[发明专利]具有反射杯结构的紫外集成光源及其制作方法

说明书

本发明公开了一种具有反射杯结构的紫外集成光源及其制作方法，其包括高导热基板、围坝、微灯杯阵列、芯片和窗口片，高导热基板包括AlN陶瓷板、线路层和第一连接金属层，围坝的上、下表面设有上、下连接金属层；窗口片上设有第二连接金属层；高导热基板利用AlN陶瓷板的高导热及高绝缘特性，能满足芯片高密度排布对散热的需求；高导热基板和围坝均选用膨胀系数相匹配的材料进行组合，有效增加光源整体结构可靠性；采用化学腐蚀工艺腐蚀在微灯杯阵列上形成多个微小的灯杯腔，可以通过反射层对芯片的出光角度进行控制，并解决常规灯珠围坝壁对芯片侧光的吸收问题，提高出光效果；窗口片、围坝和高导热基板之间配合紧密，气密性好。

技术领域

本发明涉及LED技术领域，具体涉及一种具有反射杯结构的紫外集成光源及其制作方法。

背景技术

AlGaN基深紫外光源具有纯物理，无汞等优点，可广泛的应用于液体空气杀菌消毒、生化检测等，近年来受到广泛的关注。目前的深紫外芯片，一般采用 3535陶瓷基灯珠的封装形式，后将灯珠固定在铜基或者铝基线路板上，制作成光源模组。这种光源模组的制作方式，无法实现高光功率密度的输出。另外，基于灯珠的光源模组，芯片的导热通道较长，无法实现快速散热，因此可靠性较长。

目前采用多芯片集成制作集成深紫外光源的技术方案仍然较少。这主要是因为：多芯片集成，对光源基板的散热能力提出更高的要求；多芯片集成，要求封装材料热更加匹配；目前即使对于3535灯珠暂未有低成本实现对光源出光角度的有效控制，集成光源则更加困难。

公开号“CN107768361A”，名称为“一种高密度紫外光源”的发明专利公开了一种高密度紫外光源，其实现单光源多芯片的集成，具体是采用铜、铝、铁或其合金制作光源基板。由于集成光源内部需要复杂的线路，实现芯片的串并联，而铜、铝、铁均为导电材料，因此基板内部必定需要有机绝缘材料，这大大降低的光源基板的导热性能，并存着受紫外照射老化的风险。而且其还采用石英、塑料或玻璃方式制作导光透镜柱，其虽然可以实现对紫外进行有效的出光控制，但制作成本昂贵，无法批量化。另外塑料容易受紫外线照射老化，玻璃至对紫外线有吸收，尤其对深紫外线，其透过率很低。

公开号“CN204905293U”，名称为“一种深紫外COB光源”的实用新型专利公开了一种深紫外COB光源，其采用压环方案实现玻璃窗口的固定，但是这种方案无法保证光源内部的气密性。光源整体结构可靠性较低。采用平板玻璃窗口，并无法对出光方向进行有效控制。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的之一在于，提供一种能方便、快速制备出散热效果好及封装气密性好的具有反射杯结构的紫外集成光源的制作方法。

本发明的目的还在于，提供一种结构巧妙、合理，有效提高散热效果且封装气密性好的具有反射杯结构的紫外集成光源。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种具有反射杯结构的紫外集成光源的制作方法，其特征在于：其包括以下步骤：

(1)制作高导热基板：在AlN陶瓷板制作线路层及第一连接金属层，获得高导热基板；由于AlN陶瓷板兼顾高导热及高绝缘的性能，因此无需额外的绝缘隔层，实现低热阻；

(2)制作围坝：对AlN、Al₂O₃或可伐合金材料进行加工，获得围坝，在围坝的上、下表面相应制作有上、下连接金属层；

(3)安置围坝：将围坝放置在高导热基板的预定位置，并使第一连接金属层与上连接金属层相紧密连接；

(4)制作微灯杯阵列：采用化学腐蚀工艺对玻璃、可伐合金或单晶硅材料进行加工，获得微灯杯阵列，在微灯杯阵列的上表面以及灯杯腔内表面上制作反射层；

(5)固定微灯杯阵列：将微灯杯阵列放置在高导热基板的预定位置，并进行固定连接；