CN105470364B - 发光装置 - Google Patents

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Abstract

一种发光装置，包含一基板、一上金属层、一下金属层、多个LED芯片、至少一齐纳二极管、多条导线及一封装体。基板的一顶面具有一中央区域，该中央区域的轮廓略呈一圆形叠加一多边形，以形成一圆形固晶区和至少一多边形延伸区。上金属层具有多个设置于该基板上且围绕该中央区域的导接垫。LED芯片设置于圆形固晶区。齐纳二极管设置于多边形延伸区。封装体设于基板的顶面并覆盖LED芯片。借由齐纳二极管设置于多边形延伸区能有效提升出光效率。

Description

发光装置
技术领域
本发明涉及一种发光装置，特别是涉及一种具有LED芯片及齐纳二极管的发光装置。
背景技术
随着技术的演进，LED灯具体积小、重量轻及高瓦数成为主要发展趋势。现有技术中，发光装置使用的基板为氧化铝基板，并以薄膜制程在氧化铝基板上形成银线路，固晶区会因为银线路的硫化问题导致发光装置的光衰问题。另外，发光装置的效率提升和成本降低(荧光粉用量等)都是相关业者的研发目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种出光效率较佳且生产成本较低的发光装置。
本发明发光装置，包含一基板、一上金属层、一下金属层、多个LED芯片、至少一齐纳二极管、多条导线，及一封装体。该基板具有一顶面及一底面，该顶面具有一中央区域，该中央区域的轮廓略呈一圆形叠加一多边形，以形成一圆形固晶区和至少一多边形延伸区。该上金属层具有多个导接垫，所述多个导接垫包含至少一第一导接垫和至少一第二导接垫，该第一导接垫和该第二导接垫设置于该基板上且围绕该中央区域设置。该下金属层具有多个焊接垫，所述焊接垫包含至少一第一焊接垫和至少一第二焊接垫，该第一焊接垫和该第二焊接垫被覆于该基板的该底面且分别电连接于该第一导接垫及该第二导接垫。所述LED芯片设置于该中央区域的该圆形固晶区。该齐纳二极管设置于该中央区域的该多边形延伸区。所述导线用于连接所述LED芯片、该齐纳二极管、该第一导接垫及该第二导接垫以形成至少一回路。该封装体设于该基板的该顶面并覆盖所述LED芯片。
在一些实施态样中，该中央区域的轮廓略呈一圆形叠加一矩形，以形成该圆形固晶区和该多边形延伸区，该多边形延伸区是由该圆形固晶区延伸且略呈三角形的多个三角形延伸区。
在一些实施态样中，该第一导接垫和该第二导接垫沿该圆形设置而成弧状排列的至少一弧状线路或沿该矩形设置而成一字型排列的至少一一字型线路。
在一些实施态样中，该上金属层具有八个导接垫，该第一导接垫和该第二导接垫分别包含两个弧状线路和两个一字型线路，该第一导接垫的该两个弧状线路与该第二导接垫的该两个弧状线路两两相对设置且以弧状排列来围绕该圆形固晶区，该第一导接垫的该两个一字型线路与该第二导接垫的该两个一字型线路两两相对设置且以一字型排列来围绕该多边形延伸区。
在一些实施态样中，各该弧状线路具有一垫本体及一由该垫本体向外凸伸的凸部，该垫本体呈长条状且沿该圆形固晶区外缘弧状地延伸，该凸部呈半圆形。
在一些实施态样中，该下金属层具有一个第一焊接垫与一个第二焊接垫，该第一导接垫的该两个弧状线路与该第一导接垫的该两个一字型线路分别经由位于该凸部下方的两个第一内导线和位于该两个一字型线路下方的两个第一内导线以连接该第一焊接垫，该第二导接垫的该两个弧状线路与该第二导接垫的该两个一字型线路分别经由位于该凸部下方的两个第二内导线和位于该一字型线路下方的两个第二内导线以连接该第二焊接垫。
在一些实施态样中，该下金属层具有八个焊接垫，该八个焊接垫包含四个第一焊接垫和四个第二焊接垫，该第一导接垫的该两个弧状线路与该第一导接垫的该两个一字型线路分别经由位于该凸部下方的两个第一内导线和位于该一字型线路下方的两个第一内导线以连接该第一焊接垫，该第二导接垫的该两个弧状线路与该第二导接垫的该两个一字型线路分别经由位于该凸部下方的两个第二内导线和位于该一字型线路下方的两个第二内导线以连接该第二焊接垫。
在一些实施态样中，该上金属层更包含一固晶垫，该固晶垫覆盖该圆形固晶区和至少一多边形延伸区，以承载多个LED芯片和至少一齐纳二极管。
在一些实施态样中，该多个LED芯片和至少一齐纳二极管直接设置在该基板上，且分别位于该圆形固晶区和该多边形延伸区。
在一些实施态样中，各该LED芯片与相邻的LED芯片间的水平距离介于0.15mm与0.6mm间。
在一些实施态样中，各该导线的两端的水平距离介于0.3mm与1.3mm间。
在一些实施态样中，所述发光装置还包含一设置于该基板的顶面的围绕壁及一荧光层，该围绕壁设置在该第一导接垫和该第二导接垫上且环绕该中央区域，该围绕壁与该基板的顶面共同界定出一容置空间，该荧光层容置于该容置空间内并覆盖所述LED芯片。
在一些实施态样中，该围绕壁覆盖该第一导接垫和该第二导接垫的局部，且各该第一导接垫的一凸部外露于该围绕壁外侧。
在一些实施态样中，该齐纳二极管至少局部受该围绕壁覆盖。
在一些实施态样中，该圆形固晶区由两条辅助线以划分成四个象限，该四个象限包含一第一象限、一第二象限、一第三象限和一第四象限，该第一象限与该第二象限相邻，该第二象限与该第三象限相邻，该第三象限与该第四象限相邻，该第四象限与该第一象限相邻，位于两相邻象限内的该LED芯片以该两条辅助线为基准以镜像地分布设置于该圆形固晶区内。
本发明的有益效果在于：借由齐纳二极管设置于多边形延伸区，使齐纳二极管不会阻挡LED芯片发出的光线，从而提升发光装置的出光效率，再者，借由减少上金属层的面积，能增加封装体与基板顶面的结合面积，从而提升封装体与基板的结合强度，再者，借由围绕壁及基板顶面界定出的容置空间容置荧光层，能有效减少荧光粉的用量(相较于使用喷涂技术(Spray Coating)产生荧光层)，从而降低生产成本，再者，借由基板的材料是氧化铝与无机物组分的混合物，能有效提升基板的反射率，使LED芯片照射到基板的光线能更多地被反射出去，从而提升发光装置的出光效率，此外，借由网版印刷技术形成该上金属层及该下金属层也能有效降低基板成本。
附图说明
图1是本发明发光装置的第一实施例的一立体分解图；
图2是该第一实施例移除封装体后的一俯视图；
图3是本发明发光装置的下金属层的第一实施例的示意图；
图4是本发明发光装置的下金属层的第二实施例的示意图；
图5是本发明发光装置的第二实施例的一立体分解图；
图6是该第二实施例的一立体图；
图7是该第二实施例的一俯视图；
图8是该第二实施例的一前视图；
图9是图8的一局部放大图，说明该第二实施例的尺寸；
图10是本发明发光装置的第三实施例的一立体分解图；
图11是该第三实施例的一俯视图；
图12是本发明发光装置的第四实施例的一立体分解图；
图13是该第四实施例的一俯视图；
图14说明本发明LED芯片排列组合的第二种实施态样；
图15说明本发明LED芯片排列组合的第三种实施态样；
图16说明本发明LED芯片排列组合的第四种实施态样；
图17说明本发明LED芯片排列组合的第五种实施态样；
图18说明本发明LED芯片排列组合的第六种实施态样；及
图19说明本发明LED芯片排列组合的第七种实施态样。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
在本发明被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
[第一实施例]
参阅图1、图2及图3，本发明发光装置100的第一实施例包含一基板1、一上金属层21、一下金属层22、多个LED芯片3、至少一个齐纳二极管4、多条导线5，及一封装体6。
基板1呈正方形，其具有一顶面11、一底面12、及连接顶面11与底面12的多个第一通孔13与多个第二通孔14、多个第一内导线71及多个第二内导线72。顶面11具有一中央区域，该中央区域的轮廓呈一圆形叠加一多边形，以形成一圆形固晶区111和至少一多边形延伸区112，在本实施例中，该中央区域的轮廓呈一圆形叠加一矩形，以形成该圆形固晶区111和该多边形延伸区112，该多边形延伸区112是由该圆形固晶区111延伸且略呈三角形的多个三角形延伸区。本实施例中多边形延伸区112的数目为四，也就是说本实施例形成略呈三角形的四个三角形延伸区。第一通孔13、第二通孔14、第一内导线71及第二内导线72在本实施例中的数目皆为四，各个第一内导线71分别设置于各个第一通孔13内，各个第二内导线72分别设置于各个第二通孔14内。
基板1的材料是氧化铝(Al2O3)与一无机物组分的混合物，该无机物组分是选自于锆、钙、钡、镁或其氧化物、其铝酸盐或其铝硅酸盐。举例来说，该无机物组分可以是Zr、ZrO2、BaAl2Si2O8、Al2O3、CaAl2Si2O8或MgAl2O4。借由氧化铝混合无机物组分，基板1的反射率能有效地提升(相较于无混合其他物质的氧化铝)，为一高反射的基板1。本实施例的基板1借由混合该无机物组分能有效提高光的反射率。借此，LED芯片3照射到基板1的光线能更多地被反射出去，从而提升发光装置100的出光效率。
上金属层21具有多个导接垫，所述多个导接垫包含至少一第一导接垫211和至少一第二导接垫214，该第一导接垫211和该第二导接垫214设置于该基板上且围绕该中央区域设置。第一导接垫211和第二导接垫214沿该圆形设置而成一弧状排列的至少一弧状线路212、215或沿该矩形设置而成一一字型排列的至少一一字型线路213、216。在本实施例中，上金属层21具有八个导接垫，该第一导接垫211和该第二导接垫214分别包含两个弧状线路212、215和两个一字型线路213、216，该第一导接垫211的该两个弧状线路212与该第二导接垫214的该两个弧状线路215两两相对设置且以该弧状排列来围绕该圆形固晶区111，该第一导接垫211的该两个一字型线路213与该第二导接垫214的该两个一字型线路216两两相对设置且以一字型排列来围绕该多边形延伸区112。各该弧状线路212、215具有一垫本体2121、2151及一由垫本体2121、2151向外凸伸的凸部2122、2152。垫本体2121、2151呈长条状且沿圆形固晶区111外缘弧状地延伸。凸部2122、2152呈半圆形。第一导接垫211的外形轮廓所产生的功效与封装体6有关，待后面再行详述。
该下金属层22具有多个焊接垫222，所述焊接垫222包含至少一第一焊接垫2221和至少一第二焊接垫2222，该第一焊接垫2221和该第二焊接垫2222被覆于该基板1的该底面12且分别电连接于该第一导接垫211及该第二导接垫214。更详细的说，第一导接垫211经由第一内导线71以电连接该第一焊接垫2221，第二导接垫214经由第二内导线72以电连接该第二焊接垫2222。
参阅图3，本发明发光装置100的下金属层22的第一实施例的示意图。在此实施态样中，该下金属层22具有一散热垫221及八个焊接垫222。散热垫221实质上位于该圆形固晶区111下方。在此实施例中，散热垫221为一块，然而不以此为限，散热垫221也可以是四块。当发光装置100固设于其他电路基板时，可因为散热垫221有四块，来增加焊料与电路基板的结合力。该八个焊接垫222包含四个第一焊接垫2221和四个第二焊接垫2222，该第一导接垫211的该两个弧状线路212与该第一导接垫211的该两个一字型线路213分别经由位于该凸部2122下方的两个第一内导线71和位于该一字型线路213下方的两个第一内导线71以连接第一焊接垫2221，该第二导接垫214的该两个弧状线路215与该第二导接垫214的该两个一字型线路216分别经由位于该凸部2152下方的两个第二内导线72和位于该一字型线路216下方的两个第二内导线72以连接该第二焊接垫2222。
参阅图4，本发明发光装置100的下金属层22的第二实施例的示意图。下金属层22包括一散热垫221，及两个焊接垫222。此两个焊接垫222分别为第一焊接垫2221和第二焊接垫2222。第一导接垫211(包含图3左上的一字型线路213、左一的弧状线路212、左二的弧状线路212和左下的一字型线路213)通过四个第一内导线71连接一个第一焊接垫2221，第二导接垫214(包含图3右上的一字型线路216、右一的弧状线路215、右二的弧状线路215和右下的一字型线路216)通过四个第二内导线72连接一个第二焊接垫2222。在此实施例中，散热垫221为一块，然而不以此为限，散热垫221也可以是四块。当发光装置100固设于其他电路基板时，可因为散热垫221有四块，来增加焊料与电路基板的结合力。
在本实施例中，上金属层21及下金属层22是以网版印刷技术形成。相较于现有技术中使用薄膜制程(直接镀铜技术)，本实施例使用厚膜制程(网版印刷技术)形成上金属层21及下金属层22能减少32％的基板成本。
所述LED芯片3设置于该中央区域的圆形固晶区111。LED芯片3的尺寸可为20mil(密耳，0.0254mm)×40mil、22mil×35mil、26mil×30mil等大小，但不以此为限。此实施例中，采用的LED芯片大小为20mil×40mil，呈长方形，部分LED芯片3的长度方向平行于一第一方向D1(如图2，也就是说定义LED芯片3为水平排列)，其余LED芯片3的长度方向平行于一第二方向D2(也就是说定义LED芯片3为垂直排列)，第二方向D2垂直于第一方向D1。以图2的实施态样来说，邻近直线LX的12个LED芯片3采用的是水平排列，远离直线LX的4个LED芯片3采用的是垂直排列。另外，该圆形固晶区111由两条辅助线(直线LX和直线LY)以划分成四个象限，该四个象限包含一第一象限1111、一第二象限1112、一第三象限1113和一第四象限1114，所述LED芯片3以通过圆形固晶区111中心的该直线LX和直线LY为基准，镜像地分布设置于该圆形固晶区111，使得位于第一象限1111的LED芯片3以LY为基准以镜像设置于第二象限1112，位于第二象限1112的LED芯片3以LX为基准以镜像设置于第三象限1113，位于第三象限1113的LED芯片3以LY为基准以镜像设置于第四象限1114，位于第四象限1114的LED芯片3以LX为基准以镜像设置于第一象限1111，简单来说，位于两相邻的象限(如第一象限1111和第二象限1112，第二象限1112和第三象限1113，第三象限1113和第四象限1114，第四象限1114和第一象限1111)内的LED芯片3皆呈镜像设置。各LED芯片3与相邻的LED芯片3间的水平距离A1较佳介于0.15mm与0.6mm间，避免所述LED芯片3间的互相吸光。借此，所述LED芯片3能具有较佳的出光效率。值得一提的是，由于在本实施例中于圆形固晶区111内并未形成固晶垫217(参阅图10)，可以避免固晶垫217硫化而无法反射LED芯片3发出的光线的情形，相反地，由于本发明采用的是高反射的基板1，LED芯片3朝高反射的基板1发出的光线能被高反射的基板1高效率地反射出去，借此能提高发光装置100的出光效率。另外，本实施例的LED芯片3所产生的热能会经由基板1及LED芯片3下方的散热垫221传递出去，换句话说，该散热垫221实质上位于该圆形固晶区111下方，借此达成良好的散热效果。
所述齐纳二极管4分别设置于该中央区域的所述多边形延伸区112。由于齐纳二极管4设置于多边形延伸区112，也就是说位于所述LED芯片3外侧而非位于所述LED芯片3间，从而能使齐纳二极管4不占圆形固晶区111的面积以及不会阻挡LED芯片3发出的光线，进而提升发光装置100的出光效率。在本实施例中，齐纳二极管4为多个，LED芯片3和齐纳二极管4是直接设置在该基板1上，且分别位于该圆形固晶区111和该多边形延伸区112。
所述导线5用于连接所述LED芯片3、所述齐纳二极管4、所述第一导接垫211及所述第二导接垫214以形成至少一个回路。在本实施例中，通过所述导线5使所述LED芯片3形成四个串联回路，其中每个串联回路具有四个LED芯片3，但不以此为限，所述LED芯片3也可以其他的串联、并联方式形成回路，如图14-19所示，将详细如后。另外，在本实施例中各导线5的两端的水平距离A2介于0.3mm与1.3mm间，借此能避免导线5因热冲击(thermal shock)而断裂。
如图1所示，封装体6设于该基板1的该顶面11并覆盖所述LED芯片3，并包括一基部61及一连接基部61的透镜本体62。基部61形成在基板1上，覆盖的面积大小与基板1面积大致相同，也就是说基部61与基板1的四边大致切齐。透镜本体62的外轮廓大致沿着弧状线路212、215的垫本体2121、2151外径分布且避开凸部2122、2152地覆盖所述LED芯片3及齐纳二极管4。值得一提的是，封装体6与金属材料(也就是说上金属层21)的结合性低，与陶瓷材料的基板1的结合性高，本实施例通过减少上金属层21的面积来增加陶瓷材料基板1的反射面积，且由于上金属层21的面积变少了，封装体6与基板1间的结合强度及密合度也相对提升。另外，荧光材料可以混入封装体6内，利用荧光材料来转换LED芯片3的发光波长，以利提供后端产品的照明应用。
[第二实施例]
参阅图5到图9，本发明发光装置100的第二实施例与第一实施例相近，其差异说明如下。在本实施例中，发光装置100还包含一设置于基板1的顶面11的围绕壁8及一荧光层9。围绕壁8设置在第一导接垫211(包含图7左上的一字型线路213、左一的弧状线路212、左二的弧状线路212和左下的一字型线路213)和第二导接垫214上(包含图7右上的一字型线路216、右一的弧状线路215、右二的弧状线路215和右下的一字型线路216)且环绕该中央区域。围绕壁8覆盖各第一导接垫211(包含图7左上的一字型线路213、左一的弧状线路212、左二的弧状线路212和左下的一字型线路213)的局部、各第二导接垫214(包含图7右上的一字型线路216、右一的弧状线路215、右二的弧状线路215和右下的一字型线路216)的局部及各齐纳二极管4的局部，且各第一导接垫211的凸部2122是外露于围绕壁8外侧。更详细的说，围绕壁8较佳覆盖二分之一的弧状线路212、215，使凸部2122、2152外露于围绕壁8外侧。借由将凸部2122、2152外露于围绕壁8的外侧，可确保弧状线路212、215的平整度，也同时减少因线路不平整而导致导线5易断线的机率。此外，将各齐纳二极管4内埋在围绕壁8内，可使多个LED芯片3不因齐纳二极管4而产生遮光问题，可提高发光装置100的发光效率。围绕壁8与基板1的顶面11共同界定出一容置空间80。荧光层9容置于该容置空间80内并覆盖所述LED芯片3，同样的，围绕壁8和荧光层9也受封装体6覆盖。相较于使用喷涂技术(SprayCoating)产生荧光层9，本实施例通过围绕壁8而能使用点胶制程形成荧光层9，借此能有效减少荧光粉的用量，从而降低生产成本。如图9所示，本实施例的围绕壁8的厚度A3为0.3mm，高度A4为0.4mm。围绕壁8外表面与封装体6外表面的距离A5最小为0.15mm，但不以此限。在其他实施例中，围绕壁8的厚度A3可介于0.3-0.7mm间，高度可介于0.3-0.8mm间。
第二实施例发光装置100的下金属层22与第一实施例相同，可具有八个焊接垫222(如图3所示)或两个焊接垫222(如图4所示)，第一导接垫211及第二导接垫214和焊接垫222的连接关系也与第一实施例相同，在此不再赘述。
[第三实施例]
参阅图10及图11，本发明发光装置100的第三实施例与第一实施例相近，其差异说明如下。在本实施例中，上金属层21还包括一覆盖于圆形固晶区111及至少一多边形延伸区112的固晶垫217。固晶垫217用于承载所述LED芯片3及至少一齐纳二极管4。在此实施例中，固晶垫217的形状为圆形叠加矩形，固晶垫217与所有的第一导接垫211(包含图11左上的一字型线路213、左一的弧状线路212、左二的弧状线路212和左下的一字型线路213)和第二导接垫214(包含图11右上的一字型线路216、右一的弧状线路215、右二的弧状线路215和右下的一字型线路216)相隔一距离。当发光装置100加入固晶垫217时，多个LED芯片3可通过固晶垫217进行散热。
第三实施例发光装置100的下金属层22与第一实施例相同，可具有八个焊接垫222(如图3所示)或两个焊接垫222(如图4所示)，第一导接垫211及第二导接垫214和焊接垫222的连接关系也与第一实施例相同，在此不再赘述。
[第四实施例]
参阅图12及图13，本发明发光装置100的第四实施例与第二实施例相近，其差异说明如下。在本实施例中，上金属层21还包括一覆盖于圆形固晶区111及至少一多边形延伸区112的固晶垫217。固晶垫217用于承载所述LED芯片3及至少一齐纳二极管4。因此围绕壁8除了设置在第一导接垫211(包含图13左上的一字型线路213、左一的弧状线路212、左二的弧状线路212和左下的一字型线路213)和第二导接垫214上(包含图13右上的一字型线路216、右一的弧状线路215、右二的弧状线路215和右下的一字型线路216)，也设置在固晶垫217上。值得注意的是，位于多边形延伸区112的固晶垫217部分外露于围绕壁8外侧。
第四实施例发光装置100的下金属层22与第一实施例相同，可具有八个焊接垫222(如图3所示)或两个焊接垫222(如图4所示)，第一导接垫211及第二导接垫214和焊接垫222的连接关系也与第一实施例相同，在此不再赘述。
参阅图14至图19，本发明发光装置100的LED芯片3的布局不以前述实施例的实施态样为限，图14至图19绘示了六种不同的LED芯片3的布局，同时搭配导线5不同的连接方式，能形成多种不同串联、并联的实施态样。
图14说明本发明LED芯片3排列组合的第二种实施态样。图14的实施态样中，采用的是22mil×35mil的芯片，形成上下两条串联回路，各串联回路具有八个LED芯片3，16个LED芯片3水平排列在圆形固晶区111内，第一条串联回路设置在第一象限1111和第二象限1112，排列成一欧姆(Ω)形状，且借由导线5以连接第一导接垫211的其中之一弧状线路212(左边第一个弧状线路212)和第二导接垫214的其中之一弧状线路215(右边第一个弧状线路215)。第二条串联回路设置在第三象限1113和第四象限1114，也排列成一欧姆形状，且借由导线5以连接第一导接垫211的其中之一弧状线路212(左边第二个弧状线路212)和第二导接垫214的其中之一弧状线路215(右边第二个弧状线路215)。第一条串联回路的欧姆形状恰与第二条串联回路的欧姆形状成镜像关系。相邻的象限(如第一象限1111和第二象限1112，第二象限1112和第三象限1113，第三象限1113和第四象限1114，第四象限1114和第一象限1111)的LED芯片3皆呈镜像设置。
另外，圆形固晶区111的直径为5.2mm，因此可推算出圆形固晶区111的面积为21.2372mm2。因此可推算出多个LED芯片3占用圆形固晶区111的37.4％。在此实施例中，下金属层22的焊接垫222可以是两个，如图4所示。第一导接垫211及第二导接垫214和焊接垫222的连接关系也可与第一实施例相同，在此不再赘述。
图15说明本发明LED芯片3排列组合的第三种实施态样。图15的实施态样中，采用的是26mil×30mil的芯片，形成上下两条串联回路，各串联回路具有九个LED芯片3，18个LED芯片3水平排列在圆形固晶区111内。第一条串联回路设置在第一象限1111和第二象限1112，且借由导线5以连接第一导接垫211的其中之一弧状线路212(左边第一个弧状线路212)和第二导接垫214的其中之一弧状线路215(右边第一个弧状线路215)。第二条串联回路设置在第三象限1113和第四象限1114，且借由导线5以连接第一导接垫211的其中之一弧状线路212(左边第二个弧状线路212)和第二导接垫214的其中之一弧状线路215(右边第二个弧状线路215)。相邻的象限(如第一象限1111和第二象限1112，第二象限1112和第三象限1113，第三象限1113和第四象限1114，第四象限1114和第一象限1111)的LED芯片3实质上呈镜像设置。
另外，圆形固晶区111的直径为5.2mm，因此可推算出圆形固晶区111的面积为21.2372mm2。因此可推算出多个LED芯片3占用圆形固晶区111的42.6％，此排列方式可把圆形固晶区111的利用率最大化。在此实施例中，下金属层22的焊接垫222可以是两个，如图4所示。第一导接垫211及第二导接垫214和焊接垫222的连接关系也可与第一实施例相同，在此不再赘述。
图16说明本发明LED芯片3排列组合的第四种实施态样。图16的实施态样中，采用的是20mil×40mil的芯片，形成上中下三条串联回路，各串联回路具有四个LED芯片3，12个LED芯片3以4×3的矩阵形式垂直排列于圆形固晶区111内。第一条串联回路借由导线5以连接第一导接垫211中其中之一的一字型线路213(左上的一字型线路213)和第二导接垫214中其中之一的弧状线路215(右边第一个弧状线路215)。第二条串联回路借由导线5以连接第一导接垫211中其中之一的弧状线路212(左边第一个弧状线路212)和第二导接垫214中其中之一的弧状线路215(右边第二个弧状线路215)。第三条串联回路借由导线5以连接第一导接垫211中其中之一的弧状线路212(左边第二个弧状线路212)和第二导接垫214中其中之一的一字型线路216(右下的一字型线路216)。
另外，圆形固晶区111的直径为5.2mm，因此可推算出圆形固晶区111的面积为21.2372mm2。因此可推算出多个LED芯片3占用圆形固晶区111的29.2％。在此实施例中，焊接垫222可以是两个，如图4所示。第一导接垫211及第二导接垫214和焊接垫222的连接关系也可与第一实施例相同，在此不再赘述。
图17说明本发明LED芯片3排列组合的第五种实施态样。图17的实施态样中，采用的是20mil×40mil的芯片，形成一条具有十六个LED芯片3的串联回路。16个LED芯片3以垂直排列和水平排列一起采用的排列于圆形固晶区111中，第一列为垂直排列的5个LED芯片3，第二列和第三列分别为3个水平排列的LED芯片3，第四列为5个垂直排列的LED芯片3。此条串联回路借由导线5以连接第一导接垫211的其中之一的一字型线路213(左上的一字型线路213)和第二导接垫214的其中之一的一字型线路216(右下的一字型线路216)。相邻的象限(如第一象限1111和第二象限1112，第二象限1112和第三象限1113，第三象限1113和第四象限1114，第四象限1114和第一象限1111)的LED芯片3实质上呈镜像设置。
另外，圆形固晶区111的直径为5.2mm，因此可推算出圆形固晶区111的面积为21.2372mm2。因此可推算出多个LED芯片3占用圆形固晶区111的38.9％，可使圆形固晶区111置放较多数量且较大尺寸的LED芯片3。在此实施例中，下金属层22的焊接垫222可以是两个，如图4所示。第一导接垫211及第二导接垫214和焊接垫222的连接关系也可与第一实施例相同，在此不再赘述。
图18说明本发明LED芯片3排列组合的第六种实施态样。在图18的实施态样中，采用的是20mil×40mil的芯片，形成一条具有十二个LED芯片3的串联回路。12个LED芯片3以4×3的矩阵形式垂直排列在圆形固晶区111内。此条串联回路借由导线5与第一导接垫211中的其中之一的一字型线路213(左上的一字型线路213)和第二导接垫214中其中之一的一字型线路216(右下的一字型线路216)导接。换句话说，12个LED芯片3通过导线5仅与两个一字型线路213、216导接以形成一个串联回路。
另外，圆形固晶区111的直径为5.2mm，因此可推算出圆形固晶区111的面积为21.2372mm2。因此可推算出多个LED芯片3占用圆形固晶区111的29.2％。在此实施例中，下金属层22的焊接垫222可以是两个，如图4所示。第一导接垫211及第二导接垫214和焊接垫222的连接关系也可与第一实施例相同，在此不再赘述。
图19说明本发明LED芯片3排列组合的第七种实施态样。在图19的实施态样中，采用的是20mil×40mil的芯片，于四个象限各形成一条串联回路，各串联回路具有四个LED芯片3，也就是说16个LED芯片3水平排列的设置于圆形固晶区111内。16个LED芯片3于圆形固晶区111内呈十字型排列。更详细的说，各象限的LED芯片3呈L型排列且L型所形成的开口朝外设置。利用此种排列方式，可使连接LED芯片3间的导线5长度大致等长，避免导线过长而引起的断线疑虑。相邻的象限(如第一象限1111和第二象限1112，第二象限1112和第三象限1113，第三象限1113和第四象限1114，第四象限1114和第一象限1111)的LED芯片3皆呈镜像设置。
另外，圆形固晶区111的直径为5.2mm，因此可推算出圆形固晶区111的面积为21.2372mm2。因此可推算出多个LED芯片3占用圆形固晶区111的38.9％。在此实施例中，下金属层22的焊接垫222可以是四个，与第一实施例大致相同，在此不再赘述。
为了呈现图19的LED芯片排列组合的第七种实施态样与图2的LED芯片3排列组合的第一种实施例的亮度及颜色系统CIE差异，相关数据列于下方表一。由表一中，可发现图2的LED芯片3排列方式可造成亮度5％的提升，换句话说，借由旋转LED芯片3的方向，可使LED芯片3均匀的设置在圆形固晶区111内，避免LED芯片3间相互遮光，可使发光装置100的出光效率变好。
lm(％) lm CIE-X CIE-Y
图2 105 980.17 0.3913 0.4012
图19 100 930.46 0.3911 0.4044
表一
综上所述，本发明发光装置100借由齐纳二极管4设置于多边形延伸区112，使齐纳二极管4不会阻挡LED芯片3发出的光线，从而提升发光装置100的出光效率，再者，借由减少上金属层21的面积，能增加封装体6与基板1顶面11的结合面积，从而提升封装体6与基板1的结合强度，再者，借由围绕壁8及基板1顶面11界定出的容置空间80容置荧光层9，能有效减少荧光粉的用量，从而降低生产成本，再者，借由基板1的材料是氧化铝与无机物组分的混合物，能有效提升基板1的反射率，使LED芯片3照射到基板1的光线能更多地被反射出去，从而提升发光装置100的出光效率，此外，借由网版印刷技术形成该上金属层21及该下金属层22也能有效降低基板成本，所以确实能达成本发明的目的。
以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，也就是说大凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明涵盖的范围。

Claims (15)

1.一种发光装置；其特征在于：所述发光装置包含：
一基板，具有一顶面及一底面，该顶面具有一中央区域，该中央区域的轮廓略呈一圆形叠加一多边形，以形成一圆形固晶区和至少一突出于所述圆形的多边形延伸区，且所述圆形固晶区具有至少一突出于所述多边形的弧形延伸区；
一上金属层，具有多个导接垫，所述多个导接垫包含至少一第一导接垫和至少一第二导接垫，该第一导接垫和该第二导接垫设置于该基板上且围绕该中央区域的圆形和多边形的轮廓设置；
一下金属层，具有多个焊接垫，所述焊接垫包含至少一第一焊接垫和至少一第二焊接垫，该第一焊接垫和该第二焊接垫被覆于该基板的该底面且分别电连接于该第一导接垫及该第二导接垫；
多个LED芯片，设置于该中央区域的该圆形固晶区；
至少一齐纳二极管，设置于该中央区域的该多边形延伸区；
多条导线，用于连接所述LED芯片、该齐纳二极管、该第一导接垫及该第二导接垫以形成至少一回路；及
一封装体，设于该基板的该顶面并覆盖所述LED芯片。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：该中央区域的轮廓略呈一圆形叠加一矩形，以形成该圆形固晶区和该多边形延伸区，该多边形延伸区是由该圆形固晶区延伸且略呈三角形的多个三角形延伸区。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于：该第一导接垫和该第二导接垫沿该圆形设置而成弧状排列的至少一弧状线路或沿该矩形设置而成一字型排列的至少一一字型线路。
4.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：该上金属层具有八个导接垫，该第一导接垫和该第二导接垫分别包含两个弧状线路和两个一字型线路，该第一导接垫的该两个弧状线路与该第二导接垫的该两个弧状线路两两相对设置且以弧状排列来围绕该圆形固晶区，该第一导接垫的该两个一字型线路与该第二导接垫的该两个一字型线路两两相对设置且以一字型排列来围绕该多边形延伸区。
5.根据权利要求4所述的发光装置，其特征在于：各该弧状线路具有一垫本体及一由该垫本体向外凸伸的凸部，该垫本体呈长条状且沿该圆形固晶区外缘弧状地延伸，该凸部呈半圆形。
6.根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于：该下金属层具有一个第一焊接垫与一个第二焊接垫，该第一导接垫的该两个弧状线路与该第一导接垫的该两个一字型线路分别经由位于该凸部下方的两个第一内导线和位于该两个一字型线路下方的两个第一内导线以连接该第一焊接垫，该第二导接垫的该两个弧状线路与该第二导接垫的该两个一字型线路分别经由位于该凸部下方的两个第二内导线和位于该一字型线路下方的两个第二内导线以连接该第二焊接垫。
7.根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于：该下金属层具有八个焊接垫，该八个焊接垫包含四个第一焊接垫和四个第二焊接垫，该第一导接垫的该两个弧状线路与该第一导接垫的该两个一字型线路分别经由位于该凸部下方的两个第一内导线和位于该一字型线路下方的两个第一内导线以连接该第一焊接垫，该第二导接垫的该两个弧状线路与该第二导接垫的该两个一字型线路分别经由位于该凸部下方的两个第二内导线和位于该一字型线路下方的两个第二内导线以连接该第二焊接垫。
8.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：该上金属层更包含一固晶垫，该固晶垫覆盖该圆形固晶区和至少一多边形延伸区，以承载多个LED芯片和至少一齐纳二极管。
9.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：该多个LED芯片和至少一齐纳二极管直接设置在该基板上，且分别位于该圆形固晶区和该多边形延伸区。
10.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：各该LED芯片与相邻的LED芯片间的水平距离介于0.15mm与0.6mm间。
11.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：各该导线的两端的水平距离介于0.3mm与1.3mm间。
12.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：所述发光装置还包含一设置于该基板的顶面的围绕壁及一荧光层，该围绕壁设置在该第一导接垫和该第二导接垫上且环绕该中央区域，该围绕壁与该基板的顶面共同界定出一容置空间，该荧光层容置于该容置空间内并覆盖所述LED芯片。
13.根据权利要求12所述的发光装置，其特征在于：该围绕壁覆盖该第一导接垫和该第二导接垫的局部，且各该第一导接垫的一凸部外露于该围绕壁外侧。
14.根据权利要求12所述的发光装置，其特征在于：该齐纳二极管至少局部受该围绕壁覆盖。
15.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于：该圆形固晶区由两条辅助线以划分成四个象限，该四个象限包含一第一象限、一第二象限、一第三象限和一第四象限，该第一象限与该第二象限相邻，该第二象限与该第三象限相邻，该第三象限与该第四象限相邻，该第四象限与该第一象限相邻，位于两相邻象限内的该LED芯片以该两条辅助线为基准以镜像地分布设置于该圆形固晶区内。
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