一种LED阵列结构制造技术

本发明专利技术公开了一种LED阵列，包括：绝缘基板；多个焊盘，其阵列分布在绝缘基板正面，位于奇数列的焊盘通过金属线竖向连接成多列，位于偶数列的焊盘通过金属线横向连接成多排；通孔，其开设在绝缘基板上，且连接每一排和每一列焊盘的金属线通过所述通孔被引至绝缘基板背面；金属管脚，其设置在绝缘基板背面，并与引至绝缘基板背面的金属线电连接，用于连接外部电路；散热层，其设置在绝缘基板侧壁和/或背面，用于散热；凹槽，其位于所述绝缘基板正面，且形成在横向相邻的两焊盘之间；LED芯片，其固定在所述凹槽内；光学元件，其用于封装所述LED芯片，用于保护LED芯片和二次配光。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种LED阵列，包括：绝缘基板；多个焊盘，其阵列分布在绝缘基板正面，位于奇数列的焊盘通过金属线竖向连接成多列，位于偶数列的焊盘通过金属线横向连接成多排；通孔，其开设在绝缘基板上，且连接每一排和每一列焊盘的金属线通过所述通孔被引至绝缘基板背面；金属管脚，其设置在绝缘基板背面，并与引至绝缘基板背面的金属线电连接，用于连接外部电路；散热层，其设置在绝缘基板侧壁和/或背面，用于散热；凹槽，其位于所述绝缘基板正面，且形成在横向相邻的两焊盘之间；LED芯片，其固定在所述凹槽内；光学元件，其用于封装所述LED芯片，用于保护LED芯片和二次配光。【专利说明】—种LED阵列结构
本专利技术属于半导体
，特别是涉及一种LED阵列结构。
技术介绍
随着LED技术的发展，LED应用范围也在不断拓展，特别是基于LED阵列的光源，不仅被用来制作照明灯具和液晶背光，在特殊照明领域(例如动植物养殖)，主动显示技术，投影光源，可调光谱照明和可见光通信等领域也逐渐得以应用。为了满足不同场合需要，充分发挥LED的特性，提升LED阵列光源的输出光谱和光强的自由度，需要对LED阵列中的每颗LED进行调制。同时随着技术进步，需要LED阵列光源的封装不断集成化，小型化，并对封装工艺和步骤进行优化，降低产品成本，简化生产工艺。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种LED阵列结构。 本专利技术提出了一种LED阵列,包括: 绝缘基板； 多个焊盘，其阵列分布在绝缘基板正面，位于奇数列的焊盘通过金属线竖向连接成多列，位于偶数列的焊盘通过金属线横向连接成多排；或者位于偶数列的焊盘通过金属线竖向连接成多列，位于奇数列的焊盘通过金属线横向连接成多排； 通孔，其开设在绝缘基板上，且连接每一排和每一列焊盘的金属线通过所述通孔被引至绝缘基板背面； 金属管脚，其设置在绝缘基板背面，并与引至绝缘基板背面的金属线电连接，用于连接外部电路； 散热层，其设置在绝缘基板侧壁和/或背面，用于散热； 凹槽，其位于所述绝缘基板正面，且形成在横向相邻的两焊盘之间； LED芯片，其固定在所述凹槽内，且其第一电极与所述凹槽所在所述横向相邻的两焊盘之一电连接，第二电极与所述两焊盘之另一电连接； 光学元件，其用于封装所述LED芯片，用于保护LED芯片和二次配光。 本专利技术提出的上述方法优化了 LED阵列内部各个LED芯片的电性连接，同时利用导电通孔，将金属线路导入基板的背面，经过电极再分布形成LED阵列的管脚，一方面实现了 LED阵列乃至阵列中任意一颗LED芯片的输出光谱和光强的可调制性，增加了 LED阵列光源光输出的灵活度和自由度，满足了特殊照明(动植物养殖)，主动显示技术，投影光源，可调光谱照明对发光二极管阵列的光谱和亮度要求，另一方面，使得LED阵列的封装更加集成化，小型化，简化了封装工艺，降低了封装成本。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术中所述LED阵列结构的正面平面示意图； 图2为本专利技术中所述LED阵列结构的背面平面示意图； 图3为所述LED阵列结构的截面示意图(正装结构LED芯片)； 图4所述LED阵列结构截面示意图(垂直结构LED芯片)。 【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。 请参阅图1至图4所示，本专利技术提供一种LED阵列，其包括: 绝缘基板10,其可以是PCB基板、陶瓷基板、监宝石基板、有机材料基板或闻阻娃； 多个焊盘101，阵列分布在所述的绝缘基板10的正面； 金属线路102，其连接在多个焊盘101之间；可选地，所述阵列分布的多个焊盘101的连接方式可以是:位于奇数列的焊盘101之间通过金属线路102竖向分别连接成多列，而位于偶数列的焊盘101通过金属线路102横向分布连接成多排；所述金属线路102的表面经过保护性涂覆处理，例如覆盖二氧化硅、聚酰亚胺或绝缘胶或及其组合，避免受到机械、水汽、灰尘和有害气体的侵入作用，其中任意两条所述金属线路102交叉区域都制备有隔离层，如涂覆聚酰亚胺或二氧化硅或及其组合，避免不同极性任意两条金属线路102短路或同种极性任意两条金属线路102连通，实现对所述LED阵列中的每颗LED芯片106独立控制；当然，上述焊盘101的连接方式还可以是:位于偶数列的焊盘101之间通过金属线路102竖向分别连接成多列，而位于奇数列的焊盘101通过金属线路102横向分别连接成多排。 多个通孔103，其开设在绝缘基板10上，分别位于连接成一列的多个焊盘最尾端的一个焊盘附近，和连接成一行的多个焊盘最尾端的一个焊盘附近；所述通孔103为圆孔或槽，可以利用化学腐蚀，刻蚀，激光、机械钻孔等工艺或及其工艺组合加工而成；所述通孔103中填充有导电金属107，所述通孔103中填充的导电金属107可以是全部填充或部分填充，所述部分填充是指在通孔103的侧壁上填充一层导电金属107，且所述通孔103与附近的焊盘电连接； 金属管脚104，其是所述金属线路102经过通孔103被引至绝缘基板10的背面后形成的金属引脚，目的是为了进行电极再分布设计；所述金属管脚104用于与外接驱动电路连接，或者与其他所述LED阵列结构进行拼接，以组成更大面积的LED阵列结构； 散热层105，其设置在所述绝缘基板10的侧壁和/或背面，以有效降低LED芯片106的工作温度； 凹槽108，其位于所述绝缘基板10的正面，所述凹槽108形成在横向相邻的两焊盘101之间，其可以利用化学腐蚀，刻蚀，激光或机械钻孔工艺或及其工艺组合加工而成， LED芯片106，其形成在位于横向相邻的两焊盘101之间的所述凹槽108内，其中p电极109与相邻两焊盘101之一电连接，η电极110与另一焊盘101电连接，ρ电极109和η电极110之间有绝缘材料隔离；所述LED芯片106可以是正装结构、垂直结构或生长衬底带有导电通孔结构的LED芯片或及其组合，根据所述LED芯片106结构的不同，例如正装结构芯片，凹槽108底部铺有绝缘胶、银浆用于固晶，对于垂直结构芯片，凹槽108底部有银浆用于固晶，或导电金属层等，便于采用共晶工艺固定芯片；所述LED芯片106根据其外延材料的不同，输出光谱可以覆盖深紫外至远红外光的波长范围； 本专利技术中每颗LED芯片占用两个焊盘(正负电极各对应一个焊盘)，基板上的焊盘连接原则是:位于同一行LED芯片的正极(或负极)焊盘通过金属线连接，位于同一列LED芯片的负极(或正极)焊盘通过金属线连接。 所述凹槽108内部摆放的LED芯片106与凹槽108之间的空隙处填充有绝缘材料111，所述绝缘材料可以是在空隙处填充聚酰亚胺、二氧化硅、绝缘胶、硅胶或及其组合； 所述LED芯片106的ρ电极109、η电极110与绝缘基板10正面的焊盘101之间由导电金属107连接，所述的连接通过3D打印、金属蒸镀工艺、球焊或及其组合工艺实现； 所述的LED阵列结构，包括可以调节其外部广场分布的光学元件112，所述光学元件112作为LED芯片106的封装外壳封装在所述LED芯片的外部，其为树脂或硅胶或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED阵列，包括：绝缘基板；多个焊盘，其阵列分布在绝缘基板正面，位于奇数列的焊盘通过金属线竖向连接成多列，位于偶数列的焊盘通过金属线横向连接成多排；或者位于偶数列的焊盘通过金属线竖向连接成多列，位于奇数列的焊盘通过金属线横向连接成多排；通孔，其开设在绝缘基板上，且连接每一排和每一列焊盘的金属线通过所述通孔被引至绝缘基板背面；金属管脚，其设置在绝缘基板背面，并与引至绝缘基板背面的金属线电连接，用于连接外部电路；散热层，其设置在绝缘基板侧壁和/或背面，用于散热；凹槽，其位于所述绝缘基板正面，且形成在横向相邻的两焊盘之间；LED芯片，其固定在所述凹槽内，且其第一电极与所述凹槽所在所述横向相邻的两焊盘之一电连接，第二电极与所述两焊盘之另一电连接；光学元件，其用于封装所述LED芯片，用于保护LED芯片和二次配光。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛斌，卢鹏志，于飞，刘立莉，谢海忠，杨华，李璟，伊晓燕，王军喜，李晋闽，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11