專利名稱：一種led發(fā)光模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED發(fā)光模組結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
將LED直接作為照明燈具具有以下優(yōu)點(diǎn)1、LED消耗能量較同光效的白熾燈減少 80% ；2、LED無(wú)有害金屬汞，對(duì)環(huán)境不會(huì)污染；3、LED使用低壓電源，供電電壓在6-24V之間，根據(jù)產(chǎn)品不同而異，所以它是一個(gè)比使用高壓電源更安全的電源，特別適用于公共場(chǎng)所和家庭使用。LED燈具雖然具有眾多的優(yōu)點(diǎn)，但是LED直接作為照明燈會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，如果 LED散發(fā)出的熱量不能及時(shí)散出，將會(huì)影響到LED燈具的使用壽命以及會(huì)影響到LED燈具的亮度。此外，現(xiàn)有的LED發(fā)光模組都需要額外設(shè)置的整流電路和外加電阻配合使用，因而會(huì)增加了 LED發(fā)光模組生產(chǎn)成本以及電路連接的復(fù)雜性。尤其是LED發(fā)光模組內(nèi)置空間較小，增加額外的電路和器具將會(huì)影響到散熱效果和使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種LED發(fā)光模組，其解決了以下技術(shù)問(wèn)題
(1)傳統(tǒng)LED發(fā)光模組使用時(shí)容易產(chǎn)生大量的熱量，不易散出并且會(huì)影響到LED發(fā)光模組的使用壽命和亮度。(2)現(xiàn)有的LED發(fā)光模組使用都需要額外設(shè)置的整流電路和外加電阻配合使用， 因而會(huì)增加了 LED發(fā)光模組生產(chǎn)成本以及電路連接的復(fù)雜性。為了解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了以下方案
一種LED發(fā)光模組，包括發(fā)光單元(10 )和底座(20 )，其特征在于在所述底座(20 )上設(shè)有容置槽(21)，所述發(fā)光單元(10)放置在所述底座(20)中，所述發(fā)光單元(10)包括一電路板(12)，在所述電路板(12)上連接有多個(gè)發(fā)光二極管芯片(11 )，所述多個(gè)發(fā)光二極管芯片(11)為集成電阻的發(fā)光二極管芯片(110)。進(jìn)一步，所述集成電阻的發(fā)光二極管芯片(110)包括左側(cè)半導(dǎo)體電阻(Rl)和右側(cè)半導(dǎo)體電阻(R2)，在所述左側(cè)半導(dǎo)體電阻(Rl)和所述右側(cè)半導(dǎo)體電阻(R2)之間串聯(lián)有多個(gè)發(fā)光二極管(L1、L2、L3)，所述左側(cè)半導(dǎo)體電阻(R1)、所述右側(cè)半導(dǎo)體電阻(R2)以及所述多個(gè)發(fā)光二極管除了共用一襯底(1)層外分別由獨(dú)立的緩沖層(2)、N型層(3)、N型分別限制層(4)、有源區(qū)結(jié)構(gòu)(5)、P型分別限制層(6)、P型層(7)、P型歐姆接觸層(8)以及P型金屬歐姆接觸層(9)由下至上組合而成；相鄰兩個(gè)發(fā)光二極管通過(guò)N型層(3)電極與P型金屬歐姆接觸層(9)電極連接實(shí)現(xiàn)串聯(lián)；所述左側(cè)半導(dǎo)體電阻(Rl)和所述右側(cè)半導(dǎo)體電阻(R2) 分別都設(shè)有兩個(gè)接觸電極，所述左側(cè)半導(dǎo)體電阻(Rl)或所述右側(cè)半導(dǎo)體電阻(R2)的一個(gè)接觸電極與電源的正極或負(fù)極連接，另外一個(gè)接觸電極與相鄰發(fā)光二極管的N型層(3)或P 型金屬歐姆接觸層(9)連接。
進(jìn)一步，所述左側(cè)半導(dǎo)體電阻(R1)、所述右側(cè)半導(dǎo)體電阻(R2)以及多個(gè)發(fā)光二極管的外表都包裹一層絕緣介質(zhì)膜(13)，但多個(gè)發(fā)光二極管的N型層(3)電極、多個(gè)發(fā)光二極管的P型金屬歐姆接觸層(9)電極以及所述左側(cè)半導(dǎo)體電阻(Rl)和所述右側(cè)半導(dǎo)體電阻 (R2 )的各自兩個(gè)接觸電極上方的絕緣介質(zhì)膜(13 )都去除。進(jìn)一步，所述左側(cè)半導(dǎo)體電阻(Rl)的P型金屬歐姆接觸層(9)被P型金屬歐姆接觸層第一隔離缺口(17)分離成兩個(gè)接觸電極；所述右側(cè)半導(dǎo)體電阻(R2)P型金屬歐姆接觸層(9)被P型金屬歐姆接觸層第二隔離缺口(18)分離成兩個(gè)接觸電極。進(jìn)一步，所述襯底(1)由上凹孔結(jié)構(gòu)(26)和下凹孔結(jié)構(gòu)(27)組合而成。進(jìn)一步，所述上凹孔結(jié)構(gòu)(26)的各個(gè)凹孔直徑大于都所述下凹孔結(jié)構(gòu)(27)各個(gè)凹孔的直徑。進(jìn)一步，在所述底座(20 )上開(kāi)設(shè)一通風(fēng)口( 23 )，在所述通風(fēng)口( 23 )通過(guò)一通風(fēng)框 (30 )與所述蓋體(40 )連接，在所述蓋體(40 )上開(kāi)設(shè)多個(gè)散熱長(zhǎng)孔(41)。進(jìn)一步，在所述底座(20)周緣上開(kāi)設(shè)多個(gè)散熱孔(22)。進(jìn)一步，所述底座(20)和所述蓋體(40)為金屬銅或鋁。該LED發(fā)光模組與傳統(tǒng)的LED模組相比，具有以下有益效果
(1)本發(fā)明由于發(fā)光二極管芯片為集成電阻的發(fā)光二極管芯片，所以使得電路更加簡(jiǎn)單，無(wú)需使用任何分壓電阻，使得電路板的設(shè)計(jì)更加合理，減少了散熱量和制造成本。(2)本發(fā)明集成電阻的發(fā)光二極管芯片由于是用一整塊芯片制作多個(gè)發(fā)光二極管，符合LED發(fā)光模組中需要大量發(fā)光二極管要求形成矩陣結(jié)構(gòu)，因而可以按照客戶需求制定成多個(gè)發(fā)光二極管，并且制作工藝上更加簡(jiǎn)單和成本也更低。(3)本發(fā)明由于在蓋體上開(kāi)設(shè)多個(gè)散熱長(zhǎng)孔以及在底座周緣上開(kāi)設(shè)多個(gè)散熱孔， 可以將發(fā)光二極管發(fā)出的大量熱量及時(shí)導(dǎo)出，延長(zhǎng)了 LED發(fā)光模組的使用壽命。(4)本發(fā)明由于將襯底由上凹孔結(jié)構(gòu)和下凹孔結(jié)構(gòu)組合而成，使得部分全反射光線以散射的形式射出，或者通過(guò)多次折射進(jìn)入臨界角射出，從而實(shí)現(xiàn)出光效率的提高。


圖1 本發(fā)明LED發(fā)光模組的部件分解圖； 圖2 本發(fā)明LED發(fā)光模組的立體圖3 本發(fā)明LED發(fā)光模組中集成電阻的發(fā)光二極管芯片第一種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4 本發(fā)明LED發(fā)光模組中集成電阻的發(fā)光二極管芯片第二種結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明
10—發(fā)光單元；11 一發(fā)光二極管；12 —電路板；20—底座；21—容置槽；22—散熱孔； 23—通風(fēng)口 ；30—通風(fēng)框；40—蓋體；41 一散熱長(zhǎng)孔。1一襯底；2—緩沖層；3 — N型層；4一N型分別限制層；5—有源區(qū)層；6 — P型分別限制層；7 — P型層；8 — P型歐姆接觸層；9一P型金屬歐姆接觸層；13—絕緣介質(zhì)膜；16— 金屬合金層；160—輸入電極金屬層；161—輸出電極金屬層；162 — PP結(jié)電極連接金屬層； 163—第一 PN結(jié)電極連接金屬層；164—第二 PN結(jié)電極連接金屬層；165—第三PN結(jié)電極連接金屬層；17—P型金屬歐姆接觸層第一隔離缺口 ； 18—P型金屬歐姆接觸層第二隔離缺口 ；Rl—左側(cè)半導(dǎo)體電阻；R2—右側(cè)半導(dǎo)體電阻；Ll一第一發(fā)光二極管；L2—第二發(fā)光二極管；L3—第三發(fā)光二極管；26—上凹孔結(jié)構(gòu)；27—下凹孔結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖1至圖4，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明
如圖1所示，一種LED發(fā)光模組，包括發(fā)光單元10和底座20，在所述底座20上設(shè)有容置槽21，所述發(fā)光單元10放置在所述底座20中，所述發(fā)光單元1包括一電路板12，在所述電路板12上連接有多個(gè)發(fā)光二極管11。在底座20上開(kāi)設(shè)一通風(fēng)口 23，在所述通風(fēng)口 23 通過(guò)一通風(fēng)框30與蓋體40連接，在所述蓋體4上開(kāi)設(shè)多個(gè)散熱長(zhǎng)孔41。在0底座20周緣上開(kāi)設(shè)多個(gè)散熱孔22。本發(fā)明由于在蓋體40上開(kāi)設(shè)多個(gè)散熱長(zhǎng)孔41以及在底座20周緣上開(kāi)設(shè)多個(gè)散熱孔22，可以將發(fā)光二極管11發(fā)出的大量熱量及時(shí)導(dǎo)出，延長(zhǎng)了 LED發(fā)光模組的使用壽命。如圖2所示，所述多個(gè)發(fā)光二極管11在所述電路板12上一矩陣方式排列。底座 20和蓋體40為金屬銅或鋁。如圖3所示，集成電阻的發(fā)光二極管芯片110包括左側(cè)半導(dǎo)體電阻Rl和右側(cè)半導(dǎo)體電阻R2，在左側(cè)半導(dǎo)體電阻Rl和右側(cè)半導(dǎo)體電阻R2之間串聯(lián)有多個(gè)發(fā)光二極管L1、L2、 L3，左側(cè)半導(dǎo)體電阻R1、右側(cè)半導(dǎo)體電阻R2以及所述多個(gè)發(fā)光二極管除了共用一襯底1層外分別由獨(dú)立的緩沖層2、N型層3、N型分別限制層4、有源區(qū)結(jié)構(gòu)5、P型分別限制層6、P 型層7、P型歐姆接觸層8以及P型金屬歐姆接觸層9由下至上組合而成；相鄰兩個(gè)發(fā)光二極管通過(guò)N型層3電極與P型金屬歐姆接觸層9電極連接實(shí)現(xiàn)串聯(lián)；左側(cè)半導(dǎo)體電阻Rl和右側(cè)半導(dǎo)體電阻R2分別都設(shè)有兩個(gè)接觸電極，左側(cè)半導(dǎo)體電阻Rl或右側(cè)半導(dǎo)體電阻R2的一個(gè)接觸電極與電源的正極或負(fù)極連接，另外一個(gè)接觸電極與相鄰發(fā)光二極管的N型層3 或P型金屬歐姆接觸層9連接。左側(cè)半導(dǎo)體電阻R1、右側(cè)半導(dǎo)體電阻R2以及多個(gè)發(fā)光二極管的外表都包裹一層絕緣介質(zhì)膜13，但多個(gè)發(fā)光二極管的N型層電極、多個(gè)發(fā)光二極管的P 型金屬歐姆接觸層9電極以及左側(cè)半導(dǎo)體電阻Rl和右側(cè)半導(dǎo)體電阻R2的各自兩個(gè)接觸電極上方的絕緣介質(zhì)膜13都去除。左側(cè)半導(dǎo)體電阻Rl的P型金屬歐姆接觸層9被P型金屬歐姆接觸層第一隔離缺口 17分離成兩個(gè)接觸電極；右側(cè)半導(dǎo)體電阻R2P型金屬歐姆接觸層 9被P型金屬歐姆接觸層第二隔離缺口 18分離成兩個(gè)接觸電極。圖3中，發(fā)光二極管為三個(gè)第一發(fā)光二極管Li、第二發(fā)光二極管L2和第三發(fā)光二極管L3 ；其中，第一發(fā)光二極管Ll的P型金屬歐姆接觸層9電極通過(guò)PP結(jié)電極連接金屬層162與左側(cè)半導(dǎo)體電阻Rl的右側(cè)接觸電極連接，第一發(fā)光二極管Ll的N型層3電極通過(guò)第一 PN結(jié)電極連接金屬層163與第二發(fā)光二極管L2的P型金屬歐姆接觸層9電極連接；第二發(fā)光二極管L2的N型層3電極通過(guò)第二 PN結(jié)電極連接金屬層164與第三發(fā)光二極管L3的P型金屬歐姆接觸層9電極連接；第三發(fā)光二極管L3的N型層3電極通過(guò)第三 PN結(jié)電極連接金屬層165與右側(cè)半導(dǎo)體電阻R2的左側(cè)接觸電極連接。本發(fā)明由于LED發(fā)光模組中的發(fā)光二極管芯片為集成電阻的發(fā)光二極管芯片，所以使得電路更加簡(jiǎn)單，無(wú)需使用任何分壓電阻，使得電路板的設(shè)計(jì)更加合理，減少了散熱量和制造成本。如圖4所示，襯底1由上凹孔結(jié)構(gòu)26和下凹孔結(jié)構(gòu)27組合而成。上凹孔結(jié)構(gòu)26 的各個(gè)凹孔直徑大于都下凹孔結(jié)構(gòu)27各個(gè)凹孔的直徑。
本發(fā)明由于將襯底由上凹孔結(jié)構(gòu)和下凹孔結(jié)構(gòu)組合而成，使得部分全反射光線以散射的形式射出，或者通過(guò)多次折射進(jìn)入臨界角射出，從而實(shí)現(xiàn)出光效率的提高。同時(shí)也可以提高散熱效果。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種LED發(fā)光模組，包括發(fā)光單元(10 )和底座(20 )，其特征在于在所述底座(20 ) 上設(shè)有容置槽(21)，所述發(fā)光單元(10)放置在所述底座(20)中，所述發(fā)光單元(10)包括一電路板(12)，在所述電路板(12)上連接有多個(gè)發(fā)光二極管芯片(11 )，其特征在于所述多個(gè)發(fā)光二極管芯片(11)為集成電阻的發(fā)光二極管芯片(110)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述LED發(fā)光模組，其特征在于所述集成電阻的發(fā)光二極管芯片 (110 )包括左側(cè)半導(dǎo)體電阻(R1)和右側(cè)半導(dǎo)體電阻(R 2 )，在所述左側(cè)半導(dǎo)體電阻(R1)和所述右側(cè)半導(dǎo)體電阻(R2)之間串聯(lián)有多個(gè)發(fā)光二極管(Li、L2、L3)，所述左側(cè)半導(dǎo)體電阻 (R1)、所述右側(cè)半導(dǎo)體電阻(R2)以及所述多個(gè)發(fā)光二極管除了共用一襯底(1)層外分別由獨(dú)立的緩沖層(2)、N型層(3)、N型分別限制層(4)、有源區(qū)結(jié)構(gòu)(5)、P型分別限制層(6)、P 型層(7)、P型歐姆接觸層(8)以及P型金屬歐姆接觸層(9)由下至上組合而成；相鄰兩個(gè)發(fā)光二極管通過(guò)N型層(3)電極與P型金屬歐姆接觸層(9)電極連接實(shí)現(xiàn)串聯(lián)；所述左側(cè)半導(dǎo)體電阻(Rl)和所述右側(cè)半導(dǎo)體電阻(R2)分別都設(shè)有兩個(gè)接觸電極，所述左側(cè)半導(dǎo)體電阻(Rl)或所述右側(cè)半導(dǎo)體電阻(R2)的一個(gè)接觸電極與電源的正極或負(fù)極連接，另外一個(gè)接觸電極與相鄰發(fā)光二極管的N型層(3)或P型金屬歐姆接觸層(9)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述LED發(fā)光模組，其特征在于所述左側(cè)半導(dǎo)體電阻(R1)、所述右側(cè)半導(dǎo)體電阻(R2)以及多個(gè)發(fā)光二極管的外表都包裹一層絕緣介質(zhì)膜(13)，但多個(gè)發(fā)光二極管的N型層(3)電極、多個(gè)發(fā)光二極管的P型金屬歐姆接觸層(9)電極以及所述左側(cè)半導(dǎo)體電阻(Rl)和所述右側(cè)半導(dǎo)體電阻(R2)的各自兩個(gè)接觸電極上方的絕緣介質(zhì)膜(13) 都去除。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述LED發(fā)光模組，其特征在于所述左側(cè)半導(dǎo)體電阻(Rl)的P 型金屬歐姆接觸層(9)被P型金屬歐姆接觸層第一隔離缺口(17)分離成兩個(gè)接觸電極；所述右側(cè)半導(dǎo)體電阻(R2)P型金屬歐姆接觸層(9)被P型金屬歐姆接觸層第二隔離缺口( 18) 分離成兩個(gè)接觸電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述LED發(fā)光模組，其特征在于所述襯底(1)由上凹孔結(jié)構(gòu)(26)和下凹孔結(jié)構(gòu)(27)組合而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述LED發(fā)光模組，其特征在于所述上凹孔結(jié)構(gòu)(26)的各個(gè)凹孔直徑大于都所述下凹孔結(jié)構(gòu)(27)各個(gè)凹孔的直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)所述LED發(fā)光模組，其特征在于在所述底座(20) 上開(kāi)設(shè)一通風(fēng)口(23)，在所述通風(fēng)口(23)通過(guò)一通風(fēng)框(30)與所述蓋體(40)連接，在所述蓋體(40)上開(kāi)設(shè)多個(gè)散熱長(zhǎng)孔(41)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述LED發(fā)光模組，其特征在于在所述底座(20)周緣上開(kāi)設(shè)多個(gè)散熱孔(22)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述LED發(fā)光模組，其特征在于所述底座(20)和所述蓋體(40)為金屬銅或鋁。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LED發(fā)光模組，包括發(fā)光單元(10)和底座(20)，其特征在于在所述底座(20)上設(shè)有容置槽(21)，所述發(fā)光單元(10)放置在所述底座(20)中，所述發(fā)光單元(10)包括一電路板(12)，在所述電路板(12)上連接有多個(gè)發(fā)光二極管芯片(11)，所述多個(gè)發(fā)光二極管芯片(11)為集成電阻的發(fā)光二極管芯片(110)。本發(fā)明由于發(fā)光二極管芯片為集成電阻的發(fā)光二極管芯片，所以使得電路更加簡(jiǎn)單，無(wú)需使用任何分壓電阻，使得電路板的設(shè)計(jì)更加合理，減少了散熱量和制造成本。
文檔編號(hào)H01L33/64GK102427081SQ20111038023
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者俞國(guó)宏 申請(qǐng)人:俞國(guó)宏