[發明專利]用于紫外光發射裝置的封裝

在審

• 申請號: 201710130649.9
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN107170872A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 劉賽錦;張莉;道格拉斯·A·柯林斯
• 申請（專利權）人: 紫岳科技有限公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/58;H01L33/60;H01L33/62;H01L33/64
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司11287
• 代理人: 章蕾

技術領域

本申請案涉及用于紫外光發射裝置的封裝。

背景技術

III族氮化物材料(包含(Al、Ga、In)—N及其合金)的帶隙從InN的極窄間隙(0.7eV)擴展到AlN的極寬間隙(6.2eV)，使得III族氮化物材料高度適于遍及從近紅外光擴展到深紫外光的寬光譜范圍的光電應用，例如發光二極管(LED)、激光二極管、光調制器及檢測器。在作用層中使用InGaN可獲得可見光LED及激光，而紫外光(UV)LED及激光則需要較大帶隙的AlGaN。

期望具有介于230nm到350nm范圍內的發射波長的UV LED找到寬范圍的應用，所述應用大部分是基于UV輻射與生物材料之間的相互作用。典型應用包含表面滅菌、空氣消毒、水消毒、醫療裝置及生物化學、用于超高密度光記錄的光源、白光照明、熒光分析、感測及零排放汽車。

發明內容

本申請案的一個實施例涉及一種裝置，所述裝置包括：發光二極管(LED)，其包括半導體結構，所述半導體結構包括安置在n型區與p型區之間的作用層，其中所述作用層發射UV輻射；座架，其中所述LED安置在所述座架上；支撐件，其環繞傳導棒，所述支撐件包括安置在底部表面上的導電接觸墊及安置在所述傳導棒下方的導熱墊，其中所述導熱墊不電連接到所述LED；其中所述座架安置在所述傳導棒上；電路板，其中支撐件安置在所述電路板上；及熱導管，其安置在所述支撐件及所述電路板中的一者中。

本申請案的另一實施例涉及一種裝置，所述裝置包括：發光二極管(LED)，其包括半導體結構，所述半導體結構包括安置在n型區與p型區之間的作用層，其中所述作用層發射UV輻射；座架，其中所述LED安置在所述座架上；支撐件，其環繞傳導棒，所述支撐件包括安置在底部表面上的導電接觸墊及安置在所述傳導棒下方的導熱墊，其中所述導熱墊不電連接到所述LED；其中所述座架安置在所述傳導棒上；電路板，其中支撐件安置在所述電路板上；及反射性側壁，其鄰近于所述支撐件而附接到所述電路板。

附圖說明

圖1A是倒裝芯片UV發射裝置(UVLED)中的多個像素的平面圖。圖1B是UVLED中的一個像素的橫截面圖。

圖2是包含座架及支撐件的封裝式UVLED的橫截面圖。

圖3是安置在座架上的UVLED的橫截面圖。

圖4是包含例如透鏡的光學器件的封裝式UVLED的橫截面圖。

圖5是安置在例如電路板的結構上的封裝式UVLED的橫截面圖。

圖6是具有附接到支撐件的側壁的光學器件的封裝式UVLED的橫截面圖。

圖7是具有形成于座架內的傳導通路的封裝式UVLED的橫截面圖。

圖8是附接到具有接近UVLED而安裝的額外倒裝芯片的座架的UVLED的俯視圖。

圖9是具有安置在支撐件上的額外芯片的封裝式UVLED的橫截面圖。

圖10是具有安置在封裝中的一或多個熱導管的封裝式UVLED的橫截面圖。

圖11及12圖解說明拋物透鏡。

圖13是具有安置在例如電路板的結構上的反射性側壁結構的封裝式UVLED的橫截面圖。

具體實施方式

盡管本文中所描述的裝置是III族氮化物裝置，但由其它材料(例如，其它III-V材料、II-VI材料、Si)形成的裝置也在本發明的實施例的范圍內。本文中所描述的裝置可經配置以發射可見輻射、UV A(峰值波長介于340nm與400nm之間)輻射、UV B(峰值波長介于290nm與340nm之間)輻射或UV C(峰值波長介于210nm與290nm之間)輻射。

在本發明的實施例中，描述UV發射裝置的高效封裝。在一些實施例中，與倒裝芯片UVLED一起使用所述封裝。

商業上可獲得的UVA、UVB及UVC LED可用于各種實施例中。圖1A及1B是可使用的受讓人擁有的UVB及UVC LED的實例。圖1A是UVLED像素陣列12的一部分的俯視圖，且圖1B是單個UVLED像素12的平分橫截面。可使用任何適合UVLED且本發明的實施例不限于圖1A及1B的裝置。

UVLED通常是III族氮化物，且一般為GaN、AlGaN及InGaN。UV發射像素陣列12形成于單個襯底14(例如透明藍寶石襯底)上。其它襯底是可能的。盡管所述實例展示像素12是圓形的，但像素12可具有任何形狀，例如正方形。光發出穿過透明襯底，如圖1B中所展示。像素12可各自為倒裝芯片，其中陽極電極及陰極電極面向座架(下文所描述)。