本發(fā)明涉及LED技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種UV芯片封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法。

背景技術(shù)：

紫外線LED當前的用途廣泛包括：波長為230-400nm的主要用于光學傳感器和儀器，波長為230-280nm的主要用于紫外線身份驗證、條碼，波長為240-280nm的主要用于表面積水的殺菌，波長為250-405nm的主要用于鑒別和體液檢測和分析，波長為270-300nm的主要用于蛋白質(zhì)分析和藥物發(fā)明，波長為300-320nm的主要用于醫(yī)學光照療法，波長為300-365nm的主要用于高分子和油墨印刷，波長為375-395nm的主要用于辨?zhèn)危ㄩL為390-410nm的主要用于表面除菌或美容除菌。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中的紫外線LED，常常具有發(fā)光效率低、可靠性不足的缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種提高發(fā)光效率、保證焊接可靠性的UV芯片封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明一種UV芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括導線架、UV芯片本體和UV填充膠，所述導線架上設(shè)有多個基板和由基板延伸出的多邊形碗杯，每個多邊形碗杯的底部均設(shè)有兩個功能區(qū)和一個隔離板，所述隔離板設(shè)置在兩個功能區(qū)之間；所述UV芯片本體的正電極與一個功能區(qū)鍵合，且所述UV芯片本體的負電極與另一個功能區(qū)鍵合后，所述多邊形碗杯套設(shè)在模具中，且所述多邊形碗杯和模具內(nèi)注入UV填充膠后固化成型為透鏡。

其中，所述基板與多邊形碗杯之間通過連接層固定連接，且所述兩個功能區(qū)的表面通過磁控濺射的方式金屬化后電鍍有金屬鍍層。

其中，所述UV芯片本體的底部通過粘結(jié)劑鍵結(jié)在兩個功能區(qū)上的金屬鍍層及隔離板上，所述UV芯片本體的頂部正電極通過金屬鍵合絲與一個功能區(qū)的金屬鍍層連接，且所述UV芯片本體的頂部負電極通過金屬鍵合絲與另一個功能區(qū)的金屬鍍層連接。

其中，兩個功能區(qū)的金屬鍍層上均設(shè)有金球后，所述UV芯片本體的頂部正電極連接一根金屬鍵合絲的一端，且所述一根金屬鍵合絲的另一端壓線在一個功能區(qū)的金球上；所述UV芯片本體的頂部負電極連接另一根金屬鍵合絲的一端，且所述另一根金屬鍵合絲的另一端壓線在另一個功能區(qū)的金球上。

其中，所述UV芯片本體的頂部正電極通過金屬鍵合絲與一個功能區(qū)的金屬鍍層連接后進行種金球，且所述UV芯片本體的頂部負電極通過金屬鍵合絲與另一個功能區(qū)的金屬鍍層連接后進行種金球。

其中，所述UV芯片本體的正極通過錫膏與一個功能區(qū)上的金屬鍍層鍵結(jié)，所述UV芯片本體的負極通過錫膏與另一個功能區(qū)上的金屬鍍層鍵結(jié)，且所述UV芯片本體的正極與負極之間通過隔離板隔離。

其中，兩個功能區(qū)的厚度均比隔離板的厚度大，且兩個功能區(qū)與隔離板之間形成臺階結(jié)構(gòu)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種UV芯片封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法，包括以下步驟：

步驟1，將UV芯片本體的正電極與一個功能區(qū)鍵合，且將UV芯片本體的負電極與另一個功能區(qū)鍵合；

步驟2，在多邊形碗杯中點入UV填充膠，且將多邊形碗杯套設(shè)在模具中；

步驟3，在多邊形碗杯和模具中注入UV填充膠后進行加熱，直至固化成型為透鏡；

步驟4，將導線架放入裂片夾具內(nèi)進行分片作業(yè)，切成單顆透鏡。

其中，所述基板與多邊形碗杯之間通過連接層固定連接，且所述兩個功能區(qū)的表面通過磁控濺射的方式金屬化后電鍍后金屬鍍層。

其中，所述步驟1中，當UV芯片本體以正裝的方式鍵合時，所述UV芯片本體的底部通過粘結(jié)劑鍵結(jié)在兩個功能區(qū)上的金屬鍍層及隔離板上，所述UV芯片本體的頂部正電極通過金屬鍵合絲與一個功能區(qū)的金屬鍍層連接，且所述UV芯片本體的頂部負電極通過金屬鍵合絲與另一個功能區(qū)的金屬鍍層連接；當UV芯片以倒裝的方式鍵合時，所述UV芯片本體的正極通過錫膏與一個功能區(qū)上的金屬鍍層鍵結(jié)，所述UV芯片本體的負極通過錫膏與另一個功能區(qū)上的金屬鍍層鍵結(jié)，且所述UV芯片本體的正極與負極之間通過隔離板隔離。

本發(fā)明的有益效果是：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的UV芯片封裝結(jié)構(gòu)及其封裝方法，通過隔離板設(shè)置在兩個功能區(qū)之間，UV芯片本體的正電極與一個功能區(qū)鍵合，且UV芯片本體的負電極與另一個功能區(qū)鍵合后，隔離板有效間隔UV芯片本體的正電極和負電極，避免短路，使得熱電分離，有效降低光衰，且增加了封裝產(chǎn)品的可靠性；填充UV填充膠且固化成型為透鏡后，完成該封裝結(jié)構(gòu)；多邊形使得碗杯體積較小，有利于增加碗杯深度，有效減少光線損失，增加了發(fā)光效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明UV芯片封裝結(jié)構(gòu)單個透鏡的第一立體圖；

圖2為本發(fā)明的UV芯片封裝結(jié)構(gòu)單個透鏡的第二立體圖；

圖3為本發(fā)明的UV芯片封裝結(jié)構(gòu)單個透鏡的主視圖；

圖4為本發(fā)明的UV芯片封裝結(jié)構(gòu)中單個基板的剖視圖；

圖5為本發(fā)明的UV芯片封裝結(jié)構(gòu)的第一實施例剖視圖；

圖6為本發(fā)明的UV芯片封裝結(jié)構(gòu)的第二實施例剖視圖；

圖7為本發(fā)明的UV芯片封裝結(jié)構(gòu)中多邊形碗杯的立體圖；

圖8為本發(fā)明的UV芯片封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法的方框流程圖。

主要元件符號說明如下：

1、UV芯片本體 2、UV填充膠

3、基板 4、多邊形碗杯

5、連接層 6、金屬鍍層

7、金屬鍵合絲

41、功能區(qū) 42、隔離板。

具體實施方式

為了更清楚地表述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地描述。

參閱圖1-6，本發(fā)明一種UV芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括導線架（圖未示）、UV芯片本體1和UV填充膠2，導線架上設(shè)有多個基板3和由基板3延伸出的多邊形碗杯4，每個多邊形碗杯4的底部均設(shè)有兩個功能區(qū)41和一個隔離板42，隔離板42設(shè)置在兩個功能區(qū)41之間；UV芯片本體1的正電極與一個功能區(qū)41鍵合，且UV芯片本體1的負電極與另一個功能區(qū)41鍵合后，多邊形碗杯4套設(shè)在模具中，且多邊形碗杯4和模具內(nèi)注入UV填充膠2后固化成型為透鏡。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的UV芯片封裝結(jié)構(gòu)，通過隔離板42設(shè)置在兩個功能區(qū)41之間，UV芯片本體1的正電極與一個功能區(qū)41鍵合，且UV芯片本體1的負電極與另一個功能區(qū)41鍵合后，隔離板42有效間隔UV芯片本體1的正電極和負電極，避免短路，使得熱電分離，有效降低光衰，且增加了封裝產(chǎn)品的可靠性；填充UV填充膠2且固化成型為透鏡后，完成該封裝結(jié)構(gòu)；多邊形使得碗杯體積較小，有利于增加碗杯深度，有效減少光線損失，增加了發(fā)光效率。

請參閱圖4，基板3與多邊形碗杯4之間通過連接層5固定連接，且兩個功能區(qū)41的表面通過磁控濺射的方式金屬化后電鍍有金屬鍍層6。磁控濺射的方式就是現(xiàn)有技術(shù)中通過在靶陰極表面引入磁場，利用磁場對帶電粒子的約束來提高等離電子在加速飛向基片的過程中受到電子在加速飛向基片的過程中受到磁場洛侖磁力的束縛，集中在靠近靶面的等離子體區(qū)域內(nèi)，并在磁場的作用下圍繞靶面作圓周運動，該電子的運動路徑很長，在運動過程中不斷的與氬原子發(fā)生碰撞電離出大量的氬離子轟擊靶材，經(jīng)過多次碰撞后電子的能量逐漸降低，擺脫磁力線的束縛遠離靶材圖，磁控濺射原理，最終沉積在基板1上，子體密度以增加濺射率的方法。

金屬鍍層6為銀層或金層，隔離板42為PPA塑料，基板3的材質(zhì)為氧化鋁、氮化鋁、EMC、SMC、銅或鋁中的一種，且連接層5的材質(zhì)為鎳、銅或金中的一種。PPA塑料為聚對苯二甲酰對苯二胺，其熱變形溫度高達300℃以上，連續(xù)使用溫度可達170℃，能滿足所需的短期和長期的熱性能，且可在寬廣的溫度范圍內(nèi)和高濕度環(huán)境中保持其優(yōu)越的機械性特性，如強度、硬度、耐疲勞性及抗蠕變性；EMC為環(huán)氧樹脂，具有良好的物理、化學性能，它對金屬和非金屬材料的表面具有優(yōu)異的粘接強度，介電性能良好，變形收縮率小，制品尺寸穩(wěn)定性好，硬度高，柔韌性較好，對堿及大部分溶劑穩(wěn)定；SMC為硅樹脂，是具有高度交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚有機硅氧烷，兼具有機樹脂及無機材料的雙重特性，具有獨特的物理、化學性能。

本發(fā)明包括兩個實施例，第一實施例中，請參閱圖5，采用正裝方式，UV芯片本體1的底部通過粘結(jié)劑鍵結(jié)在兩個功能區(qū)41上的金屬鍍層6及隔離板42上，UV芯片本體1的頂部正電極通過金屬鍵合絲7與一個功能區(qū)41的金屬鍍層6連接，且UV芯片本體1的頂部負電極通過金屬鍵合絲7與另一個功能區(qū)41的金屬鍍層6連接。

本實施例中，兩個功能區(qū)41的金屬鍍層6上均設(shè)有金球后，UV芯片本體1的頂部正電極連接一根金屬鍵合絲7的一端，且一根金屬鍵合絲7的另一端壓線在一個功能區(qū)41的金球上；UV芯片本體1的頂部負電極連接另一根金屬鍵合絲7的一端，且另一根金屬鍵合絲7的另一端壓線在另一個功能區(qū)41的金球上。

本實施例中，UV芯片本體1的頂部正電極通過金屬鍵合絲7與一個功能區(qū)41的金屬鍍層6連接后進行種金球，且UV芯片本體1的頂部負電極通過金屬鍵合絲7與另一個功能區(qū)41的金屬鍍層6連接后進行種金球。

本案中，通過金屬鍵合絲7連接電極和功能區(qū)41上的金屬鍍層6的方式有兩種，一種是先種金球后再壓線，另一種是先連線后再種金球。

第二實施例中，請參閱圖6，UV芯片本體1的正極通過錫膏與一個功能區(qū)41上的金屬鍍層6鍵結(jié)，UV芯片本體1的負極通過錫膏與另一個功能區(qū)41上的金屬鍍層6鍵結(jié)，且UV芯片本體1的正極與負極之間通過隔離板42隔離。本案中并不局限于采用錫膏進行鍵結(jié)，也可以采用金錫膏或鍍銀層進行鍵結(jié)，可根據(jù)UV芯片本體1的峰值波長來選擇，有效防止深紫外線破壞錫膏、金錫膏或鍍銀層的結(jié)構(gòu)。

請參閱圖7，兩個功能區(qū)41的厚度均比隔離板42的厚度大，且兩個功能區(qū)41與隔離板42之間形成臺階結(jié)構(gòu)。臺階結(jié)構(gòu)的功能區(qū)41和隔離板42使得UV芯片本體1的正電極和負電極有效隔離，避免短路，且有利于點膠及灌膠后形成透鏡。

本案中，連接層5和金屬鍍層6的厚度均為60-120微米。連接層5和金屬鍍層6均通過電鍍方式實現(xiàn)，厚度為60-120微米，連接層5使得功能區(qū)41與基板3之間牢固連接，金屬鍍層6使得功能區(qū)41便于固晶。

本案中，UV芯片本體1為UVB芯片或UVC芯片。UVB芯片的波長為300-365nm，UVC芯片的波長為200-300nm。

本案中，多邊形碗杯4的形狀為對稱的四邊形、五邊形、六邊形、七邊形或八邊形中的一種，且透鏡的形狀為半球形。多邊形碗杯4的形狀使得碗杯的發(fā)光角度達110-120度，當然，影響發(fā)光角度的因素還有杯深、倒角或塑料材質(zhì)等。對稱的四邊形、五邊形、六邊形、七邊形或八邊形有利于功能區(qū)41和塑料區(qū)的均勻劃分，有利于電熱分離。且有利于固晶、焊線及灌膠工藝的操作，有利于提高良品率。

請參閱圖8，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種UV芯片封裝結(jié)構(gòu)的封裝方法，包括以下步驟：

步驟S1，將UV芯片本體的正電極與一個功能區(qū)鍵合，且將UV芯片本體的負電極與另一個功能區(qū)鍵合；

步驟S2，在多邊形碗杯中點入UV填充膠，且將多邊形碗杯套設(shè)在模具中；

步驟S3，在多邊形碗杯和模具中注入UV填充膠后進行加熱，直至固化成型為透鏡；

步驟S4，將導線架放入裂片夾具內(nèi)進行分片作業(yè)，切成單顆透鏡。

本實施例中，所述基板與多邊形碗杯之間通過連接層固定連接，且所述兩個功能區(qū)的表面通過磁控濺射的方式金屬化后電鍍后金屬鍍層。

本實施例中，步驟S1中，當UV芯片本體以正裝的方式鍵合時，所述UV芯片本體的底部通過粘結(jié)劑鍵結(jié)在兩個功能區(qū)上的金屬鍍層及隔離板上，所述UV芯片本體的頂部正電極通過金屬鍵合絲與一個功能區(qū)的金屬鍍層連接，且所述UV芯片本體的頂部負電極通過金屬鍵合絲與另一個功能區(qū)的金屬鍍層連接；當UV芯片以倒裝的方式鍵合時，所述UV芯片本體的正極通過錫膏與一個功能區(qū)上的金屬鍍層鍵結(jié)，所述UV芯片本體的負極通過錫膏與另一個功能區(qū)上的金屬鍍層鍵結(jié)，且所述UV芯片本體的正極與負極之間通過隔離板隔離。

本發(fā)明的優(yōu)勢在于：

1）UV填充膠2可以采用硅膠、玻璃、石英玻璃或氧化鋁，實現(xiàn)透鏡角度范圍達到5度-150度；

2）磁控濺射的方式使得功能區(qū)41表面金屬化，利于電鍍金屬鍍層6，有效增加功能區(qū)41的光反射率；

3）多邊形碗杯4有利于增加碗杯深度，提升角度及亮度，防潮效果好；

4）兩個功能區(qū)41之間通過隔離板42隔開，倒裝鍵合在功能區(qū)41上的方式使得熱電分離，有效降低光衰，且增加了產(chǎn)品的可靠性；

5）采用錫膏、金錫膏或鍍銀層進行鍵結(jié)，可根據(jù)UV芯片本體1的峰值波長來選擇，有效防止深紫外線破壞錫膏、金錫膏或鍍銀層的結(jié)構(gòu)。

以上公開的僅為本發(fā)明的幾個具體實施例，但是本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應落入本發(fā)明的保護范圍。