一種使用交流電的發光器件及其製造方法

2023-10-10 07:27:09

專利名稱：一種使用交流電的發光器件及其製造方法
技術領域：
本發明屬於發光器件的製造領域，涉及一種發光器件的結構及其製造方法，尤其 是涉及一種能夠直接使用交流電的發光器件及其製造方法。
背景技術：
發光二極體(LED)光源具有高效率、長壽命、不含Hg等有害物質的優點。隨著LED 技術的迅猛發展，LED的亮度、壽命等性能都得到了極大的提升，使得LED的應用領域越來 越廣泛，從路燈等室外照明到裝飾燈等室內照明，均紛紛使用或更換成LED作為光源。傳統的照明電源為交流電，在交流電的一個周期中具有兩個電流方向相反的半周 期；而LED需要提供直流電源，因此在使用交流電源時，目前一般會採取以下幾種方式來實 現如公開號為US20100060181的美國專利申請公開了 一種交流發光二極體(AC LED)具有一外置集成電路器件，包括將交流電轉換為直流電的換流器和整流器，用以給 LED提供直流電源。又如授權公告號為CN201043720的中國專利公開了一種交流LED燈，該技術方案 中將多種電子元件，如電阻、電容、二極體等，組成一交流-直流轉換電路以及保護電路，串 接在交流電源與LED之間，使得LED等能夠直接接入交流電中使用。以上兩種技術方案均需要將LED配合外置的交流/直流轉換器或電子元件組成的 功能電路共同使用，而這些外置的器件均需佔用LED光源的部分空間，還影響了 LED的安裝 使用的靈活性。此外，還可以將多顆LED布置成不同的連接方式再與交流電源連接。如公開號為 CN101586791的中國專利申請公開的一種LED燈，其將兩組電極相反的LED並聯後接入交 流電源中，這樣，在每一單一電流方向的半個周期內，僅有其中一組的LED燈被點亮。又或 者，作為這種技術方案的變形，通過在LED晶片上設計及布線，將單顆LED晶片劃分成多個 不同的發光區域，各區域分別進行串聯或並聯電連接，同樣，在每一單一電流方向的半個周 期內，僅有部分發光區域被點亮。在這兩種技術方案中，會使得部分LED或LED晶片的部分 發光區域在半個周期內被閒置，無法充分同時利用所有的LED或LED晶片的發光區域，同樣 影響了 LED的發光區域的利用效率。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術中的缺點與不足，提供一種能夠直接使用交流電 源的高發光率的發光器件。同時，本發明還提供了所述能夠直接使用交流電源的高發光率的發光器件的製造 方法。一種使用交流電的發光器件，其包括至少一 LED晶片和一交流驅動電路晶片，該 交流驅動晶片包括一襯底和集成在所述襯底上的整流電路。所述LED晶片倒裝在所述交流
5驅動電路晶片的襯底上，並與整流電路電連接，該交流驅動電路晶片將交流電轉換為直流 電以提供給所述LED晶片。所述整流電路為橋式整流電路。進一步，所述整流電路包括在襯底上形成的第一二極體、第二二極體、第三二極體 和第四二極體；一絕緣層覆蓋在襯底的上表面，在各二極體的P、N極對應的絕緣層處具有 接觸孔；一第一金屬線層設置在絕緣層的上表面，並通過接觸孔分別與各二極體的P、N極 電連接；第一二極體的P極與第四二極體的N極通過第一金屬線層連接至襯底上的一電源 連接端，第二二極體的P極與第三二極體的N極通過第一金屬線層連接至襯底上的另一電 源連接端；在該第一二極體和第二二極體的N極通過第一金屬線層電連接形成一 N型連接 端；其該第三二極體和第四二極體的P極通過第一金屬線層電連接形成一P型連接端，所述 LED晶片的P極與N型連接端電連接，LED晶片的N極與P型連接端電連接。進一步，在所述P型連接端和N型連接端的上表面分別設置有一金屬焊墊，在二電 源連接端上表面分別設置有一外接焊墊。在所述金屬焊墊的上表面設置有一凸點焊球，所述LED晶片通過該凸點焊球與所 述襯底電連接。進一步，該發光器件包括一 LED晶片，該LED晶片包括多個相互獨立的發光區，每 個發光區具有P極和N極，並通過所述LED晶片上的第二金屬線層串聯或並聯或混聯，所述 LED晶片的前端發光區的P極與襯底的N型連接端電連接，後端發光區的N極與襯底的P型 連接端電連接。或者，該發光器件包括一 LED晶片，該LED晶片包括多個相互獨立的發光區，每個 發光區具有P極和N極，並通過所述襯底上的第一金屬線層串聯或並聯或混聯，所述LED芯 片的前端發光區的P極與襯底的N型連接端電連接，後端發光區的N極與襯底的P型連接 端電連接。又或者，該發光器件包括多個相互獨立的LED晶片，每個LED晶片具有P極和N極， 並通過所述襯底上的第一金屬線層串聯或並聯或混聯，前端LED晶片的P極與襯底的N型 連接端電連接，後端LED晶片的N極與襯底的P型連接端電連接進一步，所述發光器件還包括一濾波電路，其集成在所述交流驅動電路晶片的襯 底上，並串接在所述整流電路與交流電源之間。所述濾波電路由相互並聯的一電阻和一電容組成。所述電阻設置在所述襯底上的絕緣層的上表面。所述電阻在所述絕緣層表面呈迂 回形狀。所述電容的結構是導電層-絕緣層-導電層的三層結構，其中，所述電容底部的導 電層設置在絕緣層上並與所述第一金屬線層電連接，所述電容頂部的導電層通過一第三金 屬線層連接至與電源連接端連接的第一金屬線層上。所述襯底的材料為矽片或碳化矽或在絕緣體上的矽。一種使用交流電的發光器件的製造方法，包括如下步驟(1)形成 LED 晶片；(2)在襯底上集成整流電路，並在襯底上形成二電源連接端，形成交流驅動電路芯 片；
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(3)將LED晶片倒裝在所述交流驅動電路晶片的襯底上，並與整流電路電連接。進一步，所述步驟(2)具體包括如下步驟Sl 採用離子注入工藝配合光刻工藝，在所述襯底上分別形成第一二極體、第二二 極管、第三二極體和第四二極體；S2 在所述襯底的上表面形成一絕緣層；S3 在各二極體的P、N極對應的絕緣層處形成接觸孔；S4 在所述絕緣層的上表面形成一第一金屬線層，該第一金屬線層通過接觸孔與 各二極體的P極和N極電連接；所述第一二極體和第二二極體的N極通過第一金屬線層電 連接形成一 N型連接端；所述第三二極體和第四二極體的P極通過第一金屬線層電連接形 成一 P型連接端；所述第一二極體的P極與第四二極體的N極通過第一金屬線層連接並在 襯底上形成一電源連接端，所述第二二極體的P極與第三二極體的N極通過第一金屬線層 連接並在襯底上形成另一電源連接端。所述步驟(3)具體為所述LED晶片的P極與N型連接端電連接，LED晶片的N極 與P型連接端電連接。進一步，所述步驟(2)還包括如下步驟S5 在所述第一金屬線層的P型連接端和N型連接端的上表面的形成金屬焊墊，在 所述的電源連接端上表面形成外接焊墊；S6 在所述金屬焊墊的上表面形成凸點焊球。所述步驟(3)具體為所述LED晶片的P極和N極分別與N型連接端和P型連接端 對應的凸點焊球電連接。進一步，在所述步驟(2)和(3)之間進一步包括步驟在所述襯底上集成一濾波電 路，具體的步驟為Dl 在絕緣層的上表面形成一電阻；D2 在絕緣層的上表面形成一電容的第一導電層，該第一導電層與襯底的第一金 屬線層連接；D3 在所述電容的第一導電層上表面形成一絕緣層；D4 在所述電容的絕緣層上表面形成一第二導電層；D5 在所述襯底的絕緣層上表面以及所述電容的第二導電層上表面形成一第三金 屬線層，所述第三金屬線層布線與電源連接端連接的第一金屬線層連接。進一步，所述步驟(1)包括步驟在該LED晶片上形成多個相互絕緣的發光區，每 個發光區分別具有P極和N極。進一步，所述步驟(1)還包括步驟在所述發光區上形成第二金屬線層，該第二金 屬線層將相鄰發光區相鄰的P極和N極電連接，從而使各發光區串聯。相對於現有技術，本發明的LED晶片可直接接入交流電中使用而不需要任何外置 的集成電路器件或者電子零件，節省了組裝空間，提高了使用的靈活性，同時提高了發光區 域的使用效率。相對於現有技術，本發明的發光器件的製造方法直接將LED晶片倒裝在交流驅動 電路晶片上，使得產品不需要外置任何的集成電路器件或者電子零件，節省了組裝空間，提 高了使用的靈活性。
為了能更清晰的理解本發明，以下將結合


闡述本發明的具體實施方式
。

圖1是本發明使用交流電的發光器件的結構示意圖。圖2是本發明使用交流電的發光器件第一實施例的電路示意圖。圖3是本發明發光器件的第一實施例的剖面示意圖。圖4是圖3所示的發光器件的襯底的表面結構俯視圖。圖5是本發明發光器件的第二實施例的剖面示意圖。圖6是圖5所示的發光器件的襯底的表面結構俯視圖。圖7是本發明使用交流電的發光器件第三實施例的電路示意圖。圖8是本發明發光器件的第三實施例的剖面示意圖。圖9是圖8所示的發光器件的襯底的表面結構俯視圖。
具體實施例方式請參閱圖1，其是本發明使用交流電的發光器件的結構示意圖。該發光器件包括 一 LED晶片1和一交流驅動電路晶片5，其中，該交流驅動電路晶片5包括一襯底2以及集 成在襯底上的整流電路3，LED晶片1倒裝在該交流驅動電路晶片5上並與整流電路3電連 接。該交流驅動電路晶片5的襯底2兩端具有電源連接端，用以外接交流電源。該LED芯 片1上具有多個相互獨立的發光區101，每一個發光區101之間串聯或並聯連接。實施例1請參閱圖2，其是本發明使用交流電的發光器件第一實施例的電路示意圖。該整流 電路3包括第一二極體301、第二二極體302、第三二極體303和第四二極體304。該第一二 極管301與第四二極體304串聯成第一支路，該第二二極體302和第三二極體303串聯成 第二支路，第一支路和第二支路並聯形成一交流轉直流的橋式整流電路。該第一支路和第 二支路並聯後與LED晶片1中的每一個發光區101串接。在該第一二極體301與第四二極 管304之間的連接點，以及第二二極體302與第三二極體303之間的連接點分別與交流驅 動電路晶片5的襯底2上的電源連接端電連接，進而外接交流電源。請同時參閱圖3和圖4，其中，圖3是本發明發光器件的第一實施例的剖面示意圖， 圖4是圖3所示的發光器件的襯底的表面結構俯視圖。該LED晶片1上劃分二個發光區IOla和101b，每個發光區101分別具有一 P極和 一 N極，發光區IOla的N極與發光區IOlb的P極相鄰，它們之間通過一第二金屬線層102 電連接。該整流電路3集成在該襯底2上形成該交流驅動電路晶片5。具體的，在襯底2上 形成第一二極體301、第二二極體302、第三二極體303和第四二極體304。在襯底2的上表 面覆蓋一絕緣層202，在二極體的P、N極對應的絕緣層202處具有接觸孔e，第一金屬線層 203設置在絕緣層202的上表面，並通過接觸孔e分別與各二極體的P、N極電連接。其中， 第一二極體301和第二二極體302為P-N型二極體，其N極通過第一金屬線層203電連接 形成一 N型連接端；第三二極體303和第四二極體304為N-P型二極體，其P極通過第一金 屬線層203電連接形成一 P型連接端。第一二極體301的P極與第四二極體304的N極通過第一金屬線層203連接至一電源連接端，第二二極體的P極與第三二極體的N極通過第 一金屬線層203連接至另一電源連接端。在P型連接端和N型連接端的上表面分別設置有 一金屬焊墊204，在二電源連接端上表面分別設置有一外接焊墊206。在該金屬焊墊204的 上表面設置有一凸點焊球205。該LED晶片1倒裝在該交流驅動電路晶片5上，該LED晶片1的第一發光區的P 極與襯底2的N型連接端對應的凸點焊球205連接，第二發光區的N極與襯底2的P型連 接端對應的凸點焊球205連接。以下詳細說明實施例1中的使用交流電的發光器件的製作方法(1)在該LED晶片1上形成多個相互絕緣的發光區101，每個發光區101分別具有 P極和N極。通過電子束蒸發配合光刻及腐蝕工藝的方式，形成第二金屬線層102，該第二 金屬線層102將相鄰發光區相鄰的P極和N極電連接，從而使各發光區串聯。其中，該第二 金屬線層102的材質為鋁或其他金屬。(2)在襯底2上集成該整流電路3，形成該交流驅動電路晶片5，具體的步驟為Sl 通過離子注入工藝配合光刻工藝，在材料為矽片的襯底2上分別形成第一二 極管301、第二二極體302、第三二極體303和第四二極體304。S2 在該襯底2的上表面形成一絕緣層202。該絕緣層202可以通過使用化學氣 相沉積管式爐，在高溫條件下生長高溫二氧化矽層作為絕緣層。S3 結合光刻和腐蝕工藝，在各二極體的P、N極對應的絕緣層202處形成接觸孔
e0S4 在絕緣層202的上表面形成一第一金屬線層203，該第一金屬線層203通過接 觸孔e與各二極體的P極和N極電連接。該第一金屬線層203是以濺射配合光刻及剝離工 藝形成，其材質為鋁或其他金屬。S5 在該第一金屬線層203的上表面形成金屬焊墊204和外接焊墊206。S6 在該金屬焊墊204的上表面通過電鍍工藝形成凸點焊球205。該凸點焊球205 的材料可以是金等單一金屬，也可以是多層材料或合金。(3)將LED晶片1倒裝連接在交流驅動電路晶片5的襯底2的凸點焊球205上。 該倒裝連接可以是加壓加熱後再加超聲的綁定鍵合方法。實施例2請同時參閱圖5和圖6，其中，圖5是本發明發光器件的第二實施例的剖面示意圖， 圖6是圖5所示的發光器件的襯底的表面結構俯視圖。實施例2的發光器件的結構與實施例1的結構大致相同，且均在襯底2上集成了 相同的整流電路3，其區別僅在於在發光二極體晶片1上的發光區101的P極和N極均通 過倒裝焊的方式連接到襯底2的凸點焊球205上，即相鄰的二發光區101中的相鄰的N極 和P極分別與襯底2上表面對應位置的凸點焊球205連接，並通過襯底2上的第一金屬線 層203實現串聯連接。實施例2的發光器件的製作方法具體包括以下步驟(1)在該LED晶片1上形成多個相互絕緣的發光區101，每個發光區101分別具有 P極和N極。(2)在襯底2上集成該整流電路3，形成該交流驅動電路晶片5，具體的步驟為
Sl 通過離子注入工藝配合光刻工藝，在材料為矽片的襯底2上分別形成第一二 極管301、第二二極體302、第三二極體303和第四二極體304。S2 在該襯底2的的上表面形成一絕緣層202。該絕緣層202可以通過使用化學 氣相沉積管式爐，在高溫條件下生長高溫二氧化矽層作為絕緣層。S3 結合光刻和腐蝕工藝，在各二極體的P、N極對應的絕緣層202處形成接觸孔
e0S4 在絕緣層202的上表面形成一第一金屬線層203，該第一金屬線層203通過接 觸孔e與各二極體的P極和N極電連接。該第一金屬線層203是以濺射配合光刻及剝離工 藝形成，其材質為鋁或其他金屬。S5 在該第一金屬線層203的上表面形成金屬焊墊204和外接焊墊206。S6 在該金屬焊墊204的上表面採用模板印刷技術形成凸點焊球205。該凸點焊 球205的材料可以是鉛錫膏等材料。(3)將LED晶片1倒裝連接在襯底2的凸點焊球205上。該倒裝連接可以是以回 流焊為主的綁定鍵合方法。實施例3請參閱圖7，其是本發明使用交流電的發光器件第三實施例的電路示意圖。該發光 器件電路包括多個LED晶片103、一整流電路3和一濾波電路4。該多個LED晶片103相互 串接。該濾波電路4包括相互並聯的一電阻401和一電容402。該整流電路3為橋式整流 電路，其結構與實施例1的整流電路的結構相同。該濾波電路4串接在整流電路3的電源 輸入端。該多個串聯的LED晶片103串接在整流電路3的輸出端。請同時參閱圖8和圖9，其中，圖8是本發明發光器件的第三實施例的剖面示意圖， 圖9是圖8所示的發光器件的襯底的表面結構俯視圖。該LED晶片103具有一個發光區，發光區具有一 P極和一 N極。該整流電路3和濾波電路4 一併集成在該襯底2上，形成交流驅動電路晶片6，該 濾波電路4設置在整流電路3與一電源連接端之間。該整流電路3的集成電路布線與實施 例2的布線結構相同。該濾波電路4的電阻401設置在該襯底2上表面的絕緣層202的上 表面，可根據設定的阻值將電阻設置成迂迴形狀以增加其長度，從而可增大電阻401的阻 值。該電阻401由多晶矽製成。該電容402的結構是導電層-絕緣層-導電層的三層結構 (圖未示)。其中，底部的導電層設置在絕緣層202上並與第一金屬線層203電連接，該電容 402頂部的導電層通過一第三金屬線層207連接至與電源連接端連接的第一金屬線層203 上。該多個LED晶片103倒裝焊在該交流驅動電路晶片6的襯底2上，每個LED晶片 103的P極和N極分別與襯底2上對應位置的凸點焊球205連接，形成圖7所示的發光器件 的電路迴路。實施例3的發光器件的製作方法具體包括以下步驟(1)製作至少一個LED晶片，每個LED晶片具有P極和N極。(2)在襯底2上集成該整流電路3，具體的步驟為Sl 通過離子注入工藝配合光刻工藝，在材料為矽片的襯底2上分別形成第一二 極管301、第二二極體302、第三二極體303和第四二極體304。
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S2 在該襯底2的的上表面形成一絕緣層202。該絕緣層202可以通過使用化學 氣相沉積管式爐，在高溫條件下生長高溫二氧化矽層作為絕緣層。S3 結合光刻和腐蝕工藝，在各二極體的P、N極對應的絕緣層202處形成接觸孔
e0S4 在絕緣層202的上表面形成一第一金屬線層203，該第一金屬線層203通過接 觸孔e與各二極體的P極和N極電連接。該第一金屬線層203是以濺射配合光刻及剝離工 藝形成，其材質為鋁或其他金屬。S5 在該第一金屬線層203的上表面形成金屬焊墊204和外接焊墊206。S6 在該金屬焊墊204的上表面通過電鍍工藝形成凸點焊球205。該凸點焊球205 的材料可以是金等單一金屬，也可以是多層材料或合金。(3)在襯底2上集成該濾波電路4，具體的步驟為Dl 在絕緣層202的上表面形成該電阻401。D2 在絕緣層202的上表面形成該電容402的第一導電層，該第一導電層與襯底的 第一金屬線層203連接。D3 在該電容402的第一導電層上表面形成一絕緣層。D4 在該電容402的絕緣層上表面形成一第二導電層。D5 在該襯底2的絕緣層202上表面以及該電容402的第二導電層上表面形成第 三金屬線層207，該第三金屬線層207布線與電源連接端連接的第一金屬線層203連接。該 第三金屬線層207可以通過濺射配合光刻及剝離工藝的方式形成。該第三金屬線層207的 材料為鋁或其他金屬。(4)將LED晶片103倒裝連接在襯底2的凸點焊球205上。該倒裝連接可以是加 壓加熱後再加超聲的綁定鍵合方法。在實施例3中，該濾波電路4的製作步驟可以在S4和S5之間完成。在襯底2集 成了整流電路3以及濾波電路4之後再形成金屬焊墊204、外接焊墊206和凸點焊球205。本發明的各實施例中製作各集成器件的方法可交換使用。並且，本發明的整流電 路並不限於由二極體串並聯組成的橋式整流電路，還可以是其他結構的整流電路。本發明 的交流驅動電路晶片還可集成其他形式的電路或元件，使其交流轉直流的功能更加的穩 定。進一步，本發明的各LED晶片或者一 LED晶片中的各發光區不僅可以是串聯，還可以是 並聯或同時串並聯的連接方式。相對於現有技術，本發明通過在襯底上集成整流電路形成一交流驅動電路晶片， 然後將LED晶片直接倒裝在該交流驅動電路晶片上，使得發光器件可直接接入交流電源， 而不需要任何外置的集成電路器件或者電子零件，節省了組裝空間，提高了使用的靈活性。 進一步，本發明通過將LED晶片倒裝焊接在襯底上，不需以打線或電路板連接等方式接駁， 提高了其可靠性。此外，不論是以單顆LED晶片上的不同發光區域或者以多顆LED晶片直 接與交流電連接使用，在合適的電壓範圍內，所有的LED晶片或發光區域在交流電源的兩 個電流方向下都會被點亮，充分利用了 LED的所有發光區，使得其發光區域的使用效率得 到了提高。本發明並不局限於上述實施方式，如果對本發明的各種改動或變形不脫離本發明 的精神和範圍，倘若這些改動和變形屬於本發明的權利要求和等同技術範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變形。
權利要求
一種使用交流電的發光器件，其特徵在於包括至少一LED晶片；以及交流驅動電路晶片，其包括一襯底和集成在所述襯底上的整流電路；所述LED晶片倒裝在所述交流驅動電路晶片的襯底上，並與整流電路電連接，該交流驅動電路晶片將交流電轉換為直流電以提供給所述LED晶片。
2.根據權利要求1所述的發光器件，其特徵在於所述整流電路為橋式整流電路。
3.根據權利要求2所述的發光器件，其特徵在於所述整流電路包括在襯底上形成的 第一二極體、第二二極體、第三二極體和第四二極體；一絕緣層覆蓋在襯底的上表面，在各 二極體的P、N極對應的絕緣層處具有接觸孔；一第一金屬線層設置在絕緣層的上表面，並 通過接觸孔分別與各二極體的P、N極電連接；第一二極體的P極與第四二極體的N極通過 第一金屬線層連接至襯底上的一電源連接端，第二二極體的P極與第三二極體的N極通過 第一金屬線層連接至襯底上的另一電源連接端；在該第一二極體和第二二極體的N極通過 第一金屬線層電連接形成一 N型連接端；其該第三二極體和第四二極體的P極通過第一金 屬線層電連接形成一 P型連接端，所述LED晶片的P極與N型連接端電連接，LED晶片的N 極與P型連接端電連接。
4.根據權利要求3所述的發光器件，其特徵在於在所述P型連接端和N型連接端的 上表面分別設置有一金屬焊墊，在二電源連接端上表面分別設置有一外接焊墊。
5.根據權利要求4所述的發光器件，其特徵在於在所述金屬焊墊的上表面設置有一 凸點焊球，所述LED晶片通過該凸點焊球與所述襯底電連接。
6.根據權利要求3要求所述的發光器件，其特徵在於該發光器件包括一LED晶片，該 LED晶片包括多個相互獨立的發光區，每個發光區具有P極和N極，並通過所述LED晶片上 的第二金屬線層串聯或並聯或混聯，所述LED晶片的前端發光區的P極與襯底的N型連接 端電連接，後端發光區的N極與襯底的P型連接端電連接。
7.根據權利要求3所述的發光器件，其特徵在於該發光器件包括一LED晶片，該LED 晶片包括多個相互獨立的發光區，每個發光區具有P極和N極，並通過所述襯底上的第一金 屬線層串聯或並聯或混聯，所述LED晶片的前端發光區的P極與襯底的N型連接端電連接， 後端發光區的N極與襯底的P型連接端電連接。
8.根據權利要求3所述的發光器件，其特徵在於該發光器件包括多個相互獨立的LED 晶片，每個LED晶片具有P極和N極，並通過所述襯底上的第一金屬線層串聯或並聯或混 聯，前端LED晶片的P極與襯底的N型連接端電連接，後端LED晶片的N極與襯底的P型連 接端電連接。
9.根據權利要求1-8中任意一權利要求所述的發光器件，其特徵在於所述發光器件 還包括一濾波電路，其集成在所述交流驅動電路晶片的襯底上，並串接在所述整流電路與 交流電源之間。
10.根據權利要求9所述的發光器件，其特徵在於所述濾波電路由相互並聯的一電阻 和一電容組成。
11.根據權利要求10所述的發光器件，其特徵在於所述電阻設置在所述襯底上的絕 緣層的上表面。
12.根據權利要求11所述的發光器件，其特徵在於所述電阻在所述絕緣層表面呈迂迴形狀。
13.根據權利要求10-12中任意一權利要求所述的發光器件，其特徵在於所述電容的 結構是導電層一絕緣層一導電層的三層結構，其中，所述電容底部的導電層設置在絕緣層 上並與所述第一金屬線層電連接，所述電容頂部的導電層通過一第三金屬線層連接至與電 源連接端連接的第一金屬線層上。
14.根據權利要求1所述的發光器件，其特徵在於所述襯底的材料為矽片或碳化矽或 在絕緣體上的矽。
15.一種使用交流電的發光器件的製造方法，其特徵在於包括如下步驟(1)形成LED晶片；(2)在襯底上集成整流電路，並在襯底上形成二電源連接端，形成交流驅動電路晶片；(3)將LED晶片倒裝在所述交流驅動電路晶片的襯底上，並與整流電路電連接。
16.根據權利要求15所述的製造方法，其特徵在於所述步驟(2)具體包括如下步驟51採用離子注入工藝配合光刻工藝，在所述襯底上分別形成第一二極體、第二二極 管、第三二極體和第四二極體；52在所述襯底的上表面形成一絕緣層；53在各二極體的P、N極對應的絕緣層處形成接觸孔；54在所述絕緣層的上表面形成一第一金屬線層，該第一金屬線層通過接觸孔與各二 極管的P極和N極電連接；所述第一二極體和第二二極體的N極通過第一金屬線層電連接 形成一 N型連接端；所述第三二極體和第四二極體的P極通過第一金屬線層電連接形成一 P型連接端；所述第一二極體的P極與第四二極體的N極通過第一金屬線層連接並在襯底 上形成一電源連接端，所述第二二極體的P極與第三二極體的N極通過第一金屬線層連接 並在襯底上形成另一電源連接端。所述步驟(3)具體為所述LED晶片的P極與N型連接端電連接，LED晶片的N極與P型 連接端電連接。
17.根據權利要求16所述的製造方法，其特徵在於所述步驟(2)還包括如下步驟55在所述第一金屬線層的P型連接端和N型連接端的上表面的形成金屬焊墊，在所述 的電源連接端上表面形成外接焊墊；56在所述金屬焊墊的上表面形成凸點焊球。所述步驟(3)具體為所述LED晶片的P極和N極分別與N型連接端和P型連接端對應 的凸點焊球電連接。
18.根據權利要求15所述的製造方法，其特徵在於在所述步驟(2)和(3)之間進一 步包括步驟在所述襯底上集成一濾波電路，具體的步驟為Dl 在絕緣層的上表面形成一電阻；D2 在絕緣層的上表面形成一電容的第一導電層，該第一導電層與襯底的第一金屬線 層連接；D3 在所述電容的第一導電層上表面形成一絕緣層；D4 在所述電容的絕緣層上表面形成一第二導電層；D5:在所述襯底的絕緣層上表面以及所述電容的第二導電層上表面形成一第三金屬線 層，所述第三金屬線層布線與電源連接端連接的第一金屬線層連接。
19.根據權利要求15-18中的任意一權利要求所述的製造方法，其特徵在於所述步驟 (1)包括步驟在該LED晶片上形成多個相互絕緣的發光區，每個發光區分別具有P極和N 極。
20.根據權利要求19所述的製造方法，其特徵在於所述步驟(1)還包括步驟在所述 發光區上形成第二金屬線層，該第二金屬線層將發光區的P極和N極電連接，從而使各發光 區串聯或並聯或混聯。
全文摘要
本發明涉及一種使用交流電的發光器件，包括至少一LED晶片和交流驅動電路晶片，交流驅動電路晶片包括一襯底和集成在襯底上的整流電路。LED晶片倒裝在交流驅動電路晶片的襯底上，並與整流電路電連接，交流驅動電路晶片將交流電轉換為直流電以提供給LED晶片。本發明還涉及一種使用交流電的發光器件的製造方法，包括步驟(1)形成LED晶片；(2)在襯底上集成整流電路，並在襯底上形成二電源連接端，形成交流驅動電路晶片；(3)將LED晶片倒裝在所述襯底上，並與襯底上的整流電路電連接。本發明的發光器件可直接接入交流電中使用而不需要任何外置集成電路器件或電子零件，節省了組裝空間，提高了使用的靈活性，同時提高了發光區域的使用效率。
文檔編號F21Y101/02GK101886759SQ20101019005
公開日2010年11月17日 申請日期2010年5月24日 優先權日2010年5月24日
發明者周玉剛, 姜志榮, 曾照明, 王瑞珍, 肖國偉, 許朝軍, 賴燃興 申請人:晶科電子(廣州)有限公司