[发明专利]UV-LED器件及其制造方法

说明书

本发明公开了一种UV‑LED器件及其制造方法，UV‑LED器件包括无机基板、至少一无机围堰、至少一半导体发光芯片、至少一玻璃盖板、至少一第一无机焊接层以及至少一第二无机焊接层；无机围堰通过第一无机焊接层连接在无机基板的第一表面上，并且无机围堰在无机基板的第一表面上界定出位于无机围堰内的芯片放置区；半导体发光芯片设置在芯片放置区内；玻璃盖板通过第二无机焊接层连接在无机围堰上方，将芯片放置区封闭。本发明的UV‑LED器件，以无机围堰将无机基板上的半导体发光芯片围设其中，具有很好的抗紫外线辐射能力；无机基板、无机围堰和玻璃盖板均通过无机焊接层焊接或键合成为一体，连接强度高，密封性能好，实现了全无机封装。

技术领域

本发明涉及半导体发光技术领域，尤其涉及一种UV-LED器件及其制造方法。

背景技术

随着半导体发光技术的进步，LED的波长已从可见光延伸到紫外光，波长400nm左右的UV-A和360nm左右的UV-B可广泛应用于固化和印刷等领域，波长270nm左右的UV-C可广泛应用于消毒和杀菌等领域。

一种常见的LED光源结构如图1所示，其包括杯形支架11、设置在杯形支架11上的半导体发光芯片12、包裹在半导体发光芯片12出光侧的封装层13、芯片正极14a和芯片负极14b、正极焊盘15a和负极焊盘15b、金属连线16a和16b，以及与外界导电连接用的正极焊垫17a和负极焊垫17b。

由图1所示结构可知，杯形支架11是预先定制的，通常采用有机材料，如PPA、EMC等，它们具有很好的绝缘性能和成形能力，但不具备很好的抗紫外线辐射，如抗UV-C的能力，在强紫外线作用下，会出现黄化开裂等现象，导致UV-LED的快速老化与性能衰减。包裹在半导体发光芯片12出光侧的封装层13通常采用硅胶或环氧树脂，其抗紫外线辐射的能力更差。很显然，常见的如图1所示的LED封装结构不能满足UV-LED的使用要求。

另一种常见的适用于UV-LED的LED光源结构如图2所示，其包括无机基板21、设置在无机基板21上的半导体发光芯片22、设置在半导体发光芯片22上方的玻璃盖板23、支撑玻璃盖板23的金属围坝24、芯片正极25a和芯片负极25b、正极焊盘26a和负极焊盘26b、外接正极焊盘27a和外接负极焊盘27b。

玻璃盖板23通常采用粘接的方式固定在金属围坝24的上方，起到透光与保护半导体发光芯片22的目的。粘接玻璃盖板23通常采用硅胶或环氧树脂为基材的有机粘接剂，硅胶或环氧树脂在UV-C的长期辐照下会快速老化，导致玻璃盖板23脱落而使UV-LED失效。另外，在金属围坝24上固定玻璃盖板23精度要求高，费时费工，成本高。

另外，通常采用在无机基板21上电镀形成金属围坝24，或把预先制造好的金属围坝24键合到无机基板21上。在无机基板21上电镀金属形成金属围坝24费时费工，成本很高，电镀过程还会产生大量有毒有害废水。在无机基板21上键合预先制造好的金属围坝24可以大幅提升效率，但是由于无机基板21与金属围坝24的热膨胀系数差异很大，冷却后会产生很大的因热膨胀系数不同而产生的形变。

由于上述半导体发光光源结构存在本质的缺陷和不足，无法解决适用于低成本制造UV-LED所面临的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述现有技术的缺陷，提供一种抗紫外线辐射能力高的UV-LED器件及其制造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种UV-LED器件，包括具有相对的第一表面和第二表面的无机基板、至少一无机围堰、至少一半导体发光芯片、至少一玻璃盖板、至少一第一无机焊接层以及至少一第二无机焊接层；

所述无机围堰通过所述第一无机焊接层连接在所述无机基板的第一表面上，并且所述无机围堰在所述无机基板的第一表面上界定出位于所述无机围堰内的芯片放置区；所述半导体发光芯片设置在所述芯片放置区内；