[發(fā)明專利]一種真空氣密封裝的SMD-UV-LED

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810769359.3
• 申請(qǐng)日: 2018-07-13
• 公開（公告）號(hào): CN108598246A
• 公開（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

本發(fā)明公開了一種真空氣密封裝的SMD?UV?LED，包括基板，所述基板的頂部邊緣四周相互對(duì)稱安裝有四組金屬框架，且金屬框架的底部和基板的邊緣頂部之間設(shè)有第一密封層，所述金屬框架的頂端均與玻璃光窗的四周底部邊緣處連接，且金屬框架的頂部和玻璃光窗的四周邊緣底部之間設(shè)有第二密封層，所述第一密封層和第二密封層均采用密封封裝，所述基板、金屬框架和玻璃光窗形成相對(duì)密封的空腔，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)；低成本，小型化，表面貼裝化的標(biāo)準(zhǔn)元件；解決了針對(duì)非氣密性封裝的紫外LED在工作數(shù)百小時(shí)后由于密封等級(jí)達(dá)不到要求而出現(xiàn)的光輸出性能迅速劣化的問(wèn)題；自帶TEC的半導(dǎo)體制冷結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，以滿足大功率芯片極高的散熱要求，適合推廣和普及。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光電子封裝技術(shù)領(lǐng)域，屬于特殊應(yīng)用的紫外發(fā)光二極管(UV～LED)高光效、高可靠、高導(dǎo)熱的表面貼裝(SMD)氣密性封裝領(lǐng)域，具體涉及一種真空氣密封裝的SMD-UV-LED。

背景技術(shù)

紫外發(fā)光二極管從波長(zhǎng)上劃分為UVC深紫外(190nm～280納米)近紫外UVB(280～380nm)和紫外UVA(380～420nm),分別有各自不同的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，例如UVA,UVB在防偽，光固化，UVC在消毒領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

傳統(tǒng)的紫外線發(fā)生器通常是熒光燈管，通過(guò)在密封的玻璃管內(nèi)涂覆的物質(zhì)，在陰極射線的作用下產(chǎn)生紫外光，具有工藝簡(jiǎn)單，成本低的優(yōu)勢(shì)。但內(nèi)填充物質(zhì)通常含有汞(Hg)等重金屬物質(zhì)，已明確要在幾年后禁止使用。且熒光效率較低，很難小型化，所以，近年來(lái)，一種全新的紫外發(fā)光二極管芯片被研發(fā)出來(lái)并被封裝成小型貼化元件，逐漸在市場(chǎng)上出現(xiàn)。為此，我們提出一種真空氣密封裝的SMD-UV-LED來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種真空氣密封裝的SMD-UV-LED，針對(duì)需要?dú)饷苄苑庋b的紫外LED小型化貼片封裝提出的一種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案，特別是紫外UV-LED，由于其對(duì)透光元件的特殊要求，芯片對(duì)環(huán)境的特殊要求，以及芯片發(fā)光/發(fā)熱比低的特點(diǎn)，提出來(lái)一種自帶TEC(熱能轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu))的氮化鋁散熱基板座，可以滿足紫外透過(guò)的石英玻璃氣密性光窗，將芯片和TEC冷端共晶，完成綁線(WIRE BOND)后把石英玻璃光窗通過(guò)激光，平行封焊或熔封的工藝完成UV～LED的可靠性氣密封裝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種真空氣密封裝的SMD-UV-LED，包括基板，所述基板的頂部邊緣四周相互對(duì)稱安裝有四組金屬框架，且金屬框架的底部和基板的邊緣頂部之間設(shè)有第一密封層，所述金屬框架的頂端均與玻璃光窗的四周底部邊緣處連接，且金屬框架的頂部和玻璃光窗的四周邊緣底部之間設(shè)有第二密封層，所述第一密封層和第二密封層均采用密封封裝，所述基板、金屬框架和玻璃光窗形成相對(duì)密封的空腔，所述玻璃光窗內(nèi)部底端固定安裝有半導(dǎo)體致冷器，所述半導(dǎo)體致冷器的頂部設(shè)有金錫焊料片，且金錫焊料片上安裝有芯片，所述基板的頂部相互對(duì)稱安裝有兩組第二電極，所述基板的底部部相互對(duì)稱安裝有兩組第一電極，所述基板上設(shè)有用于連接第一電極和第二電極以實(shí)現(xiàn)上下點(diǎn)導(dǎo)通的電導(dǎo)通孔，且電導(dǎo)通孔設(shè)置于基板的內(nèi)部或是邊緣處，一組所述第二電極頂部一端通過(guò)綁定金線電性連接于芯片電極的一端，另一組所述第二電極頂部一端通過(guò)綁定金線電性連接于半導(dǎo)體致冷器電極的一端。

優(yōu)選的，所述基板為氮化鋁基板，規(guī)格是SMD，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。

優(yōu)選的，所述半導(dǎo)體致冷器還包括TEC冷端部和TEC熱端部，所述TEC冷端部位于半導(dǎo)體致冷器的頂端，所述TEC熱端部位于半導(dǎo)體致冷器的底端。

優(yōu)選的，所述芯片可以為紫外UVA-LED，UVB-LED，UVC-LED，F(xiàn)P，DFB，VCSEL等芯片，且芯片采用小型化SMD封裝。

本發(fā)明還提供一種真空氣密封裝的SMD-UV-LED的制備方法，包括如下步驟：