CN116111033B - 一种led车灯光源及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED车灯光源及其制作方法，涉及车灯技术领域，包括以下步骤：在绝缘基板上沉积若干层金属布线层；在若干层金属布线层之间沉积绝缘材料形成若干层绝缘膜层；在每一层金属布线层中若干个导电电极的上方刻蚀形成若干个孔道；在若干个孔道中沉积导电材料形成若干个导电柱；将若干LED芯片固定到预设区域的导电柱上，若干LED芯片按照A×B矩阵布置，形成LED芯片矩阵，A为行数，B为列数，A和B为大于0的自然。本发明通过在绝缘基板上制作密集的线路，形成高密度的LED芯片矩阵，缩小LED芯片之间的间隙，提高LED芯片的排布密度，增强车灯的亮度。
Description
技术领域
本发明涉及车灯技术领域，具体涉及一种LED车灯光源及其制作方法。
背景技术
车灯是汽车的重要部件之一，主要起到照明、指示以及警示的作用，保障驾驶安全。随着社会的发展进步，人们对车灯的要求越来越高，LED芯片（LED指的是发光二极管，下同）由于具有亮度高、能耗低、寿命长等优势，现在已经被广泛应用于汽车车灯上。目前，汽车车灯主要采用离散的阵列式贴片LED光源，受限于线路的制作精度问题，其内部的LED芯片之间的间隙较大，降低了LED芯片的排布密度，限制了车灯的亮度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种LED车灯光源及其制作方法，通过在绝缘基板上制作密集的线路，形成高密度的LED芯片矩阵，缩小LED芯片之间的间隙，提高LED芯片的排布密度，增强车灯的亮度。
本发明提供了一种LED车灯光源的制作方法，所述方法包括以下步骤：
在绝缘基板上沉积若干层金属布线层，每层金属布线层中包括若干个芯片布线电路，每一个芯片布线电路包括导电电极和连接导电电极的电极连接线；
在若干层金属布线层之间沉积绝缘材料形成若干层绝缘膜层，每一层绝缘膜层隔离彼此相邻的金属布线层，每一层绝缘膜层将所对应的金属布线层中的若干个芯片布线电路进行隔离；
在每一层金属布线层中若干个导电电极的上方刻蚀形成若干个孔道；
在若干个孔道中沉积导电材料形成若干个导电柱；
将若干LED芯片固定到预设区域的导电柱上，所述若干LED芯片按照A×B矩阵布置，形成LED芯片矩阵，A为行数，B为列数，A和B为大于0的自然。
具体的，所述在绝缘基板上沉积若干层金属布线层和所述在若干层金属布线层之间沉积绝缘材料形成若干层绝缘膜层包括：
采用磁控溅射技术或电子束蒸镀技术在所述绝缘基板上成型所述若干层金属布线层中的第一金属布线层；
采用化学气相沉积技术或物理气相沉积技术在所述第一金属布线层上成型所述若干层绝缘膜层中的第一绝缘膜层；
采用磁控溅射技术或电子束蒸镀技术在所述第一绝缘膜层上成型所述若干层金属布线层中的第二金属布线层；
采用化学气相沉积技术或物理气相沉积技术在所述第二金属布线层上成型所述若干层绝缘膜层中的第二绝缘膜层；
在第三绝缘膜层上按照设计需求在所述第二绝缘膜层上形成所述若干层金属布线层中的第三金属布线层和所述若干层绝缘膜层中的第三绝缘膜层；
按照设计需求形成所对应的金属布线层和所对应的绝缘膜层，直至完成所有金属布线层和所有绝缘膜层的制作。
具体的，在所述若干层金属布线层中，芯片布线电路在水平方向和竖直方向上平行排列；
在水平方向上，所述芯片布线电路的长度相等；
在竖直方向上，所述芯片布线电路的长度沿着远离所述绝缘基板的方向以大于2L的幅度递减，其中L为所述导电电极的长度。
具体的，所述芯片布线电路的厚度范围为2μm～3μm；
和/或所述电极连接线的宽度范围为20μm～50μm。
具体的，所述在每一层金属布线层中若干个导电电极的上方刻蚀形成若干个孔道包括：
采用光刻胶做掩膜，使用湿法刻蚀技术或干法刻蚀技术刻蚀去除若干个导电电极上方的绝缘膜层形成若干个孔道。
具体的，所述在若干个孔道中沉积导电材料形成若干个导电柱包括：
采用磁控溅射技术或电子束蒸镀技术在若干个孔道中沉积形成若干个导电柱，所述若干个导电柱的顶端保持在相同的水平高度。
具体的，所述若干个导电柱包括若干个接线柱和若干个固晶柱，所述接线柱与所述芯片布线电路的一端相接，所述固晶柱与所述芯片布线电路的另一端相接，所述若干个接线柱和所述若干个固晶柱对称分布；
每两个固晶柱的顶端形成有一个芯片安装区，所述若干个固晶柱之间形成有多个所述芯片安装区，且所述多个芯片安装区呈M×N矩阵布置，M为行数，N为列数，M和N为大于0的自然数。
具体的，所述金属布线层的材料由铬、铝、镍、钛、铂、金中的一种或多种组成；
所述导电柱的材料由铬、铝、镍、钛、铂、金中的一种或多种组成；
所述绝缘膜层的材料由二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、五氧化三钛中的一种或多种组成。
具体的，在所述在绝缘基板上沉积若干层金属布线层之前，还包括：
提供绝缘基板，使用化学试剂对所述绝缘基板进行清洗，所述绝缘基板的材料为氧化铝、氮化铝、氮化镓中的一种或多种，所述化学试剂包括氢氧化钾溶液、盐酸、丙酮或异丙醇；
和/或在所述形成LED芯片矩阵之后，还包括：在所述LED芯片矩阵的表面形成封装体。
本发明还提供了一种LED车灯光源，所述LED车灯光源包括绝缘基板、设置在所述绝缘基板上的若干层金属布线层、设置在所述绝缘基板上的若干层绝缘膜层、竖直设置在所述若干层绝缘膜层中的若干个导电柱和设置在所述若干个导电柱上的LED芯片矩阵；
金属布线层和绝缘膜层交替层叠设置，每层金属布线层包括若干个芯片布线电路，每一层绝缘膜层填充满对应的金属布线层中的若干个芯片布线电路之间的间隔；
所述若干个芯片布线电路中的每一个芯片布线电路包括电极连接线和导电电极，所述导电电极设置在所述电极连接线的两端；
所述若干个导电柱中的每一个导电柱的底端与对应的导电电极相接；
所述LED芯片矩阵固定设置在预设区域的导电柱上，所述LED芯片矩阵呈A×B阵列排布，A为行数，B为列数，A和B为大于0的自然。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
先在绝缘基板上交替沉积形成金属布线层和绝缘膜层，再刻蚀形成孔道并沉积形成导电柱，导电柱与芯片布线电路相接，这能精确控制芯片布线电路和导电柱的尺寸、间距，进而制得密集程度更高的线路，能提高LED芯片的安装数量，缩小LED芯片之间的间隙，获得高密度的LED芯片矩阵，从而增强车灯的亮度；
缩小了LED芯片矩阵中LED芯片之间的间隙，能使车灯发出的光线更直、更集中，无需依赖昂贵的硅胶内透镜进行聚光，简化光学系统；
高密度的LED芯片矩阵占用空间小，可以缩小与之配套使用的零部件，有效扩展车灯光源的设计自由度，便于车灯的优化升级；
LED芯片矩阵中的每个LED芯片拥有独立的工作线路，可以单独控制每个LED芯片进行工作，也可以控制全部LED芯片一起进行工作，控制灵活度高；
LED芯片矩阵可以根据实际需要组合使用不同尺寸、不同颜色、不同光强的LED芯片，拥有极大的设计自由度，可以实现单色、多色甚至渐变效果，也可以实现行车灯、转向灯和远近光灯的集成，同样也可以应用于后尾灯。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例中LED车灯光源的制作方法流程图；
图2是本发明实施例中形成若干层金属布线层和若干层绝缘膜层的结构示意图；
图3是本发明实施例中其中一个金属布线层的结构示意图；
图4是本发明实施例中形成若干个孔道的结构示意图；
图5是本发明实施例中形成若干个导电柱的结构示意图；
图6是本发明实施例中若干个导电柱排布的俯视结构示意图；
图7是本发明实施例中第一种LED芯片矩阵的俯视结构示意图；
图8是本发明实施例中第一种LED车灯光源的结构示意图；
图9是本发明实施例中第二种LED芯片矩阵的俯视结构示意图；
图10是本发明实施例中第二种LED车灯光源的结构示意图；
图11是本发明实施例中形成若干层金属布线层和若干层绝缘膜层的方法流程图；
图12是本发明实施例中第三种LED车灯光源的结构示意图；
图13是本发明实施例中第四种LED车灯光源的结构示意图。
附图中，24、芯片安装区、100、绝缘基板；200、金属布线层；201、第一金属布线层；202、第二金属布线层；203、第三金属布线层；210、芯片布线电路；211、导电电极；212、电极连接线；300、绝缘膜层；301、第一绝缘膜层；302、第二绝缘膜层；303、第三绝缘膜层；400、孔道；410、电流注入孔；420、芯片接入孔；500、导电柱；510、接线柱；520、固晶柱；600、LED芯片矩阵；700、封装体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
图1示出了本发明实施例中LED车灯光源的制作方法流程图，所述方法包括以下步骤：
S1、在绝缘基板上沉积若干层金属布线层；
参考图2，采用磁控溅射技术或电子束蒸镀技术在绝缘基板100上沉积形成若干层金属布线层200，每层金属布线层200中包括若干个芯片布线电路210（参考图3），每一个芯片布线电路210包括导电电极211和连接导电电极211的电极连接线212，每个电极连接线212的两端均设置有导电电极211。若干层金属布线层200中的若干个芯片布线电路210能构成密集的多层线路网，为形成密集的LED芯片矩阵600打下坚实的基础。
在一些具体实施例中，参考图2和图3，在所述若干层金属布线层200中，芯片布线电路210在水平方向和竖直方向上平行排列，便于更密集地排列芯片布线电路210，形成密集的线路。
进一步的，在水平方向上，所述芯片布线电路210的长度相等；在竖直方向上，所述芯片布线电路210的长度沿着远离所述绝缘基板100的方向以大于2L的幅度递减，其中L为所述导电电极211的长度；而且，在竖直方向上，所述芯片布线电路210居中设置，使得任一所述导电电极211的上方没有芯片布线电路210的阻挡，便于后续刻蚀开孔暴露所述导电电极211。
在一些具体实施例中，所述芯片布线电路210的厚度范围为2μm～3μm，若芯片布线电路210的厚度太大，则不利于层叠更多的金属布线层200；若芯片布线电路210的厚度太小，则难以承受较大的电流，容易过载熔断。
进一步的，所述电极连接线212的宽度范围为20μm～50μm，若电极连接线212的宽度太小，则难以承受较大的电流，容易过载熔断；若电极连接线212的宽度太大，则占据的空间较大，限制了线路的密集程度。
进一步的，所述导电电极211的面积相等，保障芯片布线电路210正负极的电流注入面积一致；而且所述导电电极211的面积比LED芯片焊盘的面积略大5%～10%，便于后续LED芯片的准确安装。
在一些具体实施例中，所述金属布线层200的材料由铬（Cr）、铝（Al）、镍（Ni）、钛（Ti）、铂（Pt）、金（Au）中的一种或多种组成，Cr、Al、Ni、Ti、Pt、Au的导电性良好，能减少金属布线层200的发热。
进一步的，所述金属布线层200为叠层结构，即所述金属布线层200由若干层金属元素层层叠而成，具体的，所述叠层结构由Cr层、Al层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层中的多种组成，叠层结构能增强柔韧性，减小内应力，降低缺陷形成的风险，提高金属布线层200的质量。
可选的，金属布线层200的底层为Cr层或Ti层，金属布线层200的顶层为Ti层，这能增强金属布线层200的粘附力，使其更好地贴合绝缘基板100和绝缘膜层300；可选的，金属布线层200还可以是多种金属元素层的循环叠加，比如Al层/Ti层/Al层/Ti层/Al层/Ti层……、Ni层/Pt层/Ni层/Pt层/Ni层/Pt层……、Pt层/Au层/Pt层/Au层/Pt层/Au层……等。
在一些具体实施例中，在所述在绝缘基板100上沉积若干层金属布线层200之前，还包括：提供绝缘基板100，使用化学试剂对所述绝缘基板100进行清洗。
所述绝缘基板100的材料为氧化铝、氮化铝、氮化镓中的一种或多种，这些材料能满足绝缘需求，并且还拥有绝佳的导热性能，能提高LED车灯光源的稳定性和散热效率。
所述化学试剂包括氢氧化钾溶液或盐酸等无机酸碱溶液、丙酮或异丙醇等有机溶剂，先使用氢氧化钾溶液或盐酸等无机酸碱溶液清洗去除所述绝缘基板100上的各种金属杂质，再使用丙酮或异丙醇等有机溶剂清洗去除所述绝缘基板100上的有机物杂质，避免杂质影响金属布线层200的粘附，提高金属布线层200的质量。
S2、在若干层金属布线层之间沉积绝缘材料形成若干层绝缘膜层；
参考图2，采用化学气相沉积技术或物理气相沉积技术沉积形成若干层绝缘膜层300，每一层绝缘膜层300隔离彼此相邻的金属布线层200，每一层绝缘膜层300将所对应的金属布线层200中的若干个芯片布线电路210进行隔离，防止上下左右的芯片布线电路210之间导通，使每个芯片布线电路210独立。
在一些具体实施例中，所述绝缘膜层300的材料由二氧化硅（SiO2）、氮化硅（SiNx）、氮氧化硅（SiOxNy）、五氧化三钛（Ti3O5）中的一种或多种组成，绝缘性能良好，能使绝缘膜层300发挥绝佳的隔绝功能，保护金属布线层200。
S3、在每一层金属布线层中若干个导电电极的上方刻蚀形成若干个孔道；
图4示出了本发明实施例中形成若干个孔道的结构示意图，采用光刻胶做掩膜，优选的，采用负性光刻胶做掩膜，使用湿法刻蚀技术或干法刻蚀技术刻蚀去除若干个导电电极211上方的绝缘膜层300形成若干个孔道400，具体的，所述若干个孔道400竖直延伸至所述若干个导电电极211的表面，每个孔道400对应暴露出一个导电电极211，并且每个孔道400互相隔离，互不连通，为后续沉积形成导电柱500做准备。
进一步的，所述孔道400的开孔面积比所述导电电极211的面积略小，与所述导电电极211的边缘相比，所述孔道400内缩了2～5μm；若所述孔道400内缩间距过大，则会影响后续导电材料的沉积，导致形成的导电柱500体积偏小，不利于LED车灯光源在大电流的情况下使用；若所述孔道400内缩间距过小，则工艺制程难以精确控制，不利于生产制造。
具体的，所述若干孔道400包括若干电流注入孔410和若干芯片接入孔420，在预设的电流注入区域刻蚀绝缘膜层300形成若干电流注入孔410，在预设的LED芯片安装区域刻蚀绝缘膜层300形成若干芯片接入孔420，所述电流注入孔410与所述芯片布线电路210的一端相接，所述芯片接入孔420与所述芯片布线电路210的另一端相接，所述若干电流注入孔410和所述若干芯片接入孔420对称分布，便于生产制造。
S4、在若干个孔道中沉积导电材料形成若干个导电柱；
图5示出了本发明实施例中形成若干个导电柱的结构示意图，采用磁控溅射技术或电子束蒸镀技术在若干个孔道400中沉积形成若干个导电柱500，所述若干个导电柱500的底端与对应的金属布线层200中的导电电极211相接；所述若干个导电柱500的顶端保持在相同的水平高度，便于后续的LED芯片在同一水平面进行良好的共晶焊接。
进一步的，所述若干个导电柱500包括若干个接线柱510和若干个固晶柱520，填充满所述电流注入孔410的导电柱500为接线柱510，接线柱510用于外接电路电源；填充满所述芯片接入孔420的导电柱500为固晶柱520，固晶柱520用于安装LED芯片；所述接线柱510与所述芯片布线电路210的一端相接，所述固晶柱520与所述芯片布线电路210的另一端相接，所述若干个接线柱510和所述若干个固晶柱520对称分布。
图6示出了本发明实施例中若干个导电柱排布的俯视结构示意图，每两个固晶柱520的顶端形成有一个芯片安装区24，具体的，在与同一金属布线层200相接的固晶柱520中，每相邻的两个固晶柱520的顶端能形成一个芯片安装区24，并且一个芯片安装区24只能对应安装一个LED芯片；
所述若干个固晶柱520之间形成有多个所述芯片安装区24，且所述多个芯片安装区24呈M×N矩阵布置，M为行数，N为列数，M和N为大于0的自然数，便于后续批量密集固定LED芯片。
在一些具体实施例中，所述导电材料为金属材料，包括铬（Cr）、铝（Al）、镍（Ni）、钛（Ti）、铂（Pt）和金（Au）等金属元素，即所述导电柱500的材料由铬（Cr）、铝（Al）、镍（Ni）、钛（Ti）、铂（Pt）、金（Au）中的一种或多种组成，Cr、Al、Ni、Ti、Pt、Au的导电性良好，能减少导电柱500的发热。
进一步的，所述导电柱500为叠层结构，即所述导电柱500由若干金属元素层层叠而成，具体的，所述叠层结构由Cr层、Al层、Ni层、Ti层、Pt层、Au层中的多种组成，叠层结构能增强柔韧性，减小内应力，降低缺陷形成的风险，提高导电柱500的质量。
可选的，导电柱500的底层为Cr层或Ti层，这能使导电柱500与金属布线层200形成良好的粘附和接触，导电柱500的顶层为Pt层或Au层，这能使导电柱500与LED芯片形成良好的焊接效果，也能和外接电源形成良好接触。
可选的，导电柱500还可以是多种金属元素层的循环叠加，比如Al层/Ti层/Al层/Ti层/Al层/Ti层……、Ni层/Pt层/Ni层/Pt层/Ni层/Pt层……、Pt层/Au层/Pt层/Au层/Pt层/Au层……等。
S5、将若干LED芯片固定到预设区域的导电柱上；
图7示出了本发明实施例中第一种LED芯片矩阵的俯视结构示意图，所述若干LED芯片按照A×B矩阵布置，形成LED芯片矩阵600，A为行数，B为列数，A和B为大于0的自然。
具体的，在真空中，使用共晶焊接工艺，在290℃～310℃的温度条件下，将若干LED芯片固定到对应的导电柱500上，即将若干LED芯片一一焊接到固晶柱520形成的芯片安装区24上，形成LED芯片矩阵600；焊接过程时长控制在10s～20s；采用共晶焊接工艺固定LED芯片，降低了LED芯片在固定过程中出现偏移、旋转、倾斜等的风险，提高了LED芯片与导电柱500的接触良率，拥有良好的散热性能，稳定性高。
图8示出了本发明实施例中第一种LED车灯光源的结构示意图，在所述形成LED芯片矩阵600之后，还包括：在所述LED芯片矩阵600的表面形成封装体700，所述封装体700能对LED芯片矩阵600进行保护，防止水汽、氧气以及外力破坏，提高LED车灯光源的可靠度。
具体的，使用刷白墙工艺、涂敷荧光粉等常规白光封装工艺制程在所述LED芯片矩阵600的表面依次覆盖白墙胶和荧光粉等形成封装体700，无需设置硅胶内透镜进行聚光，简化整个光学系统，降低了加工难度；并且使LED芯片矩阵600发出明亮、均匀的白光。
在使用本发明的方法制作的LED车灯光源中，两个芯片布线电路210、四个导电柱500和一个LED芯片共同构成一条独立工作线路，即外接电源后，电流会依次流经正极的接线柱510、正极的芯片布线电路210、正极的固晶柱520、LED芯片正极、LED芯片负极，负极的固晶柱520、负极的芯片布线电路210、负极的接线柱510，LED芯片矩阵600中的每个LED芯片独立使用一条工作线路，可实现单独点亮一个LED芯片。
参考图9和图10，使用本发明的方法可以在绝缘基板100上同时制作多个LED芯片矩阵600，而且通过使LED芯片矩阵600对称排布，能形成更大的光源矩阵。
本发明采用半导体制造技术中的磁控溅射技术或电子束蒸镀技术密集制作若干芯片布线电路210，采用半导体制造技术中的化学气相沉积技术或物理气相沉积技术制作若干绝缘膜层300，采用半导体制造技术中的湿法刻蚀技术或干法刻蚀技术在若干绝缘膜层300中制作若干孔道400，采用半导体制造技术中的磁控溅射技术或电子束蒸镀技术在若干孔道400中制作若干导电柱500，能精确控制若干芯片布线电路210和若干导电柱500的尺寸、间距，使若干芯片布线电路210和若干导电柱500在绝缘膜层300中形成立体线路网，密集程度高，能提高LED芯片的安装数量，缩小LED芯片之间的间隙，获得高密度的LED芯片矩阵600，从而增强车灯的亮度。
本发明的方法可以精确控制芯片布线电路210和导电柱500的尺寸、间距，从而控制LED芯片矩阵600中LED芯片之间的排布间距；当LED车灯光源的整体尺寸固定时，缩小LED芯片之间的间距，能增加容纳LED芯片的位置，提高LED芯片矩阵600的密度，使LED芯片之间的暗区变窄，从而提高LED车灯光源的亮度，还能使其发出的光线更直、更集中，无需依赖昂贵的硅胶内透镜进行聚光，简化光学系统；如果使用体积更小的LED芯片，还能进一步提高LED芯片矩阵600的密度，从而获得亮度更好的、光线更集中的LED车灯光源。
而且，在相同数量的LED芯片下，本发明的方法制作的LED芯片矩阵600的面积只有贴片式LED芯片矩阵的面积的六分之一，占用空间小，可以有效扩展车灯光源的设计自由度，其他配套零部件如散热片、风扇等可相应缩小，从而大大减小整个车灯内器件的尺寸，便于汽车制造商对车灯的造型进行优化升级；在能源效率方面，尺寸较小的LED车灯光源贡献更大。
本发明的方法制作出来的LED车灯光源配合外接线路可以单独控制LED芯片矩阵600中每一个LED芯片的工作，也可以一起控制所有LED芯片的工作，便于实现不同的功能需求。LED芯片矩阵600可以根据实际需要组合使用不同尺寸、不同颜色、不同光强的LED芯片，拥有极大的设计自由度，可以实现单色、多色甚至渐变效果，也可以实现行车灯、转向灯和远近光灯的集成，同样也可以应用于后尾灯。
实施例二：
图2示出了本发明实施例中形成若干层金属布线层和若干层绝缘膜层的结构示意图，图11示出了本发明实施例中形成若干层金属布线层和若干层绝缘膜层的方法流程图，所述在绝缘基板上沉积若干层金属布线层和所述在若干层金属布线层之间沉积绝缘材料形成若干层绝缘膜层包括：
S21、采用磁控溅射技术或电子束蒸镀技术在所述绝缘基板上成型所述若干层金属布线层中的第一金属布线层；
所述第一金属布线层201包括若干个第一芯片布线电路，所述若干个第一芯片布线电路平行排列在所述绝缘基板100上，彼此互相独立。
S22、采用化学气相沉积技术或物理气相沉积技术在所述第一金属布线层上成型所述若干层绝缘膜层中的第一绝缘膜层；
所述第一绝缘膜层301包裹所述第一金属布线层201，并且所述第一绝缘膜层301填充满所述若干个第一芯片布线电路之间的间隔。
S23、采用磁控溅射技术或电子束蒸镀技术在所述第一绝缘膜层上成型所述若干层金属布线层中的第二金属布线层；
所述第二金属布线层202包括若干个第二芯片布线电路，所述若干个第二芯片布线电路平行排列在所述第一绝缘膜层301上，彼此互相独立；所述若干个第二芯片布线电路的走向和所述若干个第一芯片布线电路的走向一致，而且所述若干个第二芯片布线电路和所述若干个第一芯片布线电路在所述绝缘基板100上的投影重叠，即所述若干个第二芯片布线电路和所述若干个第一芯片布线电路的排列间隔相同；进一步的，所述若干个第二芯片布线电路在竖直方向上的投影位于所述若干个第一芯片布线电路的中部；
每个第一芯片布线电路的长度为E1，每个第二芯片布线电路的长度为E2，任一芯片布线电路210一端的导电电极211的长度为L，所述E1、所述E2和所述L的关系为：E1-E2＞2L。
S24、采用化学气相沉积技术或物理气相沉积技术在所述第二金属布线层上成型所述若干层绝缘膜层中的第二绝缘膜层；
所述第二绝缘膜层302包裹所述第二金属布线层202，并且所述第二绝缘膜层302填充满所述若干个第二芯片布线电路之间的间隔。
S25、按照设计需求在所述第二绝缘膜层上形成所述若干层金属布线层中的第三金属布线层和所述若干层绝缘膜层中的第三绝缘膜层；
所述第三金属布线层203包括若干个第三芯片布线电路，所述若干个第三芯片布线电路平行排列在所述第二绝缘膜层302上，彼此互相独立；所述若干个第三芯片布线电路的走向和所述若干个第二芯片布线电路的走向一致，而且所述若干个第三芯片布线电路和所述若干个第二芯片布线电路在所述绝缘基板100上的投影重叠，即所述若干个第三芯片布线电路和所述若干个第二芯片布线电路的排列间隔相同；进一步的，所述若干个第三芯片布线电路在竖直方向上的投影位于所述若干个第二芯片布线电路的中部；
每个第二芯片布线电路的长度为E2，每个第三芯片布线电路的长度为E3，任一芯片布线电路210一端的导电电极211的长度为L，所述E2、所述E3和所述L的关系为：E2-E3＞2L。
所述第三绝缘膜层303包裹所述第三金属布线层203，并且所述第三绝缘膜层303填充满所述若干个第三芯片布线电路之间的间隔。
S26、按照设计需求形成所对应的金属布线层和所对应的绝缘膜层，直至完成所有金属布线层和所有绝缘膜层的制作。
可选的，参考图12，在成型所述若干层金属布线层200中的最后一层金属布线层时，可以不在该最后一层金属布线层上覆盖绝缘膜层300，并且该最后一层金属布线层的表层金属需要采用Pt或Au等贵金属制作；该最后一层金属布线层可以直接用于固定LED芯片，即可以直接将LED芯片固定到其中的导电电极211上，无需刻蚀孔道400，无需沉积导电柱500，节省工序和成本。
可选的，参考图13，在成型所述若干层金属布线层200中的最后一层金属布线层时，可以用绝缘膜层300仅填充该最后一层金属布线层中芯片布线电路之间的间隔，保持该最后一层金属布线层的上表面裸露，并且该最后一层金属布线层的表层金属需要采用Pt或Au等贵金属制作；该最后一层金属布线层可以直接用于固定LED芯片，即可以直接将LED芯片固定到其中的导电电极211上，无需刻蚀孔道400，无需沉积导电柱500，节省工序和成本。
本发明的方法可以按照设计需求交替层叠金属布线层200和绝缘膜层300，形成密集的多层线路结构，便于后续开孔、沉积导电柱500和固定LED芯片，形成密集的LED芯片矩阵600；而且，使用本发明的方法可以在绝缘基板100上分区域同时制作若干个多层线路结构，参考图9和图10，这能提高LED芯片矩阵600的制作效率，还能使多个多层线路结构对称排布，从而进行LED矩阵拼接，制作更大的光源矩阵。
实施例三：
参考图8，本发明还提供了一种LED车灯光源，所述LED车灯光源包括绝缘基板100、设置在所述绝缘基板100上的若干层金属布线层200、设置在所述绝缘基板100上的若干层绝缘膜层300、竖直设置在所述若干层绝缘膜层300中的若干个导电柱500和设置在所述若干个导电柱500上的LED芯片矩阵600。
具体的，金属布线层200和绝缘膜层300交替层叠设置，每层金属布线层200包括若干个芯片布线电路210，每一层绝缘膜层300填充满对应的金属布线层200中的若干个芯片布线电路210之间的间隔；所述若干个芯片布线电路210中的每一个芯片布线电路210包括电极连接线212和导电电极211，所述导电电极211设置在所述电极连接线212的两端。
进一步的，在所述若干层金属布线层200中，在竖直方向上，芯片布线电路210的长度沿着远离所述绝缘基板100的方向逐渐缩短；而且，在同一竖直平面上，不同金属布线层200中的芯片布线电路210的中点位于同一铅锤线上。
具体的，所述若干个导电柱500中的每一个导电柱500的底端与对应的导电电极211相接；而且，所述若干个导电柱500的顶端位于同一水平高度。
进一步的，所述LED芯片矩阵600固定设置在预设区域的导电柱500上，所述LED芯片矩阵600呈A×B阵列排布，A为行数，B为列数，A和B为大于0的自然；具体的，所述LED芯片矩阵600中每一个LED芯片与两个导电柱500的顶端相接（参考图6和图7）。
在一些具体实施例中，所述LED芯片矩阵600的表面覆盖有一层封装体700，所述封装体700包括白墙胶和荧光粉，能使LED芯片矩阵600发出明亮、均匀的白光；所述封装体700能对LED芯片矩阵600进行保护，防止水汽、氧气以及外力破坏，提高LED车灯光源的可靠度。
本发明的LED车灯光源的LED芯片排布密度高，LED芯片之间的间隙小，使得LED车灯光源发出的光线更直、更集中，从而获得更高的亮度，并且无需依赖昂贵的硅胶内透镜进行聚光，简化了光学系统。
此外，LED芯片密集排布形成高密度的LED芯片矩阵600，能缩小其占用空间，与之配套使用的零部件也可以相应缩小，从而节省出大量空间，能有效扩展车灯光源的设计自由度，便于车灯的优化升级。
LED芯片矩阵600中的每个LED芯片拥有独立的工作线路，可以单独控制每个LED芯片进行工作，也可以控制全部LED芯片一起进行工作，控制灵活度高；LED芯片矩阵600还可以根据实际需要组合使用不同尺寸、不同颜色、不同光强的LED芯片，拥有极大的设计自由度，可以实现单色、多色甚至渐变效果，也可以实现行车灯、转向灯和远近光灯的集成，同样也可以应用于后尾灯。
以上对本发明实施例所提供的一种LED车灯光源及其制作方法进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种LED车灯光源的制作方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在绝缘基板上沉积若干层金属布线层，每层金属布线层中包括若干个芯片布线电路，每一个芯片布线电路包括导电电极和连接导电电极的电极连接线；在所述若干层金属布线层中，芯片布线电路在水平方向和竖直方向上平行排列；在水平方向上，所述芯片布线电路的长度相等；在竖直方向上，所述芯片布线电路的长度沿着远离所述绝缘基板的方向以大于2L的幅度递减，其中L为所述导电电极的长度，且所述芯片布线电路居中设置；
在若干层金属布线层之间沉积绝缘材料形成若干层绝缘膜层，每一层绝缘膜层隔离彼此相邻的金属布线层，每一层绝缘膜层将所对应的金属布线层中的若干个芯片布线电路进行隔离；
在每一层金属布线层中若干个导电电极的上方刻蚀形成若干个孔道；
在若干个孔道中沉积导电材料形成若干个导电柱，所述若干个导电柱包括若干个接线柱和若干个固晶柱，所述接线柱与所述芯片布线电路的一端相接，所述固晶柱与所述芯片布线电路的另一端相接，所述若干个接线柱和所述若干个固晶柱对称分布；每两个固晶柱的顶端形成有一个芯片安装区，所述若干个固晶柱之间形成有多个所述芯片安装区，且多个所述芯片安装区呈M×N矩阵布置，M为行数，N为列数，M和N为大于0的自然数；
将若干LED芯片固定到多个所述芯片安装区上，所述若干LED芯片按照A×B矩阵布置，形成LED芯片矩阵，A为行数，B为列数，A和B为大于0的自然。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在绝缘基板上沉积若干层金属布线层和所述在若干层金属布线层之间沉积绝缘材料形成若干层绝缘膜层包括：
采用磁控溅射技术或电子束蒸镀技术在所述绝缘基板上成型所述若干层金属布线层中的第一金属布线层；
采用化学气相沉积技术或物理气相沉积技术在所述第一金属布线层上成型所述若干层绝缘膜层中的第一绝缘膜层；
采用磁控溅射技术或电子束蒸镀技术在所述第一绝缘膜层上成型所述若干层金属布线层中的第二金属布线层；
采用化学气相沉积技术或物理气相沉积技术在所述第二金属布线层上成型所述若干层绝缘膜层中的第二绝缘膜层；
按照设计需求在所述第二绝缘膜层上形成所述若干层金属布线层中的第三金属布线层和所述若干层绝缘膜层中的第三绝缘膜层；
在第三绝缘膜层上按照设计需求形成所对应的金属布线层和所对应的绝缘膜层，直至完成所有金属布线层和所有绝缘膜层的制作。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述芯片布线电路的厚度范围为2μm～3μm；
和/或所述电极连接线的宽度范围为20μm～50μm。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在每一层金属布线层中若干个导电电极的上方刻蚀形成若干个孔道包括：
采用光刻胶做掩膜，使用湿法刻蚀技术或干法刻蚀技术刻蚀去除若干个导电电极上方的绝缘膜层形成若干个孔道。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在若干个孔道中沉积导电材料形成若干个导电柱包括：
采用磁控溅射技术或电子束蒸镀技术在若干个孔道中沉积形成若干个导电柱，所述若干个导电柱的顶端保持在相同的水平高度。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属布线层的材料由铬、铝、镍、钛、铂、金中的一种或多种组成；
所述导电柱的材料由铬、铝、镍、钛、铂、金中的一种或多种组成；
所述绝缘膜层的材料由二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、五氧化三钛中的一种或多种组成。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在绝缘基板上沉积若干层金属布线层之前，还包括：
提供绝缘基板，使用化学试剂对所述绝缘基板进行清洗，所述绝缘基板的材料为氧化铝、氮化铝中的一种或多种，所述化学试剂包括氢氧化钾溶液、盐酸、丙酮或异丙醇；
和/或在所述形成LED芯片矩阵之后，还包括：在所述LED芯片矩阵的表面形成封装体。
8.一种LED车灯光源，其特征在于，所述LED车灯光源包括绝缘基板、设置在所述绝缘基板上的若干层金属布线层、设置在所述绝缘基板上的若干层绝缘膜层、竖直设置在所述若干层绝缘膜层中的若干个导电柱和设置在所述若干个导电柱上的LED芯片矩阵；
金属布线层和绝缘膜层交替层叠设置，每层金属布线层包括若干个芯片布线电路，每一层绝缘膜层填充满对应的金属布线层中的若干个芯片布线电路之间的间隔；
所述若干个芯片布线电路中的每一个芯片布线电路包括电极连接线和导电电极，所述导电电极设置在所述电极连接线的两端；
在所述若干层金属布线层中，芯片布线电路在水平方向和竖直方向上平行排列；在水平方向上，所述芯片布线电路的长度相等；在竖直方向上，所述芯片布线电路的长度沿着远离所述绝缘基板的方向以大于2L的幅度递减，其中L为所述导电电极的长度，且所述芯片布线电路居中设置；
所述若干个导电柱中的每一个导电柱的底端与对应的导电电极相接；
所述若干个导电柱包括若干个接线柱和若干个固晶柱，所述接线柱与所述芯片布线电路的一端相接，所述固晶柱与所述芯片布线电路的另一端相接，所述若干个接线柱和所述若干个固晶柱对称分布；每两个固晶柱的顶端形成有一个芯片安装区，所述若干个固晶柱之间形成有多个所述芯片安装区，且多个所述芯片安装区呈M×N矩阵布置，M为行数，N为列数，M和N为大于0的自然数；
所述LED芯片矩阵固定设置在多个所述芯片安装区上，所述LED芯片矩阵呈A×B阵列排布，A为行数，B为列数，A和B为大于0的自然。
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