CN101465345B - 光源装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种光源装置的制造方法，其包括步骤：提供一导电架，在该导电架的一侧设置一第一固态发光芯片并使该第一固态发光芯片与该导电架电连接，在该第一固态发光芯片上形成一第一封装体；提供一具有容置槽的承载台，将该第一封装体放置在该承载台的容置槽中；在该导电架的相对的另一侧设置一第二固态发光芯片；将该第二固态发光芯片与该导电架打线连接；在该第二固态发光芯片上形成一第二封装体，以形成该光源装置；将该光源装置从该承载台上卸下。所制造的光源装置是一立体光源且具有较大的辐射范围。

Description

光源装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种光源装置的制造方法。
背景技术
目前，发光二极管(Light Emitting Diode,LED)作为一种固态发光元件，因其具光质佳(也即光源输出的光谱)及发光效率高等特性而逐渐取代冷阴极荧光灯(Cold Cathode FluorescentLamp,CCFL)作为照明装置的发光元件，具体可参见Michael S.Shur等人在文献Proceedings of th IEEE,Vol.93,No.10(2005年10月)中发表的“Solid-State Lightin g:Toward SuperiorIllumination”一文。
请参见图1，一种现有的光源装置10，其包括一导电架11，一发光二极管芯片12及一封装体13。该导电架11包括一第一电极111与一第二电极112，该发光二极管芯片12包括一第一接触电极121及与该第一接触电极121相对的第二接触电极122，该发光二极管芯片12的第一接触电极121与该第一电极111直接电连接，该发光二极管芯片12的第二接触电极122通过金线14与该第二电极112形成电连接。该第一电极111与该第二电极112用于与外部电源(图未示)相连以向该发光二极管芯片12提供电能。该封装体13用以封装该发光二极管芯片12，其具有一半球形出光面131。该发光二极管芯片12发出的光线只能通过该半球形出光面131出射，即只能向与该发光二极管芯片12相对的单一方向出射，因此，该光源装置10的照射范围较小，限制了其应用领域。
因此，有必要提供一种照射范围较大的光源装置的制造方法。
发明内容
以下将以实施例说明一种照射范围较大的光源装置的制造方法。
一种光源装置的制造方法，其包括步骤：提供一导电架，在该导电架的一侧设置一第一固态发光芯片并使该第一固态发光芯片与该导电架电连接，在该第一固态发光芯片上形成一第一封装体；提供一具有容置槽的承载台，将该第一封装体放置在该承载台的容置槽中；在该导电架的相对的另一侧设置一第二固态发光芯片；将该第二固态发光芯片与该导电架打线连接；在该第二固态发光芯片上形成一第二封装体，以形成该光源装置；将该光源装置从该承载台上卸下。
相对于现有技术，所述光源装置及所述光源模组所包括的包括光源装置具有分别设置在该导电架的相对的两侧的第一固态发光芯片与第二固态发光芯片，第一固态发光芯片及该第二固态发光芯片发出的光线分别向该导电架的两侧射出，从而使该光源装置形成一个立体光源，从而使得其具有较大的照射范围。所述光源装置的制造方法具有制程简单的特点。
附图说明
图1是一种现有光源装置的截面示意图。
图2是本发明第一实施例提供的光源装置的俯视示意图。
图3是图2所示光源装置的截面示意图。
图4是图3所示光源装置的等效电路示意图。
图5是图3所示光源装置中的固态发光芯片与导线架采用反向并联方式连接的截面示意图。
图6是图3所示光源装置中的固态发光芯片与导线架采用反向并联方式连接的另一实施例的截面示意图。
图7是图5及图6中所示光源装置的等效电路示意图。
图8是本发明第二实施例提供的光源模组的局部俯视示意图。
图9是本发明第三实施例提供的光源装置的制造方法的过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
请参见图2与图3，本发明第一实施例提供的光源装置20，其包括一导电架21，一第一固态发光芯片22，一第一封装体23，一第二固态发光芯片24及一第二封装体25。以下将以该第一固态发光芯片22及第二固态发光芯片24均为发光二极管芯片为例进行说明。
该导电架21包括一第一电极211及一第二电极212。该第一电极211与该第二电极212用以与外部电源相连。该第一电极211包括一第一表面2110及一与该第一表面2110相对的第二表面2112，该第二电极212包括一第一表面2120及一第二表面2122，该第一电极211的第一表面2110与该第二电极212的第一表面2120位于该导电架21的同一侧。
该第一固态发光芯片22包括一第一接触电极221及一与该第一接触电极221相对的第二接触电极222。该第一固态发光芯片22设置在该第一电极211的第一表面2110上，该第一固态发光芯片22的第一接触电极221与该第一电极211的第一表面2110形成形成电连接，该第一固态发光芯片22的第二接触电极222与该第二电极212的第一表面2120通过金线26形成电连接。
该第一封装体23设置在该第一固态发光芯片22上且覆盖该第一固态发光芯片22，该金线26及部分的第一表面2110、2120。该第一封装体23具有一第一出光面231，该第一固态发光芯片22发出的光线经由该第一出光面231射出该光源装置20。该第一出光面231可为任意曲面，只要有利于光线出射即可。在本实施例中，该第一出光面231为一半球面，有利于减少该第一固态发光芯片22发出的光线经由该第一出光面231射出的全反射现象，从而有效的增加了该光源装置20的光取出效率。该第一封装体23的材料可选用硅胶、环氧树脂、低温可熔融玻璃等透光材料。在本实施例中，该第一封装体23所用材料为硅胶。
该第二固态发光芯片24包括一第一接触电极241及一与该第一接触电极241相对的第二接触电极242。该第二固态发光芯片24设置在该第一电极211的第二表面2112上，该第二固态发光芯片24的第一接触电极241与该第一电极211的第二表面2112形成形成电连接，该第二固态发光芯片24的第二接触电极242与该第二电极212的第二表面2122通过金线26形成电连接。在此，该第二固态发光芯片24与该第一固态发光芯片22分别设置在该第一电极211的两侧。
该第二封装体25设置在该第二固态发光芯片24上且覆盖该第二固态发光芯片24，该金线26及部分的第二表面2112、2122。在此，该第二封装体25与该第一封装体23相对设置。该第二封装体25具有一第二出光面251，该第二固态发光芯片24发出的光线经由该第二出光面251射出该光源装置20，在此，第二出光面251与第一出光面231分设在导电架21的相对的两侧。该第二出光面251可为任意曲面，在本实施例中，其为一半球面，有利于减少该第二固态发光芯片24发出的光线经由该第二出光面251射出的全反射现象，从而有效的增加了该光源装置20的光取出效率。该第二封装体25的材料可选用硅胶、环氧树脂、低温可熔融玻璃等透光材料。在本实施例中，该第二封装体25所用材料为硅胶。
该第一封装体23及该第二封装体25中可进一步含有掺杂粒子27。
该掺杂粒子27可为散射粒子，该散射粒子可均匀分布在该第一封装体23及该第二封装体25中，或设置在该第一出光面231及该第二出光面251处。该散射粒子用于对射入该第一封装体23及该第二封装体25中的光线进行散射，以使光线均匀出射。该散射粒子所用材料可为二氧化钛(TiO2)、塑料、PMMA、熔融石英(Fused Silica)、三氧化二铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、硅铝氧氮聚合物(sialon)或其他透明氮氧化物。该散射粒子的折射率范围为1.1~2.4，且其不同于该第一封装体23所用材料的折射率。另外，该散射粒子241可为球形、条形等任意形状。
该掺杂粒子27还可为荧光粉，该荧光粉可均匀分布在该第一封装体23及该第二封装体25中，或设置在该第一出光面231及该第二出光面251处。该荧光粉用于在受射入该第一封装体23及该第二封装体25中的光激发后产生其它波长的光。该荧光粉所用材料可为YAG、硅酸盐(Silicate)、氮化物或氧化物，其可为球形、条形等任意形状。
该掺杂粒子27还可为导热粒子，该导热粒子为钻石粉、类钻石粉等热传导系数较高的材料。该第一封装体23及该第二封装体25所用材料的热传导系数范围一般为1~2(W/m·K)或者更低，而钻石粉及类钻石粉的热传导系数范围为300~1000(W/m·K)，所以含有该导热粒子的第一封装体23及该第二封装体25具有较高的热传导率，能够及时将该发光二极管芯片22、24所发出的热量导出，提高了该光源装置20的热稳定性。另外，该第一出光面231及该第二出光面251也可具有凸起或凹槽等微结构，以增大该第一出光面231及该第二出光面251与外部相接触的表面积，从而提升该光源装置20的热扩散效率。
该光源装置20包括第一出光面231及与其相对的第二出光面251，从而形成一个具有较大的照射范围的立体光源。在本实施例中，该第一出光面231及该第二出光面251均为一半球面，从而使该光源装置20成为一球面型光源，并且该球面型光源装置20射出的光线受全反射现象的影响较小，从而使其具有较高的光取出效率。
请参见图4，其示出了该光源装置20与一电源201相连的等效电路图。该第一固态发光芯片22与该第二固态发光芯片24同向并联，该第一电极211与该第二电极212分别与该电源201相连。该电源201为该第一固态发光芯片22及该第二固态发光芯片24提供电能以使其点亮。
该电源201可为直流电源或交流电源。
当该电源201为直流电源时，其可驱动该发光二极管芯片22及该第二固态发光芯片24同时点亮。
当该电源201为交流电源时，该第一固态发光芯片22及该第二固态发光芯片24在该交流电源的正向电压下同时点亮，在该交流电源的负向电压下同时熄灭。由于该交流电源的变换频率(一般为50Hz)超过了人眼视觉所能感觉的变换频率(30Hz)，所以该第一固态发光芯片22及该第二固态发光芯片24周期性点亮在人眼看来就如同持续点亮一般。此时，该第一固态发光芯片22及该第二固态发光芯片24并非持续点亮，所以其产生的热量相对持续点亮时所产生要少。所以该光源装置20外接一交流电源时，其工作温度较低，其所包括的该第一固态发光芯片22及该第二固态发光芯片24具有较高的电光转换效率。
可以理解的是，该第一固态发光芯片22及该第二固态发光芯片24可以以其它方式分别与该第一电极211及该第二电极212形成电连接。
例如：参见图5，该第一固态发光芯片22设置在该第一电极211的第一表面2110上，该第一固态发光芯片22的第一接触电极221与该第一电极211的第一表面2110形成形成电连接，该第一固态发光芯片22的第二接触电极222与该第二电极212的第一表面2120通过金线26形成电连接，而该第二固态发光芯片24设置在该第二电极212的第二表面2122上，该第二固态发光芯片24的第一接触电极241与该第二电极212的第二表面2122形成电连接，该第二固态发光芯片24的第二接触电极242与该第一电极211的第二表面2122通过金线26形成电连接。
参见图6，该第一固态发光芯片22的第一接触电极221与第二接触电极222并行设置，其设置在该第一电极211的第一表面2110上。该第一接触电极221与该第二接触电极222均相对远离该第一电极211的第一表面2110。该第一固态发光芯片22的第一接触电极221与第二接触电极222分别通过金线26与该第一电极211的第一表面2110及该第二电极212的第一表面2120形成电连接。而该第二固态发光芯片24的第一接触电极241与第二接触电极242并行设置，其设置在该第二电极212的第二表面2122上。该第一接触电极241与该第二接触电极242均相对远离该第二电极212的第二表面2122。该第二固态发光芯片24的第一接触电极241与第二接触电极242分别通过金线26与该第二电极212的第二表面2122及该第一电极211的第二表面2112形成电连接。
请参见图7，其示出了采用图5或图6所示连接方式的光源装置20与一电源201相连的等效电路图。该第一固态发光芯片22与该第二固态发光芯片24反向并联，该第一电极211与该第二电极212分别与一电源201相连。
当该电源201为直流电源时，其可驱动该发光二极管芯片22或该第二固态发光芯片24点亮。
当该电源201为交流电源时，该第一固态发光芯片22及该第二固态发光芯片24在该交流电源的正向电压及负向电压下分别点亮，例如，在正向电压下该第一固态发光芯片22点亮而该第二固态发光芯片24不发光，在负向电压下该第一固态发光芯片22不发光而该第二固态发光芯片24点亮。所以该光源装置20可在交流电源的驱动下发光，并且该第一固态发光芯片22及该第二固态发光芯片24并非持续点亮，故该光源装置20的工作温度较低，其所包括的该第一固态发光芯片22及该第二固态发光芯片24具有较高的电光转换效率。
请参见图8，本发明第二实施例提供的光源模组30，其包括多个串联的光源装置300。该光源装置300与上述第一实施例所提供的光源装置20基本相同，不同之处在于：该光源装置300包括一导线310及两个连接端子320，该导线310与导电架330并行设置且互不导通，该导线310具有一第一端312及与该第一端312相对的第二端314，该导线310的第一端312及第一电极331固定连接在其中一个连接端子320上，该导线310的第二端314及第二电极332固定连接在另一个连接端子320上。该两个连接端子320分别用于与相邻的光源装置300所包括的连接端子320插接在一起。该多个光源装置300串联在一起后可与一直流电源或交流电源相连，该直流电源或交流电源可驱动该多个光源装置300发光。在本实施例中，该光源模组30还包括一个回路器32，该回路器32与该光源模组30一端的连接端子320相连，以使固定连接在该连接端子320上的导线310与导电架330短接，该光源模组30另一端的连接端子320与一直流电源或交流电源相连，从而该光源模组30即可在该直流电源或交流电源的驱动下发光。
可以理解的是，该光源模组30中位于两端的光源装置300分别包括一个连接端子320，该连接端子320用于与相邻光源装置300相连，而位于该光源模组30一端的光源装置300所包括的第二电极332与导线310的第二端314直接电连接，而位于该光源模组30另一端的光源装置300所包括的第一电极331与导线310的第一端312与一直流电源或交流电源相连，从而该光源模组30即可在该直流电源或交流电源的驱动下发光；
该光源模组30可包括多个串联的上述第一实施例所提供的光源装置20，处于该光源模组30两端的光源装置20的悬空电极可与一直流电源或交流电源相连，从而使该光源模组30在该直流电源或交流电源的驱动下发光；
该光源模组30所包括的光源装置300也可采用其它方式电性连接在一起，例如并联方式，串联与并联混和搭配的方式。
请参见图9，本发明第三实施例提供的光源装置的制造方法，其包括以下步骤：
(1)提供一具有第一电极211与一第二电极212的导电架21，采用胶合方式在该第一电极211的一侧设置一第一固态发光芯片22，该第一固态发光芯片22包括一第一接触电极221及一与该第一接触电极221相对的第二接触电极222，该第一接触电极221与该第一电极211电连接，利用焊接的方式使一金线26分别与该第一固态发光芯片22的第二接触电极222及该第二电极212电连接，利用铸模(molding)的方式将一第一封装体23形成在该第一固态发光芯片22上；
(2)提供一具有容置槽410的承载台40，将该第一封装体23放置在该容置槽410中；
(3)采用胶合方式在该第一电极211的相对的另一侧设置一第二固态发光芯片24，该第二固态发光芯片24包括一第一接触电极241及一与该第一接触电极241相对的第二接触电极242，并使该第一接触电极241与该第一电极211电连接；
(4)利用焊接的方式使一金线26分别与该第二固态发光芯片24的第二接触电极242及该第二电极212电连接；
(5)利用铸模(molding)的方式将一第二封装体25形成在该第二固态发光芯片24上，以形成该光源装置20；
(6)将该光源装置20从该承载台40上卸下。
在本实施例中，可使该第一固态发光芯片22及该第二固态发光芯片24通过固晶胶粘接在该第一电极211上。在该第一固态发光芯片22、该第二固态发光芯片24上分别形成第一封装体23、第二封装体25时，通常会覆盖部分的第一电极211及部分的第二电极212，在该第一电极211及该第二电极212的未被覆盖部分可涂覆绝缘层或包覆绝缘塑胶以保护该第一电极211与该第二电极212。
另外，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化，例如：将第一发光二极管或/及该第二发光二极管覆晶封装(Flip-chip)在该导线架上，而不需要金属打线，或第一封装体与第二封装体为一体成型结构等等。只要其不偏离本发明的技术效果，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (1)

1.一种光源装置的制造方法，其包括步骤：
提供一导电架，在该导电架的一侧设置一第一固态发光芯片并使该第一固态发光芯片与该导电架电连接，在该第一固态发光芯片上形成一第一封装体；
提供一具有容置槽的承载台，将该第一封装体放置在该承载台的容置槽中；
在该导电架的相对的另一侧设置一第二固态发光芯片；
将该第二固态发光芯片与该导电架打线连接；
在该第二固态发光芯片上形成一第二封装体，以形成该光源装置；将该光源装置从该承载台上卸下。
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