專利名稱：一種多單元的發(fā)光二極管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多單元的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)，尤其是ー種具有靈活連接方式的多單元的發(fā)光二極管。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(LED)光源具有高效率、長壽命、綠色節(jié)能、不含Hg等有害物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。伴隨LED技術(shù)的迅猛發(fā)展，LED應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，從路燈、裝飾燈等室內(nèi)外照明以 及液晶背光、特種照明等領(lǐng)域，LED逐漸取代傳統(tǒng)白熾燈、熒光燈的應(yīng)用。為滿足高亮度、減小封裝空間等需求，LED芯片開始模組化的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，在ー個(gè)發(fā)光二極管的基板上設(shè)置多個(gè)LED芯片，通過基板布線層對LED芯片進(jìn)行電連接。然而，根據(jù)各LED芯片之間的連接關(guān)系的不同需要，基板布線層也相應(yīng)的具有不同的布線圖案以滿足各LED芯片之間的連接關(guān)系，由此而導(dǎo)致生產(chǎn)效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是要提供ー種結(jié)構(gòu)簡單、制造容易的多単元的發(fā)光二極管。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種多單元的發(fā)光二極管，包括基板，包括基板襯底和用于導(dǎo)電接觸的基板布線層，所述基板布線層設(shè)于所述基板襯底上；至少ー發(fā)光二極管單元，各發(fā)光二極管單元安裝于所述基板上，其電極與所述基板布線層電連接；還包括至少ー跳線片，所述跳線片倒裝于所述基板布線層上，通過所述基板布線層與所述發(fā)光二極管單元電連接。具體的，所述跳線片包括一跳線片襯底，其上設(shè)有若干電氣隔離的跳線片布線層，所述跳線片布線層上設(shè)有電極凸點(diǎn)，該跳線片布線層通過該電極凸點(diǎn)與所述基板布線層電連接。進(jìn)ー步，所述跳線片的頂面和/或側(cè)面設(shè)有跳線片反射層，所述基板襯底的頂面
覆蓋有基板反射層。上述技術(shù)方案中，所述跳線片反射層和基板反射層采用金、銅、鎳、銀、鋁、鈦、鉻、鉬、鈀中的ー種或多種的合金制作，或者采用樹脂、高分子塑料、Si02、SiC、玻璃中的ー種或多種制作。進(jìn)ー步，所述基板襯底和跳線片襯底采用玻璃、陶瓷、藍(lán)寶石、碳化硅、硅、PCB板、MPCB中的ー種制作。上述技術(shù)方案中，所述發(fā)光二極管單元為LED芯片單元或者高壓芯片単元，所述發(fā)光二極管單元倒裝于所述基板之上。
進(jìn)ー步，所述基板上設(shè)有若干安裝位，所述ニ極管發(fā)光單元安裝于所述安裝位上，所述發(fā)光二極管單元的數(shù)量不多于所述安裝位的數(shù)量。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的多単元的發(fā)光二極管的有益效果為I、在不改變基板布線層和發(fā)光二極管單元制作過程的情況下，可根據(jù)需求挑選不同的跳線片實(shí)現(xiàn)多發(fā)光二極管單元的串并聯(lián)連接方式，僅需生產(chǎn)較少種類布線的基板即可通過跳線片實(shí)現(xiàn)多種光源產(chǎn)品，從而提高了該發(fā)光二極管的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，同時(shí)可減少不同類型的基板的庫存，縮短產(chǎn)品面市周期，加快對市場的反應(yīng)能力；2、當(dāng)發(fā)光二極管單元中的一個(gè)單元不良時(shí)，可以通過跳線片代替金線進(jìn)行短接，跳過該不良的發(fā)光二極管單元，從而實(shí)現(xiàn)其他的發(fā)光二極管單元的完整電連接；或者也可在基板上其他空余的安裝位增補(bǔ)ー個(gè)發(fā)光二極管單元，采用跳線片將該發(fā)光二極管單元與其余發(fā)光二極管單元連接，從而提高了整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)的整體良率。為了充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果，以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具 體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)ー步說明。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例I的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是跳線片的結(jié)構(gòu)I的示意圖；圖3是圖I在使用跳線片的結(jié)構(gòu)I的線路圖；圖4是跳線片的結(jié)構(gòu)2的示意圖；圖5是圖I在使用跳線片的結(jié)構(gòu)2的線路圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖6的線路圖；圖8是圖6更改LED芯片的安裝位后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是圖8的線路圖；圖10是本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中I一基板襯底；11 一基板布線層；2 —安裝位；3 —跳線片；31—跳線片布線層；311—電極凸點(diǎn)；32—跳線片襯底；4ー發(fā)光二極管單元。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I如圖I至圖5所示，一種多單元的發(fā)光二極管，包括基板、若干發(fā)光二極管單元4和若干跳線片3，各發(fā)光二極管單元4安裝于該基板之上。設(shè)置于基板表面的基板布線層11將各發(fā)光二極管單元4的電極之間，和/或發(fā)光二極管單元4的電極和跳線片3進(jìn)行電連接，通過設(shè)置不同類型的跳線片3可以方便改變各發(fā)光二極管單元4之間的連接關(guān)系，如將串聯(lián)改成并聯(lián)等等?；灏ɑ逡r底I和用于導(dǎo)電接觸的基板布線層11，所述基板布線層11設(shè)于所述基板襯底I上。該基板布線層11的各線條之間相互電氣隔離，并延伸至安裝跳線片3的區(qū)域。請參閱圖1，基板上還設(shè)有若干安裝位2，在該安裝位2上安裝發(fā)光二極管單元4。本實(shí)施例中，該基板襯底I上表面設(shè)置有四個(gè)安裝位2。該安裝位2設(shè)有與發(fā)光二極管單元4的電極對應(yīng)連接點(diǎn)，通過設(shè)置在基板表面的基板布線層11將該連接點(diǎn)連接至跳線片3所在的區(qū)域。為了提高該發(fā)光二極管的發(fā)光效率，在該基板上還可以覆蓋ー層反射層，反射層材料可以采用金、銅、鎳、銀、鋁、鈦、鉻、鉬、鈀中的ー種或多種的合金制作，或者采用非金屬材料，如樹脂、高分子塑料、Si02、SiC、玻璃中的ー種或多種制作。如果是采用導(dǎo)電的金屬材料制作，還需要進(jìn)行刻蝕處理，將該發(fā)射層與基板表面的基板布線層11電氣隔離。該基板襯底I可以采用玻璃、陶瓷、藍(lán)寶石、碳化硅、硅、PCB板、MPCB中的ー種制作。本實(shí)施例中，該發(fā)光二極管單元4為倒裝于該基板 的安裝位2上的LED芯片，本實(shí)施例中具有四個(gè)發(fā)光二極管單元4，與基板上的安裝位2 —一對應(yīng)。該LED芯片包括依次層疊在一起的N型半導(dǎo)體層、活性層、以及P型半導(dǎo)體層，在該LED芯片的表面所設(shè)的與基板的基板布線層11結(jié)合的金屬健合層，通過倒裝焊エ藝倒裝連接到基板布線層11上。請參閱圖2和圖4，跳線片3包括跳線片襯底32和若干設(shè)置于該跳線片襯底32上的跳線片布線層31。跳線片布線層31上設(shè)有電極凸點(diǎn)311，該跳線片布線層31通過電極凸點(diǎn)311與基板布線層11連接。本實(shí)施例中，由于跳線片布線層31用于將基板布線層11上的兩條引線電連接，因此，一般在跳線布線層31的兩端各設(shè)ー個(gè)電極凸點(diǎn)311，通過該電極凸點(diǎn)311將跳線片布線層31與基板布線層11電連接，實(shí)現(xiàn)基板布線層11上的兩條引線的連接。跳線片布線層31采用導(dǎo)電材料制作，可以設(shè)置于跳線片襯底32的底面，用于將基板布線層11的兩線條電連接。該跳線片布線層31也可以設(shè)置于跳線片襯底32之中或者頂面，通過通孔引線等方式與基板布線層11電連接。該跳線片襯底32可以采用玻璃、陶瓷、藍(lán)寶石、碳化硅、硅、PCB板、MPCB板等材料中的ー種；跳線片布線層31的材料可以是金Au、銅Cu、鎳Ni、錫Sn、銀Ag、鉛Pb、鋁Al、鈦Ti、鉻Cr、鎢W、鉬Pt、鈀Pd等金屬中的一種或多種的合金。為了提高該多芯片發(fā)光二極管的發(fā)光效率，在該跳線片3正面和/或側(cè)面還可覆蓋ー層反射層，該反射層可以是金屬材料，如金Au、銅Cu、鎳Ni、銀Ag、鋁Al、鈦Ti、鉻Cr、鉬Pt、鈀Pd等金屬中的ー種或多種的合金；也可以是非金屬材料，如樹脂、高分子塑料、Si02、SiC、玻璃等材料中的一種或多種的結(jié)合。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，在基板和基板布線層11相同的情況下，當(dāng)跳線片3的底面具有如圖2所示分布的跳線片布線層31時(shí)，通過將該結(jié)構(gòu)的跳線片3鍵合至基板上后，使基板上的各發(fā)光二極管單元4之間的連接關(guān)系如圖3所示，四個(gè)發(fā)光二極管單元4之間呈依次串聯(lián)的連接關(guān)系；當(dāng)跳線片3的底面具有如圖4所示分布的跳線片布線層31時(shí)，通過將該結(jié)構(gòu)的跳線片3鍵合至基板上后，使基板上的各發(fā)光二極管單元4之間的連接關(guān)系如圖5所示，四個(gè)發(fā)光二極管單元4中兩個(gè)串聯(lián)，并且該兩個(gè)串聯(lián)的發(fā)光二極管管単元線路之間呈相互并聯(lián)的關(guān)系。以下通過該多單元的發(fā)光二極管的制作方法對該多單元的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)做進(jìn)ー步的闡述I、提供一生長襯底，在襯底上生長LED外延層，依序形成氮化鎵N型層、多量子阱活性層和氮化鎵P型層，然后通過膜層淀積、物理與化學(xué)刻蝕、切割、劈裂等技術(shù)的應(yīng)用，獲得適宜與基板結(jié)合的LED芯片；2、在基板上采用蒸鍍、濺射、電鍍、化學(xué)鍍、刻蝕等方法制作出基板布線層11和基板電極；3、在跳線片襯底32上采用蒸鍍、濺射、電鍍、化學(xué)鍍、刻蝕等方法形成跳線片布線層31和電極凸點(diǎn)311，再通過切割、劈裂等方法制作出適用于與基板結(jié)合的跳線片3 ；4、將發(fā)光二極管單元4 (即LED芯片)采用共晶焊接、超聲焊接、固晶等方式中的ー種將該發(fā)光二極管單元4安裝于基板的安裝位2處，發(fā)光二極管單元表面的電極倒裝于基板布線層11上；5、根據(jù)電路設(shè)計(jì)需要，選擇合適的跳線片3倒裝在基板上，實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管單元4、基板和跳線片3三者之間的電連接。
其中，為了提高該多單元的發(fā)光二極管的發(fā)光效率，在步驟(5)完成發(fā)光二極管單元4、跳線片3與基板的結(jié)合之后，在跳線片3和基板的表面淀積ー層反射層。若該反射層采用導(dǎo)電的金屬材料制作，則還需再將發(fā)光二極管單元的上表面的反射層、基板布線層11與反射層之間的連接部分、跳線片3與反射層之間的連接部分分別刻蝕掉，實(shí)現(xiàn)基板布線層11、跳線片3與反射層的絕緣，同時(shí)反射層不阻止發(fā)光二極管單元4上表面的出光，但可以增加芯片部分出射到基板與跳線片3表面的光束的反射。若反射層204為絕緣材料，則無需上述刻蝕步驟。而且，發(fā)光二極管單元4與基板布線層11的結(jié)合方式，以及跳線片3與基板布線層11的結(jié)合方式可以是超聲鍵合、共晶焊接、導(dǎo)電膠粘連、回流焊技術(shù)、凸點(diǎn)焊球的ー種，但并不局限于此。值得注意的是，本實(shí)施例為在基板上設(shè)置跳線片3實(shí)現(xiàn)各發(fā)光二極管之間不同的電連接方式，實(shí)際應(yīng)用中，圖中的基板布線層11和跳線片布線層31可以有兩層，三層以及更多層，通過疊層布線、通孔技術(shù)實(shí)現(xiàn)各種不同設(shè)計(jì)的單層、多層布線。相對于現(xiàn)有技術(shù)，通過改變跳線片3的跳線片布線層31的數(shù)量和位置即可改變多単元的發(fā)光二極管中各發(fā)光二極管單元4之間的連接關(guān)系。在不改變基板布線層和發(fā)光二極管單元的制程的情況下，可根據(jù)需求挑選不同類型的跳線片3實(shí)現(xiàn)多發(fā)光二極管單元4之間的串并聯(lián)方式的改變，僅需生產(chǎn)較少種類布線的基板即可通過跳線片3實(shí)現(xiàn)多種光源產(chǎn)品，能提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，同時(shí)可減少不同類型的基板庫存，縮短產(chǎn)品面市周期，加快對市場的反應(yīng)能力。實(shí)施例2請參閱圖6至圖9，本實(shí)施例與實(shí)施例I不同之處在于，在制作該多單元的發(fā)光二極管的過程中，在基板上制作多于發(fā)光二極管單元4的安裝位2。如圖6和圖7所示，其中A安裝位2為正常加工制作過程中使用的安裝位2，在該安裝位2上安裝發(fā)光二極管單元4。B安裝位2為空置的安裝位2，正常情況下不放置發(fā)光二極管單元4。當(dāng)四顆發(fā)光二極管單元4與基板結(jié)合后，若選用的跳線片3形成如圖7所示的兩串聯(lián)的發(fā)光二極管單元4的多単元的發(fā)光二極管。當(dāng)完成發(fā)光二極管單元4與基板結(jié)合后，若發(fā)現(xiàn)A安裝位2上的發(fā)光二極管單元4不良，從而導(dǎo)致整個(gè)多芯片發(fā)光二極管器件不合格。因此，在發(fā)現(xiàn)A安裝位2上的發(fā)光二極管單元4不良后，可在B安裝位2上補(bǔ)裝ー合格的發(fā)光二極管單元4，然后再挑選與基板布線匹配的跳線片3，形成圖8所示的結(jié)構(gòu)，則整個(gè)對單元的發(fā)光二極管器件仍可獲得如圖9所示的兩串聯(lián)的發(fā)光二極管單元4的多単元的發(fā)光二極管。本實(shí)施例為在基板上設(shè)置六個(gè)安裝位2，基板與四顆發(fā)光二極管單元4結(jié)合，可補(bǔ)救ー顆或者兩顆不良發(fā)光二極管的示例。需要說明的是，本實(shí)施例是在基板上開設(shè)多個(gè)安裝位2，圖中的安裝位2可以為七個(gè)、八個(gè)等，而可以實(shí)現(xiàn)補(bǔ)的發(fā)光二極管單元4也可以是三個(gè)、四個(gè)、甚至更多，其可替換的位置也可以是任意的，這些都是本發(fā)明的保護(hù)范圍。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明可以通過設(shè)置跳線片3的結(jié)構(gòu)，當(dāng)芯片多個(gè)単元中的一個(gè)單元不良時(shí)，可以通過跳線片3進(jìn)行短接，跳過該不良的LED芯片，從而實(shí)現(xiàn)剩余的LED芯片單元的完整電連接；或者在基板上其他空余的安裝位2增補(bǔ)ー個(gè)LED芯片單元，采用跳線片3將該單元與其余芯片單元連接，從而實(shí)現(xiàn)不良芯片替換保證整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)整體良率。實(shí)施例3如圖10所示，本實(shí)施例所述的多單元的發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I大致相同， 其區(qū)別僅在于與基板結(jié)合的安裝位2有16個(gè)，在各安裝位2上均放置ー發(fā)光二極管，從而形成一多芯片模組的發(fā)光二極管器件。當(dāng)選用ー適當(dāng)?shù)奶€片3時(shí)，該16個(gè)發(fā)光二極管形成兩路八個(gè)發(fā)光二極管單元4依次串聯(lián)的多単元的發(fā)光二極管；當(dāng)選用另外ー結(jié)構(gòu)的跳線片3吋，同一設(shè)計(jì)的芯片模組基板即可形成16個(gè)發(fā)光二極管依次串聯(lián)的多単元的發(fā)光二極管電路。需要說明的是，本實(shí)施例中僅僅示意性畫出了 16個(gè)發(fā)光二極管單元4和安裝位2，還可本實(shí)施例中表達(dá)的原理依次類推，兩個(gè)、八個(gè)等不同數(shù)量的芯片，通過與跳線片3結(jié)合形成器件，這些都是本發(fā)明的保護(hù)范圍。以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者根據(jù)有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，均應(yīng)該在由本權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種多單元的發(fā)光二極管，包括 基板，包括基板襯底和用于導(dǎo)電接觸的基板布線層，所述基板布線層設(shè)于所述基板襯底上； 至少一發(fā)光二極管單元，各發(fā)光二極管單元安裝于所述基板上，其電極與所述基板布線層電連接；其特征在于，還包括 至少一跳線片，所述跳線片倒裝于所述基板布線層上，通過所述基板布線層與所述發(fā)光二極管單元電連接。
2.如權(quán)利要求I所述的一種多單元的發(fā)光二極管，其特征在于，所述跳線片包括一跳線片襯底，其上設(shè)有若干電氣隔離的跳線片布線層，所述跳線片布線層上設(shè)有電極凸點(diǎn)，該跳線片布線層通過該電極凸點(diǎn)與所述基板布線層電連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種多單元的發(fā)光二極管，其特征在于，所述跳線片的頂面和/或側(cè)面設(shè)有跳線片反射層。
4.如權(quán)利要求3所述的一種多單元的發(fā)光二極管，其特征在于，所述基板襯底的頂面覆蓋有基板反射層。
5.如權(quán)利要求4所述的一種多單元的發(fā)光二極管，其特征在于，所述跳線片反射層和基板反射層采用金、銅、鎳、銀、鋁、鈦、鉻、鉬、鈀中的一種或多種的合金制作，或者采用樹月旨、高分子塑料、Si02、SiC、玻璃中的一種或多種制作。
6.如權(quán)利要求5所述的一種多單元的發(fā)光二極管，其特征在于，所述基板襯底和跳線片襯底采用玻璃、陶瓷、藍(lán)寶石、碳化硅、硅、PCB板、MPCB中的一種制作。
7.如權(quán)利要求I至6任一項(xiàng)所述的一種多單元的發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光二極管單元為LED芯片單元或者高壓芯片單元，所述發(fā)光二極管單元倒裝于所述基板之上。
8.如權(quán)利要求7所述的一種多單元的發(fā)光二極管，其特征在于，所述基板上設(shè)有若干安裝位，所述二極管發(fā)光單元安裝于所述安裝位上，所述發(fā)光二極管單元的數(shù)量不多于所述安裝位的數(shù)量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多單元的發(fā)光二極管，包括基板，包括基板襯底和用于導(dǎo)電接觸的基板布線層，所述基板布線層設(shè)于所述基板襯底上；至少一發(fā)光二極管單元，每個(gè)發(fā)光二極管單元安裝于所述基板上，其電極與所述基板布線層電連接；還包括至少一跳線片，所述跳線片通過所述基板布線層與所述發(fā)光二極管單元電連接。采用該結(jié)構(gòu)的多單元的發(fā)光二極管不僅能極大地提高生產(chǎn)效率，而且能實(shí)現(xiàn)不良芯片替換保證整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)整體良率。
文檔編號H01L23/49GK102810525SQ20121029325
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者林志平, 姜志榮, 許朝軍, 周玉剛, 賴燃興, 黃智聰, 肖國偉 申請人:晶科電子(廣州)有限公司