[發明專利]UV-LED器件及其制造方法

在審

• 申請號: 202110759174.6
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113675316A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 李剛;蔣劍濤;鐘偉榮
• 申請（專利權）人: 深圳大道半導體有限公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/60;H01L25/075
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 林儉良;王少虹

本發明公開了一種UV?LED器件及其制造方法，UV?LED器件包括無機基板、至少一無機圍堰、至少一半導體發光芯片、至少一玻璃蓋板、至少一第一無機焊接層以及至少一第二無機焊接層；無機圍堰通過第一無機焊接層連接在無機基板的第一表面上，并且無機圍堰在無機基板的第一表面上界定出位于無機圍堰內的芯片放置區；半導體發光芯片設置在芯片放置區內；玻璃蓋板通過第二無機焊接層連接在無機圍堰上方，將芯片放置區封閉。本發明的UV?LED器件，以無機圍堰將無機基板上的半導體發光芯片圍設其中，具有很好的抗紫外線輻射能力；無機基板、無機圍堰和玻璃蓋板均通過無機焊接層焊接或鍵合成為一體，連接強度高，密封性能好，實現了全無機封裝。

技術領域

本發明涉及半導體發光技術領域，尤其涉及一種UV-LED器件及其制造方法。

背景技術

隨著半導體發光技術的進步，LED的波長已從可見光延伸到紫外光，波長400nm左右的UV-A和360nm左右的UV-B可廣泛應用于固化和印刷等領域，波長270nm左右的UV-C可廣泛應用于消毒和殺菌等領域。

一種常見的LED光源結構如圖1所示，其包括杯形支架11、設置在杯形支架11上的半導體發光芯片12、包裹在半導體發光芯片12出光側的封裝層13、芯片正極14a和芯片負極14b、正極焊盤15a和負極焊盤15b、金屬連線16a和16b，以及與外界導電連接用的正極焊墊17a和負極焊墊17b。

由圖1所示結構可知，杯形支架11是預先定制的，通常采用有機材料，如PPA、EMC等，它們具有很好的絕緣性能和成形能力，但不具備很好的抗紫外線輻射，如抗UV-C的能力，在強紫外線作用下，會出現黃化開裂等現象，導致UV-LED的快速老化與性能衰減。包裹在半導體發光芯片12出光側的封裝層13通常采用硅膠或環氧樹脂，其抗紫外線輻射的能力更差。很顯然，常見的如圖1所示的LED封裝結構不能滿足UV-LED的使用要求。

另一種常見的適用于UV-LED的LED光源結構如圖2所示，其包括無機基板21、設置在無機基板21上的半導體發光芯片22、設置在半導體發光芯片22上方的玻璃蓋板23、支撐玻璃蓋板23的金屬圍壩24、芯片正極25a和芯片負極25b、正極焊盤26a和負極焊盤26b、外接正極焊盤27a和外接負極焊盤27b。

玻璃蓋板23通常采用粘接的方式固定在金屬圍壩24的上方，起到透光與保護半導體發光芯片22的目的。粘接玻璃蓋板23通常采用硅膠或環氧樹脂為基材的有機粘接劑，硅膠或環氧樹脂在UV-C的長期輻照下會快速老化，導致玻璃蓋板23脫落而使UV-LED失效。另外，在金屬圍壩24上固定玻璃蓋板23精度要求高，費時費工，成本高。

另外，通常采用在無機基板21上電鍍形成金屬圍壩24，或把預先制造好的金屬圍壩24鍵合到無機基板21上。在無機基板21上電鍍金屬形成金屬圍壩24費時費工，成本很高，電鍍過程還會產生大量有毒有害廢水。在無機基板21上鍵合預先制造好的金屬圍壩24可以大幅提升效率，但是由于無機基板21與金屬圍壩24的熱膨脹系數差異很大，冷卻后會產生很大的因熱膨脹系數不同而產生的形變。

由于上述半導體發光光源結構存在本質的缺陷和不足，無法解決適用于低成本制造UV-LED所面臨的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對上述現有技術的缺陷，提供一種抗紫外線輻射能力高的UV-LED器件及其制造方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種UV-LED器件，包括具有相對的第一表面和第二表面的無機基板、至少一無機圍堰、至少一半導體發光芯片、至少一玻璃蓋板、至少一第一無機焊接層以及至少一第二無機焊接層；

所述無機圍堰通過所述第一無機焊接層連接在所述無機基板的第一表面上，并且所述無機圍堰在所述無機基板的第一表面上界定出位于所述無機圍堰內的芯片放置區；所述半導體發光芯片設置在所述芯片放置區內；