CN117293248B - 一种具有光能自反馈的uv led器件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有光能自反馈的UV LED器件及其制备方法，具有光能自反馈的UV LED器件包括支架、光源器件、光能反馈装置，支架包括底板，底板上设有第一固晶区域和第二固晶区域，并且第一固晶区域和第二固晶区域呈间隔排布；光源器件包括UV LED芯片，UV LED芯片安装于第一固晶区域；光能反馈装置安装于第二固晶区域，光能反馈装置用以接收UV LED芯片产生的光信号，并将UV LED芯片产生的光信号转换成电信号，进而通过电信号的波动来对UV LED芯片的发光强度进行监测和反馈。在应用方面，可以对设备的发光强度和辐射剂量进行实时监控，以便对设备的工作效率和使用寿命做到不用拆机就可以实时了解。在实验方面，简化了UV模组老化实验的操作步骤。

Description

一种具有光能自反馈的UV LED器件及其制备方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种具有光能自反馈的UV LED器件及其制备方法。
背景技术
UV即紫外线，波长范围包含从10nm-400nm ，在该范围内按照波长不同可以将紫外线（UV）细分为低频长波紫外线（UVA）、中频中波紫外线（UVB）、高频短波紫外线（UVC）。根据光量子论，波长越短，能量越强，对生物的破坏性越大，因此UVC光线能破坏多数细胞结构，比如破坏细胞的RNA与DNA结构，使其立即死亡或失去繁殖能力。基于该理论，UVC LED被广泛的应用于杀菌消毒等领域。UVC LED的消杀效果，除了会受消杀对象、消杀环境等外界因素影响外，还会受UVC LED的辐射波长、辐射剂量和辐射距离等因素影响。其中辐射波长和辐射距离在确认产品方案后基本不会有太大浮动，而辐射剂量则会随着灯珠使用时长的累积而逐渐衰减，从而对器件的消杀效果造成影响。
众所周知，紫外线为不可见光，肉眼不可见。在现有技术中，对含有UV模组的辐射剂量的测量，只能通过老化实验才能测得获取，无法实现对器件内部的UV模组实时监测反馈，对器件的工作效果无法实现实时监测。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种具有光能自反馈的UV LED器件及其制备方法，旨在改善现有技术中，UV模组的辐射强度不能进行监测的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种具有光能自反馈的UV LED器件，包括：
支架，包括底板，所述底板上设有第一固晶区域和第二固晶区域，并且所述第一固晶区域和所述第二固晶区域呈间隔排布；
光源器件，包括UV LED芯片，所述UV LED芯片安装于所述第一固晶区域；
光能反馈装置，所述光能反馈装置安装于所述第二固晶区域，所述光能反馈装置用以接收所述UV LED芯片产生的光信号，并将所述UV LED芯片产生的光信号转换成电信号，进而通过电信号的波动来对所述UV LED芯片的发光强度进行反馈。
可选地，所述光能反馈装置包括光电二极管芯片、跨阻放大器、电压跟随器、运算放大器，所述跨阻放大器、所述电压跟随器以及所述运算放大器依次与所述光电二极管芯片电连接。
可选地，所述支架还包括密封体，所述密封体设置在所述底板上，所述密封体内部形成有安装槽，所述第一固晶区域和所述第二固晶区域形成于所述安装槽的底部。
可选地，所述安装槽的内部形成有隔离墙，所述隔离墙在所述安装槽的内部延展以将所述安装槽分隔成相互独立的第一安装槽和第二安装槽，所述第一固晶区域形成于所述第一安装槽的底部，所述第二固晶区域形成于所述第二安装槽的底部。
可选地，所述具有光能自反馈的UV LED器件还包括透镜，所述透镜安装于所述安装槽的上端面，以将所述安装槽盖合。
可选地，所述透镜为平面透镜。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种具有光能自反馈的UV LED器件的制备方法，包括如下步骤：
制备支架，并将UV LED芯片、光电二极管芯片固定于所述支架上；
将所述支架放于共晶炉内，通过共晶炉内的高温融化所述UV LED芯片、所述光电二极管芯片底部的金锡；
将透镜安装于所述支架内的安装槽的上端面，通过共晶炉内高温融化所述透镜底部的焊片，以将所述透镜焊接在安装槽的上端面；
根据所述支架的预切割道进行切割。
可选地，制备支架的步骤包括：
在底板上开通孔，并在所述通孔处填充导电体以将正负焊片导通；
在所述底板的底部进行磁控溅射镀铜，以形成焊盘；
在所述底板的底部进行围坝电镀生长；
对所述底板上的铜进行表面沉金处理。
可选地，将UV LED芯片、光电二极管芯片固定于所述支架上的步骤包括：
使用固晶机，将所述UV LED芯片阵列在固晶机的载台上，再将所述支架放入固晶机的载板上；
使用点胶摆臂将助焊剂点在所述支架上的第一固晶区域，并使用固晶摆臂拾取所述UV LED芯片放于点有助焊剂的所述第一固晶区域上进行固定；
使用固晶机，将所述光电二极管芯片阵列在固晶机的载台上；
使用点胶摆臂将助焊剂点在所述支架上的第二固晶区域，并使用固晶摆臂拾取所述光电二极管芯片放于点有助焊剂的所述第二固晶区域上进行固定。
在本发明提供的技术方案中，通过在封装结构内增加光电二极管芯片，使UV LED芯片发出的光被透镜反射到光电二极管芯片表面，光电二极管芯片将光信号转换成电信号，使得该UV封装器件可以实现在器件内部实时监测UV辐射强度的目的。通过本发明提供的技术方案，在UV灯珠贴装在模组上时，可以省略取下UV灯珠的步骤，在灯珠正常工作的过程中就可以做到对其发光强度进行实时监控，对设备的工作效率和使用寿命做到不用拆机就可以实时了解。在实验的过程中也简化了UV模组老化实验的操作步骤。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的具有光能自反馈的UV LED器件一实施例的结构示意图；
图2为本发明提供的具有光能自反馈的UV LED器件另一实施例的结构示意图；
图3为本发明提供的具有光能自反馈的UV LED器件另一实施例的结构示意图；
图4为本发明提供的具有光能自反馈UV LED器件的制备方法的流程图；
图5为本发明提供的具有光能自反馈UV LED器件的制备方法的流程图；
图6为本发明提供的具有光能自反馈UV LED器件的制备方法的流程图。
附图标号说明：
010-具有光能自反馈的UV LED器件；011-底板；012-光源器件；
013-光电二极管芯片；014-第一安装槽；015-第二安装槽；016-密封体；
017-焊盘；018-安装槽。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下，将参照附图来描述本发明的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本发明实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本发明。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在此使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释（例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等）。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释（例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等）。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。还有就是，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
UVC LED被广泛应用于杀菌消毒等领域，UVC LED的消杀效果除了会受消杀对象、消杀环境等外界因素影响外，还会受UVC LED的辐射波长、辐射剂量和辐射距离等因素影响。其中辐射波长和辐射距离在确认产品方案后基本不会有太大浮动，而辐射剂量会随着灯珠使用时长的累积而逐渐衰减，从而对器件的消杀效果造成影响。由于上述原因，对UVCLED或应用UVC LED的模组、设备正常工作时产生的光线辐射强度进行监测很有必要。
鉴于此，本发明提供一种具有光能自反馈的UV LED器件，旨在解决上述问题。参见图1-图6，在一实施例中，具有光能自反馈的UV LED器件010包括支架、光源器件012、光能反馈装置。
在本实施例中，所要监测的光源器件012就以UVC LED为例进行说明。支架包括底板011，底板011上设有第一固晶区域和第二固晶区域，并且第一固晶区域和第二固晶区域呈间隔排布；光源器件012包括UV LED芯片，UV LED芯片具体的是指UVC LED芯片，UVC LED芯片固定安装在第一固晶区域上；光能反馈装置固定安装在第二固晶区域上，光能反馈装置是用来接收UVC LED芯片发出的光信号的，并将UVC LED芯片产生的光信号转换成电信号，进而通过电信号的波动来对UVC LED芯片的发光强度进行监测反馈。
在本实施例中的光源器件012是以UVC LED芯片为例进行说明的，在各波长紫外线中，UVC紫外线的波长介于200纳米～275纳米，又称为短波灭菌紫外线，属于纯物理消毒方法，具有广谱高效、快速彻底、无需添加化学药剂、不存在抗药性、无二次污染等特点。光能反馈装置能够接收到UVC LED芯片产生的光信号，并将其转换成电信号，进而直观的进行监测，也就意味着对器件的消毒杀菌效果可以做到实时掌握。
在本实施例中，支架的底部是一块底板011，底板011能够起到支撑的作用。底板的端面上形成有第一固晶区域和第二固晶区域，其中第一固晶区域和第二固晶区域之间是分隔开来的，也就是两者之间是间隔排布。其中，UVC LED芯片是固定安装在第一固晶区域内的，光能反馈装置是固定安装在第二固晶区域内的。在本实施例中，支架是镀铜的氮化铝陶瓷线路板制作而成，具体做法就是，先将陶瓷基板做预处理清洁，利用半导体工艺在陶瓷基板上溅射铜种子层，再经曝光、显影、蚀刻、去膜等光刻工艺实现线路图案，最后再通过电镀或化学镀方式增加铜线路的厚度，移除光刻胶后即完成金属化线路制作。优点是线路精密度高，表面平滑，方便芯片固晶，同时热导率高，机械性能好，有较好的抗热冲击性。如图1至图3所示，底板上的固晶区域一分为二，一边作为UVC LED芯片的固定位置，另一边作为光能反馈装置固定的位置。每个固晶区域上都有两个焊盘017，焊盘017中间为绝缘区域，每个固晶区域各自作为独立线路导通。在支架的底板011的背部也有四个焊盘017，一边的两个焊盘017用于连通UVC LED芯片的线路，另一边的两个焊盘017用于连通光能反馈装置的线路，其中缺角标识为负极。
进一步地，在本实施例中，光能反馈装置包括光电二极管芯片013、跨阻放大器、电压跟随器、运算放大器，跨阻放大器、电压跟随器以及运算放大器依次与光电二极管芯片013电连接。在本实施例中，光电二极管芯片013接收光信号并将其转化成微弱的电流，电流再通过跨阻放大器转换成电压输出，电压跟随器则起缓冲稳定线路的作用，最后通过运算放大器放大电压信号，便可得到可监控的响应度。
需要说明的是，跨阻放大器(TIA) 是光学传感器(如光电二极管芯片) 的前端放大器，用于将传感器的输出电流转换为电压。电压跟随器(也称为单位增益放大器、缓冲放大器和隔离放大器)是一种电压增益为 1 的运算放大器电路，这意味着电压跟随器不会对信号进行任何放大，输出电压直接跟随输入电压，即输出电压与输入电压相同，因此电压跟随器充当缓冲器，不对信号提供放大或衰减。运算放大器是直流耦合的高增益电子电压放大器，具有差分输入和输出。在这种配置中，运算放大器可以对输入的电压进行放大后输出，以得到可监控的响应度。在本实施例中，跨阻放大器、电压跟随器、运算放大器存在于外接电路中。当然，这个外接电路还需要与显示装置进行电连接，以便能够将接收到的监测反馈数据显示出来，因为这些内容都是现有技术，在此不再过多赘述。
参见图2和图3，在本实施例中，支架还包括密封体016，密封体016设置在底板011上，密封体016的内部形成有安装槽018，第一固晶区域和第二固晶区域就形成于安装槽018的底部。在本实施例中，密封体016可以是围坝，密封体016设置在底板011的四周，以将底板011围合起来，进而在底板011的中间区域形成有一安装槽018，安装槽018的底部一边可以形成第一固晶区域，另一边可以形成第二固晶区域。需要说明的是，对于目前需要的气密封装的光学器件，通常需要在陶瓷基板上设置围坝，利用围坝里所配置的空间并可填充封装胶，从而实现更佳的气密性。
需要说明的是，在图2和图3中的区别是，第一固晶区域和第二固晶区域的间隔大小，也就是UVC LED芯片和光电二极管芯片013之间的距离。如图2中的实施例所示，该实施例可以实现对UVC LED芯片的发光强度的监测反馈，但有一定缺陷，由于UVC LED芯片和光电二极管芯片013距离太靠近，UVC LED芯片产生的光线部分会被光电二极管芯片013的外延吸收，从而影响光电二极管芯片013获得的反馈数据。因此提出了另一种实施例，如图3，将光电二极管芯片013挪至底板011的边缘。图3中的实施例，可以一定程度上减弱UVC光线被吸收的影响，却无法杜绝。
进一步地，如图1所示，在一实施例中，安装槽018的内部形成有隔离墙，隔离墙在安装槽018的内部延展以将安装槽分隔成相互独立的第一安装槽014和第二安装槽015，第一固晶区域形成于第一安装槽014的底部，第二固晶区域形成于第二安装槽015的底部。第一安装槽014和第二安装槽015之间是有隔离墙隔离开来的，这样可以避免UVC LED芯片产生的光线会被光电二极管芯片013的外延吸收，从而影响光电二极管芯片013获得的反馈数据。该实施例采用独立安装地方式，把UVC LED芯片和光电二极管芯片013隔开，两个芯片无法在固晶区域内部相互影响，从而保证光电二极管芯片013检测到UVC光线参数的准确性。
进一步地，在本实施例中，具有光能自反馈的UV LED器件010还包括透镜，透镜安装于安装槽018的上端面，以将安装槽018盖合。在本实施例中，透镜采用石英材质制成，该材质可以透过各类UVC光线，透光率非常的高；为了更进一步的提高透光率，也可以在石英玻璃的正面和背面镀上光学AR增透膜。在本实施例中，透镜是180度的平面透镜，并且在透镜的底部镀一层金锡薄膜。本实施例中的透镜还具有耐高温、膨胀系数低、耐热震性、化学稳定性和电绝缘性能良好等特点。
此外，为了实现上述发明目的，参见图4至图6，本发明还提供一种具有光能自反馈的UV LED器件的制备方法，包括如下步骤;
步骤S10：制备支架，并将UV LED芯片、光电二极管芯片013固定于所述支架上。
步骤S20：将所述支架放于共晶炉内，通过共晶炉内的高温融化所述UV LED芯片、所述光电二极管芯片013底部的金锡。
步骤S30：将透镜安装于所述支架内的安装槽018的上端面，通过共晶炉内高温融化所述透镜底部的焊片，以将所述透镜焊接在安装槽018的上端面。
步骤S40根据所述支架的预切割道进行切割。
在本实施例中，需要准备两款不同功能的芯片，一款是用于杀菌消毒的UVC LED芯片，另一款是用来监测UVC LED芯片发光强度的光电二极管芯片013。在本实施例中，UVCLED芯片和光电二极管芯片013都是倒装芯片。在本实施例中，UVC LED芯片在进行正常发光的工作状态下，光电二极管芯片013会接收到由透镜反射过来的UVC光线，光电二极管芯片013的PN结受光照吸收光能后产生载流子，反向电流迅速增大，就此产生光电流。在本实施例中，设定好相应矩阵程序，用水道对准支架的预切割道到进行切割，将完整支架切割成单个灯珠。将切割后的单颗器件，倒入分光机，进行逐一点亮测试，对额定电压、峰值波长、亮度等进行全测，并将同一档位的灯珠分入同一料筒，待编带，并统计分光数据。然后，把分光完成的灯珠按照相同方向依次放入载带内，用压带对准载带位置进行密封，然后将载带卷入卷盘内，完成制作。
在本实施例中，通过光电二极管芯片013对UVC LED芯片进行发光强度的监测。UVCLED芯片散射光线传播到光电二极管芯片013上，光电二极管芯片013产生与其表面接收到的光线功率成线性比例的光电流，在能量监测系统和跨阻放大器的结合使用下，可以获得一个以V/W为单位的监测响应度。此外，还可以通过调整跨阻放大器的增益，制定不同的监测响应度。需要说明的是，光电二极管芯片013其表面接收的光线功率与UVC LED芯片与光电二极管芯片013的中心距离、UVC LED芯片与光电二极管芯片013的尺寸比也有关。
在蓝宝石衬底的基础上生长外延层，外延由缓冲层、吸收层构成，在外延层的底部，自上而下蚀刻有光反射区，光反射区设置于衬底层和吸收层之间，使得自衬底层射入的光线照射在光反射区后，反射到吸收区。用热蒸法在外延层的底部蒸镀两个金属层，其中一个金属层为N型接触电极，然后另一个金属层通过光刻湿法制作P型接触电极，由此便可得到光电二极管芯片。为方便接收入射光线，本实施例中的，光电二极管芯片013的PN结面积做到比UVC LED芯片的偏大。
进一步地，在本实施例中，步骤S10包括：
步骤S101：在底板011上开通孔，并在所述通孔处填充导电体以将正负焊片导通。
步骤S102：在所述底板011的底部进行磁控溅射镀铜，用以形成焊盘。
步骤S103：在所述底板011的底部进行围坝电镀生长。
步骤S104：对所述底板011上的铜进行表面沉金处理。
在本实施例中，支架是采用DPC（直接镀铜氮化铝陶瓷线路板）工艺制作而成，具体做法就是，选取一定厚度的氮化铝陶瓷片作为陶瓷基板，
然后对陶瓷基板做预处理清洁以形成底板011。接下来，就是采用激光镭射打孔，在氮化铝陶瓷片中开通孔，便于后面填铜将正负焊片导通。磁控溅射镀铜，在氮化铝陶瓷片上镀底部铜等金属层，底铜形成焊盘017用于后面固晶，也利于电镀围坝。在氮化铝陶瓷片上的底铜上面电镀铜围坝，围坝高度约400-500um。表面沉金工艺就是在整个铜的表面沉积一定厚度的镍等金属，用于钝化保护。
进一步地，在本实施例中，步骤S10包括：
步骤S105：使用固晶机，将所示UV LED芯片阵列在固晶机的载台上，再将所述支架放入固晶机台的载板上。
步骤S106：使用点胶摆臂将助焊剂点在所述支架上的第一固晶区域，并使用固晶摆臂拾取所述UV LED芯片放于点有助焊剂的所述第一固晶区域上进行固定。
步骤S107：使用固晶机，将所述光电二极管芯片013阵列在固晶机的载台上。
步骤S108：使用点胶摆臂将助焊剂点在所述支架上的第二固晶区域，并使用固晶摆臂拾取所述光电二极管芯片013放于点有助焊剂的所述第二固晶区域上进行固定。
在本实施例中，首先将UVC LED芯片阵列在固晶机的载台上，再将氮化铝支架放入固晶机的载板上，固晶机通过点胶摆臂将助焊剂点在支架上第一固晶区域，然后完成固晶。UVC LED芯片固晶完成后，再将光电二极管芯片013以同样的步骤，阵列固定在固晶机的载台上，固晶机载台通过点胶摆臂将助焊剂点在第二固晶区域，然后完成固晶。在UVC LED芯片和光电二极管芯片013固化之后，将固好芯片的支架放于共晶炉内，利用共晶炉内真空环境以及高温完全融化芯片底部金锡，将芯片焊接在支架上，完成共晶步骤。将共晶完好的支架放于工作台上，金锡焊片置于支架上方，与支架边缘对齐。再将透镜盖在焊片上方，放置过程需要保证透镜完全贴合焊片和支架，保持透镜的水平，再将其放于共晶炉内，利用共晶炉内真空环境以及三百多度的高温完全融化焊片，将透镜焊接在支架上。在器件的外部，与光电二极管芯片013连通的电路中，增加一个跨阻放大器、电压跟随器、运算放大器。反向电流通过跨阻放大器将电流转换为成比例的电压输出，通过电压跟随器，补偿运算放大器的频率，保证电路的稳定运行。最终得到以V/W为单位的响应度，对光电二极管芯片接收到的光信号能量进行反馈。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有光能自反馈的UV LED器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
制备支架，并在所述支架底部的底板上制作出间隔的第一固晶区域和第二固晶区域；
将UV LED芯片固定安装于所述第一固晶区域，将光电二极管芯片固定安装于所述第二固晶区域；
将所述支架放于共晶炉内，通过共晶炉内的高温融化所述UV LED芯片、所述光电二极管芯片底部的金锡；
将透镜安装于所述支架顶部的端面上，通过共晶炉内高温融化所述透镜底部的焊片，以将所述透镜焊接在所述支架顶部的端面上；
根据所述支架的预切割道进行切割。
2.如权利要求1所述的具有光能自反馈的UV LED器件的制备方法，其特征在于，制备支架的步骤包括：
在底板上开通孔，并在所述通孔处填充导电体以将正负焊片导通；
在所述底板的底部进行磁控溅射镀铜，以形成焊盘；
在所述底板的底部进行围坝电镀生长；
对所述底板上的铜进行表面沉金处理。
3.如权利要求2所述的具有光能自反馈的UV LED器件的制备方法，其特征在于，在所述底板的底部进行围坝电镀生长的步骤包括：
在所述底板的四周进行电镀铜围坝，以形成密封体将所述底板围合起来；在所述密封体的内部形成安装槽，在所述安装槽的底部制作出间隔的所述第一固晶区域和所述第二固晶区域。
4.如权利要求3所述的具有光能自反馈的UV LED器件的制备方法，其特征在于，在所述底板的底部进行围坝电镀生长的步骤还包括：
在所述安装槽的内部制作隔离墙，以将所述安装槽分隔成相互独立的第一安装槽和第二安装槽；
在所述第一安装槽的底部制作所述第一固晶区域，在所述第二安装槽的底部制作所述第二固晶区域。
5.如权利要求1所述的具有光能自反馈的UV LED器件的制备方法，其特征在于，将UVLED芯片固定安装于所述第一固晶区域，将光电二极管芯片固定安装于所述第二固晶区域的步骤包括：使用固晶机，将所述UV LED芯片阵列在固晶机的载台上，再将所述支架放入固晶机的载板上；
使用点胶摆臂将助焊剂点在所述支架上的第一固晶区域，并使用固晶摆臂拾取所述UVLED芯片放于点有助焊剂的所述第一固晶区域上进行固定。
6.如权利要求1所述的具有光能自反馈的UV LED器件的制备方法，其特征在于，将UVLED芯片固定安装于所述第一固晶区域，将光电二极管芯片固定安装于所述第二固晶区域的步骤包括：
使用固晶机，将所述光电二极管芯片阵列在固晶机的载台上；
使用点胶摆臂将助焊剂点在所述支架上的第二固晶区域，并使用固晶摆臂拾取所述光电二极管芯片放于点有助焊剂的所述第二固晶区域上进行固定。
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Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005123657A (ja) * 2005-01-31 2005-05-12 Sanyo Electric Co Ltd チップ型発光素子およびその製造方法
JP2005317951A (ja) * 2004-03-31 2005-11-10 C I Kasei Co Ltd 発光ダイオード組立体の組立方法および発光ダイオード組立体
JP2012165016A (ja) * 2012-04-27 2012-08-30 Sanyo Electric Co Ltd 発光装置
JP2014187116A (ja) * 2013-03-22 2014-10-02 Sharp Corp ダイボンディング装置およびダイボンディング方法
CN105895641A (zh) * 2015-02-13 2016-08-24 台医光电科技股份有限公司 光学传感模组、光学传感配件与光学传感装置
CN109253798A (zh) * 2017-07-13 2019-01-22 亿光电子工业股份有限公司 一种发光感测装置及其制作方法
JP2019029645A (ja) * 2017-07-27 2019-02-21 旭宇光電（深▲せん▼）股▲ふん▼有限公司 紫外線発光ダイオード封止パッケージ構造
CN109478533A (zh) * 2016-05-17 2019-03-15 香港大学 具有单片集成的光电检测器用于原位实时强度监视的发光二极管（led）
CN111162154A (zh) * 2020-03-05 2020-05-15 华引芯（武汉）科技有限公司 紫外发光元件及全无机封装方法
CN210640264U (zh) * 2020-02-19 2020-05-29 华引芯（武汉）科技有限公司 一种全无机封装的倒装uv-led器件
CN111883631A (zh) * 2020-08-21 2020-11-03 连云港光鼎电子有限公司 一种uvc-led发光器件的制备方法
CN113314561A (zh) * 2021-05-27 2021-08-27 复旦大学 一种深紫外波段发光单片集成器件及制备方法
CN116031346A (zh) * 2023-01-13 2023-04-28 华引芯（武汉）科技有限公司 一种Mini LED芯片的固化方法及激光装置
CN116169236A (zh) * 2022-12-30 2023-05-26 华引芯（武汉）科技有限公司 一种制备led瞄准器的方法及支架制备方法
CN116435294A (zh) * 2021-12-21 2023-07-14 三星电子株式会社 具有光学传感器的闪光led封装件和闪光led装置

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005317951A (ja) * 2004-03-31 2005-11-10 C I Kasei Co Ltd 発光ダイオード組立体の組立方法および発光ダイオード組立体
JP2005123657A (ja) * 2005-01-31 2005-05-12 Sanyo Electric Co Ltd チップ型発光素子およびその製造方法
JP2012165016A (ja) * 2012-04-27 2012-08-30 Sanyo Electric Co Ltd 発光装置
JP2014187116A (ja) * 2013-03-22 2014-10-02 Sharp Corp ダイボンディング装置およびダイボンディング方法
CN105895641A (zh) * 2015-02-13 2016-08-24 台医光电科技股份有限公司 光学传感模组、光学传感配件与光学传感装置
CN109478533A (zh) * 2016-05-17 2019-03-15 香港大学 具有单片集成的光电检测器用于原位实时强度监视的发光二极管（led）
CN109253798A (zh) * 2017-07-13 2019-01-22 亿光电子工业股份有限公司 一种发光感测装置及其制作方法
JP2019029645A (ja) * 2017-07-27 2019-02-21 旭宇光電（深▲せん▼）股▲ふん▼有限公司 紫外線発光ダイオード封止パッケージ構造
CN210640264U (zh) * 2020-02-19 2020-05-29 华引芯（武汉）科技有限公司 一种全无机封装的倒装uv-led器件
CN111162154A (zh) * 2020-03-05 2020-05-15 华引芯（武汉）科技有限公司 紫外发光元件及全无机封装方法
CN111883631A (zh) * 2020-08-21 2020-11-03 连云港光鼎电子有限公司 一种uvc-led发光器件的制备方法
CN113314561A (zh) * 2021-05-27 2021-08-27 复旦大学 一种深紫外波段发光单片集成器件及制备方法
CN116435294A (zh) * 2021-12-21 2023-07-14 三星电子株式会社 具有光学传感器的闪光led封装件和闪光led装置
CN116169236A (zh) * 2022-12-30 2023-05-26 华引芯（武汉）科技有限公司 一种制备led瞄准器的方法及支架制备方法
CN116031346A (zh) * 2023-01-13 2023-04-28 华引芯（武汉）科技有限公司 一种Mini LED芯片的固化方法及激光装置

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