专利名称：一种大功率led的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种大功率LED (发光二极管)。
背景技术：
随着LED(Light Emitting Diode，发光二极管)技术的发展，LED替代传统的 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp，冷阴极萤光灯管)作为LED TV(液晶电视)的背光光源已是大势所趋，尤其是将LED应用于大尺寸液晶电视的背光光源方面上。如图1至4所示，现有技术中的一种大功率LED，包括基板1、保护二极管3和LED 芯片4，基板1的正面设置有一个凹形的腔体2，在该腔体2的底面间隔铺设有第一金属区 60、第二金属区61和第三金属区62，第一金属区60和第三金属区62位于第二金属区61的两侧且第二金属区61位于腔体2的中部；实际中，保护二极管3固定在第一金属区60中， 保护二极管3的电极通过金线7与第三金属区62导通；LED芯片4固定在第二金属区61的中部，LED芯片4的两个电极分别通过金线与第一金属区60和第三金属区62导通。在上述结构的基础上，在基板1的背面间隔设置有第一电极50、第二电极51和第三电极52 ；第一电极50和第三电极52为通电电极并且位于第二电极51的两侧；第二电极51为散热电极，其面积略大于第二金属区61的面积且位于基板1背面正对第二金属区62的位置；第一电极50、第二电极51和第三电极52分别与第一金属区60、第二金属区61和第三金属区63 导通，导通的方式可以是在基板内部走线导通或直接在金属区的基板中开设贯通到电极的通孔，向通孔中填充银等导电介质导通。上述结构，在第一电极50和第三电极52通电时， 可以实现保护二极管3和LED芯片4的反向并联。上述结构的LED，第二金属区61适用于固定如图1所示的带电极、需要通过引线键合的方式实现电连接的LED芯片；不适用于固定免打线形式的LED芯片，比如倒装芯片 (FLIP CHIP)或三维(3d)芯片等。
发明内容本实用新型要解决的主要技术问题是，提供一种适用于固定倒装芯片或三维芯片等免打线形式的大功率LED。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种大功率LED，包括LED芯片，带腔体的基板，设置在所述腔体底部的金属区和设置在所述基板背面的电极区，所述金属区包括固晶区，所述固晶区包括第三金属区和第四金属区，所述LED芯片两端分别固定在所述第三金属区和第四金属区，所述电极区包括分别与所述第三金属区和第四金属区导通的第三电极和第四电极。还包括保护二极管，所述金属区还包括第一金属区和第二金属区，所述第一金属区、第二金属区都位于所述固晶区的同一侧；所述保护二极管固定在所述第二金属区，且通过金线与所述第一金属区导通；所述电极区还包括分别与所述第一金属区和第二金属区导通的第一电极和第五电极。[0008]所述腔体包括固晶腔室和第一腔室，所述固晶区设置在所述固晶腔室的底部，所述第一金属区和第二金属区设置在所述第一腔室的底部。所述LED芯片为倒装芯片或三维芯片。所述LED芯片为双电极芯片，所述金属区还包括与所述第五电极导通的第五金属区，所述第五金属区与所述第一金属区分别位于所述固晶区的两侧，所述LED芯片的两个电极分别通过金线与所述第一金属区和第五金属区导通。所述腔体包括相互间隔的固晶腔室以及布在所述固晶腔室两侧的左腔室和右腔室，所述固晶腔室、左腔室和右腔室的顶部相互贯通，所述第一金属区和第二金属区设置在所述左腔室底部，所述固晶区设置在所述固晶腔室底部，所述第五金属区设置在所述右腔室底部。所述腔体中还填充有胶体，所述固晶腔室中填充的腔体为荧光胶。所述腔体中除固晶腔室以外的部分填充的胶体为透明胶。所述基板为硅基板或陶瓷基板。所述基板为方形基板，所述方形的长宽比例在1. 5 3. 5之间。本实用新型的有益效果是腔体底面设置有两个相互独立的金属区，LED芯片的两端固定在这两个金属区上。同时，该两个金属区分别与不同的电极导通，当LED芯片为倒装芯片或三维芯片时，通过在两个电极上施加电压，就可以实现给LED芯片供电，使其发光的目的。
图1为现有中一种大功率LED的结构示意图；图2为图1所示结构的V-V向剖面图；图3为图1去除LED芯片和引线后的俯视图；图4为图1所示仰视图；图5为本实用新型一种实施方式中去除LED芯片和引线的后基板正面图；图6为本实用新型一种实施方式中的基板背面示意图；图7为本实用新型一种实施方式中的大功率LED结构示意图；图8为本图7所示结构的A-A向示图；图9为本实用新型另一种实施方式的LED结构示意图；图10为本实用新型一种实施方式的保护二极管和LED芯片反向并联的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式
结合附图对本实用新型作进一步详细说明。图5和6分别示出了本实用新型的大功率LED去除LED芯片、引线和胶体后的正面图和背面图。图示结构中，基板1由陶瓷或硅等散热性能好的材料制成，其外形为方形或圆形或其它形状，当为方形时，其长宽的比例在1. 5 3. 5之间。基板1中设置有凹形的腔体2，腔体2的底部铺设有多个相互独立的金属区；同时，在基板1的背面设置有多个相互独立的电极区。不同的金属区与相应的电极区电性导通，导通的方式可以是在金属区的底部设置贯通到相应电极区的通孔，在通孔中填充银等导电介质实现，也可以是通过在基板1的内部走线的方式实现电性导通。实施例1 如图7和8所示，在金属区中，包括位于腔体2底部中心区域的固晶区，固晶区包括第三金属区62和第四金属区63。电极区中，与第三金属区62和第四金属区63分别导通的是第三电极51和第四电极52，第三电极51和第四电极52在基板背面的位置分别正对第三金属区62和第四金属区63。实际中，当LED芯片4为免打线形式的芯片时，比如倒装芯片或三维芯片，可以采用共晶焊等方式实现将LED芯片4的两端分别固定在第三金属区62 和第四金属区63上；由于第三金属区62和第四金属区63分别与第三电极51和第四电极 52电性导通。因此，在一种实施方式中，在设计线路板时，只需要在第三电极和第四电极上通电就可能实现LED芯片4的工作。此时，第三电极和第四电极一方面作为散热电极，另一方面作为通电电极使用。在另一种实施方式中，还可以在基板的背部的两则设置第一电极 50和第五电极53，用户端在设计线路板时，将第一电极50和第三电极51以线路连通，将第四电极52和第五电极53以线路连通。通常LED中除了用于发光的LED芯片4，还包括与LED芯片反向并联的保护二极管 3，保护二极管3用于防止LED芯片4在异常工作状态下损坏。因此，金属区中还包括第二金属区61及位于第二金属区61附近的第一金属区60，第一金属区60和第二金属区61位于固晶区的同一侧，还可以在腔体2底部设置第五金属区64，第五金属区64和第一金属区 60位于固晶区的两侧，此处设置的第五金属区64在实施例2中有用到，对于实施例1，第五金属区64可省略。相应地，第一金属区60与设置在基板1背面的第一电极50导通，第二金属区61、第五金属区64与设置在基板背面的第五电极53导通。一种实施方式中，将第二金属区61用于固定保护二极管3，通过将金线70的一端焊接在第一金属区60上，另一端焊接在保护二极管3的电极上，实现保护二极管3与第一金属区60的电连接。在上述结构的基础上，用户端设计线路板或使用时，将与第一金属区60导通的第一电极50与第三金属区 62导通的第三电极51以线路连通；相应地，将与第二金属区61导通的第五电极53和与第四金属区63导通的第四电极52以线路连通，则可以实现保护二极管3和LED芯片4的反向并联。上述结构，由于LED芯片4为倒装芯片或三维芯片等免打线形式的芯片，整个LED 中只有金线70这一条引线。相比图1所示的现有结构，整个LED使用的金线长度缩短，从而节约了金线成本。为了提高LED芯片4的发光效果，尤其是发白光时的发光均勻性。在不考虑第五金属区64的情况下(有第五金属区64的情况如实施例2中所示)，可以在腔体2中间隔设置第一腔室和固晶腔室，第一金属区60和第二金属区61设置在第一腔室的底部，固晶区设置在固晶腔室的底部，第一腔室和固晶腔室的顶部相互贯通。注胶时，在固晶腔室中填充荧光胶，优选的方式是使LED芯片4的表面覆盖一薄层的荧光粉，在腔体2中除固晶腔室的其它部分填充胶体，比如透明胶，能够使发光颜色更均勻，同时能够对荧光胶形成保护。实施例2 实施例1主要适用于固定倒装芯片或三维芯片等免打线形式的LED芯片。但上述结构同样适用于固定如双电极芯片等需要引线键合的方式实现电连接的LED芯片。如图9， 图10所示，一种实施方式是，将LED芯片4的两端分别固定在第三金属区62和第四金属区 63，第三金属区62和第四金属区63也和第三电极51和第四电极52导通；第二金属区61用于固定保护二极管3，将保护二管3的电极通过金线70与第一金属区60电连接；LED芯片4的一个电极通过金线71与第一金属区60连接，另一个电极通过金线72与第五金属区 64连接，第二金属区61、第五金属区64与设置在基板背面的第五电极53导通。用户端在设计线路板时，第三电极51和第四电极52作为散热电极，第一电极50和第五电极53作为通电电极使用即可使LED芯片4的工作。，实现保护二极管3和LED芯片4的反向并联。与实施例1 一样，为了提高LED芯片的发光，可以在腔体中设置多个腔室，不同的腔室中设置不同的金属区，其中只在用于固晶的腔室中填充荧光胶，在整个腔体中除了用于固晶的腔室的其它部分填充胶体，比如透明胶。当腔体2底部没有设置第五金属区64时， 实现的方式与实施例1相同。当腔体2的底部设置有第五金属区64时，如图8所示(图8 同时可表示图9结构去除金线后的内部结构图)，可以在腔体2中设置固晶腔室及位于固晶腔室左侧的左腔室和位于固晶腔室右侧的右腔室，第一金属区60和第二金属区61位于左腔室的底部，固晶区位于固晶腔室的底部，第五金属区64位于右腔室的底部。注胶时，在固晶腔室中注入荧光胶，优选的方式是使LED芯片4的表面覆盖一层薄的荧光粉；向固晶腔室中注入荧光胶完成后，再烘烤30 40分钟，烘烤温度为60 100°C ；烘烤后向整个腔体2 中注入胶体，比如透明胶；再经过长烤烘干胶水，完成注胶。可以理解的是，本实施例的基板结构同样可以用于固定倒装芯片和三维芯片等免打线形式的LED芯片。以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种大功率LED，包括LED芯片，带腔体的基板，设置在所述腔体底部的金属区和设置在所述基板背面的电极区，其特征在于，所述金属区包括固晶区，所述固晶区包括第三金属区和第四金属区，所述LED芯片两端分别固定在所述第三金属区和第四金属区，所述电极区包括分别与所述第三金属区和第四金属区导通的第三电极和第四电极。
2.如权利要求1所述的大功率LED，其特征在于，还包括保护二极管，所述金属区还包括第一金属区和第二金属区，所述第一金属区、第二金属区都位于所述固晶区的同一侧；所述保护二极管固定在所述第二金属区，且通过金线与所述第一金属区导通；所述电极区还包括分别与所述第一金属区和第二金属区导通的第一电极和第五电极。
3.如权利要求2所述的大功率LED，其特征在于，所述腔体包括固晶腔室和第一腔室， 所述固晶区设置在所述固晶腔室的底部，所述第一金属区和第二金属区设置在所述第一腔室的底部。
4.如权利要求1至3中任一项所述的大功率LED，其特征在于，所述LED芯片为倒装芯片或三维芯片。
5.如权利要求2所述的大功率LED，其特征在于，所述LED芯片为双电极芯片，所述金属区还包括与所述第五电极导通的第五金属区，所述第五金属区与所述第一金属区分别位于所述固晶区的两侧，所述LED芯片的两个电极分别通过金线与所述第一金属区和第五金属区导通。
6.如权利要求5所述的大功率LED，其特征在于，所述腔体包括相互间隔的固晶腔室以及布在所述固晶腔室两侧的左腔室和右腔室，所述固晶腔室、左腔室和右腔室的顶部相互贯通，所述第一金属区和第二金属区设置在所述左腔室底部，所述固晶区设置在所述固晶腔室底部，所述第五金属区设置在所述右腔室底部。
7.如权利要求3或6所述的大功率LED，其特征在于，所述腔体中还填充有胶体，所述固晶腔室中填充的腔体为荧光胶。
8.如权利要求7所述的大功率LED，其特征在于，所述腔体中除固晶腔室以外的部分填充的胶体为透明胶。
9.如权利要求7所述的大功率LED，其特征在于，所述基板为硅基板或陶瓷基板。
10.如权利要求7所述的大功率LED，其特征在于，所述基板为方形基板，所述方形的长宽比例在1.5 3. 5之间。
专利摘要本实用新型公开了一种大功率LED，包括LED芯片，带腔体的基板，设置在所述腔体底部的金属区和设置在所述基板背面的电极区，所述金属区包括固晶区，所述固晶区包括第三金属区和第四金属区，所述LED芯片两端分别固定在所述第三金属区和第四金属区，所述电极区包括分别与所述第三金属区和第四金属区导通的第三电极和第四电极；此种结构的LED采用的LED芯片可以是倒装芯片或三维芯片等固定免打线形式的LED芯片。
文档编号H01L33/48GK201946625SQ20102064106
公开日2011年8月24日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者侯利, 孙平如, 邢其彬 申请人:深圳市聚飞光电股份有限公司