一种发光器件封装结构的制作方法

本实用新型涉及一种发光器件封装结构，具体地为一种LED发光器件封装结构。

背景技术：

紫外线(UV)LED发出波长范围约240nm到400nm的射线,在这些射线中，短波长的射线具有灭菌和净化功能，而长波长的射线可以用在曝光装置或固化装置中。当前的深紫外LED封装一般采用玻璃封装的形式，一般有两种封装形式，其中一种封装形式如图1所示，包括陶瓷基架1、透明盖板2、基架中央凹槽内安装有芯片3、用于电连接芯片并穿过基架至外部的线路层4，透明盖板常采用玻璃制成，玻璃跟陶瓷基架粘接性差，密封效果较差，并且在制备工艺过程中，基板与玻璃之间采用液体状粘接材料粘接时容易发生相对的滑动，影响后续的切割工艺；另一种封装形式如图2所示，基板1凹槽内侧壁开台阶5，将玻璃盖板2嵌入台阶上，在台阶位置形成粘接层。这种封装方式，因为玻璃是全部嵌进基板凹槽内部台阶，所以需要先切割制作单颗玻璃， 再一颗颗操作嵌入基板凹槽内侧的台阶上，工艺比较繁琐，耗费时间。

技术实现要素：

为了解决密封性问题，本实用新型提供如下一种发光器件封装结构，包括：基架、透明盖板和LED芯片；所述基架中央设置有凹槽，所述凹槽内的底部固定所述LED芯片；所述基架的顶部边缘被所述透明盖板的边缘覆盖，透明盖板的外径的大小等于基架顶部的外径，所述透明盖板覆盖凹槽的部分具有向凹槽内侧延伸的凸台，所述的基架与透明盖板边缘之间有密封部。

作为本实用新型的较佳实施方式，所述密封部包括基架的顶部边缘与所述透明盖板边缘之间形成的粘接层。

作为本实用新型的较佳实施方式，所述密封部包括凸台的侧壁与凹槽侧壁之间形成的粘接层。

作为本实用新型的较佳实施方式，所述凹槽的侧壁顶部设置有台阶结构，所述凸台的边缘支撑在台阶上。更优选地，所述密封部包括凸台边缘与凹槽侧壁台阶之间设置的粘接层。

作为本实用新型的较佳实施方式，所述透明盖板覆盖在基架顶部边缘的部分具有凸起，在基架的顶部边缘上设置有与凸起配合的凹入部，所述密封部包括凸起表面和凹部内侧之间设置的粘接层。

作为本实用新型的较佳实施方式，透明盖板覆盖在基架顶部边缘的部分具有凹入部，在基架的顶部边缘上设置有与凹入部配合的凸起，所述密封部包括凸起表面和凹入部内侧之间设置的粘接层。

作为本实用新型的较佳实施方式，所述透明盖板的边缘和或基架的顶部边缘设置有相互配合的不平整结构。

作为本实用新型的较佳实施方式，所述的凸起或凹入部为多个独立的点状或环绕凸台的环状。

作为本实用新型的较佳实施方式，所述的凹槽底部设置有电性连接LED芯片的电极部分和贯穿孔，电极贯穿至凹槽底部或背面侧，与外部电性连接。

作为本实用新型的较佳实施方式，所述的LED芯片为1个或多个串联或并联的LED芯片。

作为本实用新型的较佳实施方式，所述的LED芯片为紫外LED芯片。

作为本实用新型的较佳实施方式，LED芯片为深紫外或紫外发光LED芯片，发光区域为240-400nm。

作为本实用新型的较佳实施方式，所述透明盖板为玻璃或树脂类材料制成。

作为本实用新型的较佳实施方式，所述凸台为锥形台、圆台型或方块。

作为本实用新型的较佳实施方式，所述的基架为陶瓷材料制成。

作为本实用新型的较佳实施方式，所述的基架凹槽内芯片与透明盖板之间的填充物为空气或惰性气体。

作为本实用新型的较佳实施方式，所述的基架凹槽内芯片与透明盖板之间的填充物为硅胶或树脂。

作为本实用新型的较佳实施方式，所述的透明盖板为平面板状。

根据本实用新型的设计，可以获得以下有益效果：

1）通过凸台侧壁能够增加透明盖板与基架之间的密封面积；

2）制作工艺过程中，透明盖板覆盖凹槽的部分为凸台可以提供基架与透明盖板凹槽的对位，并固定基架的作用，防止基架相对透明盖板的滑动；有利于整面透明盖板与整面基架对位安装，后续通过切割分离工艺即可获得单颗封装芯粒，简化工艺，提高了生产效率；

3）制作工艺过程中，粘接层可以限制形成在透明盖板非凸台区域（即相邻透明盖板表面凸台之间的凹槽区域的底部和侧壁），凹槽与基架进行对位时，可以避免粘接层溢流到透明盖板凸台表面，避免造成透明盖板表面用于紫外辐射穿过区域被粘接层覆盖；

4）所述的凹槽侧壁顶部可以设置有台阶部分，透明盖板的凸台边缘搭接在台阶上，粘接层也形成台阶表面与凸台侧壁结合的区域以增加密封效果，同时台阶能够阻挡紫外线的直接照射到粘接层，提高粘接层的有效寿命；

5）可以在透明盖板与覆盖基架顶部边缘的部分设置相互配合的凸起或凹入部或不平整部，并涂覆粘接剂以增加密封效果，所述的凸起或凹入部至少为多个点状、一个或多个环形之一。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

附图1-2为现有的发光器件封装结构示意图。

附图3为实施例1获得的发光器件封装结构示意图。

附图4-5为实施例1获得的具有凸台的透明盖板的结构示意图。

附图6为实施例1获得的透明盖板表面设置粘接层的结构示意图。

附图7为基架中安装有LED芯片的结构示意图。

附图8为透明盖板与基架结合的结构示意图。

附图9为实施例2获得的发光器件封装结构示意图。

附图标记说明：

1-基架；2-透明盖板；2a-凸台；3-芯片；4-线路层；5-台阶；6-粘接层。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图3所示，在本实施例中提供一种紫外LED封装结构，包括基架1、透明盖板2、紫外或深紫外LED芯片3。

基架1包括陶瓷或陶瓷与金属组合的类型；所述陶瓷基架1是一体成型或者通过粘结的方式组装形成的具有高导热系数的基架。

所述的透明盖板2的外径的大小等于基架1的外径，透明盖板2的边缘覆盖在所述基架1的顶部边缘上，即透明盖板2的边缘与基架顶部的边缘侧对齐，透明盖板的外径的大小等于基架的外径，即透明盖板刚好整面覆盖在基架的上方。所述的透明盖板为透光率高的材料制作，以实现芯片辐射的光线穿过透明盖板，尽量正面辐射出去，所述的透明盖板可以是石英玻璃、树脂等能透紫外光的材料制成。

LED芯片3为正装、倒装或垂直结构。紫外或深紫外LED芯片，所述紫外或深紫外的LED芯片的波长范围为240-400nm，更详细的可以分为UVC波段240-280nm、UVA波段320-400nm或者UVB波段280-320nm。

本实施例优选倒装结构，LED芯片3通过覆晶的方式安装在陶瓷基板凹槽的底部线路层上4，线路层分为正负电极部分，正负电极部分分别通过基板上的贯穿孔穿过基板至背部或侧部，用于外部电性连接。所述的LED芯片3可以为一个或多个串联或并联的芯片。本实施例优选为4颗串联的倒装LED芯片。

如图4所示，所述透明盖板2中央覆盖基架1凹槽上方的部分具有向凹槽内侧延伸的凸台2a，凸台2a的形状设计成与凹槽的侧壁匹配以实现密封，如锥形台、圆台型或方块。台阶深度与基架凹槽的深度比例在1/10到1/2之间。

如图6所示，所述透明盖板与基架边缘之间设置有密封部，即粘接层6。所述粘接层具体位置为设置透明盖板与基架边缘结合的区域，即至少位于透明盖板非凸台的边缘区域与基架顶部边缘之间结合的区域，较佳地也可位于透明盖板凸台侧壁和基架凹槽内侧壁之间，以此形成透明盖板与基架边缘之间的密封效果。粘接层不期望地形成在基架中间凹槽上方的透明盖板凸台面上，即LED灯光照射的区域。

所述密闭腔体内设有填充气体或空气，所述填充气体为惰性气体，如氮气或其它的气体。

本实施例的产品通过以下制备工艺获得：

首先，如图4-5所示，准备一透明的石英玻璃盖板，玻璃盖板的面积可以保证制作多颗芯片封装。玻璃基板上通过切割工艺在表面形成多个凹槽，多个凹槽之间的部分形成为多个凸台2a，凸台2a的尺寸与基架内的凹槽的尺寸相适应，以实现凸台与基架的凹槽侧壁进行配合密封；

其次，如图6所示，在凸台侧壁、凹槽底面涂覆或填充粘接层6，如液态UV胶粘接层，优选如硅基的粘接材料，但不限于该粘接材料；

然后，如图7所示，准备一整块一体成型的陶瓷基架，基架具有多个凹槽，凹槽的底部安装好一个或多个LED芯片，LED芯片为串联或并联的电性连接；

接着，如图8所示，将已经安装好芯片的基架的每个凹槽对准玻璃基板的每个凸台，以将基架固定在玻璃盖板上，加热固化所述液态的粘接层，使基架的凹槽侧壁与玻璃凸台的边缘和侧壁之间、基架顶部边缘与玻璃边缘之间重叠的区域形成粘接层6。

通过透明盖板覆盖凹槽的部分设计为凸台，一是通过凸台侧壁可以增加透明盖板与基架之间的密封面积，提高两者之间的密封效果，提升封装结构的可靠性；二是凸台可以提供基架凹槽的对位，并固定基架的作用，防止基架相对透明盖板的滑动。

最后，沿着如图8所示的虚线区域，对应为玻璃基板的凹槽位置，切割基架和玻璃基板，分离形成多颗独立的封装结构如图3所示。

实施例2

在实施例1的基础上，所述基架的凹槽内侧顶部形成台阶结构，所述透明盖板的凸台边缘安置在台阶5结构内，粘接层6形成在台阶5的内侧与凸台侧壁之间，粘接层也形成台阶表面与凸台侧壁结合的区域以增加密封效果，同时台阶能够阻挡紫外线的直接照射到粘接层；台阶5深度与凸台的深度大致相同，并且与凹槽深度比例在1/10到1/2之间。通过该台阶的设置，进一步增加密封的面积，从而提高密封作用，如图9所示。

实施例3

在实施例1或2的结构基础上，覆盖在基架顶部边缘的透明盖板边缘的非凸台部分具有凹入部，在基架的顶部边缘部分设置与凹入部配合的凸起，至少凸起表面和凹部内侧之间设置有粘接层。凹入部为多个独立的点状或环绕凸台的环形，增加粘接层的面积，提高密封效果。

实施例4

在实施例1或2的结构基础上，覆盖在基架顶部边缘的透明盖板边缘的非凸台部分具有凸起，在基架的顶部边缘上设置有与凸起配合的凹部，至少凸起表面和凹部内侧之间设置有粘接层。凸起为多个独立的点状或环绕凸台的环形，增加粘接层的面积，提高密封效果。

实施例5

在实施例1或2的结构基础上，所述透明盖板的边缘和基架的顶部边缘设置有相互配合的不平整结构。所述的不平整结构为粗化处理形成不规则的面，所述的不平整结构为切割过程形成，或通过额外的蚀刻或切割工艺在透明盖板边缘与基架顶部边缘结合的位置，或局部区域，用于增加粘接剂涂覆面积，提高密封效果。

实施例6

在实施例1或2的结构基础上，所述透明盖板与基架凹槽底部的芯片之间的填充物为折射率高于空气或惰性气体的液态或固态的物质，优选为透明度高于50%的物质，如硅胶或树脂，更优选地为氟树脂这种高透明的树脂，更优选的为非晶型树脂，如稳定性高的CYTOP类型树脂。

根据本实用新型的设计，可以获得以下有益效果：

1）通过凸台侧壁能够增加透明盖板与基架之间的密封面积；

2）制作工艺过程中，透明盖板覆盖凹槽的部分为凸台可以提供基架与透明盖板凹槽的对位，并固定基架的作用，防止基架相对透明盖板的滑动；有利于整面透明盖板与整面基架对位安装，后续通过切割分离工艺即可获得单颗封装芯粒，简化工艺，提高了生产效率；

3）制作工艺过程中，粘接层可以限制形成在透明盖板非凸台区域（即相邻透明盖板表面凸台之间的凹槽区域的底部和侧壁），凹槽与基架进行对位时，可以避免粘接层溢流到透明盖板凸台表面，避免造成透明盖板表面用于紫外辐射穿过区域被粘接层覆盖；

4）所述的凹槽侧壁顶部可以设置有台阶部分，透明盖板的凸台边缘搭接在台阶上，粘接层也形成台阶表面与凸台侧壁结合的区域以增加密封效果，同时台阶能够阻挡紫外线的直接照射到粘接层，提高粘接层的有效寿命；

5）可以在透明盖板与覆盖基架顶部边缘的部分设置相互配合的凸起或凹入部或不平整部，并涂覆粘接剂以增加密封效果，所述的凸起或凹入部至少为多个点状、一个或多个环形之一。

尽管对实施例的描述中结合了其多个示例性实施例，但应当理解的是，在本公开内容的原理的精神和范围之内，本领域技术人员完全可以设计出许多其它变化和实施例。 尤其是，可以在该公开、附图和所附权利要求的范围内对组件和/或附件组合设置中的排列进行多种变化和改进。除组件和/或排列的变化和改进之外，其他可选择的应用对于本领域技术人员而言也是显而易见的。