专利名称：发光元件的封装构造的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发光元件的封装构造，其主要将一定电流晶片及至少一发光
二极管晶粒进行整合封装，而有利于降低发光元件的制作成本及提高使用时的便利性。
背景技术：
发光二极管(LED ;Light-Emitting Diode)由于具备有寿命长、体积小、耗电量
少、反应速度快、无辐射及单色性发光的特性及优点，因此被广泛应用于指示灯、广告看板、
交通号志灯、汽车车灯、显示器面板、通讯器具、消费电子等各项产品中。 图1为现有发光元件的封装构造的剖面示意图。如图所示，发光元件10主要包括
有一第一导电架111及一第二导电架113。其中发光二极管晶粒(LED die)13设置在第一
导电架111上，并以导电线15连接发光二极管晶粒13及第二导电架113。在使用时可对第
一导电架lll及第二导电架113输入直流电流，以驱动发光二极管晶粒13。 另外，为了进一步提高对导电架11 (包含第一导电架111及第二导电架113)、发光
二极管晶粒13及导电线15的保护，一般会选择以一封装胶体17对发光二极管晶粒13及
导电架11进行封装。封装胶体17可为一透光材料所制成，以此发光二极管晶粒13所产生
的光源可穿透封装胶体17。 在使用上述的发光元件10时，必须对第一导电架111及第二导电架113提供稳定 的直流电流，以驱动发光二极管晶粒13。然而，对后端应用发光元件10的厂商而言，将会造 成设计或使用时的不便利性。
发明内容本实用新型的主要目的在于提供一种发光元件的封装构造，主要将一定电流晶片 及至少一发光二极管晶粒设置在同一封装支架上，仅需要提供一直流电压便可以驱动发光 二极管晶粒，而有利于提高发元件在使用上的便利性。 本实用新型的次要目的在于提供一种发光元件的封装构造，主要将定电流晶片及
发光二极管晶粒整合在一起并进行封装，以此将有利于简化发光元件的构造。 本实用新型的又一目的在于提供一种发光元件的封装构造，其中定电流晶片的供
电接点及输入接点，及/或定电流晶片的输出接点，皆与发光二极管晶粒相接，以此将可以
发光二极管晶粒的压降对定电流晶片的供电接点提供一供电电压，而有利于电路的简化。 本实用新型的又一目的在于提供一种发光元件的封装构造，其中定电流晶片的供
电接点及输入接点相连接，使得定电流晶片可直接与发光二极管晶粒串联使用，而有利于
提高使用时的便利性。 本实用新型的又一目的在于提供一种发光元件的封装构造，其中定电流晶片可连
接至少一发光二极管晶粒，并可同时对至少一发光二极管晶粒进行驱动。 本实用新型的又一目的在于提供一种发光元件的封装构造，其中定电流晶片包括
有一低压降稳压器，藉此将可对定电流晶片内的其他电路提供一稳定的电压。[0012] 本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的 —种发光元件的封装构造，其特征在于包括 —封装支架； 至少一定电流晶片，设置于该封装支架上，该定电流晶片包括有一供电接点、一输 入接点及一输出接点； 至少一发光二极管晶粒，设置于该封装支架上，并连接该定电流晶片的供电接点 及输入接点； —封装胶体，覆盖该发光二极管晶粒及该定电流晶片。 所述定电流晶片的供电接点及输入接点相连接。 所述发光二极管晶粒的数量为至少一个，且各个发光二极管晶粒以串联的方式设
置；该数个发光二极管晶粒包括有一第一发光二极管晶粒、一第二发光二极管晶粒及至少
一第n发光二极管晶粒；该定电流晶片的输入接点连接该第一发光二极管晶粒，而该定电
流晶片的供电接点则连接该第二发光二极管晶粒与第一发光二极管晶粒之间，或连接该第
n发光二极管晶粒与第n-l发光二极管晶粒之间，n为大于2的正整数。 所述定电流晶片包括 —电晶体，连接该输入接点； —电阻，连接该电晶体及该输出接点； —运算放大器，包括有一输出端、一第一输入端及一第二输入端；所述输出端连接
该电晶体，所述第一输入端连接该电晶体及电阻之间； —参考电压源，连接该运算放大器的第二输入端； —低压降稳压器，连接该供电接点及该参考电压源。 —种发光元件的封装构造，其特征在于包括 —封装支架； 至少一定电流晶片，设置于该封装支架上，该定电流晶片包括有一供电接点、一输 入接点及一输出接点； 至少一发光二极管晶粒组，包括有数个发光二极管晶粒的串联，设置于该封装支
架上，并连接该定电流晶片的供电接点及输入接点； —封装胶体，覆盖该发光二极管晶粒组及该定电流晶片。 所述定电流晶片的数量及该发光二极管晶粒组的数量均为至少一个，该数个定电 流晶片与该数个发光二极管晶粒组以串联的方式设置。 所述定电流晶片的数量为至少一个，该数个定电流晶片以并联的方式连接，再串 联该发光二极管晶粒组。 所述发光二极管晶粒组的数量为至少一个，该数个发光二极管晶粒组以并联的方 式连接，再串联该定电流晶片。 —种发光元件的封装构造，其特征在于包括 —封装支架； 至少一定电流晶片，设置于该封装支架上，该定电流晶片包括有一供电接点、一输 入接点及一输出接点； 至少一发光二极管晶粒，设置于该封装支架上，并连接该定电流晶片的输出接
5点； —封装胶体，覆盖该发光二极管晶粒及该定电流晶片。 所述定电流晶片的供电接点及输入接点相连接。 所述发光二极管晶粒的数量为至少一个，该数个发光二极管晶粒以串联及或并联 的方式连接，再串联该定电流晶片。 本实用新型的有益效果是该发光元件的封装构造可以对发光二极管晶粒提供稳 定的直流电流，同时有利于进行定电流晶片及发光二极管晶粒的整合。
图1为现有发光元件的封装构造的剖面示意图。 图2为发光元件的封装构造一实施例的电路连接示意图。 图2A为发光元件的封装构造另一实施例的电路连接示意图。 图2B为发光元件的封装构造另一实施例的电路连接示意图。 图3为发光元件的封装构造一实施例的电路连接示意图。 图4为发光元件的封装构造一实施例的剖面示意图。 图5为发光元件的封装构造另一实施例的电路示意图。 图6为发光元件的封装构造另一实施例的电路示意图。 图7为发光元件的封装构造另一实施例的电路示意图。 图8为发光元件的封装构造另一实施例的电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。 参见图2，为本实用新型发光元件的封装构造一实施例的电路连接示意图。如图所 示，本实用新型所述的发光元件20包括有一封装支架21、一定电流晶片23及至少一发光 二极管晶粒(LED die)。其中定电流晶片23及发光二极管晶粒组25皆设置在封装支架21 上，并以定电流晶片23向发光二极管晶粒组25提供一稳定的电流。上述的封装支架21可 以是一单片基板、一导线架(lead frame)或一特殊形状基板(包含多片组合型基板)。再 有，支架的结构并不限于平面式或立体式。 定电流晶片23包括有至少三个接点，分别为一输入接点231、一供电接点233及一 输出接点235，并通过输入接点231及供电接点233连接发光二极管晶粒组25。供电接点 233主要用以接收一供电电压VDD，并以供电电压VDD作为定电流晶片23的驱动电压。输 入接点231及输出接点235分别为电流流入点及电流流出点，其中输入接点231连接发光 二极管晶粒组25，并向发光二极管晶粒组25提供一稳定的直流电流I，以此将可以直流电 流I驱动发光二极管晶粒组25。 在本实用新型一实施例中，定电流晶片23的供电接点233可与输入接点231 相连接，使得定电流晶片23的特性如同一般的二极管，例如恒流二极管(CRD， current regulative diode)。在使用时仅需要将定电流晶片23的输入接点233及输入接点231与 至少一发光二极管晶粒串联，例如连接第一发光二极管晶粒251，便可以达到以直流电流I 驱动发光二极管晶粒组25的目的，如图2所示。
6[0056] 在实际应用时亦可使得定电流晶片23的供电接点233不与输入接点231直接相 连。如图2A所示，定电流晶片23的输入接点231连接数个发光二极管晶粒，且发光二极管 晶粒组25以串联的方式设置。例如发光二极管晶粒组25包括有一第一发光二极管晶粒 251、一第二发光二极管晶粒252及至少一第n发光二极管晶粒259 (n为大于2的正整数)， 其中定电流晶片23的输入接点231连接第一发光二极管晶粒251，而定电流晶片23的供电 接点233可连接第二发光二极管晶粒252与第一发光二极管晶粒251之间或连接第n发光 二极管晶粒259与第n-l发光二极管晶粒258之间，并由串联的发光二极管晶粒组25向定 电流晶片23的供电接点233提供供电电压VDD。当然在不同实施例中，定电流晶片23亦可 仅连接一个发光二极管晶粒，例如第一发光二极管晶粒251，如图2B所示。 参见图3，为本实用新型发光元件的封装构造一实施例的电路连接示意图。如图所 示，发光元件20包括有一定电流晶片23及至少一发光二极管晶粒，其中定电流晶片23与 发光二极管晶粒组25相连接，并向发光二极管晶粒组25提供一直流电流I，以达到驱动发 光二极管晶粒组25的目的。 在本实用新型实施例中，定电流晶片23包括有一电晶体241、一电阻243、一运算 放大器245、一参考电压源247及一低压降稳压器249。电晶体241可为一双极性电晶体 (BJT)或场效电晶体(FET)，在本实用新型中是以场效电晶体作为实施例。电晶体241及电 阻243串接于定电流晶片23的输入接点231及输出接点235之间，例如电晶体241的一端 连接定电流晶片23的输入接点231，另一端则连接电阻243，并通过电阻243连接定电流晶 片23的输出接点235。此外，电晶体241还连接运算放大器245，例如当电晶体241为一场 效电晶体，且运算放大器245连接电晶体241闸极端。 运算放大器245包括有一输出端2451及两输入端2453/2455，并连接电晶体241、 电阻243及参考电压源247，例如运算放大器245的输出端2451连接电晶体241 ;运算放大 器241的第一输入端2453连接电晶体241与电阻243之间；运算放大器241的第二输入端 2455则连接参考电压源247。 低压降稳压器(LD0， low drop output) 249连接供电接点233及参考电压源247， 低压降稳压器249是一个稳压电路，主要是用以提供定电流晶片23的工作电源。低压降稳 压器249除了向参考电压源247提供电源以外，还向运算放大器245及其它定电流晶片23 内部的电路提供电源。低压降稳压器249由供电接点233接收供电电压VDD并输出一稳定 的电压，不论供电电压VDD升高或是降低，只要在供电电压VDD的升降范围在规格之内，低 压降稳压器249都可对定电流晶片23内部所有电路提供固定且稳定的电压。 参见图4，为本实用新型发光元件的封装构造一实施例的剖面示意图。如图所示， 发光元件20包括有一封装支架21、一定电流晶片23及至少一发光二极管晶粒，其中发光二 极管晶粒组25及定电流晶片23皆设置在封装支架21上，且定电流晶片23串接发光二极 管晶粒组25，并向发光二极管晶粒组25提供一直流电流。 封装胶体27为一具可设定区域透光或不透光的材料所构成，以透光的部份覆盖 发光二极管晶粒组25及不透光的部份覆盖定电流晶片23，并对发光二极管晶粒组25及定 电流晶片23进行保护，例如封装胶体27包括一第一封装胶体271及一第二封装胶体273， 并以不具透光特性的第一封装胶体271包覆定电流晶片23，而以具透光特性的第二封装胶 体273包覆发光二极管晶粒组25。[0063] 本实用新型实施例所述的发光二极晶粒皆为裸晶(bare die)。换言之，在将发光 二极管晶粒组25设置在封装支架21后，发光二极管晶粒组25的每颗发光二极管晶粒外部 并不存在有任何的保护。因此在将发光二极管晶粒组25及定电流晶片23设置在封装支架 21后，还需要在封装支架21上设置封装胶体27，以对定电流晶片23及发光二极管晶粒组 25进行保护。 此外，为了提高使用时的便利性，还可在发光元件20上设置有一第一接脚201及 一第二接脚203，例如第一接脚201与发光二极管晶粒组25相连接，而第二接脚203则与定 电流晶片23相连接。封装胶体27仅覆盖部分的第一接脚201及第二接脚203，使得部分的 第一接脚201及第二接脚203外露于发光元件20外部，以此将可以通过第一接脚201及第 二接脚203对发光元件20进行供电。 由于发光元件20内部设置有定电流晶片23，因此在应用时仅需要向第一接脚201 及第二接脚203提供一直流电压，便可以达到驱动发光二极管晶粒组25的目的，进一步提 高了发光元件20在使用上的便利性。 参见图5，为本实用新型发光元件的封装构造另一实施例的电路示意图。如图所 示，本实用新型所述的发光元件30包括有数个定电流晶片33及数个发光二极管晶粒组35， 例如定电流晶片33包括有一第一定电流晶片331、一第二定电流晶片333及至少一第n定 电流晶片339，发光二极管晶粒组35则包括有一第一发光二极管晶粒组351、一第二发光二 极管晶粒组353及至少一第n发光二极管晶粒组359，其中n为大于2的正整数。 发光二极管晶粒组35各包括有一发光二极管晶粒或是数个串联的发光二极管晶 粒。各个定电流晶片33与各组发光二极管晶粒组35串联，并分别向各组发光二极管晶粒 组35提供稳定的直流电流。例如第一定电流晶片331的输入接点3311及供电接点3313连 接第一发光二极管晶粒组351 ;第二定电流晶片333的输出接点3335连接第一发光二极管 晶粒组351，而第二定电流晶片333的输入接点3331及供电接点3333则连接第二发光二极 管晶粒组353 ;第n定电流晶片339的输出接点3395连接第二发光二极管晶粒组353，而第 n定电流晶片339的输入接点3391及供电接点3393则连接第n发光二极管晶粒组359。 参见图6，为本实用新型发光元件的封装构造另一实施例的电路示意图。如图所 示，本实用新型所述的发光元件40包括有一发光二极管晶粒组45及数个定电流晶片43， 例如定电流晶片43包括有一第一定电流晶片431及至少一第二定电流晶片433，其中第一 定电流晶片431与第二定电流晶片433并联，且第一定电流晶片431及第二定电流晶片433 还与发光二极管晶粒组45串联。 发光二极管晶粒组45包括有一发光二极管晶粒或是数个串联的发光二极管晶 粒。此外，由第一定电流晶片431及第二定电流晶片433的并联，将可以对发光二极管晶 粒组45提供一较大的直流电流。例如，第一定电流晶片431的输入接点4311及供电接点 4313连接发光二极管晶粒组45，而第二定电流晶片433的输入接点4331及供电接点4333 同样连接发光二极管晶粒组45。 参见图7，为本实用新型发光元件的封装构造另一实施例的电路示意图。如图所 示，本实用新型所述的发光元件50包括有数个发光二极管晶粒组55及一定电流晶片53，例 如发光二极管晶粒组55包括有一第一发光二极管晶粒组551及至少一第二发光二极管晶 粒组553，其中第一发光二极管晶粒组551与第二发光二极管晶粒组553并联，并串联定电流晶片53，则定电流晶片53将可以分别对第一发光二极管晶粒组551及第二发光二极管晶 粒组553提供直流电流。 定电流晶片53的供电接点533可只与第一发光二极管晶粒组551或第二发光二 极管晶粒组553相连接。当然，也可同时连接第一发光二极管晶粒组551及第二发光二极 管晶粒组553。而定电流晶片53的输入接点531则同时与第一发光二极管晶粒组551及第 二发光二极管晶粒组553连接。 在本实用新型图5至图7所述的实施例中，在完成发光二极管晶粒组35/45/55及 定电流晶片33/43/53的设置后，同样可以图4所示的封装胶体27包覆发光二极管晶粒组 35/45/55及定电流晶片33/43/53。再有，发光二极管晶粒与电流晶片的数目及其排列组合 并不局限于上述的实施例，本实用新型适用于任意数目的发光二极管晶粒与电流晶片、发 光二极管晶粒间的串联或并联型式、电流晶片间的串联或并联型式以及发光二极管晶粒与 电流晶片间的串联或并联型式。 参见图8，本实用新型发光元件的封装构造另一实施例的电路示意图。如图所述， 本实用新型所述的发光元件60包括有一封装支架21、一定电流晶片23及至少一发光二极 管晶粒组25。其中定电流晶片23及发光二极管晶粒组25皆设置在封装支架21上，并以定 电流晶片23向发光二极管晶粒组25提供一稳定的电流I。 在本实用新型实施例中定电流晶片23包括有一输入接点231、一供电接点233及 一输出接点235，并通过输出接点235连接发光二极管晶粒组25，以此达到驱动发光二极管 晶粒组25的目的。供电接点233主要用以接收一供电电压VD，并以供电电压VD作为定电 流晶片23的驱动电压。在本实用新型实施例中，定电流晶片23的供电接点233可与输入 接点231相连接，或如同图2A所示的连接方式(以供电电压VDD作为定电流晶片23的驱 动电压)。 在本实用新型另一实施例中，发光二极管晶粒组25的各个发光二极管晶粒可以 以串联(如图8所示)及/或并联的方式设置在封装支架21上并覆盖于封装胶体下。再 有，发光二极管晶粒组的数量可为至少一个，且数个发光二极管晶粒组以并联的方式连接， 再串联定电流晶片的输出接点。此外，还可将本实用新型实施例的连接方式应用在上述任 一实施例中。 以上所述，仅为本实用新型的实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围， 即凡依本实用新型申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均 应包括于本实用新型的保护范围之内。
9
权利要求一种发光元件的封装构造，其特征在于包括一封装支架；至少一定电流晶片，设置于该封装支架上，该定电流晶片包括有一供电接点、一输入接点及一输出接点；至少一发光二极管晶粒，设置于该封装支架上，并连接该定电流晶片的供电接点及输入接点；一封装胶体，覆盖该发光二极管晶粒及该定电流晶片。
2. 如权利要求1所述的封装构造，其特征在于所述定电流晶片的供电接点及输入接 点相连接。
3. 如权利要求1所述的封装构造，其特征在于所述发光二极管晶粒的数量为至少一 个，且各个发光二极管晶粒以串联的方式设置；该数个发光二极管晶粒包括有一第一发光 二极管晶粒、一第二发光二极管晶粒及至少一第n发光二极管晶粒；该定电流晶片的输入 接点连接该第一发光二极管晶粒，而该定电流晶片的供电接点则连接该第二发光二极管晶 粒与第一发光二极管晶粒之间，或连接该第n发光二极管晶粒与第n-l发光二极管晶粒之 间，n为大于2的正整数。
4. 如权利要求1所述的封装构造，其特征在于所述定电流晶片包括 一电晶体，连接该输入接点； 一电阻，连接该电晶体及该输出接点；一运算放大器，包括有一输出端、一第一输入端及一第二输入端；所述输出端连接该电 晶体，所述第一输入端连接该电晶体及电阻之间；一参考电压源，连接该运算放大器的第二输入端； 一低压降稳压器，连接该供电接点及该参考电压源。
5. —种发光元件的封装构造，其特征在于包括 一封装支架；至少一定电流晶片，设置于该封装支架上，该定电流晶片包括有一供电接点、一输入接 点及一输出接点；至少一发光二极管晶粒组，包括有数个发光二极管晶粒的串联，设置于该封装支架上， 并连接该定电流晶片的供电接点及输入接点；一封装胶体，覆盖该发光二极管晶粒组及该定电流晶片。
6. 如权利要求5所述的封装构造，其特征在于所述定电流晶片的数量及该发光二极 管晶粒组的数量均为至少一个，该数个定电流晶片与该数个发光二极管晶粒组以串联的方 式设置。
7. 如权利要求5所述的封装构造，其特征在于所述定电流晶片的数量为至少一个，该 数个定电流晶片以并联的方式连接，再串联该发光二极管晶粒组。
8. 如权利要求5所述的封装构造，其特征在于所述发光二极管晶粒组的数量为至少 一个，该数个发光二极管晶粒组以并联的方式连接，再串联该定电流晶片。
9. 一种发光元件的封装构造，其特征在于包括 一封装支架；至少一定电流晶片，设置于该封装支架上，该定电流晶片包括有一供电接点、一输入接点及一输出接点；至少一发光二极管晶粒，设置于该封装支架上，并连接该定电流晶片的输出接点； 一封装胶体，覆盖该发光二极管晶粒及该定电流晶片。
10. 如权利要求9所述的封装构造，其特征在于所述定电流晶片的供电接点及输入接 点相连接。
11. 如权利要求9所述的封装构造，其特征在于所述发光二极管晶粒的数量为至少一 个，该数个发光二极管晶粒以串联及或并联的方式连接，再串联该定电流晶片。
专利摘要本实用新型提供了一种发光元件的封装构造，主要于封装支架上设置有至少一定电流晶片及至少一发光二极管晶粒，并将一封装胶体覆盖在发光二极管晶粒及定电流晶片上，其中定电流晶片包括有一供电接点、一输入接点及一输出接点，而发光二极管晶粒以单路串联或多路串联再并联的方式设置，并连接至定电流晶片的供电接点及输入接点，及/或连接至定电流晶片的输出接点，以此可以对发光二极管晶粒提供稳定的直流电流，同时有利于进行定电流晶片及发光二极管晶粒的整合。
文档编号H01L33/00GK201478302SQ20092016121
公开日2010年5月19日 申请日期2009年7月3日 优先权日2009年7月3日
发明者陈德铮 申请人:数能科技股份有限公司