專利名稱：Led晶片及功率型led的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種LED晶片及功率型LED。
背景技術(shù)：
功率型LED(Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)通常指功率在O. 5W以上的LED，其在照明等領(lǐng)域應用范圍很廣。目前，功率型LED封裝主要有兩種模式單晶片封裝后集成模式和多晶片集成封裝模式，不論是單晶片或多晶片集成，每顆晶片內(nèi)的LED芯片數(shù)量均為一?，F(xiàn)階段國內(nèi)外眾多廠商在研發(fā)功率型LED時，其設(shè)計思維仍停留在傳統(tǒng)光源方位 內(nèi)，可靠性低，難以形成批量化生產(chǎn)。另外，對傳統(tǒng)光源進行設(shè)計時，一般只考慮到封裝的便利性和光學效果面，而忽略了應用電路的可行性。通常，紅光LED的常規(guī)驅(qū)動電壓在I. 8V-2. 4V范圍內(nèi)，藍光LED的常規(guī)驅(qū)動電壓在2. 8V-3. 8V范圍內(nèi)，其輸入電壓和輸入電流較難控制。如果按照一般設(shè)計思路，需采用雙電源供給模式，從而導致應用端的驅(qū)動電路設(shè)計將會變得較復雜、成本高，且電源供給困難。進一步地，要實現(xiàn)紅光LED和藍光LED可調(diào)光調(diào)色，驅(qū)動電路將會更復雜，因此其應用端有較大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種LED晶片及功率型LED，其電路結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)批量化生產(chǎn)進而降低生產(chǎn)成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是提供一種LED晶片，LED晶片內(nèi)部設(shè)置有至少兩個LED芯片；其中，至少兩個LED芯片電連接，并芯片集成而成LED晶片，LED晶片具有與外界電源連接的電極端子。其中，至少兩個LED芯片是相同光色芯片，并且形成串聯(lián)電路，串聯(lián)電路的兩端分別是正極、負極，作為與外界電源連接的電極端子。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是提供一種功率型LED，包括至少兩顆封裝在一起的LED晶片，每顆LED晶片內(nèi)部設(shè)置有至少兩個LED芯片；其中，至少兩個LED芯片電連接，并芯片集成而成LED晶片，LED晶片具有與外界電源連接的電極端子。其中，每顆LED晶片內(nèi)的所有LED芯片是相同光色芯片，并且形成串聯(lián)電路，串聯(lián)電路的兩端分別是正極、負極，作為與外界電源連接的電極端子，至少一顆LED晶片內(nèi)的LED芯片的光色與另外一顆LED晶片內(nèi)的LED芯片的光色不同。其中，每顆LED晶片的供電電壓相同，并且所有LED晶片之間并聯(lián)連接，每顆LED晶片內(nèi)部設(shè)置的所有LED芯片電連接后所形成電路的額定電壓即為供電電壓，供電電壓是12V或其整數(shù)倍。其中，至少一顆LED晶片內(nèi)的LED芯片的光色為紅光，至少另外一顆LED晶片內(nèi)的LED芯片的光色為藍光，紅光LED晶片和藍光LED點亮時所產(chǎn)生的白光光通量之比為1:8。其中，紅光LED晶片與藍光LED晶片的數(shù)目之比為1:1。其中，紅光LED晶片尺寸為40mil*40mil，紅光LED晶片內(nèi)的LED芯片數(shù)量為六顆且其尺寸為12mil*18mil ;藍光LED晶片尺寸為52mil*52mil，藍光LED晶片內(nèi)的LED芯片數(shù)量為四顆且其尺寸為24mil*24mil。其中，功率型LED包括與LED晶片一起封裝的可調(diào)驅(qū)動電路，可調(diào)驅(qū)動電路的輸出端連接LED晶片的電極端子，實現(xiàn)300(Γ6000Κ色溫可調(diào)。其中，功率型LED采用環(huán)氧樹脂、硅樹脂或者硅膠進行封裝。本發(fā)明的有益效果是區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明改變現(xiàn)有技術(shù)一顆LED晶片僅設(shè)置一個LED芯片的技術(shù)思維，突破性地將多個LED芯片集成于LED晶片中，其在實現(xiàn) 相同發(fā)光效果時，相較封裝多顆單芯片的LED晶片而言工藝復雜度、難度大幅降低，成本隨之降低，而且封裝應用簡單、靈活，可靠性高；一個LED晶片中集成多個LED芯片在達到與多個LED晶片相同發(fā)光效果時，相較于后者其制造成本低且其空間使用率較高。另外，對同一功率型LED內(nèi)的各LED晶片統(tǒng)一驅(qū)動電壓,使用一個驅(qū)動電源、一種電壓輸出即可，能夠巧妙地解決驅(qū)動電源的匹配問題，避免對不同額定電壓的負載提供不同的電壓輸出，進而使應用電路的復雜度大幅降低、成本更低。


圖I是本發(fā)明LED晶片實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明功率型LED第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2所示功率型LED第一實施方式的電路示意圖；圖4是本發(fā)明功率型LED第二實施方式的電路示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。參閱圖1，圖I是本發(fā)明一種LED晶片實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實施方式的LED晶片100，LED晶片100內(nèi)部設(shè)置有至少兩個LED芯片，如圖I所示，至少包括第一 LED芯片101和第二 LED芯片102，第一 LED芯片101和第二 LED芯片102電連接并芯片集成而成該LED晶片100，其中，LED晶片100具有與外界電源(圖未示)連接的電極端子，該電極端子包括正電極端子103和負電極端子104。繼續(xù)參閱圖I，在一應用實施方式中，該第一 LED芯片101和第二 LED芯片102是相同光色芯片，第一 LED芯片101和第二 LED芯片102形成串聯(lián)電路，串聯(lián)電路的兩端分別是正極、負極，該正極、負極分別作為與外界電源連接的正電極端子103、負電極端子104。當然，視具體需求情況，該第一 LED芯片101和第二 LED芯片102還可以形成并聯(lián)電路，為并聯(lián)電路時，并聯(lián)電路的兩端分別是正極、負極，該正極、負極亦作為與外界連接的正電極端子103、負電極端子104。另外，第一 LED芯片101和第二 LED芯片102還可以是不同光色芯片，LED芯片光色的相同與不同的選擇視用戶具體需求進行設(shè)計，此處不作過多限制。當然，上述實施方式中，LED晶片100內(nèi)部的LED芯片的數(shù)量還可以是三個、四個甚至更多個，此處亦不作限定。
現(xiàn)有技術(shù)LED集成封裝領(lǐng)域中，要實現(xiàn)功率型LED，通常慣性考慮的是在同一 LED支架(或碗杯)內(nèi)布局多個LED晶片，原因有兩個A、從產(chǎn)業(yè)鏈來看，LED封裝屬于產(chǎn)業(yè)鏈中游，而LED晶片則屬于產(chǎn)業(yè)鏈的上游，上下游之間區(qū)隔明顯，一般為不同企業(yè)在各自操作，各自為戰(zhàn)，在目前而言，處于上游的LED晶片企業(yè)一般分布于中國臺灣、日本等地，而處于中游的LED封裝大多數(shù)位于中國大陸。LED晶片企業(yè)一般只考慮提供統(tǒng)一規(guī)格的LED晶片，而LED封裝企業(yè)則一般較小，難以影響到LED晶片企業(yè)的設(shè)計和開發(fā)，從歷史事實來看多數(shù)處于被動接受上游LED晶片企業(yè)的供貨的狀況。B、對于中游的LED封裝企業(yè)來說，一般一個LED晶片對應一個LED芯片，工藝成熟、市場上容易取得，所以本領(lǐng)域技術(shù)人員通常只考慮如何將多顆LED晶片進行設(shè)計的方案，而不會注意到對LED晶片內(nèi)部電路或結(jié)構(gòu)的設(shè)計，或者說對于上游LED晶片企業(yè)而言，沒有將多個LED芯片集成在一顆LED晶片的需求，而中游LED封裝企業(yè)則將注意力集中在
買到LED晶片后如何進行應用電路的設(shè)計這個方向上。本發(fā)明實施方式，改變先有技術(shù)一顆LED晶片僅設(shè)置一個LED芯片的技術(shù)思維，突破性地將多個LED芯片(如圖I所示的至少第一 LED芯片101和第二 LED芯片102的兩顆LED芯片)封裝在一起形成一個LED晶片100，并在LED晶片100設(shè)置與外界電源連接的正電極端子103和負電極端子104，其在實現(xiàn)相同發(fā)光效果時，相較封裝多顆單芯片的LED晶片而言工藝復雜度、難度大幅降低，成本隨之降低，而且封裝應用簡單、靈活，可靠性高；一個LED晶片中集成多個LED芯片在達到與多個LED晶片相同發(fā)光效果時，相較于后者其制造成本低且其空間使用率較高。其電路結(jié)構(gòu)簡單、適合批量化生產(chǎn)進而降低生產(chǎn)成本。本發(fā)明還提供一種功率型LED。請參閱圖2，圖2是本發(fā)明功率型LED第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實施方式的功率型LED200，包括基板203、形成于基板203上方的碗杯204，其中碗杯204內(nèi)設(shè)置有至少兩顆與基板203電連接的LED晶片，并通過封裝膠(圖未示)封裝在一起。以圖2所示為例，碗杯204內(nèi)分別包括三顆第一 LED晶片201和第二 LED晶片202。其中，全部第一 LED晶片201和第二 LED晶片202并聯(lián)設(shè)置，且第一 LED晶片201內(nèi)部所有的LED芯片2010電連接，第二 LED晶片202內(nèi)部所有的LED芯片2020電連接。如圖3所不，圖3是圖2所不功率型LED第一實施方式的電路不意圖，任意選取一顆第一 LED晶片201和一顆第二 LED晶片202并聯(lián)設(shè)置，并對其進行說明其中，第一 LED晶片201內(nèi)部包括六個相互電連接的LED芯片2010，該六個LED芯片2010通過芯片集成而成第一 LED晶片201 ;第二 LED晶片202內(nèi)部包括四個相互電連接的LED芯片2020，該四個LED芯片2020通過芯片集成而成第二 LED晶片202。第一 LED晶片201和第二 LED晶片202均具有與外界電源連接的電極端子205。繼續(xù)參閱圖3，第一LED晶片201內(nèi)的所有LED芯片2010形成串聯(lián)電路，該串聯(lián)電路的兩端分別是正極、負極，該正極、負極作為與外界電源連接的電極端子205，其中，正極對應正電極端子2051，負極作為負電極端子2052 ;類似的，第二 LED晶片202內(nèi)的所有LED芯片2020也形成串聯(lián)電路，該串聯(lián)電路的兩端分別是正極、負極，該正極、負極作為與外界電源連接的電極端子205，其中，正極對應正電極端子2051，負極作為負電極端子2052。并且,第一 LED晶片201內(nèi)的所有LED芯片2010是同一種相同光色芯片，而第二LED晶片202內(nèi)的所有LED芯片2020也是同一種相同光色芯片，但有所區(qū)別的是，第一 LED晶片201內(nèi)的所有LED芯片2010與第二 LED晶片202內(nèi)的所有LED芯片2020的光色不同，即第一 LED晶片201、第二 LED晶片202分別呈現(xiàn)不同的光色。在一具體應用實施方式中，第一 LED晶片201內(nèi)的所有LED芯片2010的光色是紅光，即紅光LED晶片201 ;而第二 LED晶片202內(nèi)的所有LED芯片2020的光色是藍光，即藍光LED晶片202。設(shè)計時，每顆LED晶片的供電電壓相同，供電電壓指每顆LED晶片內(nèi)部設(shè)置的所有LED芯片電連接后所形成電路的額定電壓。結(jié)合圖2和圖3，即第一 LED晶片201內(nèi)所有LED芯片2010串聯(lián)后形成電路的額定電壓與第二 LED晶片202內(nèi)所有LED芯片2020串聯(lián)后形成電路的額定電壓相同。通常，該供電電壓可以是12V或者是12V的整數(shù)倍，供電電壓的選擇與LED晶片的數(shù)量、各LED晶片之間的連接方式(如串聯(lián)、并聯(lián))、LED晶片內(nèi)LED芯片的數(shù)量以及各LED芯片之間的連接方式相關(guān)，比如，供電電壓也可以是其他非12V或者12V的整數(shù)倍的數(shù)值，比如可以是5V、8V或220V等值。也就是說，本發(fā)明實施方式可以通過比較隨意的組合LED芯片和LED晶片的連接方式和連接數(shù)量來滿足連接同一個輸出電壓的 要求，而不再受限于必須提供不同的供電電壓的限制。并且，紅光LED晶片201與藍光LED晶片202在點亮時所產(chǎn)生的白光光通量之比為1:8，通常為激發(fā)熒光粉產(chǎn)生白光，此時，在點亮時紅光LED晶片201發(fā)出的光線與藍光LED晶片202發(fā)出的光線的配合，其產(chǎn)生的白光效果最好。另外，一般而言，紅光LED晶片201與藍光LED晶片202的數(shù)量之比為1: 1，此時產(chǎn)生的白光效果較佳，并且能夠提高應用的靈活性。當然，紅光LED晶片201與藍光LED晶片202在點亮時所產(chǎn)生的白光光通量設(shè)計比值并不局限于本發(fā)明實施方式中所舉例的1:8，比如可以是1:2、1:3、1:9等，甚至也可以是8: I、3:1或者2:1等；類似的，紅光LED晶片201與藍光LED晶片202的數(shù)量之比也并不局限于本方面實施方式中所舉例的I : 1，比如可以是1:2、1:3、2:1、3:1等。上述實施方式中，供電電壓、紅光LED晶片201與藍光LED晶片202點亮時產(chǎn)生的白光光通量比值以及紅光LED晶片201與藍光LED晶片202數(shù)量的比值視具體需求設(shè)計，此處不作過多限制。在一具體設(shè)計中，如圖2，紅光LED晶片201尺寸為40mil (密爾)*40mil，紅光LED晶片201內(nèi)的LED芯片2010數(shù)量為六顆且其尺寸為12mil*18mil ;藍光LED晶片202尺寸為52mil*52mil，藍光LED晶片202內(nèi)的LED芯片2020數(shù)量為四顆且其尺寸為24mil*24mil。當然，紅光LED晶片201、藍光LED晶片202、紅光LED晶片201內(nèi)的LED芯片2010以及藍光LED晶片202內(nèi)的LED芯片2020的尺寸還可以另行設(shè)計，此處不作過多限制。在傳統(tǒng)功率型LED集成封裝技術(shù)領(lǐng)域中，要實現(xiàn)LED較大功率，本領(lǐng)域技術(shù)人員使用的慣常手段是將多個LED晶片設(shè)計在同一碗杯內(nèi)，而每顆LED晶片其內(nèi)只有一個LED芯片，而要實現(xiàn)較好的光學效果，需要不同光色LED晶片的相互配合，而不同光色LED晶片的額定電壓各不相同，需要設(shè)計不同的驅(qū)動電源，其電路結(jié)構(gòu)復雜、可靠性低，不利于批量生產(chǎn)。如何設(shè)計LED晶片的驅(qū)動電路以及如何設(shè)計驅(qū)動電源等，既可使得封裝工藝簡單又可取得較好的發(fā)光效果一直是本領(lǐng)域技術(shù)人員尚未克服的難點。而本發(fā)明實施方式，對LED晶片和LED芯片的結(jié)構(gòu)進行重新設(shè)計，將多個LED芯片集成于LED晶片中，封裝應用簡單、靈活，可靠性高，可實現(xiàn)批量生產(chǎn)；且一個LED晶片中集成多個LED芯片在達到與多個LED晶片相同發(fā)光效果時，相較于后者其制造成本低且其空間使用率較高。另外，對同一功率型LED200內(nèi)的各LED晶片統(tǒng)一驅(qū)動電壓，只需要使用一個驅(qū)動電源以提供同一驅(qū)動電壓即可，能夠解決驅(qū)動電源的匹配問題，應用電路更簡單、成本更低，且紅光LED晶片201和藍光LED晶片202相互配合，可取得較佳的發(fā)光效果。上述實施方式中，LED晶片以及封裝于該LED晶片內(nèi)的LED芯片的數(shù)量并不局限于文中所舉出的示例，LED晶片的數(shù)量大于等于兩個，以及各LED晶片內(nèi)的LED芯片的數(shù)量大于等于兩個均包括在上述實施方式中，其工作原理相似，此處不再一一贅述。參閱圖4，圖4是本發(fā)明功率型LED第二實施方式的電路示意圖。本發(fā)明實施方式的功率型LED，進一步包括可調(diào)驅(qū)動電路306。其中，該可調(diào)驅(qū)動電路306與LED晶片一起封裝于功率型LED的碗杯內(nèi)，該可調(diào)驅(qū)動電路306的輸出端3061連接LED晶片的電極端子，如圖4，圖4示出了該可調(diào)驅(qū)動電路306的輸出端3061連接紅光LED晶片301的正電極端子3051，調(diào)節(jié)該可調(diào)驅(qū)動電路306即可實現(xiàn)3000ΙΓ6000Κ范圍的色溫可調(diào)。其中，該可調(diào)驅(qū)動電路306通?？梢允呛懔餍酒?。具
體地，只要調(diào)節(jié)紅光LED晶片301的亮度即可實現(xiàn)該功率型LED在3000ΙΓ6000Κ范圍的色溫可調(diào)。當然，繼續(xù)參閱圖4，還可以設(shè)置另一可調(diào)驅(qū)動電路307，該另一可調(diào)驅(qū)動電路307的輸出端3071連接藍光LED晶片302的正電極端子3051，以調(diào)節(jié)藍光LED晶片302的發(fā)光亮度。紅光LED晶片301與藍光LED晶片302的亮度調(diào)節(jié)配合可實現(xiàn)更好的色溫調(diào)節(jié)。本發(fā)明實施方式，增設(shè)與LED晶片一起封裝于碗杯的可調(diào)驅(qū)動電路，可對該功率型LED色溫進行調(diào)節(jié)，以滿足不同場合的不同需求，而且應用電路更簡單、成本更低，容易形成標準模塊，方便LED的安裝、更換。上述實施方式中，各LED芯片通常為HV LED芯片，即高壓LED芯片；另外，該功率型LED選擇環(huán)氧樹脂、硅樹脂或者硅膠作為封裝膠進行封裝，因為環(huán)氧樹脂、硅樹脂或者硅膠均具有良好的導熱效果，有利于提高功率型LED的可靠性。以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種LED晶片，其特征在于， 所述LED晶片內(nèi)部設(shè)置有至少兩個LED芯片； 其中，所述至少兩個LED芯片電連接，并芯片集成而成所述LED晶片，所述LED晶片具有與外界電源連接的電極端子。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED晶片，其特征在于， 所述至少兩個LED芯片是相同光色芯片，并且形成串聯(lián)電路，所述串聯(lián)電路的兩端分別是正極、負極，作為所述與外界電源連接的電極端子。
3.一種功率型LED，其特征在于，包括 至少兩顆封裝在一起的LED晶片，每顆所述LED晶片內(nèi)部設(shè)置有至少兩個LED芯片； 其中，所述至少兩個LED芯片電連接，并芯片集成而成所述LED晶片，所述LED晶片具有與外界電源連接的電極端子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率型LED，其特征在于， 每顆所述LED晶片內(nèi)的所有LED芯片是相同光色芯片，并且形成串聯(lián)電路，所述串聯(lián)電路的兩端分別是正極、負極，作為所述與外界電源連接的電極端子，至少一顆所述LED晶片內(nèi)的LED芯片的光色與另外一顆所述LED晶片內(nèi)的LED芯片的光色不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的功率型LED，其特征在于， 每顆所述LED晶片的供電電壓相同，并且所有所述LED晶片之間并聯(lián)連接，每顆所述LED晶片內(nèi)部設(shè)置的所有LED芯片電連接后所形成電路的額定電壓即為供電電壓，所述供電電壓是12V或其整數(shù)倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的功率型LED，其特征在于， 至少一顆所述LED晶片內(nèi)的LED芯片的光色為紅光，至少另外一顆所述LED晶片內(nèi)的LED芯片的光色為藍光，所述紅光LED晶片和藍光LED點亮時所產(chǎn)生的白光光通量之比為1:8。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的功率型LED，其特征在于， 所述紅光LED晶片與藍光LED晶片的數(shù)目之比為I: I。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的功率型LED，其特征在于， 所述紅光LED晶片尺寸為40mil*40mil，所述紅光LED晶片內(nèi)的LED芯片數(shù)量為六顆且其尺寸為12mil*18mil ； 所述藍光LED晶片尺寸為52mil*52mil，所述藍光LED晶片內(nèi)的LED芯片數(shù)量為四顆且其尺寸為24mil*24mil。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的功率型LED，其特征在于， 所述功率型LED包括與所述LED晶片一起封裝的可調(diào)驅(qū)動電路，所述可調(diào)驅(qū)動電路的輸出端連接所述LED晶片的電極端子，實現(xiàn)300(Γ6000Κ色溫可調(diào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的功率型LED，其特征在于， 所述功率型LED采用環(huán)氧樹脂、硅樹脂或者硅膠進行封裝。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED晶片。該LED晶片內(nèi)部設(shè)置有至少兩個LED芯片；其中，至少兩個LED芯片電連接，并芯片集成而成LED晶片，LED晶片具有與外界電源連接的電極端子。本發(fā)明還公開了一種功率型LED。通過上述方式，本發(fā)明能夠簡化電路結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)批量化生產(chǎn)進而降低生產(chǎn)成本。
文檔編號H01L33/56GK102891140SQ20121033905
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者李漫鐵, 王紹芳, 屠孟龍, 王雙 申請人:惠州雷曼光電科技有限公司