全芯片集成ac led光源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及照明領(lǐng)域，具體而言，涉及一種全芯片集成AC?LED光源，該全芯片集成AC?LED光源，包括：橋式整流電路、恒流管、多個(gè)LED芯片和基板，所述基板上設(shè)置有電源觸點(diǎn)，所述橋式整流電路的輸入端通過(guò)所述電源觸點(diǎn)連接交流電源；所述橋式整流電路的輸出端與所述恒流管的輸入端電連接；所述恒流管的輸出端與所述LED芯片電連接；所述橋式整流電路、所述恒流管和所述LED芯片均為裸芯片，并通過(guò)WB技術(shù)設(shè)置于所述基板上；所述基板為三氧化二鋁陶瓷基板。本發(fā)明上述實(shí)施例的全芯片集成AC?LED光源，可以實(shí)現(xiàn)該全芯片集成AC?LED光源較佳的散熱性能和耐壓性能，安全性能更加可靠。
【專利說(shuō)明】全芯片集成AC LED光源
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及照明領(lǐng)域，具體而言，涉及一種全芯片集成AC LED光源，該全芯片集成AC LED光源無(wú)需要外加任何元件，直接使用高壓交流電(220/230V)的LED(Light EmittingDiode)全芯片集成光源。實(shí)現(xiàn)了 DC (Direct Current)LED 向 AC (Alternating Current)LED的技術(shù)突破。
【背景技術(shù)】
[0002]因?yàn)槠胀↙ED光源中的LED芯片必須供給合適的直流電才能正常發(fā)光，通常供電電壓值在3.0-3.3V之間，電壓高于3.5V，電流會(huì)急劇增加，致使LED燒壞。所以日常生活中采用的交流電AC無(wú)法直接為L(zhǎng)ED光源供電，必須首先通過(guò)外加的電源控制部分將交流電轉(zhuǎn)換為直流電DC，并由高壓轉(zhuǎn)換為低壓，才可以驅(qū)動(dòng)LED芯片正常工作。這樣體積較大，成本較高，組裝麻煩。更由于電源使用了電解電容(質(zhì)量好的壽命一般為3000小時(shí)，價(jià)格較貴)，壽命與LED芯片相差甚遠(yuǎn)，嚴(yán)重影響了 LED照明在家用領(lǐng)域的普及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種全芯片集成AC LED光源，可以通過(guò)交流220V驅(qū)動(dòng)，其芯片均采用半導(dǎo)體元件，壽命長(zhǎng)，并可以通過(guò)CE安規(guī)認(rèn)證，防浪涌600V雷擊測(cè)試，安裝簡(jiǎn)單實(shí)用。
[0004]在本發(fā)明的實(shí)施例中提供了一種全芯片集成AC LED光源，包括橋式整流電路、恒流管、多個(gè)LED芯片和基板；
[0005]基板上設(shè)置有電源觸點(diǎn)，橋式整流電路的輸入端通過(guò)電源觸點(diǎn)連接交流電源；
[0006]橋式整流電路的輸出端與恒流管的輸入端電連接；
[0007]恒流管的輸出端與LED芯片電連接；
[0008]橋式整流電路、恒流管和LED芯片均為裸芯片，并通過(guò)WB (Wire Bonding打線接合)技術(shù)設(shè)置于基板上；
[0009]所述基板為三氧化二鋁陶瓷基板。
[0010]本發(fā)明上述實(shí)施例的全芯片集成AC LED光源，在具體使用時(shí)，50-60HZ的交流電通過(guò)基板上的電源觸點(diǎn)為基板上的電路供電，交流電經(jīng)橋式整流電路整流后得到直流電，恒流管進(jìn)一步對(duì)直流電限流后，驅(qū)動(dòng)LED芯片發(fā)光。
[0011]因橋式整流電路中所包含的二極管、恒流管和LED芯片均采用裸芯片(即芯片裸片(die)，是在加工廠生產(chǎn)出來(lái)的芯片，晶圓經(jīng)過(guò)切割測(cè)試后沒(méi)有經(jīng)過(guò)封裝的芯片)，并通過(guò)WB (Wire Bonding打線接合)技術(shù)設(shè)置于基板上，所以，橋式整流電路、恒流管等電源控制部分的電子元件可以以很小的體積同LED芯片集成在一個(gè)基板上，使基板上所設(shè)的所有元件可以構(gòu)成一個(gè)面光源，實(shí)現(xiàn)較好的照明效果。全芯片集成AC LED光源只包括一個(gè)設(shè)有面光源的基板，不再有其它獨(dú)立的電源控制部分，減小了 LED光源的體積，使后序組裝方便，外殼設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單，成本大幅降低；另一方面，基板為三氧化二鋁陶瓷基板，三氧化二鋁陶瓷基板不僅可以支持通過(guò)WB技術(shù)將裸芯片設(shè)置于其上，還可以實(shí)現(xiàn)該全芯片集成AC LED光源較佳的散熱性能和耐壓性能，安全性能更加可靠。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的全芯片集成AC LED光源的電路原理圖；
[0013]圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的全芯片集成AC LED光源的線路布局示意圖；
[0014]圖3是本發(fā)明實(shí)施例一提供的全芯片集成AC LED光源的示意圖；
[0015]圖4是本發(fā)明實(shí)施例二提供的全芯片集成AC LED光源的線路布局示意圖；
[0016]圖5是本發(fā)明實(shí)施例二提供的全芯片集成AC LED光源的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面通過(guò)具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0018]請(qǐng)參考圖1-5，其中，圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的全芯片集成AC LED光源的電路原理圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的全芯片集成AC LED光源的線路布局示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例一提供的全芯片集成AC LED光源的示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例二提供的全芯片集成AC LED光源的線路布局示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例二提供的全芯片集成AC LED光源的不意圖。
[0019]該全芯片集成AC LED光源包括:橋式整流電路7、恒流管4、多個(gè)LED芯片5和基板8，
[0020]基板8上設(shè)置有電源觸點(diǎn)1，橋式整流電路7的輸入端通過(guò)電源觸點(diǎn)I連接交流電源；
[0021]橋式整流電路7的輸出端與恒流管4的輸入端電連接；
[0022]恒流管4的輸出端與LED芯片5電連接；
[0023]基板8為三氧化二鋁陶瓷基板；
[0024]構(gòu)成橋式整流電路7的二極管3、恒流管4和LED芯片5均為裸芯片，并通過(guò)WB(Wire Bonding打線接合)技術(shù)設(shè)置于基板8上，此處WB技術(shù)為芯片處理領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，故不贅述。
[0025]該全芯片集成AC LED光源包括多個(gè)LED芯片5。在實(shí)際制作時(shí)，通過(guò)改變并聯(lián)恒流管4的個(gè)數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)數(shù)目不同的LED芯片發(fā)光，從而改變?cè)撊酒葾C LED光源的發(fā)光強(qiáng)度和功率。
[0026]采用本發(fā)明所提供的上述全芯片集成AC LED光源，在具體使用時(shí)，50-60HZ的交流電通過(guò)基板上的電源觸點(diǎn)為基板上的電路供電，交流電經(jīng)橋式整流電路整流后得到直流電，恒流管進(jìn)一步對(duì)直流電限流后，驅(qū)動(dòng)LED芯片發(fā)光。
[0027]因橋式整流電路中所包含的二極管、恒流管和LED芯片均采用裸芯片(即芯片裸片(die)，是在加工廠生產(chǎn)出來(lái)的芯片，晶圓經(jīng)過(guò)切割測(cè)試后沒(méi)有經(jīng)過(guò)封裝的芯片)，并通過(guò)WB (Wire Bonding打線接合)技術(shù)設(shè)置于基板上，所以，橋式整流電路、恒流管等電源控制部分的電子元件可以以很小的體積同LED芯片集成在一個(gè)基板上，使基板上所設(shè)的所有元件可以構(gòu)成一個(gè)面光源，實(shí)現(xiàn)較好的照明效果。全芯片集成AC LED光源只包括一個(gè)設(shè)有面光源的基板，不再包含其它獨(dú)立的電源控制部分，實(shí)現(xiàn)了全芯片集成的全芯片集成AC LED光源，一方面其可以直接接通生活用交流電點(diǎn)亮；另一方面全芯片集成AC LED光源的陶瓷基板上除發(fā)光面外，外圍無(wú)其它元件，如圖3、圖5所示。
[0028]此外，基板為三氧化二鋁陶瓷基板，三氧化二鋁陶瓷基板不僅可以支持通過(guò)WB技術(shù)將裸芯片設(shè)置于其上，減少了熱阻層，可以實(shí)現(xiàn)該全芯片集成AC LED光源較佳的散熱性能和耐壓性能，更加安全。
[0029]優(yōu)選地，該全芯片集成AC LED光源還可以包括TVS (Transient VoltageSuppressors)瞬態(tài)電壓抑制器,TVS瞬態(tài)電壓抑制器是一種高效能防雷擊浪涌保護(hù)器件,也稱為T(mén)VS浪涌保護(hù)管，TVS浪涌保護(hù)管2為裸芯片，TVS浪涌保護(hù)管2通過(guò)WB技術(shù)設(shè)置于基板8上；TVS浪涌保護(hù)管2與電源觸點(diǎn)I并聯(lián)。
[0030]通過(guò)在基板上設(shè)置TVS浪涌保護(hù)管，當(dāng)TVS的兩極受到瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，TVS浪涌保護(hù)管可以將其兩極間的高阻變?yōu)榈妥杩梗崭哌_(dá)千瓦級(jí)的浪涌功率，從而有效降低雷電浪涌對(duì)LED芯片的損壞。另一方面，TVS浪涌保護(hù)管采用裸芯片并通過(guò)WB技術(shù)設(shè)置于基板上，也是為了實(shí)現(xiàn)基板上電子元件較好的集成效果。
[0031]當(dāng)然，在基板上設(shè)置其它任意類型的浪涌保護(hù)管也是可以的，例如，采用MOV(Metal Oxide Varistors金屬氧化物壓敏電阻器)浪涌保護(hù)管。
[0032]優(yōu)選地，如圖2-3所示，該全芯片集成AC LED光源的多個(gè)LED芯片5可以分為多個(gè)LED芯片組，每個(gè)LED芯片組可以包括3-150個(gè)LED芯片5，
[0033]其中，每個(gè)LED芯片組以陣列方式排列，
[0034]多個(gè)LED芯片組設(shè)置在基板8的一個(gè)圓形區(qū)域的中部；該圓形區(qū)域位于基板8的中部。
[0035]橋式整流電路7、恒流管4和TVS浪涌保護(hù)管2位于圓形區(qū)域的內(nèi)部，并且設(shè)置在多個(gè)LED芯片組的周圍。全芯片集成AC LED光源的電源觸點(diǎn)I設(shè)置于圓形外。
[0036]優(yōu)選地，如圖4-5所示，該全芯片集成AC LED光源的多個(gè)LED芯片5分為多個(gè)LED芯片組，每個(gè)LED芯片組包括3-150個(gè)LED芯片5，
[0037]其中，每個(gè)LED芯片組以陣列方式排列，
[0038]多個(gè)LED芯片組設(shè)置在基板8的一個(gè)圓環(huán)形區(qū)域內(nèi)；該圓環(huán)形區(qū)域位于基板8的中部。
[0039]電源觸點(diǎn)I位于圓環(huán)形的中心區(qū)域；
[0040]橋式整流電路7、恒流管4、和TVS浪涌保護(hù)管2位于圓環(huán)形區(qū)域的內(nèi)部。
[0041]將該全芯片集成AC LED光源基板上的各芯片排布呈圓形或圓環(huán)形可以使全芯片集成AC LED光源的照明效果更均勻。
[0042]優(yōu)選地，該全芯片集成AC LED光源的橋式整流電路7將50_60Hz的交流電轉(zhuǎn)換為100-120HZ的脈動(dòng)直流電，因?yàn)槿说难劬υ?5Hz時(shí)基本上就感覺(jué)不到頻閃，因此，橋式整流電路將50-60HZ的交流電轉(zhuǎn)換為100-120HZ的脈動(dòng)直流電，可以實(shí)現(xiàn)較佳的護(hù)眼效果。
[0043]在本發(fā)明的一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，所有電源控制元件采用半導(dǎo)體材料的裸芯片直接封裝在陶瓷基板上，無(wú)電解電容，壽命高，并在芯片表面增加鍍層，以保證Wire Bonding的可靠焊接。這樣焊接既減少了熱阻層，使其性能更加可靠，又使制作更為簡(jiǎn)單，價(jià)格也比SMD貼片元件降低2-3倍，經(jīng)濟(jì)效益明顯。并且全芯片集成ACLED光源只包括一個(gè)設(shè)有面光源的基板，不再有其它獨(dú)立的電源控制部分，使后序組裝方便，外殼設(shè)計(jì)也更為簡(jiǎn)單。[0044]在具體使用該全芯片集成AC LED光源時(shí)，50-60HZ AC交流電通過(guò)陶瓷基板上的電源觸點(diǎn)，經(jīng)過(guò)橋式整流電路整流后，得到100-120HZ的直流電；再通過(guò)恒流管限流后驅(qū)動(dòng)多個(gè)LED芯片發(fā)光。陶瓷基板上灌封帶有熒光粉的硅膠6，使藍(lán)光LED發(fā)出白光。TVS浪涌保護(hù)管與電源觸點(diǎn)并聯(lián)；通過(guò)并聯(lián)個(gè)數(shù)不同的恒流管改變?nèi)酒葾C LED光源的功率。
[0045]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種全芯片集成AC LED光源，其特征在于，包括:橋式整流電路、恒流管、多個(gè)LED芯片和基板， 所述基板上設(shè)置有電源觸點(diǎn)，所述橋式整流電路的輸入端通過(guò)所述電源觸點(diǎn)連接交流電源； 所述橋式整流電路的輸出端與所述恒流管的輸入端電連接； 所述恒流管的輸出端與所述LED芯片電連接； 所述橋式整流電路、所述恒流管和所述LED芯片均為裸芯片，并通過(guò)WB技術(shù)設(shè)置于所述基板上； 所述基板為三氧化二鋁陶瓷基板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全芯片集成ACLED光源，其特征在于，還包括:TVS浪涌保護(hù)管，所述TVS浪涌保護(hù)管為裸芯片，所述TVS浪涌保護(hù)管通過(guò)WB技術(shù)設(shè)置于所述基板上；所述TVS浪涌保護(hù)管與所述電源觸點(diǎn)并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全芯片集成ACLED光源，其特征在于，所述多個(gè)LED芯片分為多個(gè)LED芯片組，每個(gè)所述LED芯片組包括3-150個(gè)所述LED芯片， 其中，每個(gè)所述LED芯片組以陣列方式排列， 所述多個(gè)LED芯片組設(shè)置在所述基板的一個(gè)圓形區(qū)域的中部； 所述橋式整流電路、所述恒流管和所述TVS浪涌保護(hù)管位于所述圓形區(qū)域的內(nèi)部，并且設(shè)置在所述多個(gè)LED芯片組的周圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全芯片集成ACLED光源，其特征在于，所述多個(gè)LED芯片分為多個(gè)LED芯片組，每個(gè)所述LED芯片組包括3-150個(gè)所述LED芯片， 其中，每個(gè)所述LED芯片組以陣列方式排列， 所述多個(gè)LED芯片組設(shè)置在所述基板的一個(gè)圓環(huán)形區(qū)域內(nèi)； 所述電源觸點(diǎn)位于所述圓環(huán)形的中心區(qū)域； 所述橋式整流電路、所述恒流管和所述TVS浪涌保護(hù)管位于所述圓環(huán)形區(qū)域的內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的全芯片集成ACLED光源，其特征在于，所述橋式整流電路將50-60HZ的交流電轉(zhuǎn)換為100-120HZ的脈動(dòng)直流電。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK103596339SQ201310607977
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】羅崇波, 楊華進(jìn) 申請(qǐng)人:深圳市紅日光電有限公司