CN213278107U - 一种紫外led晶圆级封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种紫外LED晶圆级封装结构，涉及LED器件技术领域。本实用新型包括衬底层，所述衬底层的顶端固定有芯片外延层，所述芯片外延层的顶端经过刻蚀形成多个均匀分布的装配固定槽，所述装配固定槽的内部生长有所述侧面保层，所述芯片外延层的顶端未被刻蚀的位置均布有多个芯片电极，且所述芯片电极直接制作与芯片外延层的顶端。本实用新型通过直接在紫外LED芯片侧面增加一层透明保护层，使紫外芯片与外界环境隔绝，无需再通过基板‑金属或陶瓷围坝‑玻璃窗口等复杂的封装过程，实现了紫外LED的晶圆级封装，提高紫外LED封装集成度，简化生产流程，降低封装成本。

Description

一种紫外LED晶圆级封装结构

技术领域

本实用新型属于LED器件技术领域，特别是涉及一种紫外LED晶圆级封装结构。

背景技术

随着人们生活质量要求的逐渐提高，LED照明中用于杀菌、消毒的深紫外LED器件受到广泛关注，传统有机封装材料在紫外光照射下会出现老化和黄化，严重影响紫外LED性能和长期可靠性；

如申请号为CN01810153617.5的发明专利公开了一种深紫外LED器件及其制备方法；申请号为CN201811263165.2的发明专利公开了一种圆片级深紫外LED的封装方式；申请号为CN201910162740.8的发明专利公开了一种全无机紫外LED晶圆级封装方法，以上专利均开始采用玻璃、陶瓷等无机材料来封装紫外LED，以避免紫外老化问题；

但是，这些专利中的紫外LED封装工艺仍是对紫外LED芯片分别实施贴片、打线、玻璃盖板键合等工艺，工艺步骤多，工艺集成度低，封装成本高，因此难于满足紫外LED现代化封装需求本实用新型针对以上问题提出了一种新的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种紫外LED晶圆级封装结构，以解决了现有的问题：现有LED晶圆级封装过程中工艺步骤多，工艺集成度低，封装成本高。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种紫外LED晶圆级封装结构，包括衬底层，所述衬底层的顶端固定有芯片外延层，所述芯片外延层的顶端经过刻蚀形成多个均匀分布的装配固定槽，所述装配固定槽的内部生长有侧面保层，所述芯片外延层的顶端未被刻蚀的位置均布有多个芯片电极，且所述芯片电极直接制作与芯片外延层的顶端。

进一步地，所述侧面保护层的材质为氧化钛，氧化硅、氮化硅、氧化铝、氟化镁、氟化钙中的一种或多种。

进一步地，所述芯片电极的材质为金或镍金。

进一步地，所述衬底层的材质为蓝宝石。

进一步地，所述芯片外延层的包括N型AlGaN层、多量子阱结构、电子阻挡层、P型AlGaN层和P型GaN层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过直接在紫外LED芯片侧面增加一层透明保护层，使紫外芯片与外界环境隔绝，无需再通过基板-金属或陶瓷围坝-玻璃窗口等复杂的封装过程，实现了紫外LED的晶圆级封装，提高紫外LED封装集成度，简化生产流程，降低封装成本。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型衬底及外延结构的示意图；

图2为本实用新型芯片外延层的刻蚀位置示意图；

图3为本实用新型侧面保护层的安装位置结构示意图；

图4为本实用新型芯片电极的安装位置结构示意图；

图5为本实用新型多段切割成型的示意图；

图6为本实用新型单个成型结构的示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、衬底层；2、芯片外延层；3、侧面保护层；4、芯片电极。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1-6，一种紫外LED晶圆级封装结构，包括衬底层1，衬底层1的顶端固定有芯片外延层2，芯片外延层2的顶端经过刻蚀形成多个均匀分布的装配固定槽，装配固定槽的内部生长有侧面保护层3，生长方式：热蒸镀、溅镀、脉冲激光沉积、化学气相沉积等，具体当侧面保护层3通过蒸镀的方式一层层叠加在装配固定槽内部成型，芯片外延层2的顶端未被刻蚀的位置均布有多个芯片电极4，且芯片电极4直接制作与芯片外延层2的顶端；

侧面保护层3的材质为氧化钛，氧化硅、氮化硅、氧化铝、氟化镁、氟化钙中的一种或多种，且通过材质所制成的侧面保护层3既可以保护芯片发光区域，又具有良好的紫外光穿透效果，不会造成亮度损失；

芯片电极4的材质为金或镍金；

衬底层1的材质为蓝宝石，通过选用蓝宝石材质便于获得稳定性和机械强度高，能够运用在高温生长过程中，易于处理和清洗；

芯片外延层2的包括N型AlGaN层、多量子阱结构、电子阻挡层、P型AlGaN层和P型GaN层。

本实施例的一个具体应用为：通过对芯片外延层2进行刻蚀，并且刻蚀到衬底层1的上表面，通过刻蚀出的安装固定槽，将侧面保护层3层层叠加生长至安装固定槽的内部，在未被刻蚀处的芯片外延层2顶端直接安装芯片电极4，形成装置的整体的制作，根据实际尺寸，用激光将材料切割成单颗芯片，这种具有侧面透明保护层的紫外芯片，可以直接焊接到PCB板上，使紫外芯片与外界环境隔绝，无需再通过基板-金属或陶瓷围坝-玻璃窗口等复杂的封装过程，提高紫外LED封装集成度，简化生产流程，降低封装成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种紫外LED晶圆级封装结构，包括衬底层(1)，其特征在于，所述衬底层(1)的顶端固定有芯片外延层(2)，所述芯片外延层(2)的顶端经过刻蚀形成多个均匀分布的装配固定槽，所述装配固定槽的内部生长有侧面保护层(3)，所述芯片外延层(2)的顶端未被刻蚀的位置均布有多个芯片电极(4)，且所述芯片电极(4)直接制作与芯片外延层(2)的顶端。

2.根据权利要求1所述的一种紫外LED晶圆级封装结构，其特征在于，所述芯片电极(4)的材质为金或镍金。

3.根据权利要求1所述的一种紫外LED晶圆级封装结构，其特征在于，所述衬底层(1)的材质为蓝宝石。

4.根据权利要求1所述的一种紫外LED晶圆级封装结构，其特征在于，所述芯片外延层(2)包括N型AlGaN层、多量子阱结构、电子阻挡层、P型AlGaN层和P型GaN层。

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