專利名稱：交流發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種交流發(fā)光二極管(AC LED)技術(shù)，特別是關(guān)于一種整合系統(tǒng)單晶 片(System on chip)及系統(tǒng)單基板(System on board)技術(shù)的交流發(fā)光二極管封裝裝置 的制作方法。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管是具有效率高、壽命長(zhǎng)、不易破損、省電等等傳統(tǒng)光源無(wú)法與的比較的 優(yōu)點(diǎn)，因此發(fā)展相當(dāng)迅速。目前發(fā)光二極管必須提供適宜的直流電流才能正常發(fā)光，而市電供應(yīng)的電源則是 高壓交流電，因此必須搭配使用變壓器或AC/DC轉(zhuǎn)換器，先將交流電轉(zhuǎn)換為直流電后，才能 驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管發(fā)光。為了節(jié)省成本不匪的AC/DC轉(zhuǎn)換器，于是發(fā)展出使用交流電直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管 光源發(fā)光。此種交流發(fā)光二極管主要是采用LED晶粒在封裝時(shí)的特殊排列組合技術(shù)，同時(shí) 利用LED的PN 二極管特性兼做整流，使交流電流可以雙向?qū)?，進(jìn)而使發(fā)光二極管發(fā)光。 如圖1所示，此交流發(fā)光二極管模塊晶片包含有二組LED串列，順向LED串列10以及逆向 LED串列12，每一 LED串列10、12分別具有多個(gè)LED16，且LED串列10、12的二端分別連接 交流電源14，以利用不同方向性的LED串列10、12，使交流電源14的電流可以雙向?qū)?，達(dá) 成發(fā)光目的。除了上述平行排列式的交流發(fā)光二極管模塊晶片之外，另有一種橋式交流發(fā)光二 極管模塊晶片，如圖2所示，包含有五組LED串列，第一 LED串列18、第二 LED串列20、第三 LED串歹Ij 22、第四LED串列24以及共用LED串列26，每一 LED串列18、20、22、24、26分別具 有多個(gè)LED，其中第一 LED串列18與第二 LED串列20順向串接，第三LED串列22與第四 LED串列M順向串接，且第一 LED串列18與第三LED串列22逆向串接，第二 LED串列20 與第四LED串列M逆向串接，并有一共用LED串列沈分別順向串接第一 LED串列18、第二 LED串列20、第三LED串列22、第四LED串列24，以形成一橋式交流發(fā)光二極管模塊晶片， 其二端則分別連接至交流電源觀。交流電源觀的正半周沿第一路徑Pl流動(dòng)，使第一 LED 串列18、共用LED串列沈和第四LED串列M發(fā)光；交流電源觀的負(fù)半周沿第二路徑P2流 動(dòng)，使第三LED串列22、共用LED串列沈和第二 LED串列20發(fā)光，使四個(gè)橋臂上的LED串 列輪流發(fā)光，相對(duì)橋臂上LED串列同時(shí)發(fā)光，且共用LED串列沈則因共用而持續(xù)發(fā)光。然而，不管是平行排列式交流發(fā)光二極管模塊晶片或是橋式交流發(fā)光二極管模塊 晶片，都是以同時(shí)具有順向串列和逆向串列的發(fā)光二極管為單位，將順向串列和逆向串列 的發(fā)光二極管，采用半導(dǎo)體工藝制作成單一晶片，此乃為一種整合系統(tǒng)單晶片工藝。但于單 一晶片上同時(shí)制作順向與逆向發(fā)光二極管，其必須使用較為復(fù)雜的光罩才能得以實(shí)現(xiàn)，導(dǎo) 致良率不高，無(wú)法降低成本，且每更改一次發(fā)光二極管排列設(shè)計(jì)，就必須重新設(shè)計(jì)光罩，費(fèi) 用相當(dāng)昂貴有鑒于此，本發(fā)明于是提出一種交流發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法，以改善前述各種缺失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是在提供一種交流發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法，其是同時(shí) 整合系統(tǒng)單晶片(System on chip)及系統(tǒng)單基板(System on board)技術(shù)，并兼具二者的 雙重優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的另一目的是在提供一種交流發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法，其在工藝 中無(wú)須使用復(fù)雜的光罩，故可提升良率，有效降低成本。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出的交流發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法是包含有下 列步驟首先，提供多個(gè)發(fā)光二極管模塊晶片，其是在至少一晶圓上制作完成，且每一發(fā)光 二極管模塊晶片是具有多個(gè)極性方向相同的發(fā)光二極管；再在一封裝基板上將至少二發(fā)光 二極管模塊晶片分別依據(jù)順向排列與逆向排列，以打線方式連接所述模塊晶片，以組成一 交流發(fā)光二極管封裝裝置；將此交流發(fā)光二極管封裝裝置，連接至一交流電源，以達(dá)成發(fā)光 的目的。本發(fā)明的制作方法，因其在工藝中減少使用復(fù)雜的光罩，甚至是無(wú)須使用復(fù)雜的 光罩，故可有效簡(jiǎn)化工藝提升良率并降低成本。底下通過(guò)具體實(shí)施例配合所附的圖式詳加說(shuō)明，當(dāng)更容易了解本發(fā)明的目的、技 術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其所達(dá)成的功效。


圖1為現(xiàn)有的平行排列式交流發(fā)光二極管模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有的橋式交流發(fā)光二極管模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明制作交流發(fā)光二極管封裝裝置的流程圖；圖4為本發(fā)明使用晶圓制作交流發(fā)光二極管模塊晶片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4A至圖4C分別為本發(fā)明使用的交流發(fā)光二極管模塊晶片的各實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示 意圖；圖5為本發(fā)明制作出的平行排列式交流發(fā)光二極管封裝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明制作出的橋式交流發(fā)光二極管封裝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明10-順向LED串列；12-逆向LED串列；14-交流電源；16-LED ； 18-第一 LED串列；20-第二LED串列；22-第三LED串列；24-第四LED串列；26-共用LED串 列；28-交流電源；30-發(fā)光二極管模塊晶片；32-發(fā)光二極管；301-第一發(fā)光二極管模塊晶 片；302-第二發(fā)光二極管模塊晶片；303-第三發(fā)光二極管模塊晶片；304-第四發(fā)光二極管 模塊晶片；305-第五發(fā)光二極管模塊晶片；306-第六發(fā)光二極管模塊晶片；307-第七發(fā)光 二極管模塊晶片；308-第八發(fā)光二極管模塊晶片；309-第九發(fā)光二極管模塊晶片；34-晶 圓；36-封裝基板；38-平行排列式交流發(fā)光二極管封裝裝置；40-交流電源；42-橋式交流 發(fā)光二極管封裝裝置。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。
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為降低工藝復(fù)雜度以及光罩的復(fù)雜度，本發(fā)明采用前段的系統(tǒng)單晶片(System on chip)工藝，再搭配后段的系統(tǒng)單基板(System on board)工藝，使本發(fā)明的制作方法件兼 具有二者的雙重優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的交流發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法，請(qǐng)參閱圖3所示。首先，如步驟 S10，提供多組相同極性方向的發(fā)光二極管模塊晶片30，其結(jié)構(gòu)請(qǐng)同時(shí)參閱圖4至圖4C所 示，且每一發(fā)光二極管模塊晶片30是具有多個(gè)相同極性方向的發(fā)光二極管32，發(fā)光二極管 32的數(shù)量至少為二個(gè)以上到數(shù)十個(gè)皆可，在此是以五個(gè)發(fā)光二極管32為例。其中，每一發(fā) 光二極管模塊晶片30是包含有如圖4A所示的互相串聯(lián)的多個(gè)發(fā)光二極管32，或是包含有 二串以上的串聯(lián)的多個(gè)發(fā)光二極管32 ；此外，如圖4B所示，所述發(fā)光二極管模塊晶片30亦 可將相同極性方向的發(fā)光二極管32先并聯(lián)后，再串聯(lián)成至少一串發(fā)光二極管模塊晶片30 ； 當(dāng)然亦可如圖4C所示，此發(fā)光二極管模塊晶片30包含有至少二串發(fā)光二極管以并聯(lián)方式 連接在一起，且每一串的發(fā)光二極管是具有多個(gè)以相同極性方向串聯(lián)的發(fā)光二極管32。且 這些發(fā)光二極管模塊晶片30是在至少一晶圓34上制作完成，例如砷化鎵基板、氮化硅基 板、氧化鋁基板、鍺基板、磷化鎵基板、硅基板、玻璃基板或藍(lán)寶石基板等可見(jiàn)光或不可見(jiàn)光 的發(fā)光二極管所用的基板，直接在其上制作發(fā)光二極管模塊晶片30。由于在同一晶圓34上 制作所述多個(gè)發(fā)光二極管模塊晶片30皆具有相同極性方向的發(fā)光二極管32，因此，可使用 較單純的光罩，簡(jiǎn)化工藝復(fù)雜度。此部分即屬于前段的系統(tǒng)單晶片工藝。在利用系統(tǒng)單晶片工藝制作出多個(gè)發(fā)光二極管模塊晶片30之后，接續(xù)進(jìn)行后段 的系統(tǒng)單基板工藝。如步驟S12所示，在一封裝基板上將至少二組發(fā)光二極管模塊晶片分 別依據(jù)順向排列與逆向排列，且發(fā)光二極管模塊晶片的順向排列或逆向排列是以串聯(lián)、并 聯(lián)或串并聯(lián)方式排列，以打線方式連接在一起，以組成一交流發(fā)光二極管封裝裝置，其中在 封裝基板上的至少二組的發(fā)光二極管模塊晶片是可同時(shí)具有相同數(shù)量的發(fā)光二極管，也可 分別具有不同數(shù)量的發(fā)光二極管。最后如步驟S14所示，將此交流發(fā)光二極管封裝裝置，連 接至一交流電源。在上述步驟S12及S14中，在進(jìn)行發(fā)光二極管模塊晶片的排列與打線連接時(shí)，其排 列方式可以有不同選擇，在此是以平行排列方式或稱為矩陣排列方式，以及橋式排列方式 來(lái)詳細(xì)說(shuō)明此交流發(fā)光二極管封裝裝置的排列結(jié)構(gòu)。圖5為本發(fā)明制作出的平行排列式交流發(fā)光二極管封裝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖 所示，在一封裝基板36上是平行排列有至少二組相同極性方向發(fā)光二極管模塊晶片，在此 是以四組為例，第一發(fā)光二極管模塊晶片301及第三發(fā)光二極管模塊晶片303是以順向排 列方式安裝于封裝基板36上，以及第二發(fā)光二極管模塊晶片302以及第四發(fā)光二極管模塊 晶片304則以逆向排列方式安裝于封裝基板36上，以組成平行排列式交流發(fā)光二極管封裝 裝置38 ；且所述多個(gè)發(fā)光二極管模塊晶片301、302、303、304的二端是連接至交流電源40， 使交流電源40的電流可以雙向?qū)?，達(dá)成發(fā)光的目的。圖6為本發(fā)明制作出的橋式交流發(fā)光二極管封裝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示， 在一封裝基板36上是利用至少五組相同極性方向發(fā)光二極管模塊晶片排列成橋式結(jié)構(gòu)； 第五發(fā)光二極管模塊晶片305與第六發(fā)光二極管模塊晶片306順向串接，第七發(fā)光二極管 模塊晶片307是與第八發(fā)光二極管模塊晶片308順向串接，且第五發(fā)光二極管模塊晶片305 與第七發(fā)光二極管模塊晶片307逆向串接，第六發(fā)光二極管模塊晶片306與第八發(fā)光二極管模塊晶片308逆向串接，并有一共用的第九發(fā)光二極管模塊晶片309分別順向串接第五 發(fā)光二極管模塊晶片305、第六發(fā)光二極管模塊晶片306、第七發(fā)光二極管模塊晶片307及 第八發(fā)光二極管模塊晶片308，以形成一橋式交流發(fā)光二極管封裝裝置42 ；整個(gè)橋式交流 發(fā)光二極管封裝裝置42的二端則分別連接至交流電源40。舉例而言，在順向電壓時(shí)發(fā)光二 極管模塊晶片305、309及308發(fā)光，在逆向電壓時(shí)發(fā)光二極管模塊晶片307、309及306發(fā) 光，而中間的第九發(fā)光二極管模塊晶片309則因共用而持續(xù)發(fā)光。因此，本發(fā)明的制作方法，因其在工藝中減少使用復(fù)雜的光罩，甚至是無(wú)須使用復(fù) 雜的光罩，故可有效簡(jiǎn)化工藝提升良率并降低成本。以上說(shuō)明對(duì)本發(fā)明而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解， 在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改，變化，或等 效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種交流發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法，其特征在于，包括下列步驟提供多個(gè)發(fā)光二極管模塊晶片，所述發(fā)光二極管模塊晶片具有多個(gè)相同極性方向串聯(lián) 的發(fā)光二極管；在一封裝基板上將至少二所述發(fā)光二極管模塊晶片分別依據(jù)順向排列與逆向排列，以 打線方式連接，組成一交流發(fā)光二極管封裝裝置；以及將所述交流發(fā)光二極管封裝裝置連接至一交流電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法，其特征在于，所述發(fā) 光二極管模塊晶片是于砷化鎵基板、氮化硅基板、氧化鋁基板、鍺基板、磷化鎵基板、硅基 板、玻璃基板或藍(lán)寶石基板可見(jiàn)光或不可見(jiàn)光的發(fā)光二極管所用的基板上制作完成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法，其特征在于，所述發(fā) 光二極管模塊是包含有相同極性方向互相串聯(lián)的所述多個(gè)發(fā)光二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法，其特征在于，所述發(fā) 光二極管模塊晶片是包含有串聯(lián)及并聯(lián)相同極性方向的發(fā)光二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法，其特征在于，所述多 個(gè)發(fā)光二極管模塊晶片是以平行排列方式或矩陣排列方式組成所述交流發(fā)光二極管封裝直ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法，其特征在于，所述多 個(gè)發(fā)光二極管模塊晶片是以橋式排列方式組成所述交流發(fā)光二極管封裝裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的交流發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法，其特征在于，所述橋 式排列方式至少具有五組所述發(fā)光二極管模塊晶片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法，其特征在于，所述多 個(gè)發(fā)光二極管模塊晶片的順向排列或逆向排列是以串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)方式排列。
全文摘要
本發(fā)明是公開(kāi)一種交流發(fā)光二極管封裝裝置的制作方法，其是先提供多個(gè)組發(fā)光二極管模塊晶片，每一發(fā)光二極管模塊晶片具有相同極性方向的多個(gè)發(fā)光二極管；再在一封裝基板上將至少二組發(fā)光二極管模塊晶片分別依據(jù)順向排列與逆向排列方式連接在一起，以組成一交流發(fā)光二極管封裝裝置；最后再將此交流發(fā)光二極管封裝裝置連接至一交流電源。本發(fā)明是直接利用相同極性方向的多個(gè)發(fā)光二極管模塊晶片進(jìn)行順向和逆向的排列封裝，故在工藝中無(wú)須使用復(fù)雜的光罩，可簡(jiǎn)化工藝、提升良率，并有效降低生產(chǎn)制造成本。
文檔編號(hào)H01L25/075GK102086977SQ20091025039
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者王中林 申請(qǐng)人:小太陽(yáng)國(guó)際能源股份有限公司