[發(fā)明專利]一種真空氣密封裝的SMD-UV-LED在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810769359.3 | 申請(qǐng)日： | 2018-07-13 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN108598246A | 公開(kāi)（公告）日： | 2018-09-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 溫演聲;何家兵 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 廣東格斯泰氣密元件有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01L33/48 | 分類號(hào)： | H01L33/48;H01L33/54;H01L33/64 |
| 代理公司： | 東莞市中正知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44231 | 代理人： | 張漢青 |
| 地址： | 519000 廣東省珠海*** | 國(guó)省代碼： | 廣東;44 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說(shuō)明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 金屬框架 密封層 基板 玻璃光窗 空氣密封 半導(dǎo)體制冷結(jié)構(gòu) 大功率芯片 氣密性封裝 標(biāo)準(zhǔn)元件 表面貼裝 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 底部邊緣 頂部邊緣 對(duì)稱安裝 密封封裝 四周邊緣 相對(duì)密封 紫外LED 低成本 光輸出 散熱 空腔 量產(chǎn) 劣化 自帶 密封 | ||
1.一種真空氣密封裝的SMD-UV-LED，包括基板(1)，其特征在于：所述基板(1)的頂部邊緣四周相互對(duì)稱安裝有四組金屬框架(2)，且金屬框架(2)的底部和基板(1)的邊緣頂部之間設(shè)有第一密封層(3)，所述金屬框架(2)的頂端均與玻璃光窗(5)的四周底部邊緣處連接，且金屬框架(2)的頂部和玻璃光窗(5)的四周邊緣底部之間設(shè)有第二密封層(4)，所述第一密封層(3)和第二密封層(4)均采用密封封裝，所述基板(1)、金屬框架(2)和玻璃光窗(5)形成相對(duì)密封的空腔(11)，所述玻璃光窗(5)內(nèi)部底端固定安裝有半導(dǎo)體致冷器(10)，所述半導(dǎo)體致冷器(10)的頂部設(shè)有金錫焊料片(1003)，且金錫焊料片(1003)上安裝有芯片(9)，所述基板(1)的頂部相互對(duì)稱安裝有兩組第二電極(7)，所述基板(1)的底部相互對(duì)稱安裝有兩組第一電極(6)，所述基板(1)上設(shè)有用于連接第一電極(6)和第二電極(7)以實(shí)現(xiàn)上下點(diǎn)導(dǎo)通的電導(dǎo)通孔(101)，且電導(dǎo)通孔(101)設(shè)置于基板(1)的內(nèi)部或是邊緣處，一組所述第二電極(7)頂部一端通過(guò)綁定金線(8)電性連接于芯片(9)電極的一端，另一組所述第二電極(7)頂部一端通過(guò)綁定金線(8)電性連接于半導(dǎo)體致冷器(10)電極的一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空氣密封裝的SMD-UV-LED，其特征在于：所述基板(1)為氮化鋁基板，規(guī)格是SMD6060，采用氮化鋁陶瓷材料制成，且氮化鋁陶瓷的熱導(dǎo)率為170～230W/mK。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空氣密封裝的SMD-UV-LED，其特征在于：所述半導(dǎo)體致冷器(10)還包括TEC冷端部(1001)和TEC熱端部(1002)，所述TEC冷端部(1001)位于半導(dǎo)體致冷器(10)的頂端，所述TEC熱端部(1002)位于半導(dǎo)體致冷器(10)的底端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種真空氣密封裝的SMD-UV-LED，其特征在于：所述芯片(9)可以為紫外UVA-LED，UVB-LED，UVC-LED，F(xiàn)P，DFB，VCSEL等芯片，且芯片(9)采用小型化SMD封裝。
5.一種權(quán)利要求1所述的真空氣密封裝的SMD-UV-LED的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
S1、基板座采用了氮化鋁(ALN+TEC+金屬化)基板座，規(guī)格是SMD6060，清洗烘干備用；
S2、芯片：采用60mW的UV-LED芯片，波長(zhǎng)190～280納米，金線直徑30um備用；
S3、玻璃光窗采用60*60毫米厚度為0.3毫米的石英玻璃方片，底部采用金屬化和熔合金錫合金的軟釬焊料。軟釬焊料區(qū)域是石英方片四周寬度為0.5毫米，厚度為10微米的金錫合金框；
S4、氮化鋁基板激光打孔：按照電路設(shè)計(jì)預(yù)先打孔，即電導(dǎo)通孔；
S5、芯片通過(guò)300度共晶焊和TEC冷端鍵合，通過(guò)金線和基板座的兩個(gè)電極連接。TEC供電極也用金線和基板座上的另外兩個(gè)電極連接，完成芯片固著和綁線工序；
S6、將完成S5環(huán)節(jié)的物料放置在石墨夾具上，芯片朝上，將60*60毫米的石英玻璃光窗，帶軟釬焊料的一面放置在表面金屬化的陶瓷基板座上，通過(guò)石墨夾具定位，放置在氮?dú)?或氬氣)保護(hù)的封焊爐中；
S7、技術(shù)指標(biāo)測(cè)試:本發(fā)明制備的紫外UV-LED進(jìn)行和當(dāng)前采用的有機(jī)膠粘合的產(chǎn)品以及不帶TEC結(jié)構(gòu)的氣密性封裝產(chǎn)品相關(guān)性能和可靠性進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種真空氣密封裝的SMD-UV-LED的制備方法，其特征在于：所述S6中的封焊爐內(nèi)部的溫度設(shè)定區(qū)間分別為100～120℃；200～250℃；280～300℃；150～200℃；30～50℃的其中一組或多組。
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