[实用新型]直插式发光二极管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直插式发光二极管。

背景技术

发光二极管即LED，由于其具有体积小、亮度高、耗电少的优点正越来越普遍的应用于照明领域。由于常用的LED线路板均为铝基板，铝基板本身是导体，因而在集成芯片的加工过程中极易短路，无法实现LED裸芯片的串联连接，而目前的LED裸芯片的额定电压均在4V以下，因此要将LED应用于照明一般将若干个发光二极管串联起来再接入电压较高的电源或与外部控制电路相连接再接入电源，即单个LED无法直接与电压较高的电源相连接，这限制了LED作为照明光源的应用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种额定电压高、可直接与电源相连接的直插式发光二极管。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括壳体、两个引脚、LED芯片、覆盖于所述LED芯片上的荧光粉、保护胶，所述壳体为散热金属壳体，两个所述引脚与所述壳体通过绝缘物相固定连接，所述LED芯片包括硅衬底、阳极接点、阴极接点和若干个LED裸芯片，所述硅衬底固定于所述壳体内底面，所述阳极接点、所述阴极接点分别与两个所述引脚相连接，所述LED裸芯片之间串联或串并联组合连接。

所述直插式发光二极管还包括光学透镜，所述光学透镜包罩于所述LED芯片的外部且所述光学透镜内部充满所述保护胶

所述LED裸芯片包括衬底和N型外延层、P型外延层，所述硅衬底顶面于每个所述LED裸芯片处有两个分离的沉积金属层，所述LED裸芯片正装或倒装焊接在各所述金属层上，所述硅衬底于每个所述LED裸芯片处有一个阱区，所述金属层与所述硅衬底的结合区分别还有一个掺杂的隔离层，所述隔离层位于所述阱区内，各所述LED裸芯片对应的所述金属层之间设有阻挡层，所述金属层分别引出所述阳极接点、所述阴极接点。

所述衬底为砷化镓或碳化硅衬底，所述衬底直接焊接在所述金属层上，所述P型外延层通过金属线对应焊接在相邻的一个所述金属层上；或者，所述P型外延层、所述N型外延层分别通过焊球倒装焊接在所述金属层上；或者，所述衬底为氧化铝衬底，所述衬底正装焊接或粘贴在所述金属层上，所述P型外延层、所述N型外延层分别通过金属线焊接在相邻的所述金属层上。

本实用新型的有益效果是：由于本实用新型所述壳体为散热金属壳体，两个所述引脚与所述壳体通过绝缘物相固定连接，所述LED芯片包括硅衬底、阳极接点、阴极接点和若干个LED裸芯片，所述硅衬底固定于所述壳体内底面，所述阳极接点、所述阴极接点分别与两个所述引脚相连接，所述LED裸芯片之间串联或串并联组合连接，一般一个LED裸芯片的额定电压均在4V以下，以3.0～3.3V居多，所述LED裸芯片之间串联后其总的额定电压成若干倍增加，如果照度仍达不到要求，还可以在串联的基础上再进行并联，这样由于额定电压提高，使得单个LED可直接与电压较高的电源相连接，而不需要外围电路，连接简单，故障率低，故本实用新型额定电压高、可直接与电源相连接；如果外部电压仍超过本发明的直插式发光二极管的电压，也可将多个直插式发光二极管相串联，直至与外部电压相近似以达到节省损耗及简化外部电路的目的；

由于本实用新型所述LED芯片的所述硅衬底于每个所述LED裸芯片处有一个阱区，所述金属层与所述硅衬底的结合区分别还有一个掺杂的隔离层，所述隔离层位于所述阱区内，各所述LED裸芯片对应的所述金属层之间设有阻挡层，即每个所述LED裸芯片处对应的所述金属层其极性不一定相同，因此每个所述LED裸芯片相互间可以产生并联或串联或串并联组合连接，避免了采用在一块金属衬底上各个LED裸芯片只能并联连接无法实现串联及串并联组合连接的弊端；所述隔离层既用于隔离所述金属层与所述硅衬底，防止所述金属层之间漏电或短路，同时所述隔离层与其所在的所述阱区之间也构成一个静电保护二极管，起到在封装过程中静电保护的作用；由于本实用新型所述LED裸芯片之间串联或串并联组合连接，在功率LED应用上可采用制造成本较低的小芯片集成，比采用一个LED裸芯片的功率型LED芯片的成本更低，每个所述LED裸芯片通过与其连接的所述金属线或焊球将热量传到所述金属层或直接通过所述LED裸芯片的所述衬底将热量传到所述金属层，并通过所述隔离层将热量传递给所述硅衬底，所述硅衬底再将热量传递到所述壳体，同时热量也通过两个所述引脚散发出去，热源较分散，因此散热效果好，避免温度过高，使用寿命长，故本实用新型集成度高、散热效果好、使用寿命长。

附图说明