全芯片集成ac led 光源的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及照明領域，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LED芯片和基板，所述基板上設置有電源觸點，所述橋式整流電路的輸入端通過所述電源觸點連接交流電源；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WB技術設置于所述基板上；所述基板為三氧化二鋁陶瓷基板。本實用新型上述實施例的全芯片集成AC?LED光源，可以實現該全芯片集成AC?LED光源較佳的散熱性能和耐壓性能，安全性能更加可靠。
【專利說明】全芯片集成AC LED光源
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及照明領域，具體而言，涉及一種全芯片集成ACLED光源，該全芯片集成AC LED光源無需要外加任何元件，直接使用高壓交流電(220/230V)的LED (LightEmitting Diode)全芯片集成光源。實現了 DC (Direct Current)LED 向 AC (AlternatingCurrent) LED的技術突破。
【背景技術】
[0002]因為普通LED光源中的LED芯片必須供給合適的直流電才能正常發光，通常供電電壓值在3.0-3.3V之間，電壓高于3.5V，電流會急劇增加，致使LED燒壞。所以日常生活中采用的交流電AC無法直接為LED光源供電，必須首先通過外加的電源控制部分將交流電轉換為直流電DC，并由高壓轉換為低壓，才可以驅動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(質量好的壽命一般為3000小時，價格較貴)，壽命與LED芯片相差甚遠，嚴重影響了 LED照明在家用領域的普及。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種全芯片集成AC LED光源，可以通過交流220V驅動，其芯片均采用半導體元件，壽命長，并可以通過CE安規認證，防浪涌600V雷擊測試，安
裝簡單實用。
[0004]在本實用新型的實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LED芯片和基板；
[0005]基板上設置有電源觸點，橋式整流電路的輸入端通過電源觸點連接交流電源；
[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WB (Wire Bonding打線接合)技術設置于基板上；
[0009]所述基板為三氧化二鋁陶瓷基板。
[0010]本實用新型上述實施例的全芯片集成AC LED光源，在具體使用時，50-60HZ的交流電通過基板上的電源觸點為基板上的電路供電，交流電經橋式整流電路整流后得到直流電，恒流管進一步對直流電限流后，驅動LED芯片發光。
[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)，是在加工廠生產出來的芯片，晶圓經過切割測試后沒有經過封裝的芯片)，并通過WB (Wire Bonding打線接合)技術設置于基板上，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芯片集成在一個基板上，使基板上所設的所有元件可以構成一個面光源，實現較好的照明效果。全芯片集成AC LED光源只包括一個設有面光源的基板，不再有其它獨立的電源控制部分，減小了 LED光源的體積，使后序組裝方便，外殼設計更為簡單，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WB技術將裸芯片設置于其上，還可以實現該全芯片集成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】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型實施例提供的全芯片集成AC LED光源的電路原理圖；
[0013]圖2是本實用新型實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是本實用新型實施例一提供的全芯片集成AC LED光源的示意圖；
[0015]圖4是本實用新型實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是本實用新型實施例二提供的全芯片集成AC LED光源的示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面通過具體的實施例子并結合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。
[0018]請參考圖1-5，其中，圖1是本實用新型實施例提供的全芯片集成AC LED光源的電路原理圖；圖2是本實用新型實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是本實用新型實施例一提供的全芯片集成AC LED光源的示意圖；圖4是本實用新型實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是本實用新型實施例二提供的全芯片集成AC LED光源的示意圖。
[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LED芯片5和基板8，
[0020]基板8上設置有電源觸點1，橋式整流電路7的輸入端通過電源觸點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WB(Wire Bonding打線接合)技術設置于基板8上，此處WB技術為芯片處理領域的現有技術，故不贅述。
[0025]該全芯片集成AC LED光源包括多個LED芯片5。在實際制作時，通過改變并聯恒流管4的個數，可以實現驅動數目不同的LED芯片發光，從而改變該全芯片集成AC LED光源的發光強度和功率。
[0026]采用本實用新型所提供的上述全芯片集成AC LED光源，在具體使用時，50-60HZ的交流電通過基板上的電源觸點為基板上的電路供電，交流電經橋式整流電路整流后得到直流電，恒流管進一步對直流電限流后，驅動LED芯片發光。
[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)，是在加工廠生產出來的芯片，晶圓經過切割測試后沒有經過封裝的芯片)，并通過WB (Wire Bonding打線接合)技術設置于基板上，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芯片集成在一個基板上，使基板上所設的所有元件可以構成一個面光源，實現較好的照明效果。全芯片集成AC LED光源只包括一個設有面光源的基板，不再包含其它獨立的電源控制部分，實現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亮；另一方面全芯片集成AC LED光源的陶瓷基板上除發光面外，外圍無其它元件，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WB技術將裸芯片設置于其上，減少了熱阻層，可以實現該全芯片集成AC LED光源較佳的散熱性能和耐壓性能，更加安全。
[0029]優選地，該全芯片集成AC LED光源還可以包括TVS (Transient VoltageSuppressors)瞬態電壓抑制器,TVS瞬態電壓抑制器是一種高效能防雷擊浪涌保護器件,也稱為TVS浪涌保護管，TVS浪涌保護管2為裸芯片，TVS浪涌保護管2通過WB技術設置于基板8上；TVS浪涌保護管2與電源觸點I并聯。
[0030]通過在基板上設置TVS浪涌保護管，當TVS的兩極受到瞬態高能量沖擊時，TVS浪涌保護管可以將其兩極間的高阻變為低阻抗，吸收高達千瓦級的浪涌功率，從而有效降低雷電浪涌對LED芯片的損壞。另一方面，TVS浪涌保護管采用裸芯片并通過WB技術設置于基板上，也是為了實現基板上電子元件較好的集成效果。
[0031]當然，在基板上設置其它任意類型的浪涌保護管也是可以的，例如，采用MOV(Metal Oxide Varistors金屬氧化物壓敏電阻器)浪涌保護管。
[0032]優選地，如圖2-3所示，該全芯片集成AC LED光源的多個LED芯片5可以分為多個LED芯片組，每個LED芯片組可以包括3-150個LED芯片5，
[0033]其中，每個LED芯片組以陣列方式排列，
[0034]多個LED芯片組設置在基板8的一個圓形區域的中部；該圓形區域位于基板8的中部。
[0035]橋式整流電路7、恒流管4和TVS浪涌保護管2位于圓形區域的內部，并且設置在多個LED芯片組的周圍。全芯片集成AC LED光源的電源觸點I設置于圓形外。
[0036]優選地，如圖4-5所示，該全芯片集成AC LED光源的多個LED芯片5分為多個LED芯片組，每個LED芯片組包括3-150個LED芯片5，
[0037]其中，每個LED芯片組以陣列方式排列，
[0038]多個LED芯片組設置在基板8的一個圓環形區域內；該圓環形區域位于基板8的中部。
[0039]電源觸點I位于圓環形的中心區域；
[0040]橋式整流電路7、恒流管4、和TVS浪涌保護管2位于圓環形區域的內部。
[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形可以使全芯片集成AC LED光源的照明效果更均勻。
[0042]優選地，該全芯片集成AC LED光源的橋式整流電路7將50_60Hz的交流電轉換為100-120HZ的脈動直流電，因為人的眼睛在75Hz時基本上就感覺不到頻閃，因此，橋式整流電路將50-60HZ的交流電轉換為100-120HZ的脈動直流電，可以實現較佳的護眼效果。
[0043]在本實用新型的一個【具體實施方式】中，所有電源控制元件采用半導體材料的裸芯片直接封裝在陶瓷基板上，無電解電容，壽命高，并在芯片表面增加鍍層，以保證WireBonding的可靠焊接。這樣焊接既減少了熱阻層，使其性能更加可靠，又使制作更為簡單，價格也比SMD貼片元件降低2-3倍，經濟效益明顯。并且全芯片集成AC LED光源只包括一個設有面光源的基板，不再有其它獨立的電源控制部分，使后序組裝方便，外殼設計也更為簡單。
[0044]在具體使用該全芯片集成AC LED光源時，50-60HZ AC交流電通過陶瓷基板上的電源觸點，經過橋式整流電路整流后，得到100-120HZ的直流電；再通過恒流管限流后驅動多個LED芯片發光。陶瓷基板上灌封帶有熒光粉的硅膠6，使藍光LED發出白光。TVS浪涌保護管與電源觸點并聯；通過并聯個數不同的恒流管改變全芯片集成AC LED光源的功率。
[0045]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
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LED芯片和基板， 所述基板上設置有電源觸點，所述橋式整流電路的輸入端通過所述電源觸點連接交流電源； 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WB技術設置于所述基板上； 所述基板為三氧化二鋁陶瓷基板。
2.根據權利要求1所述的全芯片集成ACLED光源，其特征在于，還包括:TVS浪涌保護管，所述TVS浪涌保護管為裸芯片，所述TVS浪涌保護管通過WB技術設置于所述基板上；所述TVS浪涌保護管與所述電源觸點并聯。
3.根據權利要求2所述的全芯片集成ACLED光源，其特征在于，所述多個LED芯片分為多個LED芯片組，每個所述LED芯片組包括3-150個所述LED芯片， 其中，每個所述LED芯片組以陣列方式排列， 所述多個LED芯片組設置在所述基板的一個圓形區域的中部； 所述橋式整流電路、所述恒流管和所述TVS浪涌保護管位于所述圓形區域的內部，并且設置在所述多個LED芯片組的周圍。
4.根據權利要求2所述的全芯片集成ACLED光源，其特征在于，所述多個LED芯片分為多個LED芯片組，每個所述LED芯片組包括3-150個所述LED芯片， 其中，每個所述LED芯片組以陣列方式排列， 所述多個LED芯片組設置在所述基板的一個圓環形區域內； 所述電源觸點位于所述圓環形的中心區域； 所述橋式整流電路、所述恒流管和所述TVS浪涌保護管位于所述圓環形區域的內部。
5.根據權利要求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的交流電轉換為100-120HZ的脈動直流電。
【文檔編號】H05B37/02GK203675368SQ201320754792
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年11月25日 優先權日:2013年11月25日
【發明者】羅崇波, 楊華進 申請人:深圳市紅日光電有限公司