專利名稱：一種led及l(fā)ed基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及發(fā)光二極管(LED)，尤其是一種LED及LED基板。
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LED TV(液晶電視)的背光光源已是大勢所趨，尤其是將LED應(yīng)用于大尺寸液晶電視的背光光源方面上。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種基板結(jié)構(gòu)的正面圖，包括設(shè)置在基板1內(nèi)部的橢圓形或方形腔體，以及設(shè)置在腔體底部的相互間隔的第一金屬區(qū)21，第二金屬區(qū)22和第三金屬區(qū) 23，第二金屬區(qū)22用于固定LED片，第一金屬區(qū)21和第三金屬區(qū)23用于焊線。圖2為現(xiàn)有技術(shù)中一種基板結(jié)構(gòu)的背面圖，包括設(shè)置在基板背部的相互間隔的第一電極區(qū)31、第二電極區(qū)32和第三電極區(qū)33，第一電極區(qū)31、第二電極區(qū)32和第三電極區(qū) 33分別與設(shè)置在腔體底部的第一金屬區(qū)21、第二金屬區(qū)22和第三金屬區(qū)23相導(dǎo)通。導(dǎo)通的方式可以是在金屬區(qū)底部的基板中設(shè)置貫通到電極區(qū)的通孔，向通孔中填充導(dǎo)電金屬以實現(xiàn)金屬區(qū)和電極區(qū)的電連接。在上述電極區(qū)中，通常第一電極區(qū)和第三電極區(qū)作為通電電極使用，第二電極區(qū)作為散熱電極使用。圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的一種LED結(jié)構(gòu)示意圖，一顆大功率LED芯片4固定在第二金屬區(qū)22的中心位置，其兩個電極引腳分別通過金線與第一金屬區(qū)21和第三金屬區(qū)23電連接。進一步地，該LED還可以包括保護二極管5，保護二極管固定在第一金屬區(qū)21上，為單電極結(jié)構(gòu)。單電極結(jié)構(gòu)是指保護二極管底部有一個電極，上方有一個電極，底部的電極用銀膠固定與第一金屬區(qū)21導(dǎo)通，上方的電極通過金線與第三金屬區(qū)23導(dǎo)通。通過上述方式， 實現(xiàn)LED芯片和保護二極管的反射并聯(lián)，使LED芯片在保護狀態(tài)下工作，提高了安全性。上述結(jié)構(gòu)的LED，由于第二金屬區(qū)只用作固定LED芯片，一方面使第二電極區(qū)只用作散熱電極，另一方面要實現(xiàn)LED工作，至少需要設(shè)置兩個焊線區(qū)(第一金屬區(qū)和第三金屬區(qū))，從而使基板結(jié)構(gòu)和制造工藝復(fù)雜，因此，現(xiàn)有技術(shù)還有值得改進的地方。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型解決的主要技術(shù)問題是，提供一種結(jié)構(gòu)簡單的LED。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種LED，包括帶腔體的基板、設(shè)置在所述腔體底部的金屬區(qū)、設(shè)置在所述基板的背部的電極區(qū)、以及至少一顆LED芯片，所述金屬區(qū)包括第一焊線區(qū)和大面積的第一固晶區(qū)，所述電極區(qū)中包括與所述第一固晶區(qū)和第一焊線區(qū)分別導(dǎo)通的第二電極和第三電極，所述LED芯片固定在所述第一固晶區(qū)中，所述LED芯片的一個電極與所述第一固晶區(qū)電連接，另一個電極與所述第一焊線區(qū)電連接。還包括保護二極管，所述保護二極管固定在所述第一固晶區(qū)中，所述保護二極管的一個電極與所述第一固晶區(qū)電連接，另一個電極通過金線與所述第一焊線區(qū)電連接。所述LED芯片為一顆，所述LED芯片的一個電極通過金線與所述第一固晶區(qū)電連接，另一個電極通過金線與所述第一焊線區(qū)電連接。所述LED芯片為兩顆串聯(lián)的LED芯片，其中一顆LED芯片的一個電極與所述第一固晶區(qū)電連接，另一個電極與另一顆LED芯片的一個電極電連接，另一顆LED芯片的另一個電極與所述第一焊線區(qū)電連接。所述金屬區(qū)還包括第二固晶區(qū)和第二焊線區(qū)，所述電極區(qū)中還包括與所述第二固晶區(qū)和所述第二焊線區(qū)分別導(dǎo)通的第一電極和第四電極；所述第一固晶區(qū)上固定的LED芯片有兩顆，其中一顆LED芯片的一個電極與所述第一固晶區(qū)電連接，另一個電極與所述第一焊線區(qū)電連接，另一顆LED芯片的一個電極與所述第一固晶區(qū)電連接，另一個電極與所述第二焊線區(qū)電連接；所述第二固晶區(qū)上固定的LED芯片有一顆，該顆LED芯片的一個電極與第二固晶區(qū)電連接，另一個電極與第一固晶區(qū)電連接。所述腔體的側(cè)壁設(shè)置有至少一層臺階，每層臺階表面絲印有銀反射層。所述基板內(nèi)部處于腔體底部的位置絲印有至少一塊銀反射層。所述LED芯片的表面覆蓋有一層薄的熒光粉。所述腔體中填充的膠體形成多個凸透鏡狀的出光面。一種LED基板，包括帶腔體的基板、設(shè)置在腔體底部的金屬區(qū)、設(shè)置在基板背部的電極區(qū)，所述金屬區(qū)包括一個大面積的第一固晶區(qū)和設(shè)置在所述第一固晶區(qū)附近的第二固晶區(qū)、第一焊線區(qū)和第二焊線區(qū)，所述電極區(qū)中包括與所述第一固晶區(qū)、第二固晶區(qū)、第一焊線區(qū)和第二焊線區(qū)分別導(dǎo)通的第二電極、第一電極、第三電極和第四電極。本實用新型的有益效果是通過設(shè)置一個大面積的固晶區(qū)，一方面使LED芯片可以通過共晶焊的方式固定到固晶區(qū)上，以減小熱阻；另一方面，大面積的固晶區(qū)，使該固晶區(qū)既可以作固晶用，也可以用于焊線，與現(xiàn)有技術(shù)相比，在腔體底部可以少設(shè)置一塊金屬區(qū)，相應(yīng)地，在基板背部也可以少設(shè)置一塊電極區(qū)，從而節(jié)約了生產(chǎn)成本，簡化了 LED的結(jié)構(gòu)。同時，通過設(shè)置大面積的固晶區(qū)，該固晶區(qū)還可以用于固定兩顆或更多顆的LED芯片， LED基板使用更加的靈活。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中LED基板的正面圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的LED基板背面圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的LED俯視圖；圖4為本實用新型一種實施方式的LED基板的俯視圖；圖5為本實用新型一種實施方式的LED基板的仰視圖；圖6為圖4所示結(jié)構(gòu)的A-A向剖面圖；圖7為本實用新型一種實施方式中固定一顆LED芯片時的俯視圖；圖8為一顆LED芯片和保護二極管反向并聯(lián)的電路示意圖；圖9為本實用新型一種實施方式中固定兩顆LED芯片時的俯視圖；圖10為兩顆LED芯片串聯(lián)后與保護二極管反向并聯(lián)的電路示意圖；圖11為本實用新型一種實施方式中固定三顆LED芯片時的俯視圖；圖12為三顆LED芯片共陽極連接時的電路示意圖；圖13為本實用新型一種實施方式中的LED內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；[0032]圖14為實用新型一種實施方式中LED與導(dǎo)光板的耦合結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式
結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細(xì)說明。實施例1 如圖4所示為本實用新型一種實施方式的LED的基板結(jié)構(gòu)的俯視圖，該基板結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在基板內(nèi)部的凹形腔體，以及設(shè)置在腔體底部的相互間隔的第一固晶區(qū)42和第一焊線區(qū)43，第一固晶區(qū)42和第一焊線區(qū)43可以有部分嵌入基板1內(nèi)部，第一固晶區(qū)42 的面積使其可以用于固定一顆或多顆LED芯片。第一焊線區(qū)43設(shè)置在第一固晶區(qū)42的周圍，與第一固晶區(qū)42相互靠近。第一固晶區(qū)42和第一焊線區(qū)43可以采用銀金屬材質(zhì)制造， 還可以在銀金屬層表面閃鍍一層薄金層或在銀金屬層表面的部分區(qū)域閃鍍薄金層，以提高導(dǎo)電導(dǎo)熱效率。圖5所示為本實用新型一種實施方式的LED背部結(jié)構(gòu)示意圖，包括與第一固晶區(qū) 42連通的第二電極62和與第一焊線區(qū)43對應(yīng)的第三電極63，并且，第二電極62在基板背部的位置與第一固晶區(qū)42相對應(yīng)，面積略大于第一固晶區(qū)42的面積，第二電極62與第一固晶區(qū)42電導(dǎo)通，如圖6所示，導(dǎo)通的方式可以是在第一固晶區(qū)42底部區(qū)域的基板中設(shè)置貫通到基板背部的通孔5，向通孔5中注入銀或鎢等導(dǎo)電介質(zhì)實現(xiàn)第一固晶區(qū)42和第二電極62的電導(dǎo)通。第三電極63與第一焊線區(qū)43設(shè)置和導(dǎo)通的方式可以與第一固晶區(qū)42和第二電極62的設(shè)置和導(dǎo)通方式相同。圖7所示為本實用新型的基板結(jié)構(gòu)固定一顆大功率LED芯片時的結(jié)構(gòu)示意圖，LED 芯片71通過共晶焊等方式固定在第一固晶電極區(qū)42中，其在第一固晶區(qū)42中的所處位置使LED芯片71幾乎位于基板1的中央，以提高發(fā)光均勻性。LED芯片71的兩個電極分別通過金線與第一固晶區(qū)42和第一焊線區(qū)43相導(dǎo)通，實現(xiàn)的方式可以是，取一根金線，將其一端焊接在LED芯片71的正性電極后，將金線的另一端焊接在第一固晶區(qū)42中；再取另一根金線，將其一端焊接在LED芯片71的負(fù)性電極上，另一端焊接在第一焊線區(qū)43中。上述固晶焊線方式，使第一固晶區(qū)42同時用于固晶和焊線，與第一固晶區(qū)42相導(dǎo)通的第二電極 62同時用于散熱和導(dǎo)電。上述方式在固定一顆LED芯片，只需要在腔體底部設(shè)置兩塊金屬片，在基板背部設(shè)置兩塊金屬片，相比較于圖1至3所示的在腔體中設(shè)置三塊金屬片，在基板背部設(shè)置三塊金屬片的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，節(jié)約了成本，也使得工藝得到簡化。并且，由于第一固晶區(qū)42的面積較大，LED芯片71可以采用共晶焊的方式實現(xiàn)固晶，而共晶焊的固晶方式能有效降低熱阻，提高LED的可靠性。同時，由于第一固晶區(qū)42面積比較大，還可以用于固定多顆LED芯片，比如，下面所述的用于固定兩顆中功率LED芯片時的情況。圖9所示為第一固晶區(qū)42用于固定兩顆LED芯片時的俯視圖。LED芯片72和LED 芯片73間隔一定距離地設(shè)置在第一固晶區(qū)42上，LED芯片72的一個電極通過金線與第一固晶區(qū)42電連接，另一個電極通過金線與LED芯片73電連接。LED芯片73的另一個電極通過金線與第一焊線區(qū)43電連接。從而實現(xiàn)兩顆LED芯片的串聯(lián)。在實用應(yīng)用中，為了提高LED芯片的安全性，通常在LED結(jié)構(gòu)中還包括保護二極管，保護二極管與LED芯片反向并聯(lián)，如圖8和圖10所示為保護二極管與LED芯片反射并聯(lián)的電路示意圖。因此，如圖7和圖9所示，第一固晶區(qū)42中還可以固定一顆保護二極管
58，保護二極管8為單電極結(jié)構(gòu)，其下方的電極通過銀膠固定與第一固晶區(qū)42導(dǎo)通，上方的電極通過金線與第一焊線區(qū)43電連接。設(shè)置保護二極管時，將其設(shè)置在第一固晶區(qū)42中靠近第一焊線區(qū)43的位置，從而縮短保護二極管的焊線長度。而現(xiàn)有技術(shù)中，如圖3所示， 保護二極管的金線橫跨第二金屬區(qū)，使得保護二極管的焊線較長，在大批量的生產(chǎn)時，這將耗去極大的生產(chǎn)成本。因此，本實用新型的設(shè)置方式可以縮短了保護二極管的焊線長度，節(jié)約了生產(chǎn)成本。 上述結(jié)構(gòu)可以用于固定三顆LED芯片，本實用新型還提供了一種更適合用于固定三顆LED芯片的結(jié)構(gòu)。如圖4所示，在第一固晶區(qū)42的周圍還設(shè)置兩個小面積的金屬區(qū)， 分別是第二固晶區(qū)41和第二焊線區(qū)44。如圖5所示，相應(yīng)地，在基板背部設(shè)置與第二固晶區(qū)41和第二焊線區(qū)44分別導(dǎo)通的第一電極61和第四電極64。圖5和圖6所示為用于固定三顆LED芯片的結(jié)構(gòu)，其可以采用的固定方式如圖11所示。如果制作共陽的RGB三合一 LED，則LED芯片74采用單電極結(jié)構(gòu)，其底部的電極為陰極，通過銀膠固定與第二固晶區(qū)41 電連接，上方的電極是陽極，通過金線與第一固晶區(qū)42電連接；LED芯片75的陽極通過金線與第一固晶區(qū)42電連接，陰極通過金線與第二焊線區(qū)44電連接；LED芯片76的陽極通過金線與第一固晶區(qū)42電連接，陰極通過金線與第一焊線區(qū)43電連接。通過上述設(shè)置方式， 使三顆LED芯片實現(xiàn)共陽極的連接方式，其電路如圖12所示。如果要制作共陰極RGB三合一 LED，則反之。 當(dāng)需要制造白光LED時，可以通過在上述基板結(jié)構(gòu)中固定一顆發(fā)藍(lán)光的LED芯片， 配合紅色和綠色熒光粉發(fā)白光。或者，在上述基板結(jié)構(gòu)中固定三顆分別發(fā)紅光、藍(lán)光和綠光的LED芯片，通過調(diào)節(jié)三顆LED芯片的亮度達(dá)到組合發(fā)白光的方案。在本發(fā)明的一種實施方式中，為了提高發(fā)光亮度，尤其是使上述采用組合發(fā)白光的方案得到更好的效果，如圖6所示，將腔體2的側(cè)壁設(shè)置為多層臺階狀，每一層臺階的表面和/或側(cè)壁涂覆反射層31，比如銀反射層，銀反射層可以在制作基板時通過絲印的方式實現(xiàn)。另外，還可以在基板的內(nèi)部， 對應(yīng)于腔體的底部的位置間隔設(shè)置一塊或多塊銀反射層32。如圖13所示，為了提高發(fā)光顏色均勻性，在腔體中固定的LED芯片可以只在其表面通過自動熒光粉涂覆機完成覆蓋一層熒光粉層9。為了提高LED與導(dǎo)光板的耦合效率，將 LED的出光面通過模壓成型的方式形成多個陣列式凸透鏡形狀的出光面。具有此種出光面的LED與導(dǎo)光板的耦合方式如圖14所示，多個LED通過焊接的方式排布在MCPCB基板12 上，LED的出光面具有多個陣列式小型凸透鏡10，凸透鏡10間距相等或不等，與導(dǎo)光板11 直接接觸密合，直接將光線導(dǎo)入到導(dǎo)光板中，提高了耦合效率。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實施方式對本實用新型所作的進一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種LED，包括帶腔體的基板、設(shè)置在所述腔體底部的金屬區(qū)、設(shè)置在所述基板的背部的電極區(qū)、以及至少一顆LED芯片，其特征在于，所述金屬區(qū)包括第一焊線區(qū)和大面積的第一固晶區(qū)，所述電極區(qū)中包括與所述第一固晶區(qū)和第一焊線區(qū)分別導(dǎo)通的第二電極和第三電極，所述LED芯片固定在所述第一固晶區(qū)中，所述LED芯片的一個電極與所述第一固晶區(qū)電連接，另一個電極與所述第一焊線區(qū)電連接。
2.如權(quán)利要求1所述LED，其特征在于，還包括保護二極管，所述保護二極管固定在所述第一固晶區(qū)中，所述保護二極管的一個電極與所述第一固晶區(qū)電連接，另一個電極通過金線與所述第一焊線區(qū)電連接。
3.如權(quán)利要求2所述的LED，其特征在于，所述LED芯片為一顆，所述LED芯片的一個電極通過金線與所述第一固晶區(qū)電連接，另一個電極通過金線與所述第一焊線區(qū)電連接。
4.如權(quán)利要求2所述的LED，其特征在于的，所述LED芯片為兩顆串聯(lián)的LED芯片，其中一顆LED芯片的一個電極與所述第一固晶區(qū)電連接，另一個電極與另一顆LED芯片的一個電極電連接，另一顆LED芯片的另一個電極與所述第一焊線區(qū)電連接。
5.如權(quán)利要求1所述的LED，其特征在于，所述金屬區(qū)還包括第二固晶區(qū)和第二焊線區(qū)，所述電極區(qū)中還包括與所述第二固晶區(qū)和所述第二焊線區(qū)分別導(dǎo)通的第一電極和第四電極；所述第一固晶區(qū)上固定的LED芯片有兩顆，其中一顆LED芯片的一個電極與所述第一固晶區(qū)電連接，另一個電極與所述第一焊線區(qū)電連接，另一顆LED芯片的一個電極與所述第一固晶區(qū)電連接，另一個電極與所述第二焊線區(qū)電連接；所述第二固晶區(qū)上固定的LED 芯片有一顆，該顆LED芯片的一個電極與第二固晶區(qū)電連接，另一個電極與第一固晶區(qū)電連接。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述LED，其特征在于，所述腔體的側(cè)壁設(shè)置有至少一層臺階，每層臺階表面和/或側(cè)面絲印有銀反射層。
7.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的LED，其特征在于，所述基板內(nèi)部處于腔體底部的位置絲印有至少一塊銀反射層。
8.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的LED，其特征在于，所述LED芯片的表面覆蓋有一層熒光粉。
9.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的LED，其特征在于，所述腔體中填充的膠體形成多個凸透鏡狀的出光面。
10.一種LED基板，包括帶腔體的基板、設(shè)置在腔體底部的金屬區(qū)、設(shè)置在基板背部的電極區(qū)，其特征在于，所述金屬區(qū)包括一個大面積的第一固晶區(qū)和設(shè)置在所述第一固晶區(qū)附近的第二固晶區(qū)、第一焊線區(qū)和第二焊線區(qū)，所述電極區(qū)中包括與所述第一固晶區(qū)、第二固晶區(qū)、第一焊線區(qū)和第二焊線區(qū)分別導(dǎo)通的第二電極、第一電極、第三電極和第四電極。
專利摘要本實用新型公開了一種LED及LED基板，所述LED包括帶腔體的基板、設(shè)置在所述腔體底部的金屬區(qū)、設(shè)置在所述基板的背部的電極區(qū)、以及至少一顆LED芯片，所述金屬區(qū)包括第一焊線區(qū)和大面積的第一固晶區(qū)，所述電極區(qū)中包括與所述第一固晶區(qū)和第一焊線區(qū)分別導(dǎo)通的第二電極和第三電極，所述LED芯片固定在所述第一固晶區(qū)中，所述LED芯片的一個電極與所述第一固晶區(qū)電連接，另一個電極與所述第一焊線區(qū)電連接。所述LED的結(jié)構(gòu)簡單，成本低。
文檔編號H01L33/48GK201946629SQ201020695818
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者孫平如, 徐操, 韋健華 申請人:深圳市聚飛光電股份有限公司