專利名稱：功率型發(fā)光二極管器件及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明屬于半導體技術領域，涉及一種在襯底上制備光敏電阻、封裝和焊接多芯片功率型發(fā)光二極管器件及其制造方法。
背景技術：
采用有機金屬汽相外延(MOCVD)方法等技術制造的高亮度發(fā)光二極管芯片技術基本成熟，但是，制造大功率發(fā)光二極管芯片及器件技術還不夠成熟。利用多個高亮度發(fā)光二極管芯片制造成一個大功率器件具有比較好的優(yōu)點。目前，大功率制造技術的主要缺點是(1)單芯片大功率發(fā)光二極管成本和售價都比較高；(2)多芯片大功率發(fā)光二極管器件技術不夠完善；(3)沒有制造多芯片器件的電壓和電流補償技術；(4)沒有多芯片器件的制造方法，還不能進行批量化生產。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是在于提供一種在襯底上利用半導體技術在基板上制備光敏電阻、封裝和焊接多芯片功率型發(fā)光二極管器件及其制造方法，光敏電阻與兩個參數電阻連接改變光敏系數，在串聯電路中連接電壓補償熱敏電阻，利用這種方法制作的器件可以顯示其各個串聯電路中發(fā)光二極管芯片相加的電壓、電路對應補償電阻數值，以及器件焊接完成后測量該串聯電路的電壓；利用這種方法制作的發(fā)光二極管器件具有串并聯電路及其電壓溫度補償特點。
本發(fā)明功率型發(fā)光二極管器件的制造方法，包括如下步驟
(1)在半導體基板或金屬基板或陶瓷基板上利用半導體MOCVD技術或外延擴散技術或離子注入技術制備光敏電阻，或者直接將成品光敏電阻焊接在基板上；(2)在基板上分別封裝多個發(fā)光二極管芯片，形成多組串聯電路；(3)多組串聯電路依次連接電壓補償熱敏電阻、光敏電阻、參數電阻。
所述電壓補償熱敏電阻數值最好達到一定要求，可以通過下述方法測量和計算出來串聯電路通過恒流和控制電路加恒定電流，計算一組串聯電路電壓、增加一定的偏置電壓作為基準電壓，保證其它串聯電路的電壓總和低于該基準電壓，其中偏置電壓是由于增加補償熱敏電阻產生；在測量另一串聯電路時，對該串聯電路中發(fā)光二極管芯片電壓求和，再利用基準電壓減去和電壓，求得電壓差，將電壓差除恒定電流，即可得到該串聯電路應串聯的熱敏補償電阻數值。同理，以此方法可以運算出其余串聯電路的熱敏補償電阻數值。
制作、焊接完成后，還可以測量焊接后的器件各個串聯電路的電壓，并將電壓數值顯示在顯示器上。
如圖2所示，用于測量和顯示本發(fā)明器件的串聯電路的電壓的電路結構如下微機和轉換電路分別與恒流和控制電路、本發(fā)明器件的串聯電路、顯示和鍵盤電路相互電氣連接，恒流和控制電路與本發(fā)明器件的串聯電路相互電氣連接。
每個串聯電路可以通過恒流和控制電路加恒定電流，通過微機和轉換電路控制測量和數據處理，通過顯示和鍵盤電路顯示測量電壓。
如圖3所示，恒流和控制電路由穩(wěn)壓二極管Z1～Z7H、電阻R1～R7、繼電器IC3和IC4組成；電阻穩(wěn)壓二極管Zi、Ri(i＝1～7)產生恒定電流，分別經過恒流和控制電路繼電器IC3和IC4流經各個串聯電路。
微機和轉換電路由單片機IC1和多路模擬開關IC2組成，單片機IC1控制電流經過熱敏電阻和二極管電路或直接流過二極管電路，控制顯示串聯電路電壓、電阻數值。
顯示和鍵盤電路由顯示電路LCD、鍵盤電路KEY組成；顯示器有一個電路數碼和三個電阻數碼管組成，以及一個電路數碼和三個電壓數碼管組成，鍵盤由電壓、電阻、循環(huán)、電路、數字、確認按鍵組成。
本發(fā)明與現有技術相比有如下的優(yōu)點和效果(1)在金屬基板或陶瓷基板或環(huán)氧樹脂電路基板上制備光敏電阻、封裝多發(fā)光二極管芯片；(2)在串聯電路中連接熱敏電阻，補償各個串聯電路的電壓差值；(3)直接顯示各個串聯電路電壓和、電壓差；(4)自動計算補償電阻數值，并通過顯示器顯示電阻數值；(5)各個串聯電路再并聯到一起后電壓基本相等；(6)串聯電路中熱敏電阻補償了由于溫度導致電壓變化；(7)本發(fā)明配有微機及其對應的電路。


圖1是本發(fā)明方法制作的功率型發(fā)光二極管器件結構示意圖。
圖中，1是熱敏補償電阻，2是電路接線點；3是器件正電極，4是電路板中引線，5是焊盤，6是發(fā)光二極管金焊接線，7是發(fā)光二極管芯片，8是器件負電極，9是發(fā)光二極管芯片負電極，10是發(fā)光二極管芯片正電極，11是基板，11是參數電阻，12是光敏電阻；圖2是用于測量和顯示圖1所示器件的串聯電路的電壓的電路原理框圖；圖3是圖2的電路原理圖。
具體實施例方式
按圖1所示結構制作器件(1)在半導體基板或金屬基板或陶瓷基板上利用半導體MOCVD技術或外延擴散技術或離子注入技術制備光敏電阻，或者直接將成品光敏電阻焊接在基板上；(2)在基板上分別封裝多個發(fā)光二極管芯片，形成多組串聯電路；(3)多組串聯電路依次連接電壓補償熱敏電阻、光敏電阻、參數電阻；電壓補償熱敏電阻用于補償因為溫度的變化串聯回路電壓產生的增加和減少；光敏電阻及參數電阻通過串聯或并聯改變光敏系數，用于測量發(fā)光二極管芯片的發(fā)光強度，當發(fā)光強度降低時，電路中的電阻減小電流增加，發(fā)光強度增加，這種反饋作用即補償光的衰減效應。
該器件具有溫度和光強度補償技術，電壓補償熱敏電阻的溫度系數選擇0.1％-8％/℃，經測量和計算，要求電阻值取值10-100歐姆；光敏電阻及參數電阻電路的光敏系數與對應串聯電路芯片的光強度系數一致即可。
如圖2所示，微機和轉換電路分別與恒流和控制電路、發(fā)光二極管器件電路、顯示和鍵盤電路相互電氣連接，恒流和控制電路與發(fā)光二極管器件電路相互電氣連接。
如圖3所示，恒流和控制電路由穩(wěn)壓二極管Z1～Z7H、電阻R1～R7、繼電器IC3和IC4組成；Z1和電阻R1組成第一路恒流電路，Z2和電阻R2組成第二路恒流電路，Z3和電阻R3組成第三路恒流電路，Z4和電阻R4組成第四路恒流電路，Z5和電阻R5組成第五路恒流電路，Z6和電阻R6組成第六路恒流電路，Z7和電阻R7組成第七路恒流電路；微機和轉換電路由單片機IC1和多路模擬開關IC2組成；發(fā)光二極管器件電路由發(fā)光二極管D1～D21、熱敏電阻Rt1～Rt7、光敏電阻RL1～R7及參數電阻R8～R21組成；發(fā)光二極管D1、熱敏電阻Rt1、光敏電阻RL1、參數電阻R8和R9組成第一組串聯電路，發(fā)光二極管D2、熱敏電阻Rt2、光敏電阻RL2、參數電阻R10和R11組成第二組串聯電路，發(fā)光二極管D3、熱敏電阻Rt1、光敏電阻RL3、參數電阻R12和R13組成第三組串聯電路，發(fā)光二極管D4、熱敏電阻Rt4、光敏電阻RL4、參數電阻R14和R15組成第四組串聯電路，發(fā)光二極管D5、熱敏電阻Rt5、光敏電阻RL5、參數電阻R16和R17組成第五組串聯電路，發(fā)光二極管D6、熱敏電阻Rt6、光敏電阻RL6、參數電阻R18和R19組成第六組串聯電路，發(fā)光二極管D7、熱敏電阻Rt7、光敏電阻RL7、參數電阻R20和R21組成第七組串聯電路；顯示和鍵盤電路由顯示電路LCD、鍵盤電路KEY組成；顯示器有一個電路數碼和三個電阻數碼管組成，以及一個電路數碼和三個電壓數碼管組成。
權利要求
1.一種功率型發(fā)光二極管器件的制造方法，其特征在于包括如下步驟(1)在半導體基板或金屬基板或陶瓷基板上利用半導體MOCVD技術或外延擴散技術或離子注入技術制備光敏電阻，或者直接將成品光敏電阻焊接在基板上；(2)在基板上分別封裝多個發(fā)光二極管芯片，形成多組串聯電路；(3)多組串聯電路依次連接電壓補償熱敏電阻、光敏電阻、參數電阻。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述電壓補償熱敏電阻數值通過下述方法測量和計算得到串聯電路通過恒流和控制電路加恒定電流，計算一組串聯電路電壓、增加一定的偏置電壓作為基準電壓，保證其它串聯電路的電壓總和低于該基準電壓，其中偏置電壓是由于增加補償熱敏電阻產生；在測量另一串聯電路時，對該串聯電路中發(fā)光二極管芯片電壓求和，再利用基準電壓減去和電壓，求得電壓差，將電壓差除恒定電流，即可得到該串聯電路應串聯的熱敏補償電阻數值；同理，以此方法可以運算出其余串聯電路的熱敏補償電阻數值。
3.權利要求1或2所述方法制作得到的功率型發(fā)光二極管器件。
4.用于測量和顯示權利要求3所述器件的串聯電路的電壓的電路，其特征在于，微機和轉換電路分別與恒流和控制電路、所述器件的串聯電路、顯示和鍵盤電路相互電氣連接，恒流和控制電路與所述器件的串聯電路相互電氣連接；恒流和控制電路由穩(wěn)壓二極管Z1～Z7H、電阻R1～R7、繼電器IC3和IC4組成；電阻穩(wěn)壓二極管Zi、Ri(i＝1～7)產生恒定電流，分別經過恒流和控制電路繼電器IC3和IC4流經各個串聯電路；微機和轉換電路由單片機IC1和多路模擬開關IC2組成，單片機IC1控制電流經過熱敏電阻和二極管電路或直接流過二極管電路，控制顯示串聯電路電壓、電阻數值；顯示和鍵盤電路由顯示電路LCD、鍵盤電路KEY組成；顯示器有一個電路數碼和三個電阻數碼管組成，以及一個電路數碼和三個電壓數碼管組成，鍵盤由電壓、電阻、循環(huán)、電路、數字、確認按鍵組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種功率型發(fā)光二極管器件的制造方法，包括在半導體基板或金屬基板或陶瓷基板上利用半導體MOCVD技術或外延擴散技術或離子注入技術制備光敏電阻，或者直接將成品光敏電阻焊接在基板上；在基板上分別封裝多個發(fā)光二極管芯片，形成多組串聯電路；多組串聯電路依次連接電壓補償熱敏電阻、光敏電阻、參數電阻；利用這種方法制作的器件可以顯示其各個串聯電路中發(fā)光二極管芯片相加的電壓、電路對應補償電阻數值，以及器件焊接完成后測量該串聯電路的電壓；而且器件具有串并聯電路及其電壓溫度補償特點。
文檔編號H01L25/16GK1828856SQ20061003379
公開日2006年9月6日 申請日期2006年2月23日 優(yōu)先權日2006年2月23日
發(fā)明者郭志友, 范廣涵, 孫慧卿 申請人:華南師范大學