專利名稱：一種大功率led的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大功率LED (發(fā)光二極管)。
背景技術(shù)：
隨著LED(Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)技術(shù)的發(fā)展，LED替代傳統(tǒng)的 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp，冷陰極螢光燈管)作為L(zhǎng)ED TV(液晶電視)的背光光源已是大勢(shì)所趨，尤其是將LED應(yīng)用于大尺寸液晶電視的背光光源方面上。如圖1至4所示，現(xiàn)有技術(shù)中的一種大功率LED，包括基板1、保護(hù)二極管3和LED 芯片4，基板1的正面設(shè)置有一個(gè)凹形的腔體2，在該腔體2的底面間隔鋪設(shè)有第一金屬區(qū) 60、第二金屬區(qū)61和第三金屬區(qū)62，第一金屬區(qū)60和第三金屬區(qū)62位于第二金屬區(qū)61的兩側(cè)且第二金屬區(qū)61位于腔體2的中部；實(shí)際中，保護(hù)二極管3固定在第一金屬區(qū)60中， 保護(hù)二極管3的電極通過(guò)金線7與第三金屬區(qū)62導(dǎo)通；LED芯片4固定在第二金屬區(qū)61的中部，LED芯片4的兩個(gè)電極分別通過(guò)金線與第一金屬區(qū)60和第三金屬區(qū)62導(dǎo)通。在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在基板1的背面間隔設(shè)置有第一電極50、第二電極51和第三電極52 ；第一電極50和第三電極52為通電電極并且位于第二電極51的兩側(cè)；第二電極51為散熱電極，其面積略大于第二金屬區(qū)61的面積且位于基板1背面正對(duì)第二金屬區(qū)62的位置；第一電極50、第二電極51和第三電極52分別與第一金屬區(qū)60、第二金屬區(qū)61和第三金屬區(qū)63 導(dǎo)通，導(dǎo)通的方式可以是在基板內(nèi)部走線導(dǎo)通或直接在金屬區(qū)的基板中開設(shè)貫通到電極的通孔，向通孔中填充銀等導(dǎo)電介質(zhì)導(dǎo)通。上述結(jié)構(gòu)，在第一電極50和第三電極52通電時(shí)， 可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)二極管3和LED芯片4的反向并聯(lián)。上述結(jié)構(gòu)的LED，第二金屬區(qū)61適用于固定如圖1所示的帶電極、需要通過(guò)引線鍵合的方式實(shí)現(xiàn)電連接的LED芯片；不適用于固定免打線形式的LED芯片，比如倒裝芯片 (FLIP CHIP)或三維(3d)芯片等。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的主要技術(shù)問題是，提供一種適用于固定倒裝芯片或三維芯片等免打線形式的大功率LED。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種大功率LED，包括LED芯片，帶腔體的基板，設(shè)置在所述腔體底部的金屬區(qū)和設(shè)置在所述基板背面的電極區(qū)，所述金屬區(qū)包括固晶區(qū)，所述固晶區(qū)包括第三金屬區(qū)和第四金屬區(qū)，所述LED芯片兩端分別固定在所述第三金屬區(qū)和第四金屬區(qū)，所述電極區(qū)包括分別與所述第三金屬區(qū)和第四金屬區(qū)導(dǎo)通的第三電極和第四電極。還包括保護(hù)二極管，所述金屬區(qū)還包括第一金屬區(qū)和第二金屬區(qū)，所述第一金屬區(qū)、第二金屬區(qū)都位于所述固晶區(qū)的同一側(cè)；所述保護(hù)二極管固定在所述第二金屬區(qū)，且通過(guò)金線與所述第一金屬區(qū)導(dǎo)通；所述電極區(qū)還包括分別與所述第一金屬區(qū)和第二金屬區(qū)導(dǎo)通的第一電極和第五電極。[0008]所述腔體包括固晶腔室和第一腔室，所述固晶區(qū)設(shè)置在所述固晶腔室的底部，所述第一金屬區(qū)和第二金屬區(qū)設(shè)置在所述第一腔室的底部。所述LED芯片為倒裝芯片或三維芯片。所述LED芯片為雙電極芯片，所述金屬區(qū)還包括與所述第五電極導(dǎo)通的第五金屬區(qū)，所述第五金屬區(qū)與所述第一金屬區(qū)分別位于所述固晶區(qū)的兩側(cè)，所述LED芯片的兩個(gè)電極分別通過(guò)金線與所述第一金屬區(qū)和第五金屬區(qū)導(dǎo)通。所述腔體包括相互間隔的固晶腔室以及布在所述固晶腔室兩側(cè)的左腔室和右腔室，所述固晶腔室、左腔室和右腔室的頂部相互貫通，所述第一金屬區(qū)和第二金屬區(qū)設(shè)置在所述左腔室底部，所述固晶區(qū)設(shè)置在所述固晶腔室底部，所述第五金屬區(qū)設(shè)置在所述右腔室底部。所述腔體中還填充有膠體，所述固晶腔室中填充的腔體為熒光膠。所述腔體中除固晶腔室以外的部分填充的膠體為透明膠。所述基板為硅基板或陶瓷基板。所述基板為方形基板，所述方形的長(zhǎng)寬比例在1. 5 3. 5之間。本實(shí)用新型的有益效果是腔體底面設(shè)置有兩個(gè)相互獨(dú)立的金屬區(qū)，LED芯片的兩端固定在這兩個(gè)金屬區(qū)上。同時(shí)，該兩個(gè)金屬區(qū)分別與不同的電極導(dǎo)通，當(dāng)LED芯片為倒裝芯片或三維芯片時(shí)，通過(guò)在兩個(gè)電極上施加電壓，就可以實(shí)現(xiàn)給LED芯片供電，使其發(fā)光的目的。

圖1為現(xiàn)有中一種大功率LED的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示結(jié)構(gòu)的V-V向剖面圖；圖3為圖1去除LED芯片和引線后的俯視圖；圖4為圖1所示仰視圖；圖5為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式中去除LED芯片和引線的后基板正面圖；圖6為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式中的基板背面示意圖；圖7為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式中的大功率LED結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本圖7所示結(jié)構(gòu)的A-A向示圖；圖9為本實(shí)用新型另一種實(shí)施方式的LED結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的保護(hù)二極管和LED芯片反向并聯(lián)的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖5和6分別示出了本實(shí)用新型的大功率LED去除LED芯片、引線和膠體后的正面圖和背面圖。圖示結(jié)構(gòu)中，基板1由陶瓷或硅等散熱性能好的材料制成，其外形為方形或圓形或其它形狀，當(dāng)為方形時(shí)，其長(zhǎng)寬的比例在1. 5 3. 5之間?；?中設(shè)置有凹形的腔體2，腔體2的底部鋪設(shè)有多個(gè)相互獨(dú)立的金屬區(qū)；同時(shí)，在基板1的背面設(shè)置有多個(gè)相互獨(dú)立的電極區(qū)。不同的金屬區(qū)與相應(yīng)的電極區(qū)電性導(dǎo)通，導(dǎo)通的方式可以是在金屬區(qū)的底部設(shè)置貫通到相應(yīng)電極區(qū)的通孔，在通孔中填充銀等導(dǎo)電介質(zhì)實(shí)現(xiàn)，也可以是通過(guò)在基板1的內(nèi)部走線的方式實(shí)現(xiàn)電性導(dǎo)通。實(shí)施例1 如圖7和8所示，在金屬區(qū)中，包括位于腔體2底部中心區(qū)域的固晶區(qū)，固晶區(qū)包括第三金屬區(qū)62和第四金屬區(qū)63。電極區(qū)中，與第三金屬區(qū)62和第四金屬區(qū)63分別導(dǎo)通的是第三電極51和第四電極52，第三電極51和第四電極52在基板背面的位置分別正對(duì)第三金屬區(qū)62和第四金屬區(qū)63。實(shí)際中，當(dāng)LED芯片4為免打線形式的芯片時(shí)，比如倒裝芯片或三維芯片，可以采用共晶焊等方式實(shí)現(xiàn)將LED芯片4的兩端分別固定在第三金屬區(qū)62 和第四金屬區(qū)63上；由于第三金屬區(qū)62和第四金屬區(qū)63分別與第三電極51和第四電極 52電性導(dǎo)通。因此，在一種實(shí)施方式中，在設(shè)計(jì)線路板時(shí)，只需要在第三電極和第四電極上通電就可能實(shí)現(xiàn)LED芯片4的工作。此時(shí)，第三電極和第四電極一方面作為散熱電極，另一方面作為通電電極使用。在另一種實(shí)施方式中，還可以在基板的背部的兩則設(shè)置第一電極 50和第五電極53，用戶端在設(shè)計(jì)線路板時(shí)，將第一電極50和第三電極51以線路連通，將第四電極52和第五電極53以線路連通。通常LED中除了用于發(fā)光的LED芯片4，還包括與LED芯片反向并聯(lián)的保護(hù)二極管 3，保護(hù)二極管3用于防止LED芯片4在異常工作狀態(tài)下?lián)p壞。因此，金屬區(qū)中還包括第二金屬區(qū)61及位于第二金屬區(qū)61附近的第一金屬區(qū)60，第一金屬區(qū)60和第二金屬區(qū)61位于固晶區(qū)的同一側(cè)，還可以在腔體2底部設(shè)置第五金屬區(qū)64，第五金屬區(qū)64和第一金屬區(qū) 60位于固晶區(qū)的兩側(cè)，此處設(shè)置的第五金屬區(qū)64在實(shí)施例2中有用到，對(duì)于實(shí)施例1，第五金屬區(qū)64可省略。相應(yīng)地，第一金屬區(qū)60與設(shè)置在基板1背面的第一電極50導(dǎo)通，第二金屬區(qū)61、第五金屬區(qū)64與設(shè)置在基板背面的第五電極53導(dǎo)通。一種實(shí)施方式中，將第二金屬區(qū)61用于固定保護(hù)二極管3，通過(guò)將金線70的一端焊接在第一金屬區(qū)60上，另一端焊接在保護(hù)二極管3的電極上，實(shí)現(xiàn)保護(hù)二極管3與第一金屬區(qū)60的電連接。在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，用戶端設(shè)計(jì)線路板或使用時(shí)，將與第一金屬區(qū)60導(dǎo)通的第一電極50與第三金屬區(qū) 62導(dǎo)通的第三電極51以線路連通；相應(yīng)地，將與第二金屬區(qū)61導(dǎo)通的第五電極53和與第四金屬區(qū)63導(dǎo)通的第四電極52以線路連通，則可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)二極管3和LED芯片4的反向并聯(lián)。上述結(jié)構(gòu)，由于LED芯片4為倒裝芯片或三維芯片等免打線形式的芯片，整個(gè)LED 中只有金線70這一條引線。相比圖1所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，整個(gè)LED使用的金線長(zhǎng)度縮短，從而節(jié)約了金線成本。為了提高LED芯片4的發(fā)光效果，尤其是發(fā)白光時(shí)的發(fā)光均勻性。在不考慮第五金屬區(qū)64的情況下(有第五金屬區(qū)64的情況如實(shí)施例2中所示)，可以在腔體2中間隔設(shè)置第一腔室和固晶腔室，第一金屬區(qū)60和第二金屬區(qū)61設(shè)置在第一腔室的底部，固晶區(qū)設(shè)置在固晶腔室的底部，第一腔室和固晶腔室的頂部相互貫通。注膠時(shí)，在固晶腔室中填充熒光膠，優(yōu)選的方式是使LED芯片4的表面覆蓋一薄層的熒光粉，在腔體2中除固晶腔室的其它部分填充膠體，比如透明膠，能夠使發(fā)光顏色更均勻，同時(shí)能夠?qū)晒饽z形成保護(hù)。實(shí)施例2 實(shí)施例1主要適用于固定倒裝芯片或三維芯片等免打線形式的LED芯片。但上述結(jié)構(gòu)同樣適用于固定如雙電極芯片等需要引線鍵合的方式實(shí)現(xiàn)電連接的LED芯片。如圖9， 圖10所示，一種實(shí)施方式是，將LED芯片4的兩端分別固定在第三金屬區(qū)62和第四金屬區(qū) 63，第三金屬區(qū)62和第四金屬區(qū)63也和第三電極51和第四電極52導(dǎo)通；第二金屬區(qū)61用于固定保護(hù)二極管3，將保護(hù)二管3的電極通過(guò)金線70與第一金屬區(qū)60電連接；LED芯片4的一個(gè)電極通過(guò)金線71與第一金屬區(qū)60連接，另一個(gè)電極通過(guò)金線72與第五金屬區(qū) 64連接，第二金屬區(qū)61、第五金屬區(qū)64與設(shè)置在基板背面的第五電極53導(dǎo)通。用戶端在設(shè)計(jì)線路板時(shí)，第三電極51和第四電極52作為散熱電極，第一電極50和第五電極53作為通電電極使用即可使LED芯片4的工作。，實(shí)現(xiàn)保護(hù)二極管3和LED芯片4的反向并聯(lián)。與實(shí)施例1 一樣，為了提高LED芯片的發(fā)光，可以在腔體中設(shè)置多個(gè)腔室，不同的腔室中設(shè)置不同的金屬區(qū)，其中只在用于固晶的腔室中填充熒光膠，在整個(gè)腔體中除了用于固晶的腔室的其它部分填充膠體，比如透明膠。當(dāng)腔體2底部沒有設(shè)置第五金屬區(qū)64時(shí)， 實(shí)現(xiàn)的方式與實(shí)施例1相同。當(dāng)腔體2的底部設(shè)置有第五金屬區(qū)64時(shí)，如圖8所示(圖8 同時(shí)可表示圖9結(jié)構(gòu)去除金線后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖)，可以在腔體2中設(shè)置固晶腔室及位于固晶腔室左側(cè)的左腔室和位于固晶腔室右側(cè)的右腔室，第一金屬區(qū)60和第二金屬區(qū)61位于左腔室的底部，固晶區(qū)位于固晶腔室的底部，第五金屬區(qū)64位于右腔室的底部。注膠時(shí)，在固晶腔室中注入熒光膠，優(yōu)選的方式是使LED芯片4的表面覆蓋一層薄的熒光粉；向固晶腔室中注入熒光膠完成后，再烘烤30 40分鐘，烘烤溫度為60 100°C ；烘烤后向整個(gè)腔體2 中注入膠體，比如透明膠；再經(jīng)過(guò)長(zhǎng)烤烘干膠水，完成注膠?？梢岳斫獾氖?，本實(shí)施例的基板結(jié)構(gòu)同樣可以用于固定倒裝芯片和三維芯片等免打線形式的LED芯片。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種大功率LED，包括LED芯片，帶腔體的基板，設(shè)置在所述腔體底部的金屬區(qū)和設(shè)置在所述基板背面的電極區(qū)，其特征在于，所述金屬區(qū)包括固晶區(qū)，所述固晶區(qū)包括第三金屬區(qū)和第四金屬區(qū)，所述LED芯片兩端分別固定在所述第三金屬區(qū)和第四金屬區(qū)，所述電極區(qū)包括分別與所述第三金屬區(qū)和第四金屬區(qū)導(dǎo)通的第三電極和第四電極。
2.如權(quán)利要求1所述的大功率LED，其特征在于，還包括保護(hù)二極管，所述金屬區(qū)還包括第一金屬區(qū)和第二金屬區(qū)，所述第一金屬區(qū)、第二金屬區(qū)都位于所述固晶區(qū)的同一側(cè)；所述保護(hù)二極管固定在所述第二金屬區(qū)，且通過(guò)金線與所述第一金屬區(qū)導(dǎo)通；所述電極區(qū)還包括分別與所述第一金屬區(qū)和第二金屬區(qū)導(dǎo)通的第一電極和第五電極。
3.如權(quán)利要求2所述的大功率LED，其特征在于，所述腔體包括固晶腔室和第一腔室， 所述固晶區(qū)設(shè)置在所述固晶腔室的底部，所述第一金屬區(qū)和第二金屬區(qū)設(shè)置在所述第一腔室的底部。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的大功率LED，其特征在于，所述LED芯片為倒裝芯片或三維芯片。
5.如權(quán)利要求2所述的大功率LED，其特征在于，所述LED芯片為雙電極芯片，所述金屬區(qū)還包括與所述第五電極導(dǎo)通的第五金屬區(qū)，所述第五金屬區(qū)與所述第一金屬區(qū)分別位于所述固晶區(qū)的兩側(cè)，所述LED芯片的兩個(gè)電極分別通過(guò)金線與所述第一金屬區(qū)和第五金屬區(qū)導(dǎo)通。
6.如權(quán)利要求5所述的大功率LED，其特征在于，所述腔體包括相互間隔的固晶腔室以及布在所述固晶腔室兩側(cè)的左腔室和右腔室，所述固晶腔室、左腔室和右腔室的頂部相互貫通，所述第一金屬區(qū)和第二金屬區(qū)設(shè)置在所述左腔室底部，所述固晶區(qū)設(shè)置在所述固晶腔室底部，所述第五金屬區(qū)設(shè)置在所述右腔室底部。
7.如權(quán)利要求3或6所述的大功率LED，其特征在于，所述腔體中還填充有膠體，所述固晶腔室中填充的腔體為熒光膠。
8.如權(quán)利要求7所述的大功率LED，其特征在于，所述腔體中除固晶腔室以外的部分填充的膠體為透明膠。
9.如權(quán)利要求7所述的大功率LED，其特征在于，所述基板為硅基板或陶瓷基板。
10.如權(quán)利要求7所述的大功率LED，其特征在于，所述基板為方形基板，所述方形的長(zhǎng)寬比例在1.5 3. 5之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種大功率LED，包括LED芯片，帶腔體的基板，設(shè)置在所述腔體底部的金屬區(qū)和設(shè)置在所述基板背面的電極區(qū)，所述金屬區(qū)包括固晶區(qū)，所述固晶區(qū)包括第三金屬區(qū)和第四金屬區(qū)，所述LED芯片兩端分別固定在所述第三金屬區(qū)和第四金屬區(qū)，所述電極區(qū)包括分別與所述第三金屬區(qū)和第四金屬區(qū)導(dǎo)通的第三電極和第四電極；此種結(jié)構(gòu)的LED采用的LED芯片可以是倒裝芯片或三維芯片等固定免打線形式的LED芯片。
文檔編號(hào)H01L33/48GK201946625SQ20102064106
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者侯利, 孫平如, 邢其彬 申請(qǐng)人:深圳市聚飛光電股份有限公司