一种功率型紫外LED器件制造技术

本申请公开了一种功率型紫外LED器件，包括散热基板以及倒装在所述散热基板上的LED芯片，所述散热基板包括底座，所述底座表面固定有至少一层由氮化铝层和金属布线层组成的复合层，所述复合层在垂直于所述底座表面的方向上开设有第一通孔，所述第一通孔内设置有与所述LED芯片并联且异相连接的外部静电保护模组。上述功率型紫外LED器件，不仅出光量更大、散热性能更优越，还能够减小封装及组装过程中静电释放对LED芯片的危害，并能够避免单一结构的静电保护二极管损坏后造成整体失效。

A power type ultraviolet LED device

The invention discloses a power type ultraviolet LED device comprises a radiating substrate and flip the radiating substrate on the LED chip, wherein the substrate comprises a base, wherein the base is fixed on the surface of the composite layer is composed of at least one layer of aluminum nitride layer and a metal wiring layer, the composite layer is provided with a the first hole in the perpendicular to the surface of the base direction, the first through holes are arranged in the external electrostatic protection module is connected with the LED chip parallel and different. The power type UV LED devices, not only light larger heat dissipation, better performance, but also can reduce the electrostatic packaging and assembly process to release the harm of the LED chip, and can prevent electrostatic damage protection diode single structure caused by the whole failure.

【技术实现步骤摘要】
一种功率型紫外LED器件
本专利技术属于LED光源器件
，特别是涉及一种功率型紫外LED器件。
技术介绍
随着技术的发展，紫外LED的性能得到不断的提升，与目前常用的气体紫外光源相比较，紫外LED属于冷光源，具有寿命长、可靠性高、照射亮度均匀、效率高以及不含有毒物质的优点，在生物医疗、表面杀菌清洁、印刷光刻、光固化生产以及通信探测等领域中都具有重要的作用。目前在制备LED外延片的过程中，衬底模板和外延层等材料在生长时，存在表面裂纹、晶体质量差、结构材料设计困难等缺陷，而后期共晶焊和倒装工艺过程中，也存在着大功率LED芯片尺寸大、产热多、SiO2层散热差、刻蚀面积大而导致发光面积小、发光强度低、亮度不高以及存在漏电、电压浪涌、静电释放危害等问题，还存在LED外延片多层结构中深紫外光的全内反射损失，以及电极对光线的吸收而导致光提取效率差，甚至出现LED芯片因紫外光照射而出现性能急剧恶化等现象，明显缩短了LED器件的使用寿命，降低了可靠性。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种功率型紫外LED器件，不仅出光量更大、散热性能更优越，还能够减小封装及组装过程中静电释放对LED芯片的危害，并能够避免单一结构的静电保护二极管损坏后造成整体失效。本专利技术提供的一种功率型紫外LED器件，包括散热基板以及倒装在所述散热基板上的LED芯片，所述散热基板包括底座，所述底座表面固定有至少一层由氮化铝层和金属布线层组成的复合层，所述复合层在垂直于所述底座表面的方向上开设有第一通孔，所述第一通孔内设置有与所述LED芯片并联且异相连接的外部静电保护模组。优选的，在上述功率型紫外LED器件中，所述外部静电保护模组为依次横向沉积在所述第一通孔里面的n型接触层和p型接触层，或者，n型接触层、p型接触层和n型接触层。优选的，在上述功率型紫外LED器件中，所述复合层包括利用导电银浆依次固定在所述底座表面的第一氮化铝层、第一金属布线层、第二氮化铝层和第二金属布线层。优选的，在上述功率型紫外LED器件中，所述第一氮化铝层和所述第二氮化铝层中设置有多个贯穿其中的微型的第二通孔，且所述第二通孔里面设置有用于使不同的金属布线层实现电连接的金属层。优选的，在上述功率型紫外LED器件中，所述LED芯片包括依次设置在蓝宝石材质的衬底底面上的氮化铝缓冲层、成核层、n型AlGaN层、电流扩展层、量子阱有源区、电子阻挡层、p型AlGaN层、p型GaN层、反射层、导电薄膜层以及包围上述各层外周部的钝化层，所述钝化层的底部向上直到所述反射层的底面开设出一个P电极，且所述钝化层的底部向上直到所述n型AlGaN层的底面开设出至少一个N电极。优选的，在上述功率型紫外LED器件中，所述反射层为银层或镍铝合金层。优选的，在上述功率型紫外LED器件中，所述底座为碳化硅底座或陶瓷底座。优选的，在上述功率型紫外LED器件中，所述P电极和所述N电极均为锑铝合金电极。通过上述描述可知，本专利技术提供的上述功率型紫外LED器件，由于包括散热基板以及倒装在所述散热基板上的LED芯片，所述散热基板包括底座，所述底座表面固定有至少一层由氮化铝层和金属布线层组成的复合层，使得散热性能更好，并且所述复合层在垂直于所述底座表面的方向上开设有第一通孔，所述第一通孔内设置有与所述LED芯片并联且异相连接的外部静电保护模组，因此能够减小封装及组装过程中静电释放对LED芯片的危害，并能够避免单一结构的静电保护二极管损坏后造成整体失效。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的第一种功率型紫外LED器件的示意图；图2为外部静电保护模组与LED芯片的连接示意图。具体实施方式本专利技术的核心思想在于提供一种功率型紫外LED器件，不仅散热性能更好、出光量更大，而且能够减小封装及组装过程中静电释放对LED芯片的危害，并能够避免单一结构的静电保护二极管损坏后造成整体失效。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本申请实施例提供的第一种功率型紫外LED器件如图1所示，图1为本申请实施例提供的第一种功率型紫外LED器件的示意图，该器件包括散热基板1以及倒装在所述散热基板1上的LED芯片2，所述散热基板包括底座11，所述底座11表面固定有至少一层由氮化铝层和金属布线层组成的复合层12，所述复合层12在垂直于所述底座11表面的方向上开设有第一通孔13，所述第一通孔13内设置有与所述LED芯片2并联且异相连接的外部静电保护模组14，具体的等效电路请参考图2，图2为外部静电保护模组与LED芯片的连接示意图，图中以NPN型模组进行了示意，但实际上并不仅限于这种方案。需要说明的是，设置上述外部静电保护模组14，能够减小封装及组装等过程中静电释放对芯片的影响，具体地，从整体器件层面出发，这样直接增加了静电放电电流释放的路径，绕过了经过GaN基LED的静电放电电流，从而保护了LED免受正向静电放电和反向静电放电应力的影响。通过上述描述可知，本申请实施例提供的上述第一种功率型紫外LED器件，由于包括散热基板以及倒装在所述散热基板上的LED芯片，所述散热基板包括底座，所述底座表面固定有至少一层由氮化铝层和金属布线层组成的复合层，使得器件散热性能更好；所述复合层在垂直于所述底座表面的方向上开设有第一通孔，所述第一通孔内设置有与所述LED芯片并联且异相连接的外部静电保护模组，因此能够减小封装及组装过程中静电释放对LED芯片的危害，并能够避免单一结构的静电保护二极管损坏后造成整体失效。本申请实施例提供的第二种功率型紫外LED器件，是在上述第一种功率型紫外LED器件的基础上，还包括如下技术特征：所述外部静电保护模组为依次横向沉积在所述第一通孔里面的n型接触层和p型接触层，或者，n型接触层、p型接触层和n型接触层。具体的，通过采用再沉积等工艺在基板散热结构的跑道位置处依次设有n型接触层和p型接触层，或者，n型接触层、p型接触层和n型接触层，以上接触层相互间隔分布，相对应地形成了基板处的静电保护二极管或者NPN型三极管结构，使得LED芯片与该外部的静电保护模组共同形成了一个完整的回路，当然这只是两种优选方案，还可以采用其他类似方案，此处并不构成限制。本申请实施例提供的第三种功率型紫外LED器件，是在上述第一种功率型紫外LED器件的基础上，还包括如下技术特征：继续参考图1，所述复合层12包括利用导电银浆15依次固定在所述底座11表面的第一氮化铝层121、第一金属布线层122、第二氮化铝层123和第二金属布线层124。也就是说，该方案中，在基板结构上间隔地设置由金属布线层和AlN层组成的多层结构，这两层除了重复两次之外，还可以重复三次或更多，此处并不限制，可以根据实际需要来设置相应的层数。本申本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率型紫外LED器件，包括散热基板以及倒装在所述散热基板上的LED芯片，其特征在于，所述散热基板包括底座，所述底座表面固定有至少一层由氮化铝层和金属布线层组成的复合层，所述复合层在垂直于所述底座表面的方向上开设有第一通孔，所述第一通孔内设置有与所述LED芯片并联且异相连接的外部静电保护模组。

【技术特征摘要】
1.一种功率型紫外LED器件，包括散热基板以及倒装在所述散热基板上的LED芯片，其特征在于，所述散热基板包括底座，所述底座表面固定有至少一层由氮化铝层和金属布线层组成的复合层，所述复合层在垂直于所述底座表面的方向上开设有第一通孔，所述第一通孔内设置有与所述LED芯片并联且异相连接的外部静电保护模组。2.根据权利要求1所述的功率型紫外LED器件，其特征在于，所述外部静电保护模组为依次横向沉积在所述第一通孔里面的n型接触层和p型接触层，或者，n型接触层、p型接触层和n型接触层。3.根据权利要求1所述的功率型紫外LED器件，其特征在于，所述复合层包括利用导电银浆依次固定在所述底座表面的第一氮化铝层、第一金属布线层、第二氮化铝层和第二金属布线层。4.根据权利要求3所述的功率型紫外LED器件，其特征在于，所述第一氮化铝层和所述第二氮化铝层中设置有多个贯穿其中的微型的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：何苗，杨思攀，黄波，王志成，王成民，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44