶等有机材料进行封装。但是，硅胶长期在深紫外光和热作用下会出现老化和黄化等严重问题，降低了透光率和可靠性，并不适合高可靠的深紫外发光二极管的封装。

针对此问题，有人开始采用石英透镜和蓝宝石透镜作为出光材料。但是，这个设计存在光学缺陷。紫外光通过芯片内部传入空气之后再经过透镜传入空气，穿过的界面多，而且界面两侧材料的折射率差异大，导致多数紫外光被全反射回材料内部而无法射出。

鉴于现有技术的上述技术缺陷，迫切需要研制一种新型的深紫外发光二极管。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提出一种深紫外发光二极管，其封装结构简单，成本低，封装效率高，可靠性更好。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种深紫外发光二极管，其包括三维陶瓷基板和深紫外LED芯片，所述深紫外LED芯片位于所述三维陶瓷基板上，其特征在于，进一步包括氟树脂透镜，所述氟树脂透镜位于所述三维陶瓷基板上以覆盖住所述深紫外LED芯片。

优选地，其中，所述三维陶瓷基板上设有金属线路层和导电通孔，所述深紫外LED芯片与所述金属线路层相连构成通路。

优选地，其中，所述三维陶瓷基板为含有围坝的三维陶瓷基板或不含围坝的三维陶瓷基板。

优选地，其中，在所述三维陶瓷基板为含有围坝的陶瓷基板时，所述氟树脂透镜为平面氟树脂透镜，所述平面氟树脂透镜是氟树脂材料加热融化后覆盖在所述深紫外LED芯片上并填满所述含有围坝的三维陶瓷基板的腔体而形成的。

优选地，其中，在所述三维陶瓷基板为含有围坝的陶瓷基板时，所述氟树脂透镜为多角度氟树脂透镜，所述多角度氟树脂透镜是氟树脂材料加热融化后覆盖在所述深紫外LED芯片上并填满所述含有围坝的三维陶瓷基板的腔体而形成的。

优选地，其中，所述多角度氟树脂透镜为60度的氟树脂透镜。

优选地，其中，在所述三维陶瓷基板为不含围坝的陶瓷基板时，所述氟树脂透镜为球面氟树脂透镜，所述球面氟树脂透镜是氟树脂材料加热融化后覆盖在所述深紫外LED芯片上而形成的。

优选地，其中，所述深紫外LED芯片通过共晶或锡膏回流焊方式与所述金属线路层相连构成通路。

与现有技术相比，本实用新型的深紫外发光二极管具有如下有益技术效果中的一者或多者：

1、其透镜为氟树脂透镜，这样，深紫外发光二极管芯片发出的光通过氟树脂透镜直接传入空气中，减少了光线的全反射，增加了光的提取率。

2、其在环境温度下进行通电老化测试，在1000h后没有出现黄化、裂纹现象，辐射通量维持率在90％以上，因此，其质量好。

3、在制作时，其封装简单，成本低，封装效率高，可靠性更好。

附图说明

图1是本实用新型的其中一个实施例的深紫外发光二极管的结构示意图。

图2是本实用新型的另一个实施例的深紫外发光二极管的结构示意图。

图3是本实用新型的再另一个实施例的深紫外发光二极管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，实施例的内容不作为对本实用新型的保护范围的限制。

通过研究发现，硅胶对280nm的深紫外光的透过率仅有80％，而氟树脂的透过率高达90％以上。同时，硅胶在深紫外光下容易出现老化裂纹，而氟树脂无裂纹和老化现象出现。而且，硅胶在老化500h时光衰幅度远大于氟树脂材料。并且，深紫外发光二极管芯片到空气界面的折射率差异远大于芯片到胶水的界面。通过这些研究表明，氟树脂材料不但是一种耐受深紫外光的有机材料，而且具有高透过率(＞90％)，高稳定性和可靠性。

因此，本实用新型中考虑用氟树脂材料代替现有的硅胶来对深紫外发光二极管进行封装，并因此发明了一种新型的深紫外发光二极管。

如图1-3所示，本实用新型的深紫外发光二极管包括三维陶瓷基板和深紫外LED芯片12。其中，所述深紫外LED芯片12位于所述三维陶瓷基板上。

并且，在本实用新型中，所述深紫外发光二极管进一步包括氟树脂透镜。所述氟树脂透镜位于所述三维陶瓷基板上以覆盖住所述深紫外LED芯片12。

其中，在制备所述氟树脂透镜时，可以先将氟树脂材料进行加热融化，例如，加热到300℃后融合，然后通过模具注入到所述三维陶瓷基板上，并在一定的温度内进行固化处理，从而形成所述氟树脂透镜并将其粘结在所述三维陶瓷基板上。

由此，本实用新型的深紫外发光二极管用氟树脂透镜来代替传统的环氧树脂透镜、硅胶透镜或石英透镜、蓝宝石透镜。这样，所述深紫外LED芯片12发出的光通过氟树脂透镜直接传入空气中，减少了光线的全反射，增加了光的提取率。

在本实用新型中，所述三维陶瓷基板可以通过DPC(直接镀铜)工艺制备而成。并且，优选地，所述三维陶瓷基板上设有金属线路层14和导电通孔15。其中，所述深紫外LED芯片12与所述金属线路层14相连构成通路。优选地，所述深紫外LED芯片12通过共晶或锡膏回流焊方式与所述金属线路层14相连构成通路。由此，可以通过所述导电通孔15和金属线路层14给所述深紫外LED芯片12供电，从而使得所述深紫外LED芯片12能够发光。

同时，在本实用新型中，所述三维陶瓷基板为含有围坝的三维陶瓷基板111或不含围坝的三维陶瓷基板112。也就是，不对所述三维陶瓷基板是否包含围坝进行限制。

图1示出了本实用新型的其中一个实施例的深紫外发光二极管的结构示意图。如图1所示，所述三维陶瓷基板为含有围坝的陶瓷基板111。此时，所述氟树脂透镜为平面氟树脂透镜131。

在制备所述深紫外发光二极管时，可以先将所述深紫外LED芯片12放置在所述三维陶瓷基板的金属线路层14上。接着，通过共晶或锡膏回流焊方式使所述深紫外LED芯片12与所述金属线路层14相连构成通路。最后，将氟树脂材料加热到300℃后使其融化后，通过平面模具将其覆盖在所述深紫外LED芯片12上并填满所述含有围坝的三维陶瓷基板111的腔体，之后使其固化，从而形成所述平面氟树脂透镜131并粘结在所述三维陶瓷基板上。

图2示出了本实用新型的另一个实施例的深紫外发光二极管的结构示意图。如图2所示，所述三维陶瓷基板也为含有围坝的陶瓷基板111。但是，所述氟树脂透镜为多角度氟树脂透镜132。所述多角度氟树脂透镜132的上部呈球形、下部呈圆盘形。

优选地，所述多角度氟树脂透镜132为30度、60度或90度透镜。更优选地，所述多角度氟树脂透镜为60度透镜。这样，其透射效果会更好。

在制备所述深紫外发光二极管时，可以先将所述深紫外LED芯片12放置在所述三维陶瓷基板的金属线路层14上。接着，通过共晶或锡膏回流焊方式使所述深紫外LED芯片12与所述金属线路层14相连构成通路。最后，将氟树脂材料加热到300℃后使其融化后，通过多角度模具将其覆盖在所述深紫外LED芯片12上并填满所述含有围坝的三维陶瓷基板111的腔体，并且，从所述腔体向上凸出一部分，之后使其固化，从而形成所述多角度氟树脂透镜132并粘结在所述三维陶瓷基板上。

图3示出了本实用新型的再另一个实施例的深紫外发光二极管的结构示意图。如图3所示，所述三维陶瓷基板为不含围坝的陶瓷基板112。此时，所述氟树脂透镜为球面氟树脂透镜133。

在制备所述深紫外发光二极管时，可以先将所述深紫外LED芯片12放置在所述三维陶瓷基板的金属线路层14上。接着，通过共晶或锡膏回流焊方式使所述深紫外LED芯片12与所述金属线路层14相连构成通路。最后，将氟树脂材料加热到300℃后使其融化后，通过球面模具将其覆盖在所述深紫外LED芯片12上并向上凸出一部分，之后使其固化，从而形成所述球面氟树脂透镜133并粘结在所述三维陶瓷基板上。

本实用新型的深紫外发光二极管的透镜为氟树脂透镜，这样，所述深紫外led芯片发出的光通过氟树脂透镜直接传入空气中，减少了光线的全反射，增加了光的提取率。并且，所述氟树脂透镜在环境温度下进行通电老化测试，在1000h后没有出现黄化、裂纹现象，辐射通量维持率在90％以上，因此，其质量好。最后，制作该深紫外发光二极管时，其封装简单，成本低，封装效率高，可靠性更好。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制。本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种深紫外发光二极管，其包括三维陶瓷基板和深紫外LED芯片(12)，所述深紫外LED芯片(12)位于所述三维陶瓷基板上，其特征在于，进一步包括氟树脂透镜，所述氟树脂透镜位于所述三维陶瓷基板上以覆盖住所述深紫外LED芯片(12)。

2.根据权利要求1所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述三维陶瓷基板上设有金属线路层(14)和导电通孔(15)，所述深紫外LED芯片(12)与所述金属线路层(14)相连构成通路。

3.根据权利要求2所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述三维陶瓷基板为含有围坝的三维陶瓷基板(111)或不含围坝的三维陶瓷基板(112)。

4.根据权利要求3所述的深紫外发光二极管，其特征在于，在所述三维陶瓷基板为含有围坝的陶瓷基板(111)时，所述氟树脂透镜为平面氟树脂透镜(131)，所述平面氟树脂透镜(131)是氟树脂材料加热融化后覆盖在所述深紫外LED芯片(12)上并填满所述含有围坝的三维陶瓷基板(111)的腔体而形成的。

5.根据权利要求3所述的深紫外发光二极管，其特征在于，在所述三维陶瓷基板为含有围坝的陶瓷基板(111)时，所述氟树脂透镜为多角度氟树脂透镜(132)，所述多角度氟树脂透镜(132)是氟树脂材料加热融化后覆盖在所述深紫外LED芯片(12)上并填满所述含有围坝的三维陶瓷基板(111)的腔体而形成的。

6.根据权利要求5所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述多角度氟树脂透镜(132)为60度的氟树脂透镜。

7.根据权利要求3所述的深紫外发光二极管，其特征在于，在所述三维陶瓷基板为不含围坝的陶瓷基板(112)时，所述氟树脂透镜为球面氟树脂透镜(133)，所述球面氟树脂透镜(133)是氟树脂材料加热融化后覆盖在所述深紫外LED芯片(12)上而形成的。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的深紫外发光二极管，其特征在于，所述深紫外LED芯片(12)通过共晶或锡膏回流焊方式与所述金属线路层(14)相连构成通路。

Images