[發明專利]一種紫外LED封裝方法及封裝結構

在審

• 申請號: 201710717658.8
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107527979A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 林丞
• 申請（專利權）人: 廈門華聯電子股份有限公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/62;H01L33/52
• 代理公司: 廈門市精誠新創知識產權代理有限公司35218
• 代理人: 何家富

技術領域

本發明涉及LED封裝領域，尤其是涉及紫外LED的封裝方法及封裝結構。

背景技術

紫外LED尤其是深紫外(200nm-280nm)LED的封裝是LED制造領域中難題之一。紫外光的波長短，能量大，傳統的有機固晶膠、有機灌封膠在紫外光輻射下，其主要的C-H，H-N、Si-H、C-Cl等鍵會吸收紫外光能量，發生斷裂，因而導致短期使用就易發生有機膠的黃變、老化和脆化，LED器件的可靠性和壽命均難以滿足紫外LED的封裝需求。

目前紫外LED尤其是深紫外LED，只能采用無膠封裝，具體結構如附圖圖1所示，其中10為紫外芯片，12為基板，13為陶瓷圍擋，14為石英玻璃，15為金絲，該結構摒棄了有機灌封膠，但是芯片到石英玻璃出光面之間，沒有任何封裝材料，只有空氣作為介質。光線從紫外LED的出光面射出，直接進入空氣，由于芯片折射率(Nchip≈1.8～2.4)大于空氣折射率(Nair＝1)，部分光線在界面發生全反射，造成光損失；然后光線從空氣射入頂端的石英玻璃再射到外部空氣中，會再次發生部分光線全反射而使得光線損耗，因此這種結構的光線取出率較低。另外該結構導致了產品整體厚度較高，裝配步驟較為繁瑣、石英玻璃和陶瓷基板的貼合存在可靠性隱患。

發明內容

本發明旨在提供一種紫外LED封裝方法及其封裝結構，以解決現有紫外LED封裝存在光取出率低以及可靠性差的問題。

具體方案如下：

一種紫外LED封裝結構，包括封裝支架、紫外倒裝芯片和石英玻璃，紫外倒裝芯片固定安裝在封裝支架上，并且紫外倒裝芯片的兩個電極分別與封裝支架上的兩個電極相電連接，所述紫外倒裝芯片的出光面上具有一鈍化層，所述石英玻璃與該鈍化層鍵合，使石英玻璃直接固定到紫外倒裝芯片上。

優選的，所述鈍化層為SiO₂鈍化層。

優選的，所述鈍化層的厚度為1μm-10μm。

優選的，所述封裝支架為陶瓷支架，所述封裝支架的周緣設有圍擋，所述圍擋的高度不小于紫外倒裝芯片的厚度。

本發明還提供了一種紫外LED封裝結構的封裝方法，包括以下步驟，

S1、在紫外倒裝芯片的出光面上形成一鈍化層；

S2、將紫外倒裝芯片固晶在封裝支架上，并且使紫外倒裝芯片的兩個電極分別與封裝支架上的兩個電極相電連接；

S3、利用活化技術使石英玻璃的待鍵合面和鈍化層都活化；

S4、將經過步驟S3處理后石英玻璃的待鍵合面和鈍化層相貼合，在外力作用下使石英玻璃直接與鈍化層鍵合，從而使石英玻璃直接固定到紫外倒裝芯片上。

優選的，步驟S3中的活化技術包括以下步驟，

S31、清洗，對固晶后的封裝支架以及石英玻璃進行清洗，以清除封裝支架以及石英玻璃上的污染物，并使得紫外倒裝芯片的鈍化層和石英玻璃的待鍵合面具有親水性；

S32、活化，將經過步驟S31處理后的封裝支架和石英玻璃放入活化液中，以使石英玻璃的待鍵合面和紫外倒裝芯片的鈍化層活化。

優選的，所述活化液包括NH₃.H₂O、H₂O₂和H₂O。

優選的，所述活化液中NH₃.H₂O、H₂O₂和H₂O的體積比為6:(1-12):(1-50)，其中NH₃.H₂O和H₂O₂的質量百分比濃度分別為28％和30％，活化時的反應溫度為80℃-130℃，反應時間為1min-40min。

優選的，所述步驟S31中的清洗步驟包括以下步驟，

(1)、用等離子清洗或超聲清洗固晶后的封裝支架和待鍵合的石英玻璃,清洗完成后用去離子水沖洗；

(2)、配制體積比為(0.1-10):1的H₂SO₄和H₂O₂混合的清洗液，其中H₂SO₄和H₂O₂的質量百分比濃度分別為98％和30％，將經過步驟(1)處理后的封裝支架和石英玻璃放置到清洗液中，將清洗液加熱到80℃-130℃，在清洗液中清洗1min-30min，然后再用去離子水沖洗。