一种全无机封装的倒装UV-LED器件及制作方法与流程

文档序号:20696898发布日期:2020-05-12 15:07阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种制备全无机封装的倒装uv-led器件的方法,其特征在于,所述方法包括步骤如下:

制备uv-led外延片:使用mocvd生长uv-led外延片,采用电感耦合等离子体刻蚀机台刻蚀所述uv-led外延片,形成mesa切割道并暴露n-gan层;

uv-led外延片减薄及划裂:研磨减薄所述uv-led外延片后,将其置于蓝膜表面,并使用激光隐形切割所述mesa切割道,然后裂片、扩膜得到单颗uv-led外延片排列而成的uv-led外延片阵列;

制备表面具有凹槽阵列的石英玻璃,所述凹槽的尺寸与减薄及划裂后的所述uv-led外延片尺寸一致;

装配与熔接:第一次加热所述石英玻璃,并将所述uv-led外延片置于所述石英玻璃表面的凹槽内,冷却至室温后,第二次加热,并对所述石英玻璃和所述uv-led外延片施加压力,缓慢退火后得到内嵌有uv-led外延片阵列的石英玻璃;

制备倒装uv-led芯片阵列:在所述内嵌在石英玻璃凹槽内的uv-led外延片阵列上制作ito层、第一反射层和p、n电极,得到内嵌有倒装uv-led芯片阵列的石英玻璃;

制作基板:使用陶瓷材料制作基板,在所述基板上制作与所述倒装uv-led芯片阵列电性连接的焊盘阵列;

固晶:在所述内嵌有倒装uv-led芯片阵列的石英玻璃表面围绕所述倒装uv-led芯片电极依次制作第二反射层和第一共晶层,在所述基板焊盘周围与所述第一共晶层对应处制作第二共晶层,将所述倒装uv-led芯片电极与基板焊盘对齐、第一共晶层与所述第二共晶层对齐进行热压共晶,冷却后得到全无机封装的倒装uv-led器件阵列;

切割:切割所述全无机封装的倒装uv-led器件阵列,得到单颗全无机封装的倒装uv-led器件。

2.根据权利要求1所述的一种制备全无机封装的倒装uv-led器件的方法,其特征在于,所述制备表面具有凹槽阵列的石英玻璃,具体工艺如下:沉积厚度为2mm~3mm的石英玻璃片,采用icp刻蚀所述石英玻璃片,形成与所述uv-led外延片尺寸一致的凹槽,研磨、抛光所述凹槽。

3.根据权利要求2所述的一种制备全无机封装的倒装uv-led器件的方法,其特征在于,所述研磨是使用平面精密抛光机、沥青抛光模和氧化铈抛光粉进行,研磨时间不低于2min。

4.根据权利要求2所述的一种制备全无机封装的倒装uv-led器件的方法,其特征在于,所述抛光包括粗抛和精抛。

5.根据权利要求1所述的一种制备全无机封装的倒装uv-led器件的方法,其特征在于,所述制备表面具有凹槽阵列的石英玻璃,具体工艺如下:采用阵列凸起的模具,所述凸起的尺寸与所述uv-led外延片尺寸一致,浇注熔融的石英,冷却得到一体成型的表面具有凹槽阵列的石英玻璃。

6.根据权利要求1所述的一种制备全无机封装的倒装uv-led器件的方法,其特征在于,所述的第一次加热温度为280~320℃,所述第二次加热温度不低于1300℃。

7.根据权利要求1所述的一种制备全无机封装的倒装uv-led器件的方法,其特征在于,制备倒装uv-led芯片阵列具体步骤如下:

在所述内嵌有uv-led外延片阵列的石英玻璃表面蒸镀或溅射ito层,在所述ito层表面旋涂光刻胶,并将图形化掩膜板覆盖于所述光刻胶上,曝光、显影、刻蚀,露出n-gan区;

蒸镀第一反射层;

蒸镀sio2保护层,刻蚀所述sio2保护层,蒸镀p、n电极。

8.根据权利要求7所述的一种制备全无机封装的倒装uv-led器件的方法,其特征在于,所述ito层厚度为1μm~3μm,所述第一反射层厚度为0.3μm~0.5μm,所述p、n电极厚度为3μm~5μm。

9.根据权利要求1所述的一种制备全无机封装的倒装uv-led器件的方法,其特征在于,所述的施加压力为300g~500g,加热温度为300℃~320℃,热压时间100ms~500ms。

10.一种全无机封装的倒装uv-led器件,其特征在于,根据权利要求1-9所述方法制备,包括石英玻璃、基板和内嵌于所述石英玻璃内的倒装uv-led芯片,所述倒装uv-led芯片与所述基板电性连接,所述石英玻璃与所述基板之间通过共晶层固定连接。


技术总结
本发明提供了一种制备全无机封装的倒装UV‑LED器件的方法,包括步骤:制备UV‑LED外延片;UV‑LED外延片减薄及划裂;研磨减薄所述UV‑LED外延片后,将其置于蓝膜表面,并使用激光隐形切割MESA切割道,然后进行裂片、扩膜后得到单颗UV‑LED外延片排列而成的UV‑LED外延片阵列;制备表面具有凹槽阵列的盖板;将所述单颗UV‑LED外延片阵列装配于所述凹槽阵列内,并与所述盖板熔接;制备倒装UV‑LED芯片阵列和基板;固晶的同时固定盖板和基板;切割即可得到单颗全无机封装的倒装UV‑LED器件。该方法通过一次性完成共晶键合,降低二次受热对倒装UV‑LED芯片的影响,提高UV‑LED芯片电极键合可靠性。本发明还提供了全无机封装的倒装UV‑LED器件,倒装UV‑LED芯片直接镶嵌在盖板内,使得器件具有良好的散热和光效。

技术研发人员:孙雷蒙;杨丹;葛鹏;刘芳
受保护的技术使用者:华引芯(武汉)科技有限公司
技术研发日:2020.02.19
技术公布日:2020.05.12
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