[发明专利]贴片式发光二极管及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种贴片式发光二极管及其制造方法。

背景技术

发光二极管即LED，由于其具有体积小、亮度高、耗电少的优点正越来越普遍的应用于照明领域。由于常用的LED线路板均为铝基板，铝基板本身是导体，因而在集成芯片的加工过程中极易短路，无法实现LED裸芯片的串联连接，而目前的LED裸芯片的额定电压均在4V以下，因此要将LED应用于照明一般将若干个发光二极管串联起来再接入电压较高的电源或与外部控制电路相连接再接入电源，即单个LED无法直接与电压较高的电源相连接，这限制了LED作为照明光源的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种额定电压高、可直接与电源相连接的贴片式发光二极管。

另外，本发明还提供一种制造该贴片式发光二极管的方法。

本发明贴片式发光二极管所采用的技术方案是：本发明贴片式发光二极管包括支架、LED芯片、覆盖于所述LED芯片上的荧光粉、保护胶，所述支架包括壳体、两个引脚，所述支架还包括散热柱，所述散热柱嵌入所述壳体且上下贯穿所述壳体，所述LED芯片包括硅衬底、阳极接点、阴极接点和若干个LED裸芯片，所述硅衬底固定于所述散热柱上，所述阳极接点、所述阴极接点分别通过金属引线与两个所述引脚相连接，所述LED裸芯片之间串联或串并联组合连接。

所述贴片式发光二极管还包括光学透镜，所述光学透镜包罩于所述LED芯片的外部且所述光学透镜内部充满所述保护胶。

所述LED裸芯片包括衬底和N型外延层、P型外延层，所述硅衬底顶面于每个所述LED裸芯片处有两个分离的沉积金属层，所述LED裸芯片正装或倒装焊接在各所述金属层上，所述硅衬底于每个所述LED裸芯片处有一个阱区，所述金属层与所述硅衬底的结合区分别还有一个掺杂的隔离层，所述隔离层位于所述阱区内，各所述LED裸芯片对应的所述金属层之间设有阻挡层，所述金属层分别引出所述阳极接点、所述阴极接点。

所述衬底为砷化镓或碳化硅衬底，所述衬底直接焊接在所述金属层上，所述P型外延层通过金属线对应焊接在相邻的一个所述金属层上；或者，所述P型外延层、所述N型外延层分别通过焊球倒装焊接在所述金属层上；或者，所述衬底为氧化铝衬底，所述衬底正装焊接或粘贴在所述金属层上，所述P型外延层、所述N型外延层分别通过金属线焊接在相邻的所述金属层上。

本发明贴片式发光二极管的制造方法所采用的技术方案是：它包括以下步骤：

(a)制作框架：在同一片镂空金属框架上形成若干个纵横均布排列的所述支架，所述支架的所述壳体通过筋与所述框架相连接；

(b)上芯片：将所述LED芯片的所述硅衬底固定于所述上散热柱上；

(c)引线键合：将所述LED芯片的所述阳极接点、所述阴极接点分别与两个所述引脚相固定连接；

(d)上荧光粉：将所述荧光粉覆盖于所述LED芯片上；

(e)上保护胶：将硅胶或树脂作为所述保护胶直接覆盖于所述壳体上部；

(f)弯脚：将所述引脚折弯成型，使其与使用状态形状一致；

(g)切筋：将所述壳体与所述框架相连接的所述筋切断，使所述贴片式发光二极管成为各个独立元件。

步骤(e)还包括安装光学透镜，将所述光学透镜固定于所述壳体上，并将所述保护胶填充注满于所述光学透镜内。

本发明的有益效果是：由于本发明贴片式发光二极管所述支架包括散热柱，所述散热柱嵌入所述壳体且上下贯穿所述壳体，所述LED芯片包括硅衬底、阳极接点、阴极接点和若干个LED裸芯片，所述硅衬底固定于所述散热柱上，所述阳极接点、所述阴极接点分别通过金属引线与两个所述引脚相连接，所述LED裸芯片之间串联或串并联组合连接，一般一个LED裸芯片的额定电压均在4V以下，以3.0～3.3V居多，所述LED裸芯片之间串联后其总的额定电压成若干倍增加，如果照度仍达不到要求，还可以在串联的基础上再进行并联，这样由于额定电压提高，使得单个LED可直接与电压较高的电源相连接，而不需要外围电路，连接简单，故障率低，故本发明额定电压高、可直接与电源相连接；如果外部电压仍超过本发明的贴片式发光二极管的电压，也可将多个贴片式发光二极管相串联，直至与外部电压相近似以达到节省损耗及简化外部电路的目的；