一種可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體led光源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源，屬于半導(dǎo)體發(fā)光【技術(shù)領(lǐng)域】。所述的半導(dǎo)體LED光源，可實(shí)現(xiàn)多種發(fā)光面形狀的定制，根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)圓形發(fā)光面、矩形發(fā)光面、多邊形發(fā)光面、曲線形發(fā)光面或其它多種不規(guī)則面形狀的光出射。本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)是，通過定制半導(dǎo)體光源發(fā)光芯片的發(fā)光面形狀，可以實(shí)現(xiàn)芯片發(fā)光面與接受光能量的耦合面的面型匹配，而且只有芯片的發(fā)光部分消耗能量，不發(fā)光部分不消耗能量，有效提高能量利用率，并獲得更均勻的光出射。本發(fā)明解決了目前普遍采用的矩形發(fā)光面光源的技術(shù)缺點(diǎn)，提供了一種高效率、應(yīng)用靈活的半導(dǎo)體LED光源設(shè)計(jì)方案。
【專利說明】一種可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體光源封裝及半導(dǎo)體芯片制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體光源，如發(fā)光二極管LED光源等，具有啟動時間短、亮度高、能耗低、體積小、壽命長、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，正在逐步取代傳統(tǒng)鹵鎢燈、氙燈等高能耗、短壽命的光源，獲得了廣泛的應(yīng)用。
[0003]作為面發(fā)光光源，半導(dǎo)體LED芯片的發(fā)光面形狀，對其應(yīng)用具有很大影響。如目前LED芯片多為矩形面發(fā)光，而大量后端光學(xué)系統(tǒng)及照明面，為圓形結(jié)構(gòu)，在某些特殊應(yīng)用中還會用一些非規(guī)則結(jié)構(gòu)，由此，會帶來矩形發(fā)光面半導(dǎo)體光源與后續(xù)光學(xué)系統(tǒng)面型不匹配、耦合效率低、光照均勻性差等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的主要目的就是設(shè)計(jì)一種可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源，該半導(dǎo)體光源通過不同發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體芯片，獲得不同發(fā)光面形狀的光出射，提高與后續(xù)光學(xué)系統(tǒng)的匹配能力。
[0005]優(yōu)選的，所述一種可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源，由基板、芯片、焊點(diǎn)等組成。
[0006]優(yōu)選的，所述一種可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源，其半導(dǎo)體芯片為垂直結(jié)構(gòu)，具有比平面芯片更高的發(fā)光亮度。
[0007]優(yōu)選的，所述一種可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源，其半導(dǎo)體芯片外延薄膜的材料是從一組材料中選出，該組材料包括:氮化鎵基材料，磷化鎵基材料，鎵氮磷基材料及氧化鋒基材料等。
[0008]優(yōu)選的，所述一種可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源，半導(dǎo)體芯片的可以陽極封裝在基板上，形成共陽極結(jié)構(gòu)，也可以將陰極封裝在基板上，形成共陰極結(jié)構(gòu)。
[0009]優(yōu)選的，所述一種可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源，半導(dǎo)體芯片可以形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，也可以形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0010]優(yōu)選的，所述一種可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源，不同形狀半導(dǎo)體光源發(fā)光面形狀的定制，可以通過在芯片表面進(jìn)行不同形狀的鍍膜和相應(yīng)的蝕刻電路來實(shí)現(xiàn)。
[0011]優(yōu)選的，所述一種可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源，光源工作時，只有芯片的發(fā)光面部分消耗能量，不發(fā)光部分不消耗能量。
[0012]優(yōu)選的，所述一種可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源，其蝕刻電路為圖形化的電路，形狀包括單線條、多線條、網(wǎng)格、環(huán)、螺旋、多叉等。
[0013]優(yōu)選的，所述一種可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源，芯片發(fā)光面形狀可以為矩形、圓形、橢圓形、多邊形、曲面或類似的其他不規(guī)則幾何形狀?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0014]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中矩形發(fā)光面半導(dǎo)體LED光源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明矩形單芯片圓形發(fā)光面半導(dǎo)體LED光源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本發(fā)明圓形單芯片圓形發(fā)光面半導(dǎo)體LED光源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4為本發(fā)明四個矩形芯片組合形成圓形發(fā)光面半導(dǎo)體LED光源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5為本發(fā)明四個圓形芯片組合形成圓形發(fā)光面半導(dǎo)體LED光源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6為本發(fā)明矩形單芯片橢圓形發(fā)光面半導(dǎo)體LED光源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖7為本發(fā)明四個矩形芯片組合形成六邊形發(fā)光面半導(dǎo)體LED光源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖8為本發(fā)明矩形單芯片曲面形狀發(fā)光面半導(dǎo)體LED光源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]
主要元件標(biāo)記說明。
[0023]1:基板。
[0024]2:矩形芯片。
[0025]3:圓形芯片。
[0026]4:芯片發(fā)光面。
[0027]5:芯片非發(fā)光面。
[0028]6:焊點(diǎn)。
[0029]
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的五種技術(shù)方案進(jìn)行具體的說明。
[0031]實(shí)施例1
圖2展示了本發(fā)明矩形單芯片圓形發(fā)光面半導(dǎo)體LED光源的結(jié)構(gòu)示意圖，包括上面封裝有矩形芯片(2)的基板(I)和焊點(diǎn)(6)?；?I)為矩形芯片(2)的散熱基底，與矩形芯片(2)陽極焊接在一起，形成半導(dǎo)體光源的陽極；半導(dǎo)體光源的陰極通過焊線連接到半導(dǎo)體光源矩形芯片(2)的焊點(diǎn)(6)上。通過在芯片表面進(jìn)行圓形的鍍膜和相應(yīng)的蝕刻電路，獲得圓形發(fā)光面，圖中矩形芯片中陰影部分，由于不存在蝕刻電路，因此不能發(fā)光。芯片發(fā)光面(4)為鍍膜和蝕刻電路部分，形成圓形發(fā)光面。
[0032]實(shí)施例2
圖3展示了本發(fā)明圓形單芯片圓形發(fā)光面半導(dǎo)體LED光源的結(jié)構(gòu)示意圖，包括上面封裝有圓形芯片(3)的基板(I)和焊點(diǎn)(6)。基板(I)為圓形芯片(2)的散熱基底，與圓形芯片
(2)陽極焊接在一起，形成半導(dǎo)體光源的陽極；半導(dǎo)體光源的陰極通過焊線連接到半導(dǎo)體光源圓形芯片(2)的焊點(diǎn)(6)上。圖中圓形芯片整個表面都為發(fā)光面，形成芯片發(fā)光面(4)。
[0033]實(shí)施例3
圖4展示了本發(fā)明四個矩形芯片組合形成圓形發(fā)光面半導(dǎo)體LED光源的結(jié)構(gòu)示意圖，包括上面封裝有四個矩形芯片(2)的基板(I)和焊點(diǎn)(6)。基板(I)為矩形芯片(2)的散熱基底，與矩形芯片(2)陽極焊接在一起，形成半導(dǎo)體光源的陽極；半導(dǎo)體光源的陰極通過焊線連接到半導(dǎo)體光源矩形芯片(2)的焊點(diǎn)(6)上。通過在芯片表面進(jìn)行特殊形狀的鍍膜和相應(yīng)的蝕刻電路，每個芯片獲得類似扇形的發(fā)光面，圖中陰影部分，由于不存在蝕刻電路，因此不能發(fā)光。四個芯片按照如圖中所示的位置組合在一起，整體形成圓形發(fā)光面。
[0034]實(shí)施例4
圖5展示了本發(fā)明四個圓形芯片組合形成圓形發(fā)光面半導(dǎo)體LED光源的結(jié)構(gòu)示意圖，包括上面封裝有四個圓形芯片(3)的基板(I)和焊點(diǎn)(6)?；?I)為圓形芯片(3)的散熱基底，與圓形芯片(3)陽極焊接在一起，形成半導(dǎo)體光源的陽極；半導(dǎo)體光源的陰極通過焊線連接到半導(dǎo)體光源圓形芯片(3)的焊點(diǎn)(6)上。通過在芯片表面進(jìn)行特殊形狀的鍍膜和相應(yīng)的蝕刻電路，每個芯片獲得類似橢圓形的發(fā)光面，圖中陰影部分，由于不存在蝕刻電路，因此不能發(fā)光。四個圓形芯片(3)按照如圖中所示的位置組合在一起，整體形成類似圓形的發(fā)光面。
[0035]實(shí)施例5
圖6展示了本發(fā)明矩形單芯片橢圓形發(fā)光面半導(dǎo)體LED光源的結(jié)構(gòu)示意圖，包括上面封裝有矩形芯片(2)的基板(I)和焊點(diǎn)(6)?；?I)為矩形芯片(2)的散熱基底，與矩形芯片(2)陽極焊接在一起，形成半導(dǎo)體光源的陽極；半導(dǎo)體光源的陰極通過焊線連接到半導(dǎo)體光源矩形芯片(2)的焊點(diǎn)(6)上。通過在芯片表面進(jìn)行橢圓形的鍍膜和相應(yīng)的蝕刻電路，獲得橢圓形發(fā)光面，圖中矩形芯片中陰影部分，由于不存在蝕刻電路，因此不能發(fā)光。芯片發(fā)光面(4)為鍍膜和蝕刻電路部分，形成橢圓形發(fā)光面。
[0036]實(shí)施例6
圖7展示了本發(fā)明四個矩形芯片組合形成六邊形發(fā)光面半導(dǎo)體LED光源的結(jié)構(gòu)示意圖，包括上面封裝有四個矩形芯片(2)的基板(I)和焊點(diǎn)(6)。基板(I)為矩形芯片(2)的散熱基底，與矩形芯片(2)陽極焊接在一起，形成半導(dǎo)體光源的陽極；半導(dǎo)體光源的陰極通過焊線連接到半導(dǎo)體光源矩形芯片(2)的焊點(diǎn)(6)上。通過在芯片表面進(jìn)行特殊形狀的鍍膜和相應(yīng)的蝕刻電路，每個芯片獲得類似圖中四邊形的發(fā)光面，圖中陰影部分，由于不存在蝕刻電路，因此不能發(fā)光。四個芯片按照如圖中所示的位置組合在一起，整體形成六邊形發(fā)光面。
[0037]實(shí)施例7
圖8展示了本發(fā)明矩形單芯片光源，發(fā)光面為曲面形狀的結(jié)構(gòu)示意圖，包括上面封裝有矩形芯片(2)的基板(I)和焊點(diǎn)(6)?；?I)為矩形芯片(2)的散熱基底，與矩形芯片
(2)陽極焊接在一起，形成半導(dǎo)體光源的陽極；半導(dǎo)體光源的陰極通過焊線連接到半導(dǎo)體光源矩形芯片(2)的焊點(diǎn)(6)上。通過在芯片表面進(jìn)行曲面形狀的鍍膜和相應(yīng)的蝕刻電路，獲得曲面形狀的發(fā)光面，圖中矩形芯片中陰影部分，由于不存在蝕刻電路，因此不能發(fā)光。芯片發(fā)光面(4)為鍍膜和蝕刻電路部分，形成曲面形狀的發(fā)光面。根據(jù)需要，進(jìn)行相應(yīng)的鍍膜和蝕刻電路，本發(fā)明還可以形成任意形狀的發(fā)光面型。
[0038]通過以上實(shí)施方式，不難看出本發(fā)明提出了一種可以方便實(shí)現(xiàn)不同發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源設(shè)計(jì)方案。
[0039]以上實(shí)施方案只為說明本發(fā)明技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等小變化或修飾均涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源，其特征在于:所述的半導(dǎo)體光源，由基板、芯片、焊點(diǎn)等組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源，其特征在于:上述半導(dǎo)體芯片為垂直結(jié)構(gòu)，具有比平面芯片更高的發(fā)光亮度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源，其特征在于:所述半導(dǎo)體芯片外延薄膜的材料是從一組材料中選出，該組材料包括:氮化鎵基材料，磷化鎵基材料，鎵氮磷基材料及氧化鋅基材料等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源，其特征在于:上述半導(dǎo)體芯片的可以陽極封裝在基板上，形成共陽極結(jié)構(gòu)，也可以將陰極封裝在基板上，形成共陰極結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源，其特征在于:上述半導(dǎo)體芯片可以形成并聯(lián)結(jié)構(gòu)，也可以形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源，其特征在于:不同形狀半導(dǎo)體光源發(fā)光面形狀的定制，可以通過在芯片表面進(jìn)行不同形狀的鍍膜和相應(yīng)的蝕刻電路來實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源，其特征在于:半導(dǎo)體LED光源工作時，只有芯片的發(fā)光面部分消耗能量，不發(fā)光部分不消耗能量。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體光源蝕刻電路，其特征在于:其為圖形化的電路，形狀包括單線條、多線條、網(wǎng)格、環(huán)、螺旋、多叉等。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可定制發(fā)光面形狀的半導(dǎo)體LED光源，其特征在于:半導(dǎo)體LED光源芯片發(fā)光面形狀可以為矩形、圓形、橢圓形、多邊形、曲面或類似的其他不規(guī)則幾何形狀。
【文檔編號】H01L25/075GK103840049SQ201210481335
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月23日
【發(fā)明者】熊大曦, 楊西斌 申請人:蘇州科醫(yī)世凱半導(dǎo)體技術(shù)有限責(zé)任公司