專利名稱：功率型發(fā)光二極管器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種在襯底上制備光敏電阻、封裝和焊接多芯片功率型發(fā)光二極管器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
采用有機(jī)金屬汽相外延(MOCVD)方法等技術(shù)制造的高亮度發(fā)光二極管芯片技術(shù)基本成熟，但是，制造大功率發(fā)光二極管芯片及器件技術(shù)還不夠成熟。利用多個(gè)高亮度發(fā)光二極管芯片制造成一個(gè)大功率器件具有比較好的優(yōu)點(diǎn)。目前，大功率制造技術(shù)的主要缺點(diǎn)是(1)單芯片大功率發(fā)光二極管成本和售價(jià)都比較高；(2)多芯片大功率發(fā)光二極管器件技術(shù)不夠完善；(3)沒有制造多芯片器件的電壓和電流補(bǔ)償技術(shù)；(4)沒有多芯片器件的制造方法，還不能進(jìn)行批量化生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供一種在襯底上利用半導(dǎo)體技術(shù)在基板上制備光敏電阻、封裝和焊接多芯片功率型發(fā)光二極管器件及其制造方法，光敏電阻與兩個(gè)參數(shù)電阻連接改變光敏系數(shù)，在串聯(lián)電路中連接電壓補(bǔ)償熱敏電阻，利用這種方法制作的器件可以顯示其各個(gè)串聯(lián)電路中發(fā)光二極管芯片相加的電壓、電路對(duì)應(yīng)補(bǔ)償電阻數(shù)值，以及器件焊接完成后測(cè)量該串聯(lián)電路的電壓；利用這種方法制作的發(fā)光二極管器件具有串并聯(lián)電路及其電壓溫度補(bǔ)償特點(diǎn)。
本發(fā)明功率型發(fā)光二極管器件的制造方法，包括如下步驟
(1)在半導(dǎo)體基板或金屬基板或陶瓷基板上利用半導(dǎo)體MOCVD技術(shù)或外延擴(kuò)散技術(shù)或離子注入技術(shù)制備光敏電阻，或者直接將成品光敏電阻焊接在基板上；(2)在基板上分別封裝多個(gè)發(fā)光二極管芯片，形成多組串聯(lián)電路；(3)多組串聯(lián)電路依次連接電壓補(bǔ)償熱敏電阻、光敏電阻、參數(shù)電阻。
所述電壓補(bǔ)償熱敏電阻數(shù)值最好達(dá)到一定要求，可以通過下述方法測(cè)量和計(jì)算出來串聯(lián)電路通過恒流和控制電路加恒定電流，計(jì)算一組串聯(lián)電路電壓、增加一定的偏置電壓作為基準(zhǔn)電壓，保證其它串聯(lián)電路的電壓總和低于該基準(zhǔn)電壓，其中偏置電壓是由于增加補(bǔ)償熱敏電阻產(chǎn)生；在測(cè)量另一串聯(lián)電路時(shí)，對(duì)該串聯(lián)電路中發(fā)光二極管芯片電壓求和，再利用基準(zhǔn)電壓減去和電壓，求得電壓差，將電壓差除恒定電流，即可得到該串聯(lián)電路應(yīng)串聯(lián)的熱敏補(bǔ)償電阻數(shù)值。同理，以此方法可以運(yùn)算出其余串聯(lián)電路的熱敏補(bǔ)償電阻數(shù)值。
制作、焊接完成后，還可以測(cè)量焊接后的器件各個(gè)串聯(lián)電路的電壓，并將電壓數(shù)值顯示在顯示器上。
如圖2所示，用于測(cè)量和顯示本發(fā)明器件的串聯(lián)電路的電壓的電路結(jié)構(gòu)如下微機(jī)和轉(zhuǎn)換電路分別與恒流和控制電路、本發(fā)明器件的串聯(lián)電路、顯示和鍵盤電路相互電氣連接，恒流和控制電路與本發(fā)明器件的串聯(lián)電路相互電氣連接。
每個(gè)串聯(lián)電路可以通過恒流和控制電路加恒定電流，通過微機(jī)和轉(zhuǎn)換電路控制測(cè)量和數(shù)據(jù)處理，通過顯示和鍵盤電路顯示測(cè)量電壓。
如圖3所示，恒流和控制電路由穩(wěn)壓二極管Z1～Z7H、電阻R1～R7、繼電器IC3和IC4組成；電阻穩(wěn)壓二極管Zi、Ri(i＝1～7)產(chǎn)生恒定電流，分別經(jīng)過恒流和控制電路繼電器IC3和IC4流經(jīng)各個(gè)串聯(lián)電路。
微機(jī)和轉(zhuǎn)換電路由單片機(jī)IC1和多路模擬開關(guān)IC2組成，單片機(jī)IC1控制電流經(jīng)過熱敏電阻和二極管電路或直接流過二極管電路，控制顯示串聯(lián)電路電壓、電阻數(shù)值。
顯示和鍵盤電路由顯示電路LCD、鍵盤電路KEY組成；顯示器有一個(gè)電路數(shù)碼和三個(gè)電阻數(shù)碼管組成，以及一個(gè)電路數(shù)碼和三個(gè)電壓數(shù)碼管組成，鍵盤由電壓、電阻、循環(huán)、電路、數(shù)字、確認(rèn)按鍵組成。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下的優(yōu)點(diǎn)和效果(1)在金屬基板或陶瓷基板或環(huán)氧樹脂電路基板上制備光敏電阻、封裝多發(fā)光二極管芯片；(2)在串聯(lián)電路中連接熱敏電阻，補(bǔ)償各個(gè)串聯(lián)電路的電壓差值；(3)直接顯示各個(gè)串聯(lián)電路電壓和、電壓差；(4)自動(dòng)計(jì)算補(bǔ)償電阻數(shù)值，并通過顯示器顯示電阻數(shù)值；(5)各個(gè)串聯(lián)電路再并聯(lián)到一起后電壓基本相等；(6)串聯(lián)電路中熱敏電阻補(bǔ)償了由于溫度導(dǎo)致電壓變化；(7)本發(fā)明配有微機(jī)及其對(duì)應(yīng)的電路。
圖1是本發(fā)明方法制作的功率型發(fā)光二極管器件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1是熱敏補(bǔ)償電阻，2是電路接線點(diǎn)；3是器件正電極，4是電路板中引線，5是焊盤，6是發(fā)光二極管金焊接線，7是發(fā)光二極管芯片，8是器件負(fù)電極，9是發(fā)光二極管芯片負(fù)電極，10是發(fā)光二極管芯片正電極，11是基板，11是參數(shù)電阻，12是光敏電阻；圖2是用于測(cè)量和顯示圖1所示器件的串聯(lián)電路的電壓的電路原理框圖；圖3是圖2的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
按圖1所示結(jié)構(gòu)制作器件(1)在半導(dǎo)體基板或金屬基板或陶瓷基板上利用半導(dǎo)體MOCVD技術(shù)或外延擴(kuò)散技術(shù)或離子注入技術(shù)制備光敏電阻，或者直接將成品光敏電阻焊接在基板上；(2)在基板上分別封裝多個(gè)發(fā)光二極管芯片，形成多組串聯(lián)電路；(3)多組串聯(lián)電路依次連接電壓補(bǔ)償熱敏電阻、光敏電阻、參數(shù)電阻；電壓補(bǔ)償熱敏電阻用于補(bǔ)償因?yàn)闇囟鹊淖兓?lián)回路電壓產(chǎn)生的增加和減少；光敏電阻及參數(shù)電阻通過串聯(lián)或并聯(lián)改變光敏系數(shù)，用于測(cè)量發(fā)光二極管芯片的發(fā)光強(qiáng)度，當(dāng)發(fā)光強(qiáng)度降低時(shí)，電路中的電阻減小電流增加，發(fā)光強(qiáng)度增加，這種反饋?zhàn)饔眉囱a(bǔ)償光的衰減效應(yīng)。
該器件具有溫度和光強(qiáng)度補(bǔ)償技術(shù)，電壓補(bǔ)償熱敏電阻的溫度系數(shù)選擇0.1％-8％/℃，經(jīng)測(cè)量和計(jì)算，要求電阻值取值10-100歐姆；光敏電阻及參數(shù)電阻電路的光敏系數(shù)與對(duì)應(yīng)串聯(lián)電路芯片的光強(qiáng)度系數(shù)一致即可。
如圖2所示，微機(jī)和轉(zhuǎn)換電路分別與恒流和控制電路、發(fā)光二極管器件電路、顯示和鍵盤電路相互電氣連接，恒流和控制電路與發(fā)光二極管器件電路相互電氣連接。
如圖3所示，恒流和控制電路由穩(wěn)壓二極管Z1～Z7H、電阻R1～R7、繼電器IC3和IC4組成；Z1和電阻R1組成第一路恒流電路，Z2和電阻R2組成第二路恒流電路，Z3和電阻R3組成第三路恒流電路，Z4和電阻R4組成第四路恒流電路，Z5和電阻R5組成第五路恒流電路，Z6和電阻R6組成第六路恒流電路，Z7和電阻R7組成第七路恒流電路；微機(jī)和轉(zhuǎn)換電路由單片機(jī)IC1和多路模擬開關(guān)IC2組成；發(fā)光二極管器件電路由發(fā)光二極管D1～D21、熱敏電阻Rt1～Rt7、光敏電阻RL1～R7及參數(shù)電阻R8～R21組成；發(fā)光二極管D1、熱敏電阻Rt1、光敏電阻RL1、參數(shù)電阻R8和R9組成第一組串聯(lián)電路，發(fā)光二極管D2、熱敏電阻Rt2、光敏電阻RL2、參數(shù)電阻R10和R11組成第二組串聯(lián)電路，發(fā)光二極管D3、熱敏電阻Rt1、光敏電阻RL3、參數(shù)電阻R12和R13組成第三組串聯(lián)電路，發(fā)光二極管D4、熱敏電阻Rt4、光敏電阻RL4、參數(shù)電阻R14和R15組成第四組串聯(lián)電路，發(fā)光二極管D5、熱敏電阻Rt5、光敏電阻RL5、參數(shù)電阻R16和R17組成第五組串聯(lián)電路，發(fā)光二極管D6、熱敏電阻Rt6、光敏電阻RL6、參數(shù)電阻R18和R19組成第六組串聯(lián)電路，發(fā)光二極管D7、熱敏電阻Rt7、光敏電阻RL7、參數(shù)電阻R20和R21組成第七組串聯(lián)電路；顯示和鍵盤電路由顯示電路LCD、鍵盤電路KEY組成；顯示器有一個(gè)電路數(shù)碼和三個(gè)電阻數(shù)碼管組成，以及一個(gè)電路數(shù)碼和三個(gè)電壓數(shù)碼管組成。
權(quán)利要求
1.一種功率型發(fā)光二極管器件的制造方法，其特征在于包括如下步驟(1)在半導(dǎo)體基板或金屬基板或陶瓷基板上利用半導(dǎo)體MOCVD技術(shù)或外延擴(kuò)散技術(shù)或離子注入技術(shù)制備光敏電阻，或者直接將成品光敏電阻焊接在基板上；(2)在基板上分別封裝多個(gè)發(fā)光二極管芯片，形成多組串聯(lián)電路；(3)多組串聯(lián)電路依次連接電壓補(bǔ)償熱敏電阻、光敏電阻、參數(shù)電阻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述電壓補(bǔ)償熱敏電阻數(shù)值通過下述方法測(cè)量和計(jì)算得到串聯(lián)電路通過恒流和控制電路加恒定電流，計(jì)算一組串聯(lián)電路電壓、增加一定的偏置電壓作為基準(zhǔn)電壓，保證其它串聯(lián)電路的電壓總和低于該基準(zhǔn)電壓，其中偏置電壓是由于增加補(bǔ)償熱敏電阻產(chǎn)生；在測(cè)量另一串聯(lián)電路時(shí)，對(duì)該串聯(lián)電路中發(fā)光二極管芯片電壓求和，再利用基準(zhǔn)電壓減去和電壓，求得電壓差，將電壓差除恒定電流，即可得到該串聯(lián)電路應(yīng)串聯(lián)的熱敏補(bǔ)償電阻數(shù)值；同理，以此方法可以運(yùn)算出其余串聯(lián)電路的熱敏補(bǔ)償電阻數(shù)值。
3.權(quán)利要求1或2所述方法制作得到的功率型發(fā)光二極管器件。
4.用于測(cè)量和顯示權(quán)利要求3所述器件的串聯(lián)電路的電壓的電路，其特征在于，微機(jī)和轉(zhuǎn)換電路分別與恒流和控制電路、所述器件的串聯(lián)電路、顯示和鍵盤電路相互電氣連接，恒流和控制電路與所述器件的串聯(lián)電路相互電氣連接；恒流和控制電路由穩(wěn)壓二極管Z1～Z7H、電阻R1～R7、繼電器IC3和IC4組成；電阻穩(wěn)壓二極管Zi、Ri(i＝1～7)產(chǎn)生恒定電流，分別經(jīng)過恒流和控制電路繼電器IC3和IC4流經(jīng)各個(gè)串聯(lián)電路；微機(jī)和轉(zhuǎn)換電路由單片機(jī)IC1和多路模擬開關(guān)IC2組成，單片機(jī)IC1控制電流經(jīng)過熱敏電阻和二極管電路或直接流過二極管電路，控制顯示串聯(lián)電路電壓、電阻數(shù)值；顯示和鍵盤電路由顯示電路LCD、鍵盤電路KEY組成；顯示器有一個(gè)電路數(shù)碼和三個(gè)電阻數(shù)碼管組成，以及一個(gè)電路數(shù)碼和三個(gè)電壓數(shù)碼管組成，鍵盤由電壓、電阻、循環(huán)、電路、數(shù)字、確認(rèn)按鍵組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種功率型發(fā)光二極管器件的制造方法，包括在半導(dǎo)體基板或金屬基板或陶瓷基板上利用半導(dǎo)體MOCVD技術(shù)或外延擴(kuò)散技術(shù)或離子注入技術(shù)制備光敏電阻，或者直接將成品光敏電阻焊接在基板上；在基板上分別封裝多個(gè)發(fā)光二極管芯片，形成多組串聯(lián)電路；多組串聯(lián)電路依次連接電壓補(bǔ)償熱敏電阻、光敏電阻、參數(shù)電阻；利用這種方法制作的器件可以顯示其各個(gè)串聯(lián)電路中發(fā)光二極管芯片相加的電壓、電路對(duì)應(yīng)補(bǔ)償電阻數(shù)值，以及器件焊接完成后測(cè)量該串聯(lián)電路的電壓；而且器件具有串并聯(lián)電路及其電壓溫度補(bǔ)償特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01L25/16GK1828856SQ20061003379
公開日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2006年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月23日
發(fā)明者郭志友, 范廣涵, 孫慧卿 申請(qǐng)人:華南師范大學(xué)