CN108091646B - 紫外led抗静电硅基板的封装结构 - Google Patents
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Abstract
一种紫外LED抗静电硅基板的封装结构，包括：一硅基板，该硅基板是用间隔槽隔离出正极、负极和自由极，所述正极位于硅基板上面的一侧，所述负极和自由极位于硅基板上面的另一侧；一稳压二极管，其制作在正极部分的硅基板上；一紫外LED芯片，其倒装在硅基板，并与正极、负极和自由极连接；一陶瓷管壳，所述硅基板制作在陶瓷管壳上，所述基板的正极与陶瓷管壳的正极连接，所述硅基板的负极与陶瓷管壳的负极连接；一盖片，其封盖在陶瓷管壳上。本发明可提高自身抗静电能力，有效的保护紫外LED，结构简化，降低成本。
Description
技术领域
本发明属于半导体封装技术领域，特别涉及一种紫外LED抗静电硅基板的封装结构。
背景技术
目前，紫外LED采用蓝宝石基外延片，而蓝宝石不易散热，所以为了利于散热提高效率，一般在封装时将紫外芯片倒装到硅基板上，再将带有紫外芯片的硅基板正装到陶瓷管壳内，用金丝压焊方式引出正负极到壳体对应的电极上。
当LED在工作中关闭、掉电或外界静电影响的瞬间会有反向电压产生，产生的电压超出芯片承受指标后，瞬间(nS)将两个电极层之间的某个区域内放电，从而产生漏电或者将芯片烧毁。人们在LED芯片两端反向并联一颗齐纳二极管芯片，实现了对LED芯片抗静电保护的目的。
反向并联齐纳管的方式一般是正装硅基板的同时，在壳体空余位置涂上环氧树脂粘接齐纳管，高温固化后，金丝压焊反响并联到LED两极。这种方法需要壳体有足够的空间，操作复杂，需要两次正装操作，而且不利于LED芯片散热。因此设计一款具有承接作用又具有保护作用的硅基板对简化操作、提高散热性能具有重要的实际应用意义。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种紫外LED抗静电硅基板的封装结构，其可提高自身抗静电能力，有效的保护紫外LED，结构简化，降低成本。
为达到上述目的，本发明提供一种紫外LED抗静电硅基板的封装结构，包括：
一硅基板，该硅基板是用间隔槽隔离出正极、负极和自由极，所述正极位于硅基板上面的一侧，所述负极和自由极位于硅基板上面的另一侧；
一稳压二极管，其制作在正极部分的硅基板上；
一紫外LED芯片，其倒装在硅基板，并与正极、负极和自由极连接；
一陶瓷管壳，所述硅基板制作在陶瓷管壳上，所述基板的正极与陶瓷管壳的正极连接，所述硅基板的负极与陶瓷管壳的负极连接；
一盖片，其封盖在陶瓷管壳上。
本发明的有益效果是，其可提高自身抗静电能力，有效的保护紫外LED，结构简化，降低成本。
附图说明
为进一步说明本发明的技术内容，以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明，其中：
图1是抗静电硅基板结构示意图；
图2是倒装紫外LED芯片的结构示意图；
图3是将装有紫外LED芯片的硅基板封装在陶瓷基板上的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1、图2及图3所示，本发明提供一种紫外LED抗静硅电基板的封装结构，包括：
一稳压二极管5，其制作在正极1部分的硅基板6上(如图1所示)，所述硅基板6和稳压二极管5在内部为反向并联的连接；
一硅基板6，该硅基板6是用间隔槽4隔离出正极1、负极2和自由极3，所述正极1位于硅基板6上面的一侧，所述负极2和自由极3位于硅基板6上面的另一侧；
首先完成稳压二极管的流片。简易流程是一次氧化→光刻注入→腐蚀→薄氧→NW曝光→P注入→去胶→磷退火→淡硼注入→SIN沉积→SiO2CVD→漂孔→PPL曝光刻蚀SiO2→B注入→氮化硅刻蚀→退火→CON光刻→腐蚀→ZrTiAl蒸发→金属曝光→刻蚀→PCM测试，其中关键工艺有两点：一是退火，在1100℃快速退火，激活杂质而且只形成浅结，二是ZrTiAl，厚度
Zr的目的是不要形成太深的Al-Si互溶，防止损伤P+浅结，而且金属后无合金工艺，也是为避免产生A1、Si互溶而损伤P+浅结问题，这点与常规二极管必须合金相反；
主要是用8020金锡合金在硅片上制备出硅基板对应的电极。之所以电极采用金锡合金是因为8020金锡合金具有较低的熔点，在280℃附近能形成熔融状态。具体制备硅基板6是完成稳压二极管5部分后，经清洗→表面蒸SiO2→光刻→去胶→蒸引导层(一般引导层是厚度在
镍金合金)→蒸2-5μm的8020金锡合金→剥离。
一紫外LED芯片7，其倒装在硅基板6，并与正极1、负极2和自由极3连接，形成硅基板(如图2所示)，所述硅基板6与稳压二极管5是通过版图设计和工艺加工集成在硅基板6上，同时起到支撑和保护紫外LED芯片7的作用；
采用共晶焊的方式将紫外LED芯片7倒装在硅基板6上。具体方式：共晶机工作台温度升高到290℃后，通过真空孔吸附固定硅基板6，共晶机通过真空吸嘴吸取紫外LED芯片7，接触硅基板6后在压力和超声的作用下，紫外LED芯片7焊接在硅基板上，最后冷却固化。整个操作过程中工作台温度高，在表面吹氮气保护，防止硅基板表面金锡合金氧化；
所述硅基板6上的自由极3是设计在正极1和负极2的任意位置，适用于多种形式紫外LED倒装结构，自由极3是根据倒装的紫外LED芯片7的极性而定；
一般紫外LED芯片7有不同的版图设计，正极2、负极1位置和图形有不同形式，倒装焊时，自由极3与紫外LED芯片7哪一极焊接，自由极3就体现对应的极性；
一陶瓷管壳9，所述基板制作在陶瓷管壳9上，所述陶瓷管壳9是带围坝的方形体或圆形体，所述基板的正极与陶瓷管壳9的正极连接，所述硅基板的负极与陶瓷管壳9的负极连接(如图3所示)，所述正装后硅基板正装到陶瓷管壳9后，从自由极3到与对应陶瓷管壳9电极上，更好的实现LED的电性能；
在陶瓷管壳9衬底一电极上根据硅基板大小均匀涂导电银浆，粘接倒装后的硅基板6，导电银浆烘箱加热到130℃在氮气保护下固化30分钟，金丝压焊仪工作台加热到150℃后，用压焊金丝连接对应的硅基板6电极和陶瓷管壳9电极，最后封盖盖片8，该盖片8为石英片。
需要说明的是，本发明不限于以上实例，在不脱离本发明的发明构思和原理前提下，还可以做若干改进和润饰，这些改进和润饰视为本发明的保护范畴。
Claims (5)
1.一种紫外LED抗静电硅基板的封装结构，包括：
一硅基板，该硅基板是用间隔槽隔离出正极、负极和自由极，所述正极位于硅基板上面的一侧，所述负极和自由极位于硅基板上面的另一侧；
一稳压二极管，其制作在正极部分的硅基板上；
一紫外LED芯片，其倒装在硅基板，并与正极、负极和自由极连接；
一陶瓷管壳，所述硅基板制作在陶瓷管壳上，所述基板的正极与陶瓷管壳的正极连接，所述硅基板的负极与陶瓷管壳的负极连接；
一盖片，其封盖在陶瓷管壳上；
其中，所述硅基板上的自由极是设计在正极和负极的任意位置，适用于多种形式紫外LED倒装结构，自由极是根据倒装的紫外LED芯片的极性而定；其中硅基板和稳压二极管在内部为反向并联的连接。
2.如权利要求1所述的紫外LED抗静电硅基板的封装结构，其中硅基板与稳压二极管是通过版图设计和工艺加工集成在硅基板上，同时起到支撑和保护紫外LED芯片的作用。
3.如权利要求1所述的紫外LED抗静电硅基板的封装结构，其中倒装紫外LED芯片的硅基板正装到陶瓷管壳后，压焊金丝从自由极到与对应陶瓷管壳电极上，更好的实现LED的电性能。
4.如权利要求1所述的紫外LED抗静电硅基板的封装结构，其中所述陶瓷管壳是带围坝的方形体或圆形镀金陶瓷体。
5.如权利要求1所述的紫外LED抗静电硅基板的封装结构，其中所述盖片为石英片。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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