[发明专利]紫外半导体封装结构、封装器件及制备方法

说明书

本发明提供了一种紫外半导体封装结构、封装器件及制备方法，紫外半导体封装结构包括：基板，包括相对设置的第一表面和第二表面，第一表面形成功能区；反光机构，围设于功能区；透光机构，设于反光机构远离第一表面一侧，以罩设于功能区远离第一表面的顶部；其中，透光机构的主体沿第一对称轴对称设置，紫外光线从透光机构的底面出射进入透光机构的第一曲面围设区域，通过第一曲面全反射后汇聚于透光机构的第三曲面围设区域，并通过透光机构顶部的第二曲面反射后发散，最后通过第三曲面扩光出射，使得紫外光线能够实现360°出光。通过以上方式，本发明提供一种高出光效率、高可靠性、广出光角度的紫外半导体封装结构。

技术领域

本发明涉及紫外发光半导体技术领域，特别是涉及一种紫外半导体封装结构、封装器件及制备方法。

背景技术

UV是紫外线波段光，其峰值波长WP小于380nm，UV可以初步分为UVA、UVB、UVC都广泛应用于工业，医疗等领域，如UVA可用于材料固化，UVB可用于紫外光疗，UVC可用于微生物消杀等。

目前市面上，能够稳定产生UV光线的技术主要为两种，一种是汞灯，一种是UVCLED。人类研发使用汞灯发射UV光已经有一个多世纪的历史，其技术相对成熟，成本也较为低廉，目前，在材料固化领域，仍然广泛使用高压汞灯；在水杀菌处理，医疗灭菌领域汞灯仍然广泛使用低压汞灯。而汞是一种剧毒金属，其对动物和自然环境的影响严重而长久。我国也自2020年起逐步禁止生产及进出口含汞产品。

由于汞技术必然被禁用，而UV LED是其替代技术，于是又大批学者投入到UV LED的研发制造领域。对比与汞灯，使用LED发出紫外光清洁无污染，并且具有体积小、易集成、寿命长和无需高压脉冲启动等优势。然而UVC LED技术发展时间较短，目前在性能和效率上仍然无法完全替代汞灯。

UV LED尤其是UVC LED电光转换效率低，大量的能量以热的形式消耗，因而在UVLED芯片制造和封装领域，需要提高出光效率，才能拉近与汞灯的成本差距，另外，汞灯是360°发光，一根灯管便可以360°发射UV光，而UV LED封装后其发光角度是60-120°，如果需要达到360°，则需要在另外的角度单独设置UV LED灯珠，其成本高昂，目前难以被市场接受。

鉴于此，亟需提供一种新的紫外半导体封装结构、封装器件及制备方法以解决目前存在的缺陷。

发明内容

基于此，本发明提供一种紫外半导体封装结构、封装器件及制备方法，以提供一种高出光效率、高可靠性、广出光角度的紫外半导体器件。

本发明提供了一种紫外半导体封装结构，包括：

基板，包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面形成功能区；

反光机构，围设于所述功能区；

透光机构，设于所述反光机构远离所述第一表面一侧，以罩设于所述功能区远离所述第一表面的顶部；

其中，所述透光机构为轴对称结构且沿第一对称轴对称分布，所述透光机构包括与所述功能区相对的底面、自所述底面周缘向背离所述功能区延伸的第一曲面、与所述底面相对设置的第二曲面以及连接所述第一曲面远离所述底面的顶端周缘和所述第二曲面周缘的第三曲面，所述第一曲面的顶端周缘沿所述第一对称轴方向的投影落于所述底面；

所述第一曲面、所述第二曲面以及所述第三曲面均沿所述第一对称轴对称设置；所述第一曲面由若干第一圆弧围设而成，所述第三曲面由若干第二圆弧围设而成，所述第一圆弧和所述第二圆弧均朝向背离所述第一对称轴方向凸出，所述第二曲面朝向所述底面凸出，所述底面与所述第一表面平行设置。

优选的，若干所述第二圆弧共圆心，若干所述第二圆弧的圆心位于所述第一对称轴上且围设形成的所述第三曲面为球面；

和/或，所述第二曲面为球面，所述第二曲面的球心位于所述第一对称轴上。