专利名称：光源模组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光源模组，且特别涉及一种采用发光二极管晶片作为发光元件的光源模组。
背景技术：
发光二极管具有较长的使用寿命以及较低的耗电特性，因此发光二极管在某些领域已渐渐取代日光灯与白热灯泡，且其应用正趋于普遍化，例如需要高速反应的扫描器灯源、液晶显示装置的背光源或前光源汽车的仪表板照明、交通号志灯、大型显示的电子看板，以及一般的照明装置等。一般来说，发光二极管的控制电路大多都是将先将交流电压转换成直流电压或电流，之后再利用稳定的直流电压或电流来控制发光二极管的光源亮度。换而言之，现有发光二极管的控制电路大多内嵌一交流/直流转换器(AC-DC converter)，或者是必须搭配一变压器、一整流器、一滤波器或一稳压器等电子零件，才能藉由交流的室电来予以控制。然而，此种情况不仅会增加发光二极管的控制电路的硬件体积，并也限制发光二极管在应用上的便利性。此外，当发光二极管发出高亮度的光线时，会产生大量的热能。倘若热能无法逸散而不断地堆积在发光二极管内，发光二极管的温度会持续地上升。如此一来，发光二极管可能会因为过热而导致亮度衰减及使用寿命缩短，严重者甚至造成永久性的损坏。因此，采用发光二极管作为发光元件的光源模组如何解决发光二极管的散热问题，就是各家厂商所要解决的重点所在。
发明内容
本发明提供一种光源模组，可减少电子零件(例如是变压器、整流器、滤波器或稳压器)数目并降低制作成本。本发明提供一种光源模组，具有较佳的散热效果与发光效率。本发明提供一种光源模组，其包括一基板、多个第一发光二极管晶片以及多个第二发光二极管晶片。基板具有多个元件接合区。每一元件接合区具有二个子元件接合区。 每一子元件接合区内配置一个第一路径、一个第二路径以及一个共通路径。第一路径分别位于每一元件接合区的外围。相邻两子元件接合区内的第二路径彼此相邻。共通路径位于第一路径与第二路径之间。第一发光二极管晶片分别配置于基板的元件接合区内。每一元件接合区内的第一发光二极管晶片彼此电性连接且位于共通路径上。第二发光二极管晶片分别配置于基板的元件接合区内。位于第一路径与第二路径上的第二发光二极管晶片分别与位于共通路径上的第一发光二极管交错设置。位于第一路径上的第二发光二极管晶片彼此电性连接。位于第二路径上的第二发光二极管晶片彼此电性连接。其中，当施加一交流电压至每一元件接合区时，依据交流电压的极性依序点亮位于第一路径上的第二发光二极管晶片、位于共通路径上的第一发光二极管晶片以及位于第二路径上的第二发光二极管晶
4片。在本发明的一实施例中，上述的光源模组还包括多个齐纳二极管晶片(zermer diode chip)，分别配置于元件接合区内。齐纳二极管晶片分别位于子元件接合区内的第一路径上或第二路径上。在本发明的一实施例中，上述的光源模组还包括一粘着层，配置于基板与第一发光二极管晶片之间以及基板与第二发光二极管晶片之间。在本发明的一实施例中，上述的光源模组还包括多个第一接垫以及多个第二接垫，其中每一元件接合区对应一个第一接垫以及一个第二接垫，且第一接垫与第二接垫分别位于子元件接合区的第一路径与第二路径之间并连接第一路径与第二路径。在本发明的一实施例中，上述的光源模组还包括多条桥接线，分别设置于任两相邻的元件接合区之间，并由其中一个元件接合区内的第二接垫上延伸至与第二接垫相邻的另一个元件接合区内的第一接垫上。在本发明的一实施例中，上述的桥接线分别桥接其所对应的第一接垫以及第二接垫，而位于首尾两端的剩余的第一接垫以及第二接垫分别透过多条外引线与一交流电源供应器电性连接，而形成串接所有元件接合区的一串联回路。在本发明的一实施例中，上述的每两个以上的相邻元件接合区作为一个群组，并藉由其间的至少一桥接线来桥接其所对应的第一接垫以及第二接垫，而剩余的第一接垫以及第二接垫分别透过多条外引线与一交流电源供应器电性连接，以在每一群组内形成串接群组内的元件接合区的一串联回路。在本发明的一实施例中，上述的第一发光二极管晶片包括多个蓝光发光二极管晶片或多个白光发光二极管晶片。在本发明的一实施例中，上述的第二发光二极管晶片包括多个红光发光二极管晶片。在本发明的一实施例中，上述的第一发光二极管晶片以同一极性方向依序串接于共通路径上。在本发明的一实施例中，上述的第二发光二极管晶片以同一极性方向依序串接于第一路径上以及第二路径上。基于上述，由于本发明的发光二极管晶片是以晶粒-电路板接合的封装型态配置于基板上，因此发光二极管晶片所产生的热可直接传导至基板，而不会被其他膜层或结构所阻挡。因此，本发明的光源模组具有较佳的散热效率与发光效率。此外，本发明是透过桥式电路、桥接线以及外引线的设计来达成切换串并连的状态，而形成不同电路回路设计。藉此，本发明的光源模组内无须内嵌一交流/直流转换器，也无需搭配一变压器、一整流器、 一滤波器或一稳压器等电子零件，就可藉由交流的室电来控制光源模组。相对地，与现有技术相比，本发明的光源模组可减少电子零件(例如是变压器、整流器、滤波器或稳压器)数目而具有微型化的优势，并可增加使用者的便利性以及降低制作成本。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
图1为本发明的一实施例的一种光源模组的示意图。图2为图1的光源模组的局部放大示意图。图3为图2的光源模组的电路示意图。图4为图2的光源模组沿线A-A，的剖面示意图。图5为本发明的另一实施例的一种光源模组的示意图。主要元件符号说明100a、100b 光源模组llOUlOa:基板112、11加 112d:元件接合区 120 第一发光二极管晶片130 第二发光二极管晶片140 齐纳二极管晶片150 粘着层160a 160d 第一接垫170a 170d 第二接垫180 桥接线185:外引线190:交流电源供应器R1 第一路径R2 第二路径R3 共通路径L 交流电压L1 第一交流电压L2 第二交流电压113、115、113a、115a 子元件接合区
具体实施例方式图1为本发明的一实施例的一种光源模组的示意图。图2为图1的光源模组的局 部放大示意图。图3为图2的光源模组的电路示意图。图4为图2的光源模组沿线A-A’ 的剖面示意图。请先同时参考图1、图2与图3，在本实施例中，光源模组100a包括一基板 110、多个第一发光二极管晶片120以及多个第二发光二极管晶片130。详细来说，基板110具有多个元件接合区112(图1中示意地画出4个元件接合区 112)、多个第一路径R1、多个第二路径R2以及多个共通路径R3。其中，基板110例如是一电 路板，且每一元件接合区112具有两个子元件接合区113和115。每一子元件接合区113(或 子元件接合区11 内配置一个第一路径R1、一个第二路径R2以及一个共通路径R3。这些 第一路径R1分别位于每一元件接合区112的外围。相邻两子元件接合区113和115内的 这些第二路径R2彼此相邻。这些共通路径R3位于这些第一路径R1与这些第二路径R2之 间。这些第一发光二极管晶片120呈阵列排列于基板110上并与基板110电性连接， 其中这些第一发光二极管晶片120分别位于这些元件接合区112内的这些共通路径R3上， 且每一元件接合区112内的这些第一发光二极管晶片120彼此电性连接。这些第二发光二 极管晶片130呈阵列排列于基板110上并与基板110电性连接，其中这些第二发光二极管 晶片130分别位于这些元件接合区112内的这些第一路径R1与这些第二路径R2上，且每 一元件接合区112内位于这些第一路径R1上的这些第二发光二极管晶片130彼此电性连 接，而每一元件接合区112内位于这些第二路径R2上的这些第二发光二极管晶片130彼此 电性连接。特别是，在本实施例中，位于这些第一路径R1与这些第二路径R2上的这些第二 发光二极管晶片130分别与位于共通路径R3上的第一发光二极管晶片120交错设置。在此必须说明的是，在本实施例中，这些第一发光二极管晶片120例如是多个蓝光发光二极管晶片或多个白光发光二极管晶片，其中这些第一发光二极管晶片120是以同一极性方向依序串接于这些共通路径R3上。这些第二发光二极管晶片130例如是多个红光发光二极管晶片，其中这些第二发光二极管晶片130是以同一极性方向依序串接于这些第一路径Rl以及这些第二路径R2上。此外，为了避免这些第一发光二极管晶片120以及这些第二发光二极管晶片130 因异常电压或静电放电而损坏，因此本实施例的光源模组IOOa可还包括多个齐纳二极管晶片(zermer diode chip) 140。其中，这些齐纳二极管晶片140分别配置于这些元件接合区112内，且这些齐纳二极管晶片140分别位于每一子元件接合区113内的第一路径Rl上以及位于每一子元件接合区115内的第二路径R2上，用以将这些第一发光二极管晶片120、 这些第二发光二极管晶片130、以及这些齐纳二极管晶片140并联，以避免这些第一发光二极管晶片120以及这些第二发光二极管晶片130受到异常电压或静电放电的破坏。在此必须说明的是，上述的这些齐纳二极管晶片140的配置位置仅为举例说明，本发明并不以此为限。请参考图4，在本实施例中，光源模组IOOa还包括一粘着层150，其中粘着层150 配置于基板110与这些第一发光二极管晶片120之间以及基板110与这些第二发光二极管晶片130之间，以使这些第一发光二极管晶片120以及这些第二发光二极管晶片130透过粘着层150而稳固地粘着于基板110上。由于本实施例的这些第一发光二极管晶片120以及这些第二发光二极管晶片130 是透过粘着层150直接贴附于基板110上，意即可视为一种晶粒-电路板接合的封装型态 (Chip On Board type package ；简称COB type package)，因此这些第一发光二极管晶片 120以及这些第二发光二极管晶片130所产生的热可直接传递至基板110，而不会被其他膜层或结构所阻挡。如此一来，本实施例的光源模组IOOa可具有较佳的散热效率以及发光效率。一般而言，为了使这些第一发光二极管晶片120与这些第二发光二极管晶片130具有良好的散热特性，基板110可选用散热效能良好的金属核心印刷电路板(MetalCore Printed Circuit Board ；简称MCPCB)，当然，在其他实施例中，亦可选用其他型态的电路板，在此仅为举例说明，并不以此为限。特别是，在本实施例中，当施加一交流电压L至每一元件接合区112时，依据交流电压L的极性(例如是一第一交流电压Li，如正电压，或者是一第二交流电压L2，如负电压)依序点亮位于这些第一路径Rl上的这些第二发光二极管晶片130、这些共通路径R3上的这些第一发光二极管晶片120以及位于这些第二路径R2上的这些第二发光二极管晶片 130。详细来说，请参考图2与图3，当施加第一交流电压Ll (例如是正电压)至每一元件接合区112时，可点亮位于这些共通路径R3上的这些第一发光二极管晶片120以及位于这些第一路径Rl上的这些第二发光二极管晶片130。另一方面，当施加第二交流电压L2(例如是负电压)至每一元件接合区112时，可点亮位于这些共通路径R3上的这些第一发光二极管晶片120以及位于这些第二路径R2上的这些第二发光二极管晶片130。也就是说，位于这些共通路径R3上的这些第一发光二极管晶片120是持续被点亮的，而位于这些第一路径Rl上与这些第二路径R2上的这些第二发光二极管晶片130并非持续被点亮。再者，由于这些第二发光二极管晶片130包围这些第一发光二极管晶片120，因此可提升本实施例的光源模组IOOa的现色指数(color renderingindex ；简称CRI)与发光效率。上述的这些第一发光二极管晶片120与这些第二发光二极管晶片130的排列方式以及这些第一路径 R1、这些第二路径R2以及这些共通路径R3的设计可视为一种桥式电路(bridge circuit) 的设计。再者，请再参考图1，在本实施例中，光源模组IOOa还包括多个第一接垫160a 160d、多个第二接垫170a 170d、多条桥接线180以及多条外引线185。详细来说，每一元件接合区112对应一个第一接垫160a(或160b、160c、160d)以及一个第二接垫170a(或 170b、170c、170d)，且第一接垫160a分别位于子元件接合区113的第一路径Rl与第二路径 R2之间，用以连接子元件接合区113内的第一路径Rl与第二路径R2，而第二接垫170a位于子元件接合区115的第一路径Rl与第二路径R2之间，用以连接子元件接合区115内的第一路径Rl与第二路径R2。这些桥接线180分别设置于任两相邻的元件接合区112之间，并由其中一个元件接合区112内的第二接垫170a(或170b、170c、170d)上延伸至与第二接垫170a(或170b、 170c、170d)相邻的另一个元件接合区112内的第一接垫160b (或160c、160d)上。这些外引线185可选择性地与这些第一接垫160a 160d以及这些第二接垫170a 170d电性连接，而一交流电源供应器190可透过这些外引线185而将一交流电压输入至基板110的这些元件接合区112，而形成不同电路回路。以下将利用两个不同的实施例来分别说明光源模组IOOa和IOOb藉由桥式电路、 这些桥接线180以及这些外引线185之间的桥接关系，所形成之不同电路回路的设计。请再参考图1，这些桥接线180分别桥接其所对应的第二接垫170a与第一接垫 160b、第二接垫170b与第一接垫160c以及第二接垫170c与第一接垫160d，而位于首尾两端的剩余的第一接垫160a以及第二接垫170d分别透过这些外引线185与交流电源供应器 190电性连接，而形成串接所有元件接合区112的一串联回路。由于图1中仅示意地绘示四个元件接合区112，因此此串联回路为四串一并的电路回路(a loop with four elements serially)。简言之，本实施例的光源模组100a可藉由桥式电路、这些桥接线180以及这些外引线185之间的桥接关系，而形成四串一并的电路回路。图5为本发明的另一实施例的一种光源模组的示意图。请参考图5，在本实例中， 图5的光源模组100b的基板110a具有四个元件接合区11 112d，且是以每两个以上的相邻元件接合区11 和112b(或元件接合区112c和112d)作为一个群组所组成，其中每一元件接合区具有两个子元件接合区113a和115a。详细来说，在这些元件接合区11 和 112b中，桥接线180桥接其所对应的第二接垫170a以及第一接垫160b，而剩余的第一接垫 160a以及第二接垫170b分别透过这些外引线185与交流电源供应器190电性连接，以在每一群组内形成串接群组内的这些元件接合区11 和112b的一串联回路。同理，在这些元件接合区112c和112d中，桥接线180桥接其所对应的第二接垫 170c以及第一接垫160d，而剩余的第一接垫160c以及第二接垫170d分别透过这些外引线 185与交流电源供应器190电性连接，以在每一群组内形成串接群组内的这些元件接合区 112c和112d的一串联回路。换言之，本实施例的光源模组100b藉由桥式电路、这些桥接线180以及这些外引线185之间的桥接关系，而形成一二串二并的电路回路(a loop with two parallel serieseach composed of two serially)。
简言之，本实施例的光源模组IOOa和IOOb可因应使用者不同需求，而产生不同的电路回路的设计。藉此，本实施例的光源模组IOOa和IOOb内无须内嵌一交流/直流转换器，也无需搭配一变压器、一整流器、一滤波器或一稳压器等电子零件，就可藉由交流的室电来控制光源模组IOOa和100b。相对地，与现有技术相比，本实施例的光源模组IOOa和 IOOb可减少电子零件(例如是变压器、整流器、滤波器或稳压器)数目而具有微型化的优势，并可增加使用者的便利性以及降低制作成本。综上所述，由于本发明的发光二极管晶片是以晶粒-电路板接合的封装型态配置于基板上，因此发光二极管晶片所产生的热可直接传导至基板。因此，本发明的光源模组具有较佳的散热效率与发光效率。此外，本发明是透过桥式电路、桥接线以及外引线的设计来达成切换串并连的状态，而形成不同电路回路设计，且无需搭配变压器或其他电子零件。因此，本发明的光源模组可减少电子零件(例如是变压器、整流器、滤波器或稳压器)数目而具有微型化的优势，并可增加使用者的便利性以及降低制作成本。虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种光源模组，其特征在于，包括一基板，具有多个元件接合区，其中各所述元件接合区具有两个子元件接合区，每一所述子元件接合区内配置一个第一路径、一个第二路径以及一个共通路径，所述多个第一路径分别位于各所述元件接合区的外围，相邻两所述多个子元件接合区内的所述多个第二路径彼此相邻，而所述多个共通路径位于所述多个第一路径与所述多个第二路径之间；多个第一发光二极管晶片，分别配置于所述基板的所述多个元件接合区内，各所述元件接合区内的所述多个第一发光二极管晶片彼此电性连接，且位于所述多个共通路径上； 以及多个第二发光二极管晶片，分别配置于所述基板的所述多个元件接合区内，其中位于所述多个第一路径与所述多个第二路径上的所述多个第二发光二极管晶片分别与位于所述多个共通路径上的所述多个第一发光二极管晶片交错设置，且位于所述多个第一路径上的所述多个第二发光二极管晶片彼此电性连接，而位于所述多个第二路径上的所述多个第二发光二极管晶片彼此电性连接；其中，当施加一交流电压至各所述元件接合区时，依据所述交流电压的极性依序点亮位于所述多个第一路径上的所述多个第二发光二极管晶片、位于所述多个共通路径上的所述多个第一发光二极管晶片以及位于所述多个第二路径上的所述多个第二发光二极管晶片。
2.根据权利要求1所述的光源模组，其特征在于，还包括多个齐纳二极管晶片，分别配置于所述多个元件接合区内，其中所述多个齐纳二极管晶片分别位于所述多个子元件接合区内的所述多个第一路径上或所述多个第二路径上。
3.根据权利要求1所述的光源模组，其特征在于，还包括一粘着层，配置于所述基板与所述多个第一发光二极管晶片之间以及所述基板与所述多个第二发光二极管晶片之间。
4.根据权利要求1所述的光源模组，其特征在于，还包括多个第一接垫以及多个第二接垫，其中各所述元件接合区对应一个第一接垫以及一个第二接垫，且所述第一接垫与所述第二接垫分别位于所述多个子元件接合区的所述多个第一路径与所述多个第二路径之间并连接所述多个第一路径与所述多个第二路径。
5.根据权利要求4所述的光源模组，其特征在于，还包括多条桥接线，分别设置于任两相邻的元件接合区之间，并由其中一个元件接合区内的所述第二接垫上延伸至与所述第二接垫相邻的另一个元件接合区内的所述第一接垫上。
6.根据权利要求5所述的光源模组，其特征在于，所述多个桥接线分别桥接其所对应的所述多个第一接垫以及所述多个第二接垫，而位于首尾两端的剩余的所述第一接垫以及所述第二接垫分别透过多条外引线与一交流电源供应器电性连接，而形成串接所有元件接合区的一串联回路。
7.根据权利要求5所述的光源模组，其特征在于，每两个以上的相邻元件接合区作为一个群组，并藉由其间的所述至少一桥接线来桥接其所对应的所述第一接垫以及所述第二接垫，而剩余的所述第一接垫以及所述第二接垫分别透过多条外引线与一交流电源供应器电性连接，以在每一所述群组内形成串接所述群组内的所述多个元件接合区的一串联回路。
8.根据权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述多个第一发光二极管晶片包括多个蓝光发光二极管晶片或多个白光发光二极管晶片。
9.根据权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述多个第二发光二极管晶片包括多个红光发光二极管晶片。
10.根据权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述多个第一发光二极管晶片以同一极性方向依序串接于所述多个共通路径上。
11.根据权利要求1所述的光源模组，其特征在于，所述多个第二发光二极管晶片以同一极性方向依序串接于所述多个第一路径上以及所述多个第二路径上。
全文摘要
本发明提供了一种光源模组，包括一基板、多个第一发光二极管晶片及多个第二发光二极管晶片。基板具有多个元件接合区。每一元件接合区具有两个子元件接合区。每一子元件接合区内配置一第一路径、一第二路径及一共通路径。第一路径分别位于每一元件接合区的外围。相邻两子元件接合区内的第二路径彼此相邻。共通路径位于第一路径与第二路径之间。每一元件接合区内的第一发光二极管晶片彼此电性连接且位于共通路径上。每一元件接合区内位于第一路径上的第二发光二极管晶片彼此电性连接。每一元件接合区内位于第二路径上的第二发光二极管晶片彼此电性连接。
文档编号H01L33/62GK102270628SQ20101019899
公开日2011年12月7日 申请日期2010年6月4日 优先权日2010年6月4日
发明者王柏智, 赵自皓 申请人:亿光电子工业股份有限公司