CN111106221A - 一种圆片级深紫外led的封装方式 - Google Patents

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刘胜
甘志银
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Abstract

本发明为一种圆片级深紫外LED的封装方式。首先对深紫外LED芯片单元外延层边缘进行刻蚀，并且刻蚀到衬底层，然后用绝缘层一对芯片除N层与P层电极接触以外的地方进行绝缘包封，绝缘层一材料为SiO2或Si3N4，再通过溅射与蒸发工艺，制作基板焊接电极引出电路，基板材料采用Si片或者陶瓷片，并将深紫外LED芯片通过表面贴片工艺焊接在基板上，另外在焊接有深紫外LED芯片的基板上沉积绝缘层二，用绝缘层二将基板与深紫外LED芯片进行包封，最后根据芯片尺寸，对基板进行激光切割。本发明使用简单的封装就可以使芯片整体与使用环境进行隔离，达到保护芯片的目的，同时本发明工艺简单，在保证深紫外LED的出光效率的前提下，大大降低了深紫外LED封装的成本。

Description

一种圆片级深紫外LED的封装方式
技术领域
本发明属于半导体光电子领域，特别是一种圆片级深紫外LED的封装方式。
背景技术
基于高Al组分的AlGaN外延薄膜的深紫外LED由于具有环保、节能、可靠等优势，在消毒、医疗卫生、生化检测、信息存储等领域有着极其重大的应用价值。然而，一方面由于深紫外LED发光波长短，光子能量强，导致封装材料性能劣化比较严重，限制了封装的形式和封装材料选取；另一方面由于深紫外LED的极化效应较为严重，导致芯片正面出光量较低，芯片侧边出光较多，常规的封装方法较为繁琐且容易吸光和遮光，导致整体光效较低。上述难题对深紫外LED的封装技术提出了极高的要求。导致目前的封装成本非常高。
发明内容
为了解决现有深紫外LED封装技术的不足，本发明提出了一种针对深紫外LED倒装芯片封装结构的封装方式，以提高深紫外LED出光效率，降低成本。本发明采用的技术方案为：一种圆片级深紫外LED的封装方式，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、在深紫外LED的芯片制程工艺中，对深紫外LED外延层边缘进行刻蚀，并且刻蚀到衬底层，衬底层的刻蚀深度大于0.05微米；
步骤二、为避免深紫外LED外延层的n层边缘裸露，用绝缘层一对芯片进行绝缘包封，表面N层与P层裸露，绝缘层一材料为SiO2或Si3N4，绝缘层一的厚度为1～2微米；
步骤三、通过溅射与蒸发工艺，制作基板焊接电极引出的电路，基板材料采用Si片或者陶瓷片，基板尺寸为2英寸或大于2英寸；
步骤四、将深紫外LED芯片通过焊接贴装在基板上，并在焊接有深紫外LED芯片的基板上沉积绝缘层，绝缘层材料为SiO2，再次用绝缘层将基板与深紫外LED芯片进行包封；
步骤五、根据芯片尺寸，对基板进行激光切割。
可选的，在步骤一中，所述深紫外LED芯片单元刻蚀到衬底层的外延层边缘宽度为20～50微米。
可选的，在步骤四中，所述绝缘层二的沉积方式为在焊接有深紫外LED芯片的基板上整体沉积绝缘层二，或者在已焊接的深紫外LED芯片单元间隙沉积绝缘层二以包裹芯片的四周方式来保护芯片。
本发明的优点为：不用特别的封装外壳，采用芯片自身的衬底以及沉积的绝缘材料，使得可以隔离使用环境对芯片的影响。工艺简单。在保证深紫外LED的出光效率的前提下，大大降低了深紫外LED封装的成本。
附图说明
图1 为实施方式1中的圆片级深紫外LED的封装方式的结构正视剖面示意图；
图2 为实施方式1中的圆片级深紫外LED的封装方式结构仰视剖面示意图；
图3 为实施方式2中的圆片级深紫外LED的封装方式的结构剖面示意图；
图4为实施方式2中的圆片级深紫外LED阵列封装方式的示意图。
图中，衬底101、深紫外LED外延层102、绝缘层一103、电极绝缘材料104、p焊接电极105、n焊接电极106、p焊接电极引出电路107、n焊接电极引出电路108、基板109、实施方式1的绝缘层二110，实施方式2的绝缘层二111。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施方式1：参照图1和图2，圆片级深紫外LED封装方式实施步骤如下：步骤一、在深紫外LED的芯片制程工艺中，对深紫外LED外延层102边缘进行刻蚀，并且刻蚀到衬底层101，衬底层101的刻蚀深度大于0.05微米；步骤二，用绝缘层一103对芯片进行绝缘包封，表面N层与P层裸露，绝缘层一103材料为SiO2，绝缘层一103的厚度为1～2微米；步骤三，通过溅射与蒸发工艺，制作基板p焊接电极105和n焊接电极106,以及p焊接电极引出电路107和n焊接电极引出电路108，采用电极绝缘材料104将电极之间绝缘，基板材料采用Si片或者陶瓷片，基板尺寸为2英寸或大于2英寸；步骤四，将深紫外LED芯片通过焊接贴装在基板上，并在焊接有深紫外LED芯片的基板上沉积绝缘层二110，绝缘层二材料为SiO2，对芯片单元整体进行包封保护；步骤五，根据芯片尺寸，对基板进行激光切割。
实施方式2：参照图3和图4，圆片级深紫外LED封装方式实施步骤如下：步骤一、在深紫外LED的芯片制程工艺中，对深紫外LED外延层102边缘进行刻蚀，并且刻蚀到衬底层101，衬底层101的刻蚀深度大于0.05微米。步骤二，用绝缘层一103对芯片进行绝缘包封，表面N层与P层裸露，绝缘层一103材料为SiO2，绝缘层一103的厚度为1～2微米。步骤三，通过溅射与蒸发工艺，制作基板p焊接电极105和n焊接电极106,以及p焊接电极引出电路107和n焊接电极引出电路108，采用电极绝缘材料104将电极之间绝缘，基板材料采用Si片或者陶瓷片，基板尺寸为2英寸或大于2英寸。步骤四，将深紫外LED芯片通过焊接贴装在基板上，并在深紫外LED芯片单元的间隙处沉积绝缘层二111，绝缘层二的材料为SiO2，对芯片单元的四周进行包封保护；步骤五，根据芯片尺寸，对基板进行激光切割。
上述圆片级深紫外LED封装结构至少包括如下优点：首先深紫外LED外延层周围由绝缘层一和绝缘层二包裹，从而对芯片有较强的电气保护，其次所述的封装结构简单，无需气密封装，从而减少发光的损失。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种圆片级深紫外LED的封装方式，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、对深紫外LED芯片单元外延层边缘进行刻蚀，并且刻蚀到衬底层，衬底层的刻蚀深度大于0.05微米；
步骤二、用绝缘层一对芯片除N层与P层电极接触以外的地方进行绝缘包封，绝缘层一材料为SiO2或Si3N4，绝缘层一的厚度为1～2微米；
步骤三、通过溅射与蒸发工艺，制作基板焊接电极引出电路，基板材料采用Si片或者陶瓷片，基板尺寸为2英寸或大于2英寸；
步骤四、将深紫外LED芯片通过表面贴片工艺焊接在基板上，并在焊接有深紫外LED芯片的基板上沉积绝缘层二，用绝缘层二将基板与深紫外LED芯片进行包封；
步骤五、根据芯片尺寸，对基板进行激光切割。
2.根据权利要求1所述的一种圆片级深紫外LED的封装方式，其特征在于，在步骤一中，所述深紫外LED芯片单元刻蚀到衬底层的外延层边缘宽度为20～50微米。
3.根据权利要求1所述的一种圆片级深紫外LED的封装方式，其特征在于，在步骤四中，所述绝缘层二的沉积方式为在焊接有深紫外LED芯片的基板上整体沉积绝缘层二，或者在已焊接的深紫外LED芯片单元间隙沉积绝缘层二以包裹芯片的四周方式来保护芯片。
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