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申请/专利权人：深圳市佑明光电有限公司

摘要：本发明提供了一种高效深紫外LED光源封装结构及其封装方法，所述封装结构包括基板、深紫外LED晶片和玻璃罩，所述深紫外LED晶片安装于所述基板上，所述玻璃罩密封地盖在所述基板上使得所述深紫外LED晶片处于密闭空间内，所述深紫外LED晶片发出的光线通过所述玻璃罩射出，所述玻璃罩包括框体和窗体，所述框体上设有反射涂层，所述窗体上设有透镜面；所述深紫外LED晶片直接发出的光线以及经所述反射涂层反射的光线经透镜面后会以接近平行的方向从所述玻璃罩射出，提高了发光效率，所述深紫外LED中p型接触层的厚度设置为500nm以上，提高了平坦度，继而提高了LED晶片的使用寿命。

主权项：1.一种高效深紫外LED光源封装结构，其特征在于，所述封装结构包括基板、深紫外LED晶片和玻璃罩，所述深紫外LED晶片安装于所述基板上，所述玻璃罩密封地盖在所述基板上使得所述深紫外LED晶片处于密闭空间内，所述深紫外LED晶片发出的光线通过所述玻璃罩射出；所述玻璃罩包括框体和窗体，所述窗体与所述框体密封连接，所述框体的内部具有倾斜壁面，所述倾斜壁面上设有内凹面，所述内凹面上设有DUV反射涂层，所述内凹面为旋转椭球面的一部分，所述深紫外LED晶片的发光中心点位于所述旋转椭球面所在椭球体的其中一个焦点；所述内凹面的公式为： 其中a，b为椭圆参数，c为框体的厚度；所述窗体的下表面为曲面，用于将所述深紫外LED晶片发出的光以及反射涂层的反射光以接近平行光的角度从所述窗体射出；所述深紫外LED晶片包括n型包覆层、活性层、p型包覆层、p型接触层、p侧电极和n侧电极，所述p型包覆层设置在活性层上，由氮化铝比率为50％及以上的p型氮化铝镓基半导体材料或p型氮化铝基半导体材料制成，所述p型接触层与p型包覆层接触设置，由氮化铝比率为20％及以下的p型氮化铝镓系半导体材料或p型氮化镓系半导体材料构成，所述p型包覆层的氮化铝比率与p型接触层的氮化铝比率之差为50％及以上，所述p型接触层的厚度大于500nm；所述窗体的下表面曲面包括位于中部的凸面和位于四周的凹面，所述凸面为凸透镜面的一部分，所述凹面为凹透镜面的一部分，所述倾斜壁面上的内凹面和所述椭球体的另一焦点的连线与所述窗体凹面相交，所述深紫外LED晶片发出的光经所述窗体的凸面后射出，所述反射涂层反射的光经所述窗体的凹面后射出；所述深紫外LED晶片还包括基板、基底层；所述基板包括第一主面以及与所述第一主面相反的第二主面，所述第一主面作为与所述基底层接触的主面，所述第一主面上具有亚微米深度和间距的精细凹凸图案，这样的基板称为图案化蓝宝石基板；所述第二主面是将深紫外光发射到外部的光透出面；所述基底层设置在基板的第一主面上，所述基底层是形成n型包覆层的模板层，所述基底层包括在高温下形成的未掺杂的氮化铝层或是氮化铝镓层；所述n型包覆层设置在基底层上，是n型氮化铝镓基半导体材料层；所述n型包覆层的成分比例设置为能够透射所述活性层发出的深紫外光；所述n型包覆层的带隙大于活性层发出的深紫外光的波长；所述n型包覆层包括第一上表面和第二上表面，所述第一上表面上形成活性层，所述第二上表面上形成n侧电极；所述活性层设置在所述n型包覆层的第一上表面上，所述活性层具有单层或多层量子阱结构，所述活性层由未掺杂的氮化铝镓基半导体材料制成的势垒层和未掺杂的氮化铝镓基半导体材料制成的阱层叠层构成；所述一种高效深紫外LED光源封装结构的封装方法包括下列步骤：S1、玻璃罩的制备：选取平面硼硅酸玻璃片作为窗体，通过丝网印刷技术在窗体上印刷出玻璃浆料环，再通过烧结过程在玻璃盖板上形成玻璃腔体结构，在模具中倒入高温硼硅酸玻璃液，将所述窗体铺在所述模具上并等待其冷却，冷却后，所述窗体上具有对应凸透镜面和凹透镜面，所述硼硅酸玻璃液为玻璃粉、陶瓷粉和粘结剂的混合物，组分设定如下：玻璃粉选择玻璃化转变温度低于600℃的低熔点玻璃材料且其掺量为浆料总重量的65％～75％，陶瓷粉选择氧化铝材料且其掺量为浆料总重量的15％～25％，且玻璃粉和陶瓷粉粒径为2～8μm，粘结剂选择为乙基纤维素和松油醇的混合物，且其掺量分别为浆料总重量的3％～4％和8％～14％，再选取一份相同大小的硼硅酸玻璃片，在所述硼硅酸玻璃片中切除若干梯台作为框体，在切除梯台形成的倾斜壁上打磨出椭圆曲面，并在椭圆曲面上添加反射涂层材料，所述反射涂层成型后将所述窗体与所述框体密封接合形成玻璃罩；S2、再在玻璃罩的框架下底面上形成金属层，以用于与基板间的焊接；S3、将多颗深紫外LED芯片贴装于基板上，并在基板上的芯片四周形成金属层，再在金属层上涂覆Au-Sn蜡材料作为焊料层；S4、将玻璃罩金属层与基板上的焊料层对准加压，使得深紫外LED芯片位于玻璃腔体内，并通过整体加热或局部加热技术实现焊料层熔化，从而形成深紫外LED密封结构；S5、将通过步骤S4形成有密封结构的深紫外LED封装晶圆片进行切割分片，获得高效深紫外LED光源封装产品；所述椭圆参数a的取值范围为[2.5，3.8]mm，所述椭圆参数b的取值范围为[8.4，10.6]mm。

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