一种高光效紫外LED的封装支架制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高光效紫外LED的封装支架，包括平面陶瓷基板，带有反光杯的围挡料片，所述反光杯内壁表面蒸镀有纯铝镜面薄膜并覆盖有氟化镁保护膜；所述围挡料片为热固性环氧塑封材料，该围挡料片底平面与陶瓷基板粘结压合而成；所述紫外LED的芯片固定于反光杯内的陶瓷基板上，所述LED的芯片包括正负电极，其在陶瓷基板上完成正负极连接。通过在陶瓷基板上设置表面蒸镀铝膜的反光杯塑料围挡料片，可显著提高紫外LED芯片侧面光的萃取能力，同时通过陶瓷基板给芯片散热，同时保证器件性能的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种高光效紫外LED的封装支架
本专利技术涉及紫外LED封装领域，具体地说是一种高光效紫外LED的封装支架。
技术介绍
随着LED技术不断发展，LED的发光波长已经由可见光波段拓展到深紫外波段，紫外LED作为LED的一个分支，它具备高的表面光辐射强度，广泛应用到树脂硬化、印刷等领域，并朝杀菌、消毒等市场发展，紫外LED的应用随着其技术的成熟和成本的降低，将会更加广泛，由于深紫外(UVC波长范围280～100nm)LED芯片外延材料ALN存在大量的位错密度导致LED芯片电光转换效率低。同时由于紫外LED具有高辐射能量及高的发热量，目前的封装形式主要采用覆铜陶瓷基板支架与石英玻璃等无机材料，虽然陶瓷基板具有很高的稳定性与散热能力，但其外壁覆铜层对深紫外LED的短波长光反射率很低，导致其二次热吸收同时侧面的光得不到有效利用，如中国专利(申请号CN201710334523)公开一种紫外LED封装器件，氧化铝陶瓷基板设有的凹槽具有反光杯结构，侧壁为倾斜面，与铜镀层形成的光滑表面能有效的反射紫外线。因此提高深紫外LED封装的取光效率与散热，是紫外LED封装领域的重点方向。随着半导体科技的突飞猛进，除了充份运用各种半导体材料的光电特性之外,镜面金属反射膜也扮演相当重要的地位。它能把入射光能量大部分或几乎全部反射回去，镀制金属反射膜常用的材料有铝(A1)、银(Ag)、金(Au)等，铝膜是从紫外区到红外区都具有很高反射率的唯一材料，反射率约为90％左右。其优点是容易加工、反射率高且不易腐蚀、在湿空气中的反射率可以长期不变等等。由于多数金属膜都比较软，容易损坏，所以常常在金属膜外再加镀一层保护膜，这样既能改进强度，又能保护金属膜不受大气侵蚀。但镀了保护膜后反射率会有一定的下降，目前最常用的保护膜是一氧化硅、氧化铝等。但作为紫外反射面的铝膜不能用一氧化硅或氧化铝作为保护膜，因为它在紫外区有显著的吸收，而用氟化镁或氟化锂作为防止铝氧化的保护膜，则可以很好的控制铝膜反射率的下降。中国专利，申请号：CN201320794398，公开了一种全金属结构的LED封装支架，该支架用金属板制成带有凹形反光杯(11)的支架本体(1)；用耐热绝缘胶粘层(2)，把两个相对独立分开的金属片(3)固定在所述支架本体(1)的上表面形成一个在绝缘保护条件下带有输入输出电极的一体化全金属LED封装支架；将LED芯片(4)固定在所述凹形反光杯(11)的上表面，所述两个金属片(3)靠近LED芯片(4)的一端与LED芯片(4)之间形成电气连接；或者在所述凹形反光杯(11)的上表面直接沉积可与所述LED芯片(4)做电气连接的涂层；所述支架本体(1)的下表面焊接有金属散热基板，所述金属散热基板表面有银、镍、锡电镀材料。然而，现有技术由于采用金属基板，虽然增加了散热效果，但是也会带来一定的安全隐患，同时该结构LED芯片光萃取能力也不是很高。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种LED封装支架，该封装支架采用新的结构可显著提高深紫外LED芯片光萃取能力，本专利技术通过以下技术方案实现：一种高光效紫外LED的封装支架，其特征为：包括平面陶瓷基板301，带有反光杯102的围挡料片101，所述反光杯102内壁表面蒸镀有纯铝镜面薄膜并覆盖有氟化镁保护膜；所述围挡料片101为热固性环氧塑封材料，该围挡料片101底平面与陶瓷基板粘结压合而成；所述紫外LED的芯片固定于反光杯内的陶瓷基板上，所述LED的芯片包括正负电极，其在陶瓷基板上完成正负极连接。进一步的，所述围挡料片101上部设置凹槽，凹槽内放置石英玻璃面盖，石英玻璃面盖与凹槽粘合而成，所述紫外LED通过切割分离陶瓷及料片而成。进一步的，所述围挡料片设计成40-45度喇叭口状反射杯结构，以利于反射紫外LED的芯片侧面的光线；进一步的，所述围挡料片注射温度180度；注射压力7-18MPa；时间90-120S；进一步的，所述塑料围挡料片表面蒸镀99.99％的镜面金属铝层，蒸镀腔体内温度约40-50度，蒸镀速率大于40nm/s，同时真空室的压强要维持在1.3x10-4Pa或更低，并应尽量减少铝的氧化作用；进一步的，所述围挡料片蒸镀镜面铝层厚度1-1.5um；进一步的，所述围挡料片蒸镀铝层上氟化镁保护膜的厚度为紫外LED的芯片峰值波长的1/2，一般为0.12-0.18um，蒸发速率控制为2-5nm/s；进一步的，蒸镀完毕的塑料围挡料片粘结面需进行磨削，以去除镀膜层，确保粘结强度。进一步的，塑料围挡料片与陶瓷基板需进行粘结，粘结材料为热固性塑料粘合剂，粘结厚度约20-30um，由以下比例制成：醋酸乙烯树脂40-70％，氧化锌5-10％，硬脂酸5-10％，二甲苯10-20％，三氯甲烷10-20％；进一步的，塑料围挡料片与陶瓷基板粘结完毕需进行压合固化，压合设备采用真空层压机，固化时间10-20s。进一步的，塑料围挡料片上部凹槽内涂覆抗UV胶水，凹槽内放置石英玻璃面盖作为LED芯片的保护。与现有技术相比，本专利技术具有以下积极效果：1、本专利技术通过在陶瓷基板上设置反射杯结构围挡料片，反射杯为斜面结构与其镜面镀铝层共同对紫外光线有效反射，相比现常用平面陶瓷封装结构可以充分将紫外LED侧面的光反射萃取出来。2、本专利技术围挡料片采用热固型环氧材料，热固性环氧材料具有很强的浸润能力,成型性能好,体积密度大易于注射成型，其与LED芯片结合部位蒸镀铝反射层可避免紫外LED辐射损伤，同时热固性塑料要比热塑性塑料容易胶接。3、本专利技术采用热固性粘合剂粘合陶瓷基板，热固性胶粘剂是在热、催化剂的单独或联合作用下形成化学键的一类胶粘剂，它固化后不易溶解，具有良好的抗蠕变性能，在各种热、冷环境中有良好的耐久性。该粘合是将待粘合塑料的粘合部位微量的溶解，使其结合力量大大加强，不用担心长时间后粘合脱落的问题。4、本专利技术围挡料片其表面蒸镀一层纯铝镜面薄膜，相对于其他的金属材料银(Ag)、金(Au)而言，金属铝对紫外反射率最高，且是从紫外区到红外区都具有很高反射率的唯一材料，其在可见光范围内铝膜对光的反射与波长近似直线线性关系，变化率最小如图6所示。5、本专利技术在纯铝膜层表面覆盖了氟化镁保护膜，氟化镁镀层牢固可很好作为防止铝氧化的保护膜可防止铝膜划伤及氧化。最常用的保护膜是一氧化硅，但作为紫外反射面的铝膜不能用一氧化硅或氧化铝作保护膜，因为它在紫外区有显著的吸收。6、本专利技术可根据LED芯片的功率大小选用氮化铝或氧化铝陶瓷为基板，作为紫外LED芯片的载体完成电路连接，具有良好的散热作用，避免紫外LED芯片散热不良导致光衰或早期失效。附图说明图1为本专利技术高光效紫外LED的封装支架的立体结构示意图；图2、图3为本专利技术高光效紫外LED的封装支架中围挡料片101平面及A-A剖面结构示意图；图4高光效紫外LED的封装支架正视图；图5高光效紫外LED的封装支架B-B剖视图；图6本专利技术高光效紫外LED的封装支架中围挡料片表面蒸镀一层纯铝镜面薄膜，其在可见光范围内铝膜对光的反射与波长线性关系。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施。实施例：一种高光效紫外LED的封装支架，其特征为：包括平面陶瓷基板301，带有反光杯1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高光效紫外LED的封装支架，其特征为：包括平面陶瓷基板，带有反光杯的围挡料片，所述反光杯内壁表面蒸镀有纯铝镜面薄膜并覆盖有氟化镁保护膜；所述围挡料片为热固性环氧塑封材料，该围挡料片底平面与陶瓷基板粘结压合而成；所述紫外LED的芯片固定于反光杯内的陶瓷基板上，所述LED的芯片包括正负电极，其在陶瓷基板上完成正负极连接。

【技术特征摘要】
1.一种高光效紫外LED的封装支架，其特征为：包括平面陶瓷基板，带有反光杯的围挡料片，所述反光杯内壁表面蒸镀有纯铝镜面薄膜并覆盖有氟化镁保护膜；所述围挡料片为热固性环氧塑封材料，该围挡料片底平面与陶瓷基板粘结压合而成；所述紫外LED的芯片固定于反光杯内的陶瓷基板上，所述LED的芯片包括正负电极，其在陶瓷基板上完成正负极连接。2.如权利要求1所述的高光效紫外LED的封装支架，其特征在于：所述围挡料片上部设置凹槽，凹槽内放置石英玻璃面盖，石英玻璃面盖与凹槽粘合而成，所述紫外LED通过切割分离陶瓷及料片而成。3.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾祥华，何苗，郭玉国，胡建红，
申请(专利权)人：江苏鸿利国泽光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32