专利名称：发光二极管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发光技术领域，尤其涉及一种具有蓝色芯片和红色芯片的发光二极管。
背景技术：
LED (Light Emitting Diode)，即发光二极管，是一种半导体固体发光器件。它是 利用固体半导体芯片作为发光材料。当两端加上正向电压，半导体中的少数截流子和多数 截流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫、白色 的光。LED光源由于具有高节能、寿命长、利于环保等优点，实际上，自LED问世以来，LED的 应用面越来越广泛，其环保节能之优点使得LED被视为21世纪之主要照明光源之一。为了在照明市场占得一席之地，不同封装类型的白光LED在市场上不断出现。随 着LED的大量应用，LED的需要量逐渐增大，然而如何提高LED的光效以及如何解决高功率 LED的散热问题一直都是LED开发的一个重要课题。就照明模块而言，发光功率、散热性能 以及出光效率都是设计者所关心的焦点。在以往的LED结构中，发光芯片设置于支架上，发光芯片通常用金线与引脚导电 连接。发光芯片一般采用蓝光芯片，然后覆盖红色荧光粉和黄色荧光粉，通过蓝光芯片激发 红色荧光粉和黄色荧光粉分别发出红色和黄色，再与蓝光混合形成白光出射。在这种LED 结构中，通过荧光粉的搭配，能调配出不同演色性的产品，但光输出会下降不少，光效会变 差。因为如果需要提高产品演色性的话，就要加入一定比例的光效低的红色荧光粉进去，所 以产品的整体光效就会变差，而且红色荧光粉的价格极其昂贵，无形之中大大增加发光二 极管的制造成本。
实用新型内容有鉴于此，有必要提供一种高光效、成本低的发光二极管。一种发光二极管，其包括基底、设置于基底上的红色发光芯片和蓝色发光芯片、以 及封装所述红色发光芯片和蓝色发光芯片的封装体，发光二极管还包括覆盖所述蓝色发光 芯片的荧光粉，所述封装体覆盖在所述荧光粉和红色发光芯片上，所述封装体直接结合于 所述红色发光芯片上。进一步地，所述红色发光芯片与所述封装体之间紧密贴合。进一步地，所述基底具有凹槽，所述蓝色发光芯片置于所述凹槽内，所述红色发光 芯片置于所述基底的高于所述凹槽的表面。进一步地，所述基底具有两个以上的凹槽，相邻两个凹槽之间构成相对凹槽的凸 起，所述蓝色发光芯片分成两组以上的蓝色芯片，每组蓝色芯片置于对应一凹槽内，每个凸 起上具有与每组蓝色芯片中的芯片相对应数量的红色发光芯片，并分布于所述凸起表面。 具体地，所述荧光粉分成至少两部分，每部分荧光粉覆盖对应一组蓝色芯片。每组蓝色芯片 包括至少两个蓝色发光芯片，每个凸起上具有至少两个红色发光芯片。[0010]进一步地，所述封装体是经模压成型的半球形或球冠形胶体，或者是透镜。进一步地，所述基底为铝基底，所述红色发光芯片和蓝色发光芯片贴合于所述铝基底。进一步地，所述基底为铝基底，所述红色发光芯片和蓝色发光芯片为串联联接，所 述基底周边设置有正负焊盘，所述串联联接的首尾两芯片分别电性连接至所述正负焊盘。发光二极管还包括置于基底上、环绕所述红色发光芯片和蓝色发光芯片的反射 杯，所述反射杯具有中空空间，所述封装体填充于所述反射杯的中空空间。在所述发光二极管中，在蓝色发光芯片上覆盖有荧光粉，而封装体直接结合于所 述红色发光芯片，即红色发光芯片并未覆盖有荧光粉，这样通过荧光粉激发蓝色发光芯片 发光，再与部分射出荧光粉的蓝光和红色发光芯片发出的红光混合，形成白光。一方面，红 色发光芯片发出的红光直接与蓝色发光芯片激发发光混合，光输出效率高，即提高发光二 极管的光效，另一方面，可避免现有技术中红色发光芯片被荧光粉覆盖，其发出的光经过荧 光粉而造成的光损，提高光利用率。另外，由于不采用荧光粉覆盖红色发光芯片，极大降低 制造成本。
以下结合附图描述本实用新型的实施例，其中
图1是本实用新型第一实施例提供的发光二极管俯视示意图；图2是图1中发光二极管沿II-II线的剖视示意图；图3是本实用新型第二实施例提供的发光二极管俯视示意图；图4是图3中发光二极管沿IV-IV线的剖视示意图。
具体实施方式
以下基于附图对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处 所描述的具体实施例仅仅作为实例，并不用于限定本实用新型的保护范围。请参阅图1和2，显示本实用新型第一实施例的发光二极管10，其包括基底11、设 置于基底11上的红色发光芯片12和蓝色发光芯片13、以及封装所述红色发光芯片12和蓝 色发光芯片13的封装体15，发光二极管10还包括覆盖蓝色发光芯片13的荧光粉16，封装 体15覆盖在荧光粉16和红色发光芯片12上，封装体15直接结合于红色发光芯片12上。基底11可以是导热性基底，例如铝基底，以便散热，根据实际需要，基底11的形状 可以是方形或圆柱形，图示为圆柱形，具体根据实际需要而定，不限于此。基底11具有一顶 面110，该顶面110为一平面。进一步，基底11具有凹槽14，蓝色发光芯片12置于凹槽14 内，红色发光芯片13置于基底11的高于凹槽14的表面，即本实施例的平整的顶面110，凹 槽14凹设于顶面110。红色发光芯片13和蓝色发光芯片12贴合于铝基底11，与铝基底11 紧密接触，以利于散热。在图示的实施例中，基底11具有两个以上的凹槽14，相邻两个凹槽14之间构成相 对凹槽14的凸起，凸起相当于是凹槽14的槽壁，或者是相邻两个凹槽14之间的隔墙，蓝色 发光芯片12分成两组以上的蓝色芯片，每组蓝色芯片置于对应一凹槽14内，每个凸起上具 有与每组蓝色芯片中的芯片相对应数量的红色发光芯片13，即每个凸起上的红色发光芯片13的数量与每组蓝色芯片中的芯片数量相匹配(例如一个红色发光芯片13对两个以上蓝 色芯片，反之亦然)或相同，并分布于凸起的表面(即本实施例的平整的顶面110)，即凸起 有多少，红色发光芯片13就分成同样组数分布于凸起的表面。具体地，每个凹槽14内的一 组蓝色芯片共同覆盖有一层荧光粉16，即荧光粉16分为两部分，每部分荧光粉覆盖对应一 个凹槽14内的一组蓝色芯片，并完全覆盖同一凹槽14内的所有蓝色芯片，凹槽14的深度 大于蓝色发光芯片12的高度，由此荧光粉16可以是填平或填满凹槽14，当然也可以是仅覆 盖蓝色发光芯片12而未填满凹槽14的情形。荧光粉16不限于为成两部分，具体的数量与 蓝色发光芯片12的组数相对应或相同，即为两部分以上。在图示的实施例中，每部分荧光 粉16填平对应的凹槽14，凹槽14内填充的荧光粉16的顶部高度大致与顶面110平齐，这 样，红色发光芯片13的位置高于荧光粉16，通过这种结构设置，可提高发光均勻性和光效。 如图所示，每组蓝色芯片包括至少两个蓝色发光芯片12，每个凸起上具有至少两个红色发 光芯片13。作为示例，具体如图1所示，凹槽14的数量为两个，凹槽14为狭长形沟槽，每个凹 槽14内均勻间隔地放置有四个蓝色发光芯片12，这样，两个凹槽之间构成的凸起也是狭长 形，凸起上对应地放置有四个红色发光芯片13。当然，可以理解的是，实际应用中，凹槽数 量、蓝色发光芯片12的数量、凸起的数量、红色发光芯片13的数量以及它们的布置并不局 限于图示中的设置，具体根据实际需要，例如色温、亮度等而变化。本实施例中，蓝色发光芯片12置于凹槽14内，与铝基底11直接接触，蓝色发光芯 片12发光时产生的热量直接从铝基底11散发出去，有利于降低蓝色发光芯片12的工作温 度，保证其发光效率。另外，在铝基底11开设凹槽14以容纳蓝色发光芯片12，也方便进行 单独点荧光胶。如图2所示，凹槽14的截面可以是锥形或梯形，这样点荧光胶时可将胶限 制在凹槽14内，防止胶溢流走失，凹槽14大小足够放置蓝色发光芯片12即可，因而，这种 结构既能保证完全覆盖蓝色发光芯片12，又节省用胶，且操作简便。红色发光芯片13直接由封装体15覆盖，与封装体15之间紧密贴合，而没有覆盖 荧光粉，这样，红色发光芯片13发出的光不经过荧光粉，直接经由封装体15出射。一方面， 红色发光芯片13发出的红光直接与蓝色发光芯片12激发荧光粉而发出的光混合，光输出 效率高，即提高发光二极管的光效，另一方面，可避免现有技术中红色发光芯片被荧光粉覆 盖，其发出的光经过荧光粉而造成的光损，提高光利用率。另外，由于不采用荧光粉覆盖红 色发光芯片，极大降低发光二极管10的制造成本。如图1所示，蓝色发光芯片12和红色发光芯片13为串联联接，以图1中两组蓝色 发光芯片12和一组红色发光芯片13为例，四个蓝色发光芯片12串联联接，四个红色发光 芯片13串联联接，外端的红色发光芯片13和蓝色发光芯片12通过焊垫17相连，如图所示， 所有芯片12和13都是串联在一起。基底11周边设置有正负焊盘18，串联联接的蓝色发 光芯片12和红色发光芯片13与基底11上的正负焊盘18电性连接，例如首尾两芯片分别 电性连接至正负焊盘18，再通过正负焊盘18与外部控制电路连接，从而将蓝色发光芯片12 和红色发光芯片13进行串联控制，而不是分别控制。通过这种串联联接控制，能降低发光 二极管10的使用条件，比如在应用时，需要3000k的低色温的产品，可方便计算出所需要匹 配的红色发光芯片13数量及蓝色发光芯片12数量及其荧光粉16的配量，并且，在安装时， 只需要将正负焊盘18联接至外部控制电路连接，按规格电流去驱动就可以了，而不需要复杂的分别控制及复杂的连接和驱动方式。如图2所示，封装体15是模压(molding)成型的半球形或球冠形胶体，胶体材质 可以是但不限于环氧树脂或硅胶等，其通过模压成型的方式形成，并直接成型在基底11的 顶面110上，与基底11的顶面110直接平面式相接触，相对于有反射杯时的多面接触，可避 免反射杯反射光时的光损失，提高光出射效率，提高LED的发光强度。另外，由于是半球形 或球冠形胶体，可增大蓝色发光芯片12和红色发光芯片13的出射角度。因此，本实施例不 采用反射杯去挡住点胶，这样就减小光出来时碰到其它物体(如反射杯)而造成光损。由 于是采用半球形或球冠形胶体，这样，蓝色发光芯片12和红色发光芯片13具有较高的光输 出效率，提高发光二极管10的光效，增加发光二极管10的亮度。另外，通过模压成型的方 式可利用成熟的模压技术，便于工业上大批量生产。封装体15也可以是一透镜，其通过如上所述的模压成型方式直接在设有芯片的 基底上形成，或者是直接将预先模压成型的透镜盖设于设有芯片的基底上。另外，封装体15的面积小于基底11的面积，从而在基底11多出的部分两侧分别 设置上述的多个外部焊盘18。另外，在该多出的部分两侧还分别设置一个定位缺口 112，该 两个定位缺口 112的对称地分布于基底11边缘，定位缺口 112也可以是定位孔的形式，并 不限于图示的结构。通过定位缺口 112，使得发光二极管10在安装时可以灵活地对整个产 品进行对位调节，从而确保每一个产品同外部装置灵活可靠的装配。请参阅图3和4，为本实用新型第二实施例的发光二极管20的结构示意图。该发 光二极管20的结构与上面实施例的发光二极管10的结构基本相同，图3和4与图1和2 相同的元件采用相同的标号，在此不再赘述。两个实施例的LED主要不同之处在于第二实 施例采用反射杯22。封装体15是通过点胶方式形成的，因此设置反射杯22来挡住点胶。反射杯22的材质可以是高导热性材料，如金属或金属合金，如铝或镀银的金属， 或者其它可塑性材料，例如聚邻苯二甲酰胺(英文缩写为PPA)。反射杯22为一个反射性环 状结构，置于基底11上并环绕红色发光芯片13和蓝色发光芯片12，其内有贯穿的中空空 间，如图所示形成收容封装体15的圆台形空间，即封装体15填充于反射杯22的中空空间。 同样地，反射杯22面积小于基底11的面积，至少在一个方向上短于基底11，从而在基底11 多出的部分两侧分别设置上述的多个外部焊盘18以及定位缺口 112，以便于外部电路连接 及安装定位。在上述各实施例中，在蓝色发光芯片12上覆盖有荧光粉16，而封装体15直接结合 于红色发光芯片13，即红色发光芯片13并未覆盖有荧光粉16，这样通过荧光粉16激发蓝 色发光芯片12发出的光，再与部分射出荧光粉的蓝光和红色发光芯片发出的红光混合，形 成白光。一方面，红色发光芯片13发出的红光直接与蓝色发光芯片12激发发光混合，光输 出效率高，即提高发光二极管10的光效，另一方面，可避免现有技术中红色发光芯片被荧 光粉覆盖，其发出的光经过荧光粉而造成的光损，提高光利用率。另外，由于不采用荧光粉 覆盖红色发光芯片，极大降低制造成本。另外，通过设置凹槽形式，一方面，增强散热性能，另一方面，大大减少覆盖蓝色发 光芯片所需的荧光粉用量，由此进一步降低生产成本。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种发光二极管，其包括基底、设置于基底上的红色发光芯片和蓝色发光芯片、以及 封装所述红色发光芯片和蓝色发光芯片的封装体，其特征在于，还包括覆盖所述蓝色发光 芯片的荧光粉，所述封装体覆盖在所述荧光粉和红色发光芯片上，所述封装体直接结合于 所述红色发光芯片上。
2.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述红色发光芯片与所述封装体之 间紧密贴合。
3.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述基底具有凹槽，所述蓝色发光芯 片置于所述凹槽内，所述红色发光芯片置于所述基底的高于所述凹槽的表面。
4.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述基底具有两个以上的凹槽，相邻 两个凹槽之间构成相对凹槽的凸起，所述蓝色发光芯片分成两组以上的蓝色芯片，每组蓝 色芯片置于对应一凹槽内，每个凸起上具有与每组蓝色芯片中的芯片相对应数量的红色发 光芯片，并分布于所述凸起表面。
5.如权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，所述荧光粉分成至少两部分，每部分 荧光粉覆盖对应一组蓝色芯片。
6.如权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，所述每组蓝色芯片包括至少两个蓝 色发光芯片，每个凸起上具有至少两个红色发光芯片。
7.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述封装体是模压成型的半球形或 球冠形胶体，或者是透镜。
8.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述基底为铝基底，所述红色发光芯 片和蓝色发光芯片贴合于所述铝基底。
9.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，所述基底为铝基底，所述红色发光芯 片和蓝色发光芯片为串联联接，所述基底周边设置有正负焊盘，所述串联联接的首尾两芯 片分别电性连接至所述正负焊盘。
10.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，还包括置于基底上、环绕所述红色 发光芯片和蓝色发光芯片的反射杯，所述反射杯具有中空空间，所述封装体填充于所述反 射杯的中空空间。
专利摘要本实用新型涉及一种发光二极管，其包括基底、设置于基底上的红色发光芯片和蓝色发光芯片、以及封装所述红色发光芯片和蓝色发光芯片的封装体，发光二极管还包括覆盖所述蓝色发光芯片的荧光粉，所述封装体覆盖在所述荧光粉和红色发光芯片上，所述封装体直接结合于所述红色发光芯片上。在上述发光二极管中，在蓝色发光芯片上覆盖有荧光粉，而封装体直接结合于所述红色发光芯片，即红色发光芯片并未覆盖有荧光粉，如此可提高发光二极管的光输出效率，既提高发光二极管的光效，还降低制造成本。
文档编号H01L25/075GK201820755SQ201020259998
公开日2011年5月4日 申请日期2010年7月15日 优先权日2010年7月15日
发明者黄建中 申请人:弘凯光电(深圳)有限公司