TWI449154B - 發光二極體燈條及其製造方法 - Google Patents

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Chih Yung Lin
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Description

發光二極體燈條及其製造方法
本發明涉及一種半導體結構，尤其涉及一種發光二極體燈條及其製造方法。
相比於傳統的發光源，發光二極體(Light Emitting Diode，LED)具有重量輕、體積小、污染低、壽命長等優點，其作為一種新型的發光源，已經被越來越廣泛地應用。
習知的發光二極體燈條一般包括電路板及裝設於電路板上的複數個發光二極體，該複數個發光二極體貼設於電路板的同側表面上。這種發光二極體燈條只能實現單面發光。為了達到雙面發光的效果，業界通常採用將兩個相同結構的發光二極體燈條背對背貼設於一個中間載板上來實現。然而這種雙面發光的結構不僅需要對燈條的電路板和中間載板進行適應性配置，還增加了元件的數量，並且大大增加了雙面發光的發光二極體燈條結構的厚度，使雙面發光的發光二極體燈條的結構複雜，成本較高。
有鑒於此，有必要提供一種厚度較小、結構簡單的發光二極體燈條及其製造方法。
一種發光二極體燈條，包括發光二極體及承載該發光二極體的電 路板，所述電路板上開設有一穿孔，該電路板上形成有第一電路和第二電路，所述發光二極體包括載板、裝設於載板相對兩面的第一晶片、第二晶片以及分別與第一晶片和第二晶片電連接的第一電極和第二電極，所述第一晶片背離所述電路板的穿孔設置，所述第二晶片面向該穿孔並容置於該穿孔內，所述第一晶片和第二晶片分別藉由第一電極和第二電極與電路板的第一電路和第二電路電性連接。
一種發光二極體燈條製造方法，包括以下步驟：提供電路板，該電路板上設有一穿孔，且電路板上形成有第一電路和第二電路；提供發光二極體，該發光二極體包括載板、裝設於載板相對兩面的第一晶片、第二晶片以及形成於載板上並與第一晶片和第二晶片電性連接的第一電極和第二電極；將所述第二晶片面向該穿孔裝設於該穿孔內，並將第一電極與第一電路電性連接、第二電極與第二電路電性連接。
將相背對的兩個發光二極體晶片封裝形成一個雙面發光的發光二極體封裝體，並將該封裝體配合固定於一塊電路板中，從而製成能夠雙面發光的發光二極體燈條，不但結構簡單，製作過程也方便，同時使結構具有較小的尺寸，更加實用和美觀。
下面參照附圖，結合具體實施例對本發明作進一步的描述。
100‧‧‧發光二極體燈條
10‧‧‧電路板
11‧‧‧上表面
12‧‧‧下表面
13‧‧‧第一電路
131‧‧‧第一電路層
132‧‧‧第一線路
14‧‧‧第二電路
141‧‧‧第二電路層
142‧‧‧第二線路
15‧‧‧穿孔
151‧‧‧第一側邊
152‧‧‧第二側邊
20‧‧‧發光二極體
21‧‧‧載板
211‧‧‧第一表面
212‧‧‧第二表面
213‧‧‧第一側面
214‧‧‧第二側面
22‧‧‧電極
221‧‧‧第一電極
2211‧‧‧第一電極墊
222‧‧‧第二電極
2221‧‧‧第二電極墊
23‧‧‧第一晶片
231‧‧‧第一導線
24‧‧‧第二晶片
241‧‧‧第二導線
25‧‧‧第一封裝層
26‧‧‧第二封裝層
圖1為本發明一實施例的發光二極體燈條的剖面示意圖。
圖2為圖1中的發光二極體燈條中的電路板的俯視示意圖。
圖3為圖1中的發光二極體燈條中的發光二極體的俯視示意圖。
圖4為圖1中的發光二極體燈條中的發光二極體的仰視示意圖。
圖5為本發明一實施例的發光二極體燈條的製造方法流程圖。
請參見圖1，本發明一實施例提供的發光二極體燈條100，其包括電路板10以及裝設於電路板10上的發光二極體20。
所述電路板10用於承載所述發光二極體20，並將發光二極體20與外部電源電連接而為發光二極體20提供電能。請同時參閱圖2，該電路板10大致呈條形板狀，其包括上表面11、與上表面11相對的下表面12以及形成於上表面11的第一電路13、第二電路14。
該電路板10上設有複數個從上表面11向下並貫穿下表面12的穿孔15，用於分別裝設所述發光二極體20，當然穿孔15的數量也可以為一個。該穿孔15的形狀及大小根據所裝設的發光二極體20的形狀及大小而定。在本實施例中，該穿孔15沿電路板10橫向的截面形狀呈矩形，並沿該電路板10的長度方向等間隔排列，所述穿孔15排列於該電路板10的中軸線上。該穿孔15的尺寸自電路板10的上表面11向下表面12逐漸增大，使該穿孔15沿電路板10縱向的截面形狀呈等腰梯形。每一穿孔15與電路板10的上表面11相交的輪廓線包括兩個平行相對的第一側邊151和兩個與第一側邊151垂直的第二側邊152。
第一電路13包括分別位於每一穿孔15相對兩側的第一電路層131和將位於相鄰兩穿孔15的第一電路層131串聯連接的第一線路132 。所述第一電路層131和第一線路132均形成於電路板10的上表面11。其中，所述第一電路層131分別位於對應穿孔15的第一側邊151，具體而言，每一第一電路層131自對應的穿孔15的第一側邊151向遠離穿孔15的方向形成於電路板10上。所述第一電路層131位於該電路板10長度方向的中軸線的相對兩側並呈對稱分佈。每一第一線路132的兩端分別連接於相鄰穿孔15的不同側的兩第一電路層131之間，從而將相鄰兩穿孔15的第一電路層131依次呈Z字形串聯連接形成第一電路13。
第二電路14包括分別位於每一穿孔15的另一相對兩側的第二電路層141和連接於相鄰的兩穿孔15的第二電路層141之間的第二線路142。所述第二電路層141和第二線路142也形成於電路板10的上表面11。其中，所述第二電路層141分別位於對應穿孔15的的第二側邊152，其中每一第二電路層141自對應穿孔15的第二側邊152向遠離穿孔15的方向形成於電路板10上。所述第二電路層141沿電路板10的長度方向的中軸線排成一條直線。每一第二線路142的兩端分別與相鄰兩穿孔15的第二電路層141連接，從而將所述第二電路層141依次呈直線形串聯連接形成第二電路14。
所述發光二極體20為發光二極體封裝結構，其包括載板21、形成於載板21上的電極22、設置於載板21相對兩側並與載板21電性連接的第一晶片23和第二晶片24、以及分別覆蓋該第一晶片23和第二晶片24的第一封裝層25和第二封裝層26。
所述載板21包括第一表面211、與第一表面211相對的第二表面212、分別連接該第一表面211和第二表面212相對兩側的二第一側面213以及分別連接該第一表面211和第二表面212另一相對兩 側的二第二側面214。所述第一晶片23裝設於第一表面211上，第二晶片24裝設於第二表面212上。所述第一晶片23與第二晶片24兩兩對應，分別位於載板21的第一表面211和第二表面212的中心，每一第一晶片23於載板21上的投影與對應的第二晶片24於載板21上的投影重疊。
請參閱圖3和圖4，所述第一電極221包括分離的兩第一電極墊2211，每一第一電極221的兩第一電極墊2211分別自載板21的第一表面211於靠近第一晶片23相對的兩側的位置向遠離第一晶片23的方向背向延伸，該兩第一電極墊2211經超載板21兩個相對的第一側面213繞行至載板21的第二表面212上的對應的第二晶片24的兩側附近。所述第二電極222包括分離的兩第二電極墊2221，該兩第二電極墊2221分別形成於第二表面212上，並位於對應的第二晶片24的另一相對兩側，所述第二電極墊2221貼設於載板21的另外兩個相對的第二側面214。該第二電極222與第一電極221互不接觸，且電性絕緣。
所述第一晶片23由第一導線231與兩片第一電極221打線連接於第一表面211，第二晶片24由第二導線241與兩片第二電極222打線連接於第二表面212。該第一晶片23的第一導線231於載板上的投影的延長線和第二晶片24的第二導線241的於載板21上的投影的延長線相交。
所述第一封裝層25覆蓋第一晶片23和第一導線231於第一表面211上，該第一封裝層25還覆蓋形成於第一表面211上的部分第一電極221。所述第二封裝層26覆蓋第二晶片24和第二導線241於第二表面212上，該第二封裝層26還覆蓋形成於第二表面212上的部分 第一電極221和部分第二電極222，具體而言，每一第二封裝層26以將對應的第二導線241與第二電極222電連接的部分封裝於其內即可，從而使得靠近載板21的第一、第二側面213、214的部分第一電極221和部分第二電極222裸露於第二封裝層26之外。其中，該第二封裝層26與電路板10上的穿孔15相對應，第二封裝層26的尺寸略大於該電路板10上的穿孔15的最小尺寸，由此可採用過盈配合的方式將第二封裝層26卡設於電路板10的穿孔15中。該第一封裝層25和第二封裝層26內均可包含螢光粉，以改善第一晶片23和第二晶片24的發出光線的光學特性，以達到所需要的出光效果。
所述發光二極體20分別裝設於電路板10上設有穿孔15的位置處，具體地，以其中一發光二極體20為例，該發光二極體20的載板21的第二表面212貼設於電路板10的上表面11上，所述第二封裝層26卡設於電路板10的穿孔15內，使延伸至載板21的第二表面212上並裸露於第二封裝層26之外的第一電極221與電路板10上表面11的第一電路層131貼合連接，同時使裸露於第二封裝層26之外的第二電極222與第二電路層141貼合連接，從而將該發光二極體20的第一晶片23連入第一電路13，第二晶片24連入第二電路14，從而藉由電路板10同時給位於該發光二極體20兩側的第一晶片23、第二晶片24提供電能。當然，所述第一電路13和第二電路14可以分別控制，以可根據需要實現單獨給其中一個電路或者同時對兩個電路供電，以分別控制發光二極體20的第一晶片23及/或第二晶片23發光。所述電路板10圍設於該穿孔15周圍的表面自電路板10的上表面11向下表面12所在方向傾斜並向外擴張，以減少對第二晶片24發出光線的阻擋。當然，還可以在穿孔15內形成反射 層，以使穿孔15具有反射杯的功能。
本發明實施例中，藉由將兩顆發光二極體晶片背對背分別封裝於同一電路板10的相對兩側，使封裝後的發光二極體20具有雙面發光的功效，再藉由於電路板10上形成可安裝該發光二極體20的穿孔15以及可分別與第一晶片23電性連接的第一電路13和與第二晶片24電性連接的第二電路14，以將該發光二極體20安裝於穿孔15內的同時，使第一晶片23和第二晶片24分別連接於該電路板10的第一電路13和第二電路14中。因此，該發光二極體燈條100僅使用一塊電路板10即可實現雙面發光的效果，不僅結構和製作過程簡單、元件數量少，而且使得該發光二極體燈條100的厚度較小，並可以實現不同發光效果，如實現正面發光和/或背面發光的多重效果，實現一燈多用。
請同時參閱圖5，為上述實施例中的發光二極體燈條100的製作方法，其步驟包括：提供電路板10，該電路板10上形成有複數個穿孔15，並於電路板10的同一表面上形成有第一電路13和第二電路14；所述第一電路13位於每一穿孔15的相對兩側，所述第二電路14位於每一穿孔15的另一相對兩側。
提供發光二極體20，該發光二極體20包括載板21、裝設於載板21其中一面的第一晶片23、裝設於載板21另一面的第二晶片24、形成於載板21上並分別與第一晶片23和第二晶片24電性連接的第一電極221和第二電極222以及分別封裝所述第一晶片23和第二晶片24的第一封裝層25和第二封裝層26；該第二封裝層26與所述電路板10上的穿孔15相對應，第二封裝層26的大小略大於該電路板10 上的穿孔15的大小。
將該發光二極體20裝設於電路板10的穿孔15中，其中第二封裝層26收容並卡設於對應的穿孔15內，並將第一電極221與第一電路13電性連接、第二電極222與第二電路14電性連接。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100‧‧‧發光二極體燈條
10‧‧‧電路板
11‧‧‧上表面
12‧‧‧下表面
14‧‧‧第二電路
15‧‧‧穿孔
20‧‧‧發光二極體
21‧‧‧載板
211‧‧‧第一表面
212‧‧‧第二表面
213‧‧‧第一側面
214‧‧‧第二側面
22‧‧‧電極
221‧‧‧第一電極
222‧‧‧第二電極
23‧‧‧第一晶片
231‧‧‧第一導線
24‧‧‧第二晶片
241‧‧‧第二導線
25‧‧‧第一封裝層
26‧‧‧第二封裝層

Claims (7)

  1. 一種發光二極體燈條，包括發光二極體及承載該發光二極體的電路板，其改良在於，所述電路板上開設有一穿孔，該電路板上形成有第一電路和第二電路，所述發光二極體包括載板、裝設於載板相對兩面的第一晶片、第二晶片以及分別與第一晶片和第二晶片電連接的第一電極和第二電極，所述第一晶片背離所述電路板的穿孔設置，所述第二晶片面向該穿孔並容置於該穿孔內，所述第一晶片和第二晶片分別藉由第一電極和第二電極與電路板的第一電路和第二電路電性連接，所述發光二極體還包括分別封裝該第一晶片和第二晶片的第一封裝層和第二封裝層，該第二封裝層收容並卡設於電路板的穿孔內，該穿孔的尺寸從電路板的一側向相對另一側逐漸增加。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體燈條，其中，所述載板包括第一表面、遠離該第一表面的第二表面和連接第一表面和第二表面的複數個側面，所述第一晶片裝設於第一表面上，第二晶片裝設於第二表面上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的發光二極體燈條，其中，所述第一電極包括分離的兩第一電極墊，該兩第一電極墊自載板的第一表面上第一晶片的兩側向載板的側面延伸並繞過側面延伸至第二表面上，第二電極包括分離的兩第二電極墊，該兩第二電極墊形成於載板的第二表面上，該第一電極和第二電極彼此互不接觸。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的發光二極體燈條，其中，所述第一電極墊位於該載板的第二表面上的部分分別位於第二晶片的相對兩側，所述第二電極墊位於該第二晶片的另一相對兩側。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體燈條，其中，一部分第一電極和 一部分第二電極封裝於該第二封裝層內，另一部分第一電極和另一部分第二電極凸伸於第二封裝層的外部。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的發光二極體燈條，其中，所述第一電路包括分別位於穿孔的相對兩側的複數個第一電路層及將所述第一電路層串聯連接的第一線路，所述第二電路包括位於穿孔的另一相對兩側的複數個第二電路層及將所述第二電路層串聯連接的第二線路。
  7. 一種發光二極體燈條製造方法，包括以下步驟：提供電路板，該電路板上設有一穿孔，且電路板上形成有第一電路和第二電路，該穿孔的尺寸從電路板的一側向相對另一側逐漸增加；提供發光二極體，該發光二極體包括載板、裝設於載板相對兩面的第一晶片、第二晶片以及形成於載板上並與第一晶片和第二晶片電性連接的第一電極和第二電極，該發光二極體還包括分別封裝該第一晶片的第一封裝層和封裝該第二晶片的第二封裝層；將所述第二晶片面向該穿孔裝設於該穿孔內，並將第一電極與第一電路電性連接、第二電極與第二電路電性連接；將該第二封裝層藉由過盈配合的方式連接於電路板的穿孔內。
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