一种免封装且免电路板的发光二极管装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术揭露一种免封装且免电路板的发光二极管装置及其制造方法，其不需要任何半导体封装用基板以及印刷电路板，主要在发光二极管芯片上设有两个对外连接电线的电极及一个或多个芯片单元，此两个电极利用电线直接电性连接至一直流电源或交流电源，以供发光二极管直接导通发光。本发明专利技术可将元件组成、封装制作过程以及组装制作过程简化至最少，以确实达到有效降低成本以及提高元件可靠度与合格率的功效。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术揭露，其不需要任何半导体封装用基板以及印刷电路板，主要在发光二极管芯片上设有两个对外连接电线的电极及一个或多个芯片单元，此两个电极利用电线直接电性连接至一直流电源或交流电源，以供发光二极管直接导通发光。本专利技术可将元件组成、封装制作过程以及组装制作过程简化至最少，以确实达到有效降低成本以及提高元件可靠度与合格率的功效。【专利说明】
本专利技术有关一种发光二极管(LED)装置，特别是关于一种免封装且无需设计电路板的发光二极管装置及其制造方法。
技术介绍
发光二极管的发光原理是利用半导体固有特性，利用电流正向流入半导体的PN结时便会发出光线。由于LED具有高耐久性、寿命长、轻巧、耗电量低且不含水银等有害物质等优点，故可广泛应用于照明设备产业中。最早期的发光二极管封装结构通常包含一芯片，安装于一导线架上，并利用一封装胶体包覆芯片及部分导线架，使导线架的金属引脚露出封装胶体之外而作为对外接点；进一步在组装成发光二极管阵列时，则将多个发光二极管的封装金属引脚安装至一印刷电路板的金属连线上，以此使多个发光二极管相互电性连接。但此种封装结构受限于发光二极管结构本身的封装尺寸，导致体积无法限缩；且因每一发光二极管仅能通过金属引脚散热，散热效果有限。基于上述问题，遂有台湾专利前案，专利证书号1281271，提出一种将未封装LED芯片、无需通过封装基板直接连接于印刷电路板的LED装置及制作方法，如图1所示，此LED装置将未封装的LED芯片10直接连接、导通、固定在印刷电路板12上，印刷电路板12上并预设有电路，且此印刷电路板12不包括半导体封装用的基板，据此达成免封装LED装置。然而，即使未使用封装基板，此前案仍然需要使用印刷电路板，所以需要印刷电路板的制造过程，也仍需要LED芯片对位固晶的制造过程，只要有额外的电路板及额外的制造过程，则元件的可靠度及合格率就会受到影响，亦仍需相对应的成本与制造时间。有鉴于此，本专利技术提出一种无需利用封装基板，也无需使用印刷电路板的发光二极管装置及其制造方法，以解决存在于先前技术中的该些缺失。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供，其在制作过程中利用光罩在发光二极管芯片上设置两个可对外连接电线的电极及至少一芯片单元，通过电线与电极的连接，直接电性连接至一直流或交流电源，以使发光二极管芯片直接导通发光；不需要任何半导体封装用基板以及印刷电路板，将元件组成、封装制作过程与组装制作过程简化至最少，以确实达到有效降低成本以及提高元件可靠度及合格率的多重功效。本专利技术的另一目的在于提供，其在制作过程中利用光罩直接在发光二极管芯片上设置两个可对外连接电线的电极及设有串联、并联或串并联的多个芯片单元，可依用户需求来变化，以提供更大的使用弹性。本专利技术的再一目的在于提供，其可直接安装于散热板上，以达最有效的散热效果。为达到上述目的，本专利技术提出免封装且无电路板的发光二极管装置，包括至少一发光二极管芯片，其上设有两个可对外连接电线的电极及设有一个或多个芯片单元，通过电线与此电极连接，直接电性连接至一直流电源或交流电源，以供直接导通发光。另一方面，本专利技术提出另一实施例，其为免封装且免电路板的发光二极管装置的制造方法，先准备一发光二极管芯片，在制作过程中利用光罩在此发光二极管芯片上设置两个可对外连接电线的电极及至少一芯片单元，通过电线与此两个电极连接，直接电性连接至一直流电源或交流电源以供直接导通发光。下面通过具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所达成的功效。【专利附图】【附图说明】图1为现有LED装置示意图；图2为本专利技术第一实施例的结构示意图；图3为本专利技术第二实施例的结构示意图；图4为本专利技术第三实施例的结构示意图。附图标记说明:10-LED芯片；12_印刷电路板；20-发光二极管芯片；22_芯片单元；221?227-芯片单元；24、26_可对外连接电线的电极；28、30_电线；32_电源；34_发光二极管芯片；36、38、40、42、44_芯片单元串列。【具体实施方式】发光二极管芯片通常在一氮化镓(GaN)、蓝宝石(sapphire)、磷化镓(GaP)或砷化镓(GaAs)等基板上形成具有PN结的LED磊晶层，并在适当位置分别形成两个电极，以提供LED磊晶层两端足够的电位差，使LED磊晶层上的PN结产生光源并向周围射出。本专利技术通过此类发光二极管芯片，甚至是未切割的发光二极管芯片，在制作过程中利用光罩在其上制作两个可对外连接电线的电极与至少一芯片单元，将电线直接连接此两个电极，供以电力，即可点亮发光二极管芯片。无需任何封装制作过程、无需制作印刷电路板，也无需将芯片与印刷电路板对准连接的制作过程，即可达到直接导通发光二极管芯片发光的目的。图2为本专利技术第一实施例的结构示意图，如图所示，本专利技术的免封装且免电路板的发光二极管装置包括至少一发光二极管芯片20，其未经过任何封装制作过程，在此发光二极管芯片20上设有至少一芯片单元22，且在制作过程中利用光罩在芯片单元22上设置两个可对外连接电线的电极24、26，此两个电极24、26直接利用两个电线28、30电性连接至一电源32，以供电导通发光二极管芯片而发光。当然，芯片单元22上的电极24、26可于制作发光二极管芯片的半导体过程中直接利用光罩制作成型，亦可在形成发光二极管芯片的制作过程后再利用导电胶于预定电极区域点胶形成，二者皆可达成，可依使用者需求而定。另一方面，本专利技术制作此发光二极管装置的流程请同时参阅图2所示，首先，提供一未封装的发光二极管芯片20，其上具有至少一芯片单元22，且在制作过程中利用光罩在此芯片单元22上设置两个可对外连接电线的电极24、26 ;然后，再将电源32的正负极分别利用电线电性连接至此两个电极24、26，如此，即可完成此发光二极管装置的制作。再者，前述的发光二极管芯片除了仅具有一个芯片单元之外，本专利技术更可在制作过程中利用光罩形成具有多个串联、并联或串并联的芯片单元的设计。如图3所示，在发光二极管芯片20上于半导体制作过程中利用光罩直接形成有多个排列成阵列状的芯片单元221?227，这些芯片单元221?227依序以串联方式连接一起，在此些芯片单元221?227的两端则分别设有两个可对外连接电线的电极24、26，亦即芯片单元221这端连接电极24，芯片单元227这端则连接电极26，电极24、26直接连接电线，再接至电源。此两个可对外连接电线的电极，也是在制作过程中利用光罩同时制作完成。更甚者，发光二极管芯片更可直接为一个未切割的发光二极管芯片，如图4所示，在制作过程中利用光罩在一未切割的发光二极管芯片34上形成两个可对外连接电线的电极24、26及多个排列成阵列状的芯片单元22，在此实施例中，这些芯片单元22中，每三个芯片单元22以串联方式连接在一起，以分别构成芯片单元串列36、38、40、42、44，而芯片单元串列36、38、40、42、44之间则互相并联并连接至电极24、26 ;如此，当此两个电极24、26利用电线电性连接至电源，以供直接导通供电使芯片单元串列36、38、40、42、44直接发光。其中，对于上述任何一种发光二极管装置，为了提高发光二极管的散热效果，本专利技术更可于发光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种免封装且免电路板的发光二极管装置，其特征在于，包括至少一发光二极管芯片，在制作过程中利用光罩在该发光二极管芯片上设置两个电极及至少一芯片单元，其中，两个所述电极直接对外连接电线，所述电线连接至一直流或交流电源，以供发光二极管芯片直接导通发光。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王中林，
申请(专利权)人：王中林，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71