本實用新型屬于IC芯片封裝技術領域,尤其涉及IC集成封裝不需要外接電源的LED燈珠結構。
背景技術:
COB為Chip On Board的縮寫,即板上芯片器,工藝過程首先是在基底表面用導熱環氧樹脂(一般用摻銀顆粒的環氧樹脂)覆蓋硅片安放點,然后將硅片直接安放在基底表面,熱處理至硅片牢固地固定在基底為止,隨后再用絲焊的方法在硅片和基底之間直接建立電氣連接.
傳統LED燈珠COB產品,在做成成品燈具后需要外接恒流源或者恒壓源,將交流電轉換為驅動LED發光的直流電源。LED在正常工作的同時會遇到以下情況:
1.電源在工作時,轉換效率直接會影響整燈的效率,市場上的電源絕大部分的轉換效率為75-85%。
2.隨著目前照明市場部分燈具對體積不斷縮小、價格的降低、高轉換效率的要求,需要非隔離方案,提高轉換效率,縮減的體積逐漸,滿足不同戶的需要但產品的,但適應性較差,僅適用于單一規格瓦數,設計的LED燈珠瓦數變更時,需更設計和更換陶瓷基板,造成資源浪費。
技術實現要素:
為要解決的上述問題,針對以上問題,本實用新型提供IC集成封裝不需要外接電源的LED燈珠結構,可以適用于多種瓦數,有效的解決因為瓦數不同導致多種陶瓷基板的情況,達到合理高效統一的目的。
本實用新型的技術方案:IC集成封裝不需要外接電源的LED燈珠結構,包括驅動電路和基板結構,所述驅動電路設置在所述基板結構上,所述驅動電路包括電源、橋式整流器、采樣調整電路和IC驅動芯片,所述電源與橋式整流器連接整流,所述橋式整流器與所述采樣調整電路連接,所述采樣調整電路與所述IC驅動芯片連接,所述橋式整流器接地,所述橋式整流器與所述采樣調整電路間設置電容C1進行濾波,所述電容C1另一端接地,所述IC驅動芯片通過Vdd端口與電容C2連接,所述電容C2另一端接地;
所述采樣調整電路包括采樣電阻R1、R2和R3、調節電阻R4,開關SW0、SW1、SW2、SW3和外部電阻Rset,所述采樣電阻R1、R2和R3串聯,采樣電阻R3接地,所述調節電阻R4與所述采樣電阻R1、R2和R3并聯,所述采樣電阻R1、R2和R3串聯和所述調節電阻R4均與所述IC驅動芯片連接,所述IC驅動芯片通過Iset端口與外部電阻Rset連接,所述外部電阻Rset另一端接地,所述IC驅動芯片通過G端口接地,所述IC驅動芯片通端口與開關SW0、SW1、SW2、SW3連接。
所述基板結構包括基板、蝕刻線路、LED發光芯片放置區、驅動芯片放置區、元件焊接放置區、接觸點,所述基板內置所述蝕刻線路,所述LED發光芯片放置區、所述驅動芯片放置區、所述元件焊接放置區、所述接觸點均設置在所述基板上,所述LED發光芯片放置區內放置多個LED發光芯片,所述驅動芯片放置區放置有IC驅動芯片,所述電源通過橋式整流器經過蝕刻線路與所述IC驅動芯片連接,所述LED發光芯片放置區外設置導通線路區,所述元件焊接放置區為多個,每個所述焊接放置區的周邊設置接觸點,所述蝕刻線路連通所述元件焊接放置區,所述蝕刻線路匯總區連接地線。
所述元件焊接放置區和所述接觸點上均設置鍍銀層,所述鍍銀層為0.1-0.5mm,所述LED發光芯片放置區內放置多個LED發光芯片的10-18W,所述元件焊接放置區放置元器件,所述元器件為多個均與所述IC驅動芯片連接,所述基板為陶瓷基板。
所述基板的尺寸30mm x30mm,所述采樣電阻R1、R2和R3為2.0-4.0兆歐,所述調節電阻R4為10-20千歐,所述外部電阻Rset為80-200千歐。
本實用新型的有益效果:設計合理,通過IC驅動芯片,檢測經整流的220v的交流市電電壓,來調控通過LED的電流,使得通過LED的電流在相位和輸入電壓是一致的,實現了高功率因數和高效率。LED發光體部分無需外部偏置電路,可直接用市電驅動,大量的節省了外部元器件,系統應用及其簡單。
附圖說明
圖1是本實用新型的驅動電路的電路圖。
圖2是本實用新型的基板結構示意圖。
圖中,1、基板,2、蝕刻線路,3、LED發光芯片放置區,4、驅動芯片放置區,5、元件焊接放置區,6、接觸點,7、LED發光芯片,8、IC驅動芯片,9、導通線路區,10、蝕刻線路匯總區、11、電源,12、基板結構,13、橋式整流器,14、采樣調整電路。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做出說明。
IC集成封裝不需要外接電源的LED燈珠結構,包括驅動電路和基板結構,驅動電路設置在基板結構上,驅動電路包括電源、橋式整流器、采樣調整電路和IC驅動芯片,電源與橋式整流器連接整流,橋式整流器與采樣調整電路連接,采樣調整電路與IC驅動芯片連接,橋式整流器接地,橋式整流器與采樣調整電路間設置電容C1進行濾波,電容C1另一端接地,IC驅動芯片通過Vdd端口與電容C2連接,電容C2另一端接地,
采樣調整電路包括采樣電阻R1、R2和R3、調節電阻R4,開關SW0、SW1、SW2、SW3和外部電阻Rset,采樣電阻R1、R2和R3串聯,采樣電阻R3接地,調節電阻R4與采樣電阻R1、R2和R3并聯,采樣電阻R1、R2和R3串聯和調節電阻R4均與IC驅動芯片連接,IC驅動芯片通過Iset端口與外部電阻Rset連接,外部電阻Rset另一端接地,IC驅動芯片通過G端口接地,IC驅動芯片通端口與開關SW0、SW1、SW2、SW3連接。
基板結構包括基板、蝕刻線路、LED發光芯片放置區、驅動芯片放置區、元件焊接放置區、接觸點,基板內置蝕刻線路,LED發光芯片放置區、驅動芯片放置區、元件焊接放置區、接觸點均設置在基板上,LED發光芯片放置區內放置多個LED發光芯片,驅動芯片放置區放置有IC驅動芯片,電源通過橋式整流器經過蝕刻線路與IC驅動芯片連接,LED發光芯片放置區外設置導通線路區,元件焊接放置區為多個,每個焊接放置區的周邊設置接觸點,蝕刻線路連通元件焊接放置區,蝕刻線路匯總區連接地線。
元件焊接放置區和接觸點上均設置鍍銀層,鍍銀層為0.1-0.5mm,LED發光芯片放置區內放置多個LED發光芯片的10-18W,元件焊接放置區放置元器件,元器件為多個均與驅動芯片連接,基板為陶瓷基板。
基板的尺寸30mm x30mm,采樣電阻R1、R2和R3為2.0-4.0兆歐,調節電阻R4為10-20千歐,外部電阻Rset為80-200千歐。
使用例:圖1是本實用新型的驅動電路的電路圖,電源經橋式整流器整流后的220VAC市電直接加到IC驅動芯片上,采樣電阻R1、R2和R3對交流市電進行采樣。采樣到的電壓經過IC內部電路判斷處理,打開對應的開關SW0~SW3。通過開關SW0~SW3的電流和電流I0~I3各自分別對應,并且I0到I3電流呈臺階上升,在相位上和220V AC市電一致,實現了高達98%的功率因數。在不同階段上點亮發光芯片,從而大大提高整燈的效率。
把所有把傳統意義上使用的外置電源的元器件同LED發光體設計到一個平面上,LED發光體由多個LED發光芯片組成,陶瓷基板內置蝕刻線路,陶瓷基板的尺寸30mm x30mm,線路設計的尺寸,最大限度的解決電流在傳輸過程散熱的問題LED發光芯片放置區域內放置多個LED發光芯片為10-18W,根據客戶的需求進行調整,可以根據客戶的要求最大做到18W,同時元件焊接放置區內放置的每個元器件周邊都專門設計的接觸點,
燈珠在點亮過程中隨時對各個元器件參數,很好的了解燈珠的工作狀態,進行量測元器件為電容和電阻,電阻包擴采樣電阻和外部電阻,采樣電阻R1、R2、R3為2.0-4.0兆歐,調節電阻R4為10-20千歐,外部電阻Rset為80-200千歐,可根據LED發光芯片工作時,接觸點測得的參數,調整確定各個元器件達到最佳工況。
IC集成封裝工藝流程
主要包括固晶-烘烤-焊線-點圍壩膠-烘烤-封裝-烘烤-焊接元器件
各個工藝步驟:
1.固晶:藍色芯片為水平結構,固晶根據客戶實際需求小功率可以用絕緣膠,較大大功率可選擇銀膠或者導熱硅膠。
2.烘烤:通常為120℃1.5hrs,可根據實際使用的物料進行調整烘烤時間。
3.焊線:使用99.99%金線。
4.點圍壩膠:控制好機器運轉的速度和出膠的時間,保證膠水和基板充分結合無縫隙,不能碰到芯片。
5.烘烤:根據使用不用硅膠的特性來設定烘烤時間,通常硅膠烘烤設置為三段式烘烤,防止膠水中殘留氣泡。
6.封裝:注意封裝時嚴格控制好作業手法及機臺設備參數不要有氣泡,雜物產生。
7.烘烤:根據實際使用的膠水特性來設計烘烤時間。
8.焊接元器件:注意使用錫膏不要過量,器件擺放方向正確,整齊。
與現有技術相比,本技術方案在傳統COB封裝的基礎上,通過自主研發設計該尺寸的陶瓷基板結合IC芯片,對該陶瓷基板的尺寸和內部蝕刻的線路進行設計,通過IC驅動芯片,檢測經整流的220v的交流市電電壓,來調控通過LED的電流,使得通過LED的電流在相位和輸入電壓是一致的,實現了高功率因數和高效率。LED發光體部分無需外部偏置電路,可直接用市電驅動,大量的節省了外部元器件,系統應用極其簡單,使得應用端設計的燈具外觀尺寸更加輕薄化,美觀化,同時使其適用的瓦數更廣,實現了一種模版可應用于多款燈珠,節約了生產成本。
以上對本實用新型的一個實例進行了詳細說明,但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例,不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等,均應仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內。