本发明公开了一种紫外光源封装，涉及半导体封装技术领域，包括基板、深紫外发光单元、探测单元、内围坝、外围坝和保护盖，深紫外发光单元和探测单元固连于基板上，外围坝两端与基板和保护盖固连，外围坝、保护盖和基板围成封闭的保护腔，深紫外发光单元、探测单元和内围坝设于保护腔内，内围坝的一端与基板固连，内围坝的另一端与保护盖靠近基板的端面之间留有间隙，探测单元和深紫外发光单元设于内围坝的两侧，探测单元能够接收深紫外发光单元发出的紫外线光子并将光信号转换为电信号，间隙用于供探测单元接收深紫外发光单元发出的紫外线光子，深紫外发光单元的紫外线光子能够穿过保护盖。结构简单，体积小，便于应用，运行稳定。
1.一种紫外光源封装，其特征在于：包括基板、深紫外发光单元、探测单元、内围坝、外围坝和保护盖，所述内围坝和所述外围坝均呈环形，所述深紫外发光单元和所述探测单元均固定连接于所述基板上，所述外围坝的一端与所述基板靠近所述深紫外发光单元的端面固定连接，所述保护盖与所述外围坝的另一端固定连接，所述外围坝、所述保护盖和所述基板围成封闭的保护腔，所述深紫外发光单元、所述探测单元和所述内围坝均设置于所述保护腔内，所述内围坝的一端与所述基板靠近所述深紫外发光单元的端面固定连接，所述内围坝的另一端与所述保护盖靠近所述基板的端面之间留有间隙，所述探测单元和所述深紫外发光单元设置于所述内围坝的内、外两侧，所述深紫外发光单元能够发出紫外线光子，所述探测单元能够接收所述深紫外发光单元发出的紫外线光子并将所述深紫外发光单元的光信号转换为电信号，以对所述深紫外发光单元的光线能量的变化量进行实时监测；所述间隙用于供所述探测单元接收所述深紫外发光单元发出的紫外线光子，通过改变所述间隙能够改变透过的紫外线光子量；所述深紫外发光单元的紫外线光子能够穿过所述保护盖。
2.根据权利要求1所述的紫外光源封装，其特征在于：所述深紫外发光单元为多个，所述探测单元设置于所述内围坝的内腔内，各所述深紫外发光单元设置于所述内围坝和所述外围坝之间，多个所述深紫外发光单元沿所述外围坝的周向分布，且相邻的两个所述深紫外发光单元之间留有间隙。
3.根据权利要求1所述的紫外光源封装，其特征在于：所述外围坝的内壁远离所述基板的一端设有环形槽，所述保护盖嵌设在所述环形槽上。
4.根据权利要求2所述的紫外光源封装，其特征在于：还包括控制模组，所述控制模组与所述基板固定连接，所述控制模组与所述探测单元通讯连接，所述控制模组能够将所述探测单元转换所述深紫外发光单元的光信号得到的电信号进行放大。
5.根据权利要求4所述的紫外光源封装，其特征在于：还包括线路层、焊盘和散热盘，所述线路层、所述焊盘和所述散热盘均固定连接于所述基板上，所述线路层与所述深紫外发光单元、所述探测单元和所述控制模组均连接，所述线路层和所述焊盘连接，所述线路层能够用于信号传输和电能传导。
6.根据权利要求4所述的紫外光源封装，其特征在于：所述深紫外发光单元为深紫外发光二极管芯片，所述探测单元为光电传感器芯片，所述保护盖为透镜，所述控制模组为运算放大器，所述基板为陶瓷基板。
7.根据权利要求5所述的紫外光源封装，其特征在于：还包括多个连接柱，所述线路层包括第一线路层和第二线路层，所述焊盘包括第一焊盘，所述第一线路层为多个，所述第二线路层和所述第一焊盘均为两个，多个所述第一线路层呈环形分布且相邻的两个所述第一线路层之间留有间隙，各所述第一线路层设置于所述深紫外发光单元和所述基板之间，所述第二线路层和所述第一焊盘设置于所述基板远离所述深紫外发光单元的一端，一个所述第一线路层均与两个相邻的所述深紫外发光单元连接，且一个所述深紫外发光单元与两个相邻的所述第一线路层连接，与任一个所述深紫外发光单元连接的两个所述第一线路层分别与两个所述第二线路层通过两个所述连接柱连接，两个所述第二线路层分别与两个所述第一焊盘连接，两个所述第一焊盘分别用于与电源正极和电源负极连接。
8.根据权利要求7所述的紫外光源封装，其特征在于：所述线路层还包括第三线路层、第四线路层、第五线路层、第六线路层、第七线路层、第八线路层，所述焊盘还包括第二焊盘、第三焊盘和第四焊盘，所述第三线路层、所述第五线路层、所述第六线路层和所述第八线路层均设置于所述基板靠近所述深紫外发光单元的一端，所述第四线路层、所述第七线路层、所述第二焊盘、所述第三焊盘和所述第四焊盘均设置于所述基板远离所述深紫外发光单元的一端，所述第五线路层和所述第六线路层之间留有间隙，所述第五线路层和所述第六线路层分别与所述探测单元的负极端口和正极端口连接，所述第五线路层通过一个所述连接柱与所述第四线路层连接，所述第四线路层通过一个所述连接柱与所述第八线路层连接，所述第八线路层与所述控制模组的采样端连接，所述第六线路层通过一个所述连接柱与所述第七线路层连接，所述第七线路层通过一个所述连接柱与所述第三线路层连接，所述探测单元通过所述第三线路层与所述控制模组的正输入端连接，所述控制模组的GND端通过所述第三线路层和一个所述连接柱与所述第二焊盘连接，所述控制模组的供电端通过所述第三线路层和一个所述连接柱与所述第三焊盘连接，所述控制模组的信号输出端通过所述第三线路层和一个所述连接柱与所述第四焊盘连接。
9.根据权利要求8所述的紫外光源封装，其特征在于：所述线路层还包括第九线路层和第十线路层，所述第九线路层设置于所述基板靠近所述深紫外发光单元的一端，所述第十线路层设置于所述基板远离所述深紫外发光单元的一端，所述控制模组的GND端和所述控制模组的正输入端与所述第九线路层连接，所述第九线路层通过一个所述连接柱与所述第十线路层连接，所述第十线路层通过一个所述连接柱与电阻和所述第三线路层均连接，所述电阻通过所述第三线路层与所述控制模组的信号输出端连接，所述电阻通过所述第三线路层与所述第二焊盘连接。
一种紫外光源封装
技术领域
[0001] 本发明涉及半导体封装技术领域，特别是涉及一种紫外光源封装。
背景技术
[0002] 紫外光在杀菌消毒、光通讯等多个领域中均有应用。深紫外发光二极管芯片(UVC LED)具有可靠性高、寿命长、反应快、功耗低、环保无污染及体型小等优势，被广泛应用于消毒杀菌和信号传输等多个领域。光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件，如紫外传感器是利用光敏元件将紫外光信号转换为电信号的传感器，紫外传感器常用于检测深紫外发光二极管芯片的发光强度，从而对深紫外发光二极管芯片的衰减度进行监测，便于及时对深紫外发光二极管芯片进行更换，以满足应用需求。目前普遍将紫外发光芯片与光电传感器的芯片分别单独安装应用，如深紫外发光二极管芯片为一个器件，紫外传感器为一个器件。在应用中，对设备进行结构设计时需要分别对紫外发光芯片和光电传感器芯片分别设计，增加了设计难度；同时，紫外发光芯片和光电传感器芯片需要分别占用设计空间，占用空间较大，难以满足小型化的需求。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种紫外光源封装，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单，体积小，应用灵活，便于加工，实用性强；有利于降低开发难度，便于应用；能够对设备进行及时地维修、更换，保证了设备的稳定运行。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
[0005] 本发明提供了一种紫外光源封装，包括基板、深紫外发光单元、探测单元、内围坝、外围坝和保护盖，所述内围坝和所述外围坝均呈环形，所述深紫外发光单元和所述探测单元均固定连接于所述基板上，所述外围坝的一端与所述基板靠近所述深紫外发光单元的端面固定连接，所述保护盖与所述外围坝的另一端固定连接，所述外围坝、所述保护盖和所述基板围成封闭的保护腔，所述深紫外发光单元、所述探测单元和所述内围坝均设置于所述保护腔内，所述内围坝的一端与所述基板靠近所述深紫外发光单元的端面固定连接，所述内围坝的另一端与所述保护盖靠近所述基板的端面之间留有间隙，所述探测单元和所述深紫外发光单元设置于所述内围坝的内、外两侧，所述深紫外发光单元能够发出紫外线光子，所述探测单元能够接收所述深紫外发光单元发出的紫外线光子并将所述深紫外发光单元的光信号转换为电信号，所述间隙用于供所述探测单元接收所述深紫外发光单元发出的紫外线光子，所述深紫外发光单元的紫外线光子能够穿过所述保护盖。
[0006] 优选的，所述深紫外发光单元为多个，所述探测单元设置于所述内围坝的内腔内，各所述深紫外发光单元设置于所述内围坝和所述外围坝之间，多个所述深紫外发光单元沿所述外围坝的周向分布。
[0007] 优选的，所述外围坝的内壁远离所述基板的一端设有环形槽，所述保护盖嵌设在所述环形槽上。
[0008] 优选的，本发明提供的紫外光源封装还包括控制模组9，所述控制模组9与所述基板固定连接，所述控制模组9与所述探测单元通讯连接，所述控制模组9能够将所述探测单元转换所述深紫外发光单元的光信号得到的电信号进行放大。
[0009] 优选的，本发明提供的紫外光源封装还包括线路层、焊盘和散热盘，所述线路层、所述焊盘和所述散热盘均固定连接于所述基板上，所述线路层与所述深紫外发光单元、所述探测单元和所述控制模组9均连接，所述线路层和所述焊盘连接，所述线路层能够用于信号传输和电能传导。
[0010] 优选的，所述深紫外发光单元为深紫外发光二极管芯片，所述探测单元为光电传感器芯片，所述保护盖为透镜，所述控制模组9为运算放大器，所述基板为陶瓷基板。
[0011] 优选的，还包括多个连接柱，所述线路层包括第一线路层和第二线路层，所述焊盘包括第一焊盘，所述第一线路层为多个，所述第二线路层和所述第一焊盘均为两个，多个所述第一线路层呈环形分布且相邻的两个所述第一线路层之间留有间隙，各所述第一线路层设置于所述深紫外发光单元和所述基板之间，所述第二线路层和所述第一焊盘设置于所述基板远离所述深紫外发光单元的一端，一个所述第一线路层均与两个相邻的所述深紫外发光单元连接，且一个所述深紫外发光单元与两个相邻的所述第一线路层连接，与任一个所述深紫外发光单元连接的两个所述第一线路层分别与两个所述第二线路层通过两个所述连接柱连接，两个所述第二线路层分别与两个所述第一焊盘连接，两个所述第一焊盘分别用于与电源正极和电源负极连接。
[0012] 优选的，所述线路层还包括第三线路层、第四线路层、第五线路层、第六线路层、第七线路层、第八线路层，所述焊盘还包括第二焊盘、第三焊盘和第四焊盘，所述第三线路层、所述第五线路层、所述第六线路层和所述第八线路层均设置于所述基板靠近所述深紫外发光单元的一端，所述第四线路层、所述第七线路层、所述第二焊盘、所述第三焊盘和所述第四焊盘均设置于所述基板远离所述深紫外发光单元的一端，所述第五线路层和所述第六线路层之间留有间隙，所述第五线路层和所述第六线路层分别与所述探测单元的负极端口和正极端口连接，所述第五线路层通过一个所述连接柱与所述第四线路层连接，所述第四线路层通过一个所述连接柱与所述第八线路层连接，所述第八线路层与所述控制模组的采样端连接，所述第六线路层通过一个所述连接柱与所述第七线路层连接，所述第七线路层通过一个所述连接柱与所述第三线路层连接，所述探测单元通过所述第三线路层与所述控制模组的正输入端连接，所述控制模组的GND端通过所述第三线路层和一个所述连接柱与所述第二焊盘连接，所述控制模组的供电端通过所述第三线路层和一个所述连接柱与所述第三焊盘连接，所述控制模组的信号输出端通过所述第三线路层和一个所述连接柱与所述第四焊盘连接。
[0013] 优选的，所述线路层还包括第九线路层和第十线路层，所述第九线路层设置于所述基板靠近所述深紫外发光单元的一端，所述第十线路层设置于所述基板远离所述深紫外发光单元的一端，所述控制模组的GND端和所述控制模组的正输入端与所述第九线路层连接，所述第九线路层通过一个所述连接柱与所述第十线路层连接，所述第十线路层通过一个所述连接柱与所述电阻和所述第三线路层均连接，所述电阻通过所述第三线路层与所述控制模组的信号输出端连接，所述电阻通过所述第三线路层与所述第二焊盘连接。
[0014] 本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0015] 本发明提供的紫外光源封装，将深紫外发光单元和探测单元集成于同一个基板上，能够作为一个整体直接应用，简化了设备结构的设计过程，降低了开发难度，便于应用；同时在设备结构上的占用体积大大减小，能够满足设备结构小型化的需求；内围坝能够减少深紫外发光单元照射到探测单元的紫外光子的数量，以适应探测单元的灵敏度，避免高强度的紫外线光子照射探测单元而导致探测单元的受光部的光线饱和，进而避免由于探测单元出现光饱和现象而导致探测单元的信号反馈中断，进而导致不能对深紫外发光单元的光线能量的变化量进行实时监测，保证及时对深紫外发光二极管芯片进行更换，进而保证设备的稳定运行；且能够通过改变内围坝与保护盖之间的间隙改变透过的紫外光子量，能够根据探测单元的灵敏度设置合理的间隙，应用灵活，便于加工，实用性强。
附图说明
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。
[0017] 图1为本发明提供的紫外光源封装的结构示意图（正面方向）；
[0018] 图2为本发明提供的紫外光源封装的剖视图；
[0019] 图3为本发明提供的紫外光源封装的结构示意图（背面方向）；
[0020] 图4为本发明提供的紫外光源封装中运算放大器的电路原理图；
[0021] 图5为本发明提供的紫外光源封装中深紫外发光单元的驱动电路；
[0022] 图6为本发明提供的紫外光源封装的线路连接图一；
[0023] 图7为本发明提供的紫外光源封装的线路连接图二；
[0024] 图中：100‑紫外光源封装，1‑基板，2‑深紫外发光单元，3‑探测单元，4‑内围坝，5‑外围坝，6‑保护盖，7‑间隙，8‑环形槽，9‑控制模组9，10‑线路层，11‑焊盘，12‑散热盘，13‑电阻，14‑第一线路层，15‑连接柱，16‑第二线路层，17‑第一焊盘，18‑第三线路层，19‑第四线路层，20‑第五线路层，21‑第六线路层，22‑第七线路层，23‑第八线路层，24‑第九线路层，25‑第十线路层，26‑第二焊盘，27‑第三焊盘，28‑第四焊盘。
具体实施方式
[0025] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026] 本发明的目的是提供一种紫外光源封装，以解决上述现有技术存在的问题，结构简单，体积小，且有利于降低开发难度，便于应用。
[0027] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0028] 如图1‑7所示，本发明提供了一种紫外光源封装100，包括基板1、深紫外发光单元2、探测单元3、内围坝4、外围坝5和保护盖6，内围坝4和外围坝5均呈环形，优选的，外围坝5呈圆环形，深紫外发光单元2和探测单元3均固定连接于基板1上，外围坝5的一端与基板1靠近深紫外发光单元2的端面固定连接，保护盖6与外围坝5的另一端固定连接，优选的，采用粘结剂粘接，外围坝5、保护盖6和基板1围成封闭的保护腔，深紫外发光单元2、探测单元3和内围坝4均设置于保护腔内，内围坝4的一端与基板1靠近深紫外发光单元2的端面固定连接，内围坝4的另一端与保护盖6靠近基板1的端面之间留有间隙7，探测单元3和深紫外发光单元2设置于内围坝4的内、外两侧，深紫外发光单元2能够发出紫外线光子，探测单元3能够接收深紫外发光单元2发出的紫外线光子并将深紫外发光单元2的光信号转换为电信号，间隙7用于供探测单元3接收深紫外发光单元2发出的紫外线光子，深紫外发光单元2的紫外线光子能够穿过保护盖6，用于实现杀菌消毒等功能。将深紫外发光单元2和探测单元3集成于同一个基板1上，能够作为一个整体直接应用，简化了设备结构的设计过程，降低了开发难度，便于应用；同时在设备结构上的占用体积大大减小，能够满足设备结构小型化的需求。
内围坝4能够减少深紫外发光单元2照射到探测单元3的紫外光子的数量，以适应探测单元3的灵敏度，避免高强度的紫外线光子照射探测单元3而导致探测单元3的受光部的光线饱和，进而避免由于探测单元3出现光饱和现象而导致探测单元3的信号反馈中断，进而导致不能对深紫外发光单元2的光线能量的变化量进行实时监测。且能够通过改变内围坝4与保护盖6之间的间隙7改变透过的紫外光子量，即能够根据探测单元3的灵敏度设置合理的间隙7，应用灵活，便于加工，实用性强。
[0029] 深紫外发光单元2为多个，探测单元3设置于内围坝4的内腔内，各深紫外发光单元2设置于内围坝4和外围坝5之间，多个深紫外发光单元2沿外围坝5的周向分布。优选的，内围坝4的高度大于各深紫外发光单元2和探测单元3的高度。设置多个深紫外发光单元2能够提高紫外线光子的能量，从而达到更好的高杀菌消毒的效果。
[0030] 外围坝5的内壁远离基板1的一端设有环形槽8，保护盖6嵌设在环形槽8上，优选的，采用粘结剂粘接在环形槽8上。
[0031] 本发明提供的紫外光源封装100还包括控制模组9，控制模组9与基板1固定连接，控制模组9与探测单元3通讯连接，控制模组9能够将探测单元3转换深紫外发光单元2的光信号得到的电信号进行放大。便于信号的采集。
[0032] 本发明提供的紫外光源封装100还包括线路层10、焊盘11和散热盘12，线路层10、焊盘11和散热盘12均固定连接于基板1上，线路层10与深紫外发光单元2、探测单元3和控制模组9均连接，线路层10和焊盘11连接，线路层10能够用于信号传输和电能传导。散热盘12用于为紫外光源封装100散热。散热盘12优选为设置于基板1的背面。
[0033] 优选的，深紫外发光单元2为深紫外发光二极管芯片，探测单元3为光电传感器芯片，优选为紫外传感器芯片；保护盖6为透镜，控制模组9为运算放大器，基板1为陶瓷基板1。
[0034] 基板1上还设置有多个电阻13，电阻13位于外围坝5外侧，用于形成运算放大器的电路。多个电阻13、控制模组9、深紫外发光单元2及探测单元3与基板1之间设置有对应的线路层10。其中，本发明提供的紫外光源封装100包括深紫外发光单元2控制电路和探测单元3控制电路。
[0035] 本发明提供的紫外光源封装100还包括多个连接柱15，线路层10包括第一线路层14和第二线路层16，焊盘11包括第一焊盘17，第一线路层14为多个，第二线路层16和第一焊盘17均为两个，多个第一线路层14呈环形分布且相邻的两个第一线路层14之间留有间隙，各第一线路层14设置于深紫外发光单元和基板1之间，第二线路层16和第一焊盘17设置于基板1远离深紫外发光单元的一端，一个第一线路层14均与两个相邻的深紫外发光单元2连接，且一个深紫外发光单元2与两个相邻的第一线路层14连接，与任一个深紫外发光单元2连接的两个第一线路层14分别与两个第二线路层16通过两个连接柱15连接，两个第二线路层16分别与两个第一焊盘17连接，两个第一焊盘17分别用于与电源正极和电源负极连接。
此为深紫外发光单元2的控制电路。需要说明的是，其中有两个相邻的第一线路层14上方未连接有深紫外发光单元2，从而保证多个深紫外发光单元2通过第一线路层14进行串联时不会短路。
[0036] 线路层10还包括第三线路层18、第四线路层19、第五线路层20、第六线路层21、第七线路层22、第八线路层23，焊盘11还包括第二焊盘26、第三焊盘27和第四焊盘28，第三线路层18、第五线路层20、第六线路层21和第八线路层23均设置于基板1靠近深紫外发光单元2的一端，第四线路层19、第七线路层22、第二焊盘26、第三焊盘27和第四焊盘28均设置于基板1远离深紫外发光单元2的一端，第五线路层20和第六线路层21之间留有间隙，第五线路层20和第六线路层21分别与探测单元3的负极端口和正极端口连接，第五线路层20通过一个连接柱15与第四线路层19连接，第四线路层19通过一个连接柱15与第八线路层23连接，第八线路层23与控制模组9的采样端连接，第六线路层21通过一个连接柱15与第七线路层
22连接，第七线路层22通过一个连接柱15与第三线路层18连接，探测单元3通过第三线路层
18与控制模组9的正输入端连接，控制模组9的GND端通过第三线路层18和一个连接柱15与第二焊盘26连接，控制模组9的供电端通过第三线路层18和一个连接柱15与第三焊盘27连接，控制模组9的信号输出端通过第三线路层18和一个连接柱15与第四焊盘28连接。此为探测单元3的控制电路。
[0037] 线路层10还包括第九线路层24和第十线路层25，第九线路层24设置于基板1靠近深紫外发光单元2的一端，第十线路层25设置于基板1远离深紫外发光单元2的一端，控制模组9的GND端和控制模组9的正输入端与第九线路层24连接，第九线路层24通过一个连接柱15与第十线路层25连接，第十线路层25通过一个连接柱15与电阻13和第三线路层18连接，电阻13通过第三线路层18与控制模组9的信号输出端连接，电阻13通过第三线路层18与第二焊盘26连接。电阻13即为图4中的 和 ，能够对运算放大器U1电信号放大倍数的调节。
[0038] 其中，还包括散热盘12，散热盘12设置于基板1远离深紫外发光单元2的一端，且第二线路层16、第四线路层19、第七线路层22、第十线路层25第一焊盘17、第二焊盘26、第二焊盘27、第二焊盘28靠近深紫外发光单元2的端面均与散热盘12靠近深紫外发光单元2的端面处于同一水平面上且朝向相同，其中第一焊盘17、第二焊盘26、第二焊盘27和第二焊盘28与散热盘12的厚度相等；第二线路层16、第四线路层19、第七线路层22和第十线路层25的厚度小于散热盘12的厚度。
[0039] 本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
