UV-LED器件及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种UV

【技术实现步骤摘要】
UV
‑
LED器件及其制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体发光
，尤其涉及一种UV
‑
LED器件及其制造方法。

技术介绍

[0002]随着半导体发光技术的进步，LED的波长已从可见光延伸到紫外光，波长400nm左右的UV
‑
A和360nm左右的UV
‑
B可广泛应用于固化和印刷等领域，波长270nm左右的UV
‑
C可广泛应用于消毒和杀菌等领域。
[0003]一种常见的LED光源结构如图1所示，其包括杯形支架11、设置在杯形支架11上的半导体发光芯片12、包裹在半导体发光芯片12出光侧的封装层13、芯片正极14a和芯片负极14b、正极焊盘15a和负极焊盘15b、金属连线16a和16b，以及与外界导电连接用的正极焊垫17a和负极焊垫17b。
[0004]由图1所示结构可知，杯形支架11是预先定制的，通常采用有机材料，如PPA、EMC等，它们具有很好的绝缘性能和成形能力，但不具备很好的抗紫外线辐射，如抗UV
‑
C的能力，在强紫外线作用下，会出现黄化开裂等现象，导致UV
‑
LED的快速老化与性能衰减。包裹在半导体发光芯片12出光侧的封装层13通常采用硅胶或环氧树脂，其抗紫外线辐射的能力更差。很显然，常见的如图1所示的LED封装结构不能满足UV
‑
LED的使用要求。
[0005]另一种常见的适用于UV
‑
LED的LED光源结构如图2所示，其包括无机基板21、设置在无机基板21上的半导体发光芯片22、设置在半导体发光芯片22上方的玻璃盖板23、支撑玻璃盖板23的金属围坝24、芯片正极25a和芯片负极25b、正极焊盘26a和负极焊盘26b、外接正极焊盘27a和外接负极焊盘27b。
[0006]玻璃盖板23通常采用粘接的方式固定在金属围坝24的上方，起到透光与保护半导体发光芯片22的目的。粘接玻璃盖板23通常采用硅胶或环氧树脂为基材的有机粘接剂，硅胶或环氧树脂在UV
‑
C的长期辐照下会快速老化，导致玻璃盖板23脱落而使UV
‑
LED失效。另外，在金属围坝24上固定玻璃盖板23精度要求高，费时费工，成本高。
[0007]另外，通常采用在无机基板21上电镀形成金属围坝24，或把预先制造好的金属围坝24键合到无机基板21上。在无机基板21上电镀金属形成金属围坝24费时费工，成本很高，电镀过程还会产生大量有毒有害废水。在无机基板21上键合预先制造好的金属围坝24可以大幅提升效率，但是由于无机基板21与金属围坝24的热膨胀系数差异很大，冷却后会产生很大的因热膨胀系数不同而产生的形变。
[0008]由于上述半导体发光光源结构存在本质的缺陷和不足，无法解决适用于低成本制造UV
‑
LED所面临的问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术要解决的技术问题在于，针对上述现有技术的缺陷，提供一种抗紫外线辐射能力高的UV
‑
LED器件及其制造方法。
[0010]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种UV
‑
LED器件，包括具有相
对的第一表面和第二表面的无机基板、至少一无机围堰、至少一半导体发光芯片、至少一玻璃盖板、至少一第一无机焊接层以及至少一第二无机焊接层；
[0011]所述无机围堰通过所述第一无机焊接层连接在所述无机基板的第一表面上，并且所述无机围堰在所述无机基板的第一表面上界定出位于所述无机围堰内的芯片放置区；所述半导体发光芯片设置在所述芯片放置区内；
[0012]所述玻璃盖板通过所述第二无机焊接层连接在所述无机围堰上方，将所述芯片放置区封闭。
[0013]优选地，所述无机基板采用陶瓷、玻璃、微晶玻璃、蓝宝石中至少一种制成；所述无机围堰采用陶瓷、玻璃、微晶玻璃、蓝宝石中至少一种制成。
[0014]优选地，所述无机围堰的内侧面设有至少一金属反射层。
[0015]优选地，所述芯片放置区覆盖有至少一基板反射层。
[0016]优选地，所述无机围堰的内侧面与所述无机基板的第一表面垂直；或者，所述无机围堰的内侧面相对所述无机基板的第一表面倾斜，使所述无机围堰的内侧面与所述无机基板的第一表面之间形成一斜角。
[0017]优选地，所述UV
‑
LED器件还包括至少一导电电路；所述导电电路包括设置在所述无机基板的第一表面上的至少一第一焊垫和至少一第二焊垫；
[0018]所述半导体发光芯片设有相绝缘的第一焊盘和第二焊盘；所述第一焊盘与所述第一焊垫导电连接，所述第二焊盘与所述第二焊垫导电连接。
[0019]优选地，所述导电电路还包括至少一第一外接焊垫和至少一第二外接焊垫；
[0020]所述第一外接焊垫与所述第一焊垫导电连接，所述第二外接焊垫与所述第二焊垫导电连接。
[0021]优选地，所述导电电路还包括贯穿所述无机基板的至少一第一互连金属和至少一第二互连金属；
[0022]所述第一外接焊垫设置在所述无机基板的第二表面，通过所述第一互连金属与所述第一焊垫导电连接；
[0023]所述第二外接焊垫设置在所述无机基板的第二表面，通过所述第二互连金属与所述第二焊垫导电连接。
[0024]优选地，所述芯片放置区填充有惰性气体或者处于真空状态。
[0025]优选地，所述无机基板的第二表面设有至少一导热焊垫。
[0026]优选地，所述UV
‑
LED器件还包括至少一抗静电保护元件；所述抗静电保护元件设置在所述芯片放置区内并与所述半导体发光芯片并联。
[0027]本专利技术还提供一种UV
‑
LED器件的制造方法，包括以下步骤：
[0028]S1、分别制备无机基板、半导体发光芯片、无机围堰和玻璃盖板；
[0029]S2、将所述半导体发光芯片设置在所述无机基板的第一表面上；
[0030]S3、将所述无机围堰置于所述无机基板的第一表面上；所述无机围堰在所述无机基板的第一表面上界定出位于所述无机围堰内的芯片放置区，所述半导体发光芯片位于所述芯片放置区内；
[0031]S4、将所述玻璃盖板置于所述无机围堰上并覆盖在所述芯片放置区的上方；
[0032]S5、在加热或在加热加压的条件下，将依次叠加的所述玻璃盖板、无机围堰和无机
基板焊接或键合成为一体，并在所述无机围堰与无机基板相接触的界面处形成第一无机焊接层，在所述玻璃盖板与无机围堰相接触的界面处形成第二无机焊接层。
[0033]优选地，步骤S2中，将所述半导体发光芯片上的第一焊盘和第二焊盘分别与所述无机基板的第一表面上的第一焊垫和第二焊垫导电连接。
[0034]优选地，步骤S1还包括：在所述无机基板的第一表面上设置基板金属层，在所述无机围堰相对的两个表面分别设置围堰金属层，在玻璃盖板的一面上设置盖板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种UV
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LED器件，其特征在于，包括具有相对的第一表面和第二表面的无机基板、至少一无机围堰、至少一半导体发光芯片、至少一玻璃盖板、至少一第一无机焊接层以及至少一第二无机焊接层；所述无机围堰通过所述第一无机焊接层连接在所述无机基板的第一表面上，并且所述无机围堰在所述无机基板的第一表面上界定出位于所述无机围堰内的芯片放置区；所述半导体发光芯片设置在所述芯片放置区内；所述玻璃盖板通过所述第二无机焊接层连接在所述无机围堰上方，将所述芯片放置区封闭。2.根据权利要求1所述的UV
‑
LED器件，其特征在于，所述无机基板采用陶瓷、玻璃、微晶玻璃、蓝宝石中至少一种制成；所述无机围堰采用陶瓷、玻璃、微晶玻璃、蓝宝石中至少一种制成。3.根据权利要求1所述的UV
‑
LED器件，其特征在于，所述无机围堰的内侧面设有至少一金属反射层。4.根据权利要求1所述的UV
‑
LED器件，其特征在于，所述芯片放置区覆盖有至少一基板反射层。5.根据权利要求1所述的UV
‑
LED器件，其特征在于，所述无机围堰的内侧面与所述无机基板的第一表面垂直；或者，所述无机围堰的内侧面相对所述无机基板的第一表面倾斜，使所述无机围堰的内侧面与所述无机基板的第一表面之间形成一斜角。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的UV
‑
LED器件，其特征在于，所述UV
‑
LED器件还包括至少一导电电路；所述导电电路包括设置在所述无机基板的第一表面上的至少一第一焊垫和至少一第二焊垫；所述半导体发光芯片设有相绝缘的第一焊盘和第二焊盘；所述第一焊盘与所述第一焊垫导电连接，所述第二焊盘与所述第二焊垫导电连接。7.根据权利要求6所述的UV
‑
LED器件，其特征在于，所述导电电路还包括至少一第一外接焊垫和至少一第二外接焊垫；所述第一外接焊垫与所述第一焊垫导电连接，所述第二外接焊垫与所述第二焊垫导电连接。8.根据权利要求7所述的UV
‑
LED器件，其特征在于，所述导电电路还包括贯穿所述无机基板的至少一第一互连金属和至少一第二互连金属；所述第一外接焊垫设置在所述无机基板的第二表面，通过所述第一互连金属与所述第一焊垫导电连接；所述第二外接焊垫设置在所述无机基板的第二表面，通过所述第二互连金属与所述第二焊垫导电连接。9.根据权利要求1
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5任一项所述的UV
‑
LED器件，其特征在于，所述芯片放置区填充有惰性气体或者处于真空状态。10.根据权利要求1
‑
5任一项所述的UV
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LED器件，其特征在于，所述无机基板的第二表面设有至少一导热焊垫；和/或，所述UV
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LED器件还包括至少一抗静电保护元件；所述抗静电保护元件设置在所述芯片放置区内并与所述半导体发光芯片并联。
11.一种UV
‑
LED器件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、分别制备无机基板、半导体发光芯片、无机围堰和玻璃盖板；S2、将所述半导体发光芯片设置在所述无机基板的第一表面上；S3、将所述无机围堰置于所述无机基板的第一表面上；所述无机围堰在所述无机基板的第一表面上界定出位于所述无机围堰内的芯片放置区，所述半导体发光芯片位于所述芯片放置区内；S4、将所述玻璃盖板置于所述无机围堰上并覆盖在所述芯片放置区的上方；S5、在加热或在加热加压的条件下，将依次叠加的所述玻璃盖板、无机围堰和无机基板焊接或键合成为一体，并在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，蒋剑涛，钟伟荣，
申请(专利权)人：深圳大道半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：