一种基于单硅片的集成封装UV-LED的制作方法

文档序号:15290013发布日期:2018-08-29 00:39阅读:406来源:国知局

本实用新型涉及UV-LED封装技术领域,尤其是一种基于单硅片的集成封装UV-LED。



背景技术:

紫外固化技术在现今许多行业占据着比较大的比重,紫外发光二极管(UV-LED)作为一种新型绿色光源,在固化应用中逐渐取代传统紫外光源。然而,目前UV-LED芯片技术还不够完善,单颗芯片的发光功率比较低,针对各种固化应用的需求,常采用多UV-LED芯片阵列结构来提高器件的功率密度。但是,多芯片的集中排布以及大电流的驱动,往往使器件的热量大幅上升,散热不迅速则严重影响UV-LED器件的性能。

针对当前油墨固化的需求,UV-LED往往达不到完美的固化效果,原因就是,UV-LED波段单一,对油墨中的部分成分无法产生固化作用,因此,常需要一些其他波段的UV-LED来搭配以达到完美的固化效果,我们称之为“光配方”。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种基于单硅片的集成封装UV-LED,为克服上述的不足,提供一种电气连接设计灵活、可实现任意光配方设计的多颗垂直UV-LED芯片的封装结构,在提高功率密度的同时,改善了芯片的导热性能,提高了产品的可靠性,结构简单,实用性强。

本实用新型的技术方案:一种基于单硅片的集成封装UV-LED,包括陶瓷基板、反射环、硅片、UV-LED芯片、金线、封装透镜;其中:硅片底部固定于陶瓷基板顶部平面上,硅片顶部平面上固定设置有UV-LED芯片,相邻UV-LED芯片之间通过金线连接,反射环底部固定于陶瓷基板上,封装透镜与反射环固定连接。

一种基于单硅片的集成封装UV-LED,其中:硅片与陶瓷基板之间采用共晶或导热银胶的方式直接压合。

一种基于单硅片的集成封装UV-LED,其中:硅片与UV-LED芯片之间采用导热银胶方式进行固定。

一种基于单硅片的集成封装UV-LED,其中:陶瓷基板为高导热氮化铝陶瓷基板或氧化铝陶瓷基板。

一种基于单硅片的集成封装UV-LED,其中:硅片为高电阻高导热片,且硅片上蒸镀金属为金、银或铂。

一种基于单硅片的集成封装UV-LED,其中:UV-LED芯片采用垂直结构。

一种基于单硅片的集成封装UV-LED,其中:封装透镜采用石英玻璃材料制成,反射环与封装透镜之间通过UV胶或硅胶固定,所述硅胶通过烤箱加热固化,所述UV胶可通过紫外光照固化。

本实用新型的优点在于:采用单块硅片上光刻蒸镀金属技术形成任意串并联电路的连接形式,且单硅片可直接压合到各种材质基板上,提高了产品设计的灵活性;在单硅片上光刻蒸镀金属电路,较普通基板上镀金属电路方便,且具有高精度性。通过此封装形式,多颗垂直UV-LED芯片能够高密度的集成封装,实现了UV-LED的高功率密度,以及多芯片的任意波段组合,可满足实际固化应用光配方的各种需求;并且使用热导率高的硅片连接垂直UV-LED芯片与陶瓷基板,优化芯片散热,提高产品的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型UV-LED封装结构实施例的俯视结构示意图。

图2为本实用新型UV-LED封装结构实施例的电路连接示意简图。

图3为本实用新型UV-LED封装结构实施例的侧视结构示意图。

图4为本实用新型UV-LED封装结构实施例的剖面结构示意图。

附图标记:陶瓷基板1、反射环2、硅片3、UV-LED芯片4、金线5、封装透镜6。

具体实施方式

实施例1、如图1所示:一种基于单硅片的集成封装UV-LED,包括陶瓷基板1、反射环2、硅片3、UV-LED芯片4、玻璃透镜5;其中:硅片3底部固定于陶瓷基板1顶部平面上,硅片3顶部平面上固定设置有UV-LED芯片4,相邻UV-LED芯片4之间通过金线5连接,反射环2底部固定于陶瓷基板1上,封装透镜6与反射环2固定连接。

实施例2、如图3所示:一种基于单硅片的集成封装UV-LED,其中:硅片3与陶瓷基板1之间采用共晶或导热银胶的方式直接压合。其余同实施例1。

实施例3、如图3所示:一种基于单硅片的集成封装UV-LED,其中:硅片3与UV-LED芯片4之间采用导热银胶方式进行固定。其余同实施例1。

实施例4、如图1所示:一种基于单硅片的集成封装UV-LED,其中:陶瓷基板1为高导热氮化铝陶瓷基板或氧化铝陶瓷基板。其余同实施例1。

实施例5、如图1所示:一种基于单硅片的集成封装UV-LED,其中:硅片3为高电阻高导热片,且硅片3上蒸镀金属为金、银或铂。其余同实施例1。

实施例6、如图1所示:一种基于单硅片的集成封装UV-LED,其中:UV-LED芯片4采用垂直结构。其余同实施例1。

实施例7、如图3所示:一种基于单硅片的集成封装UV-LED,其中:封装透镜6采用石英玻璃材料制成,反射环2与封装透镜6之间通过UV胶或硅胶固定,所述硅胶通过烤箱加热固化,所述UV胶可通过紫外光照固化。其余同

实施例1。

工作原理:硅片3制作包括以下技术:首先将一张高阻的硅圆片表面抛光;在硅圆片上涂覆上光刻胶,通过曝光显影的方式设计所需电路,使得硅圆片上不需要蒸镀的地方保留光刻胶;通过蒸镀设备在光刻好的硅圆片上蒸镀3000埃左右厚度的金属金、银或铂;蒸镀好后,使用去胶液去除晶圆片上剩余的光刻胶;首先使用共晶或者导热银胶的方式将已光刻连接电路的硅片3直接压合在陶瓷基板1上,然后在硅片3的固晶区域进行多颗垂直UV-LED 4芯片的集成,采用金线5对多芯片进行内引线焊接,然后在固环区域围上反射环2,最后以反射环2为支撑,在反射环2上方盖上封装透镜6,从而实现了多颗垂直UV-LED芯片4在陶瓷基板1上的封装。

本实用新型的设计重点在于:采用单块硅片上光刻蒸镀金属技术形成任意串并联电路的连接形式,且单硅片可直接压合到各种材质基板上,提高了产品设计的灵活性;在单硅片上光刻蒸镀金属电路,相对于在普通基板上镀金属电路比较方便,且具有高精度性。通过此封装形式,多颗垂直UV-LED芯片能够高密度的集成封装,实现了UV-LED的高功率密度,以及多芯片的任意波段组合,可满足实际固化应用光配方的各种需求;并且使用热导率高的硅片连接垂直UV-LED芯片与陶瓷基板,优化芯片散热,提高产品的可靠性。

以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型的范围进行限定,在不脱离本实用新型设计精神的前提下,本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

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