[實(shí)用新型]一種集成平面光窗和球狀透鏡的氣密封裝結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202121440513.6
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN215061395U
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 溫演聲;徐雅瓊
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東格斯泰氣密元件有限公司
• 主分類號(hào): F21K9/69
• 分類號(hào): F21K9/69;F21V31/00;F21V5/04;F21Y115/10
• 代理公司: 重慶百潤洪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50219
• 代理人: 姚瓊斯

本實(shí)用新型屬于光電子封裝領(lǐng)域，公開一種集成平面光窗和球狀透鏡的氣密封裝結(jié)構(gòu)及制作方法，其結(jié)構(gòu)包括基板、發(fā)光芯片、平面光窗、透鏡和壓塊；所述基板開設(shè)有凹槽，發(fā)光芯片設(shè)置在凹槽內(nèi)；所述平面光窗包括藍(lán)寶石片和框架，平面光窗設(shè)置在凹槽正上方，藍(lán)寶石片外側(cè)與框架內(nèi)側(cè)固定連接，框架底面與基板連接；所述透鏡設(shè)置在平面光窗的上表面，透鏡底部外延部分設(shè)有透鏡固定沿邊；所述壓塊與框架固定連接，并將透鏡固定沿邊固定在平面光窗上。通過本實(shí)用新型的平面光窗和球狀透鏡的氣密封裝結(jié)構(gòu)，替代了傳統(tǒng)藍(lán)寶石透鏡結(jié)構(gòu)，降低了光學(xué)透鏡制造成本，同時(shí)相對于傳統(tǒng)透鏡結(jié)構(gòu)氣密性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于光電子封裝領(lǐng)域，具體來說，涉及一種集成平面光窗和球狀透鏡的氣密封裝結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著紫外LED芯片技術(shù)的成熟，紫外LED的應(yīng)用越來越廣泛，在殺菌消毒、空氣凈化、污水處理、植物生產(chǎn)、醫(yī)療等領(lǐng)域都在廣泛的應(yīng)用。但是，應(yīng)用中為了獲得更高能量的紫外線，需要使用球透鏡將光線聚焦。目前能在UV波段(190～380nm)達(dá)到90％以上透過率的材料有石英玻璃和藍(lán)寶石。但是石英玻璃由于線性熱膨脹系數(shù)((5.3～5.8)×10^(－7)/K)小，而一般常用的焊料和金屬的線性熱膨脹系數(shù)在3-10×10^(－6)/K，相差一個(gè)數(shù)量級(jí)，石英玻璃與其他材料粘結(jié)后在高低溫作用下，不同材料形變不同導(dǎo)致石英玻璃開裂，無法實(shí)現(xiàn)無機(jī)氣密封裝；而使用硅膠封裝，紫外線對有機(jī)材料具有老化損壞的特性，導(dǎo)致透鏡脫落，濕氣和有害氣體進(jìn)入燈珠會(huì)導(dǎo)致芯片受損，壽命短可靠性差，無法普遍應(yīng)用。而藍(lán)寶石線性膨脹系數(shù)5.8×10^(－6)/K，可實(shí)現(xiàn)無機(jī)氣密封裝，但藍(lán)寶石透鏡制造成本太高，也無法在民用產(chǎn)品上普遍應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)玻璃和藍(lán)寶石氣密性差的問題，本實(shí)用新型提供了一種集成平面光窗和球狀透鏡的氣密封裝結(jié)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種集成平面光窗和球狀透鏡的氣密封裝結(jié)構(gòu)，包括基板、發(fā)光芯片、平面光窗、透鏡和壓塊；

所述基板開設(shè)有凹槽，發(fā)光芯片設(shè)置在凹槽內(nèi)；

所述平面光窗包括藍(lán)寶石片和框架，平面光窗設(shè)置在凹槽正上方，藍(lán)寶石片外側(cè)與框架內(nèi)側(cè)固定連接，框架底面與基板連接；

所述透鏡設(shè)置在平面光窗的上表面，透鏡底部外延部分設(shè)有透鏡固定沿邊；

所述壓塊與框架固定連接，并將透鏡固定沿邊固定在平面光窗上。

進(jìn)一步地，所述藍(lán)寶石片上表面與金屬框架上表面齊平。

進(jìn)一步地，所述壓塊和框架的間隙夾持固定透鏡固定沿邊。

進(jìn)一步地，所述基板為3D陶瓷基板。

進(jìn)一步地，3D陶瓷基板采用氧化鋁或氮化鋁陶瓷材料。

一種集成平面光窗和球狀透鏡的氣密封裝制作方法，包括步驟：

基板開設(shè)凹槽，并將發(fā)光芯片固定在基板凹槽內(nèi)；

將平面光窗固接在基板上，并密封凹槽上方空間；

透鏡固接在平面光窗上。

進(jìn)一步地，還包括步驟：將平面光窗固接在基板上后，對平面光窗和基板密封的凹槽空間進(jìn)行氣密性檢測。

進(jìn)一步地，發(fā)光芯片通過固晶或共晶的方式固定在基板凹槽內(nèi)。

進(jìn)一步地，平面光窗固接在基板上的步驟包括：

S1、先通過夾具固定平面光窗的框架；

S2、再將藍(lán)寶石片裝進(jìn)框架，保證藍(lán)寶石片上表面與框架上表面齊平；

S3、最后在藍(lán)寶石片和框架間放置低溫焊環(huán)，還原氣氛熔封。