CN204424254U - 直接接受交流电的发光二极管封装元件 - Google Patents

Abstract

一种直接接受交流电的发光二极管封装元件，包含一基板、多个发光二极管芯片、一电流控制模块与一封装胶体。基板具有一置晶区域。发光二极管芯片位于置晶区域上，且电性连接基板。电流控制模块位于置晶区域上，电性连接基板与发光二极管芯片，用以将交流电源的交流电转换成直流电并提供给发光二极管芯片使用。封装胶体覆盖置晶区域，并固定发光二极管芯片与电流控制模块于基板上。如此，此发光二极管封装元件不仅简化程序复杂度，也可降低工时、材料与制作成本及备料成本，从而提高市场的竞争力。

Description

直接接受交流电的发光二极管封装元件

技术领域

本实用新型是关于一种发光二极管封装元件，尤其是指一种直接接受交流电的发光二极管封装元件。

背景技术

由于现今发光二极管光源使用低压电源，具有耗能少、适用性强、稳定性高、回应时间短、对环境无污染、多色发光等优点，目前照明行业所使用的灯具已大都采用发光二极管(LED)光源。

近日起，相较直流电驱动的发光二极管，一种新推出的交流电驱动的发光二极管光源(以下简称AC LED光源)具有更节能省电、长寿的特性。AC LED光源是将发光二极管(LED)晶粒得以直接使用交流电源的电流以进行发光工作。

然而，每个AC LED光源往往因为各个置晶区大小不一，需要进行于每次封装程序中对应调整，才能完成单个AC LED光源，不仅程序繁杂，也相当耗费制造时间与成本。

故，如何研发出一种解决方案以改善上述所带来的缺失及不便，实乃相关业者目前刻不容缓的一重要课题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的一目的在于提供一种直接接受交流电的发光二极管封装元件，借以解决先前技术所述的问题。

为了达到上述目的，依据本实用新型的一实施方式，一种直接接受交流电的发光二极管封装元件包含一基板、多个发光二极管芯片、一电流控制模块与至少一封装胶体。基板具有一置晶区域，用以电性连接一交流电源。这些发光二极管芯片位于置晶区域上，且电性连接基板。电流控制模块位于置晶区域上，电性连接基板与发光二极管芯片，用以将交流电源的交流电转换成直流电并提供给发光二极管芯片使用。封装胶体覆盖置晶区域，并固定发光二极管芯片与电流控制模块于基板上。

在上述实施方式中，由于发光二极管芯片与电流控制模块皆安排在同一置晶区域内，仅需对同一置晶区域进行封装程序，不仅简化程序复杂度，也可降低工时、材料与制作成本及备料成本，从而提高市场的竞争力。

在本实用新型一或多个实施方式中，电流控制模块包含至少一桥式整流单元与至少一限流单元。桥式整流单元位于置晶区域上，电性连接基板与发光二极管芯片，用以将交流电源的交流电转换成直流电。限流单元位于置晶区域上，电性连接基板、桥式整流单元与发光二极管芯片，用以控制提供给发光二极管芯片使用的电量。

在本实用新型一或多个实施方式中，桥式整流单元与该限流单元至少一者透过打线连接的方式电性连接基板。

在本实用新型一或多个实施方式中，桥式整流单元与限流单元至少一者透过表面贴焊技术的方式电性连接基板。

在本实用新型一或多个实施方式中，电流控制模块还包含至少一稳压单元、至少一保险丝与至少一突波吸收器。稳压单元位于置晶区域上，电性连接基板与限流单元。保险丝位于置晶区域上，电性连接基板与稳压单元。突波吸收器位于置晶区域上，电性连接基板与保险丝。

在本实用新型一或多个实施方式中，上述发光二极管封装元件还包含一环绕单元。环绕单元位于基板上，并环绕出一对应于置晶区域的容胶空间，其中封装胶体填满容胶空间，并同时覆盖置晶区域、发光二极管芯片与电流控制模块。

在本实用新型一或多个实施方式中，上述发光二极管封装元件，还包含一间隔件。间隔件位于容胶空间内，连接环绕单元，用以分隔电流控制模块与发光二极管芯片。

在本实用新型一或多个实施方式中，封装胶体为二个，其中一封装胶体覆盖并固定发光二极管芯片，另一封装胶体覆盖并固定电流控制模块。

在本实用新型一或多个实施方式中，基板包含一板体，该板体为一金属板或一非金属板。

以上所述仅是用以阐述本实用新型所欲解决的问题、解决问题的技术手段、及其产生的功效等等，本实用新型的具体细节将在下文的实施方式及相关附图中详细介绍。

附图说明

为让本实用新型的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1绘示依据本实用新型一实施方式的直接接受交流电的发光二极管封装元件的立体示意图；

图2绘示图1的2-2剖面图；

图3绘示依据本实用新型另一实施方式的直接接受交流电的发光二极管封装元件的上视图；

图4A绘示依据本实用新型又一实施方式的直接接受交流电的发光二极管封装元件的上视图；

图4B绘示依据本实用新型又一实施方式的直接接受交流电的发光二极管封装元件的上视图；以及

图5绘示依据本实用新型又一实施方式的直接接受交流电的发光二极管封装元件的功能方块图。

具体实施方式

以下将以附图揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，熟悉本领域的技术人员应当了解到，在本实用新型部分实施方式中，这些实务上的细节并非必要的，因此不应用以限制本实用新型。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。另外，为了便于读者观看，附图中各元件的尺寸并非依实际比例绘示。

图1绘示依据本实用新型一实施方式的直接接受交流电的发光二极管封装元件10的立体示意图。图2绘示图1的2-2剖面图。如图1与图2所示，此种直接接受交流电的发光二极管封装元件10包含一基板100、多个发光二极管芯片200、一电流控制模块300与一封装胶体400。基板100具有相对的第一面101与第二面102，以及一置晶区域110。置晶区域110位于基板100的第一面101。基板100，例如透过其上的线路图案(图中未示)电性连接一外部的交流电源(例如市电交流电源S，图中未示)。这些发光二极管芯片200位于置晶区域110上，且电性连接基板100。电流控制模块300也位于置晶区域110上，且电性连接基板100与发光二极管芯片200，用以将交流电源的交流电转换成直流电并提供给发光二极管芯片200使用。封装胶体400覆盖置晶区域110，并将发光二极管芯片200与电流控制模块300一体地固定于基板100上。

在此实施方式中，由于发光二极管芯片200与电流控制模块300皆安排在同一置晶区域110内，仅需对同一置晶区域110进行一次封装程序，不仅简化程序复杂度，也可降低工时、材料与制作成本及备料成本，从而提高市场的竞争力。

具体来说，基板100包含一板体105、一散热层103、一绝缘层104及多个导电焊垫120。板体105夹设于散热层103与绝缘层104之间。散热层103位于板体105的一侧，用以提高发光二极管封装元件10的散热效能。绝缘层104位于板体105的另一侧，曝露出板体105的一部分以成为上述的置晶区域110。这些导电焊垫120位于置晶区域110内，间隔地排列于板体105表面，以供上述发光二极管芯片200与电流控制模块300透过基板100上的线路图案电性连接交流电源。

在本实施方式中，板体105为一金属板(如铝基板、铜基板)或一非金属板(如陶瓷基板)。然而，本实用新型不限于此，其他实施方式中，板体也可以为一印刷电路板或一软式电路板等。此外，在本实施方式中，封装胶体400的材料例如为透光性树脂(如硅树酯或环氧树脂)或其他已知材料。

在本实施方式中，举例来说，每一发光二极管芯片200为一蓝色发光二极管芯片，且每一发光二极管芯片200透过打线210(wire-bonding)连接的方式电性连接其两侧对应的导电焊垫120(正极与负极)，并透过导电焊垫120电性连接上述基板100。

此外，电流控制模块300包含一桥式整流单元310与一限流单元320。桥式整流单元310位于置晶区域110上，电性连接基板100与发光二极管芯片200，用以将交流电源的交流电转换成直流电。举例来说，桥式整流单元310为桥式整流器或桥式整流芯片等，且桥式整流单元310透过打线210(wire-bonding)连接的方式电性连接其两侧对应的导电焊垫120(正极与负极)，并透过导电焊垫120电性连接上述基板100与发光二极管芯片200。限流单元320位于置晶区域110上，电性连接基板100、桥式整流单元310与发光二极管芯片200，用以控制提供给发光二极管芯片200使用的直流电电量。举例来说，限流单元320为限流芯片等，且限流单元320透过打线210(wire-bonding)连接的方式电性连接其两侧对应的导电焊垫120(正极与负极)，并透过导电焊垫120电性连接基板100、桥式整流单元310与发光二极管芯片200。另外，由于桥式整流单元310将交流电源的交流电转换成直流电，且限流单元320可依序控制提供给任意数量的发光二极管芯片200所使用的直流电电量，以便依序点亮若干数量的发光二极管芯片200。

然而，本实用新型不限于此，其他实施方式中，本实用新型具有通常知识者也可以依需求或限制任意改变只让桥式整流单元或限流单元透过打线(wire-bonding)连接的方式电性连接基板。

更进一步地，上述发光二极管封装元件10还包含一环绕单元130。环绕单元130位于基板100上，例如位于基板100的第一面101上，并环绕出一对应于置晶区域110的容胶空间140。如此，透过此封装程序的进行，使得封装胶体400得以接触环绕单元130的内壁，且填满容胶空间140，并同时覆盖置晶区域110、发光二极管芯片200与电流控制模块300。然而，本实用新型不限于此，其他实施方式中，也可以省略环绕单元，只以封装胶体同时覆盖置晶区域、发光二极管芯片与电流控制模块。

需了解到，尽管置晶区域110以圆形型态配置于基板100中央，然而，本实用新型不限于此，其他实施方式中，本实用新型具有通常知识者也可以依需求或限制任意改变置晶区域的外型或位置。

图3绘示依据本实用新型另一实施方式的直接接受交流电的发光二极管封装元件11的上视图。如图3所示，图3的发光二极管封装元件11与图1的发光二极管封装元件10大致相同，其差异之一为电流控制模块301的桥式整流单元311与限流单元321透过表面贴焊技术(Surface Mount Technology，SMT)的方式电性连接基板100。具体来说，桥式整流单元311与限流单元321分别为一集成电路封装元件，集成电路封装元件包括一封装本体P及至少二接脚L。这些接脚L分别排列于封装本体P的二相对侧面，且自封装本体P的二相对侧面分别弯折地伸出，且这些接脚L分别焊接至其两侧对应的导电焊垫120(正极与负极)，并透过导电焊垫120电性连接上述基板100。

然而，本实用新型不限于此，其他实施方式中，本实用新型具有通常知识者也可以依需求或限制任意改变只让桥式整流单元或限流单元透过表面贴焊技术(Surface Mount Technology，SMT)的方式电性连接基板。

图4A绘示依据本实用新型又一实施方式的直接接受交流电的发光二极管封装元件12的上视图。如图4A所示，图4A的发光二极管封装元件12与图1的发光二极管封装元件10大致相同，其差异之一为发光二极管封装元件12还包含一间隔件150。间隔件150位于容胶空间140内，间隔件150的二端分别连接环绕单元130，以将容胶空间140分隔为第一子空间141与第二子空间142，用以分隔电流控制模块300与发光二极管芯片200。此时，封装胶体400同时覆盖间隔件150，并填满第一子空间141与第二子空间142。如此，由于间隔件150分隔电流控制模块300与发光二极管芯片200，使得电流控制模块300与发光二极管芯片200更可以避免彼此受到干扰，进而维持良好的电传输性能。

尽管间隔件150并未平均地分割容胶空间140，然而，本实用新型不限于此，其他实施方式中，本实用新型具有通常知识者也可以依需求或限制任意改变间隔件分割容胶空间的比例，包含一比一。

图4B绘示依据本实用新型又一实施方式的直接接受交流电的发光二极管封装元件13的上视图。如图4B所示，图4B的发光二极管封装元件13与图4A的发光二极管封装元件12大致相同，其差异之一为第一子空间141与第二子空间142分别透过不同的第一封装胶体410与第二封装胶体420所覆盖并填满。更具体地，第一封装胶体410于第一子空间141内覆盖并固定发光二极管芯片200。第二封装胶体420于第二子空间142内覆盖并固定电流控制模块300。

需了解到，第一封装胶体410与第二封装胶体420是受间隔件150所分离，为实体分离的个体，然而，第一封装胶体与第二封装胶体不限其种类、材质、成型时间点或体积大小。

然而，本实用新型不限于此，其他实施方式中，也可以省略环绕单元与间隔件，只以相互分离的第一封装胶体与第二封装胶体分别覆盖发光二极管芯片与电流控制模块。

图5绘示依据本实用新型又一实施方式的直接接受交流电的发光二极管封装元件14的功能方块图。如图5所示，图5的发光二极管封装元件14与图1的发光二极管封装元件10大致相同，其差异之一为发光二极管封装元件14还包含至少一稳压单元330、至少一保险丝340与至少一突波吸收器350。稳压单元330、保险丝340与突波吸收器350依序或选择性地排列在置晶区域110上且电性连接于交流电源S与发光二极管芯片200之间。换言之，稳压单元330透过基板100电性连接桥式整流单元310与限流单元320。保险丝340透过基板100电性连接突波吸收器350与稳压单元330。突波吸收器350透过基板100电性连接交流电源S与保险丝340。

由于突波吸收器350、保险丝340、稳压单元330、桥式整流单元310及限流单元320同时设置在置晶区域110上，使得从交流电源S的交流电(AC)得以依序经过突波吸收器350、保险丝340、稳压单元330、桥式整流单元310及限流单元320，进而能够提供稳定的直流电(DC)给发光二极管芯片200使用。

虽然本实用新型已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种直接接受交流电的发光二极管封装元件，其特征在于，包含：

一基板，具有一置晶区域，用以电性连接一交流电源；

多个发光二极管芯片，位于该置晶区域上，电性连接该基板；

一电流控制模块，位于该置晶区域上，电性连接该基板与所述发光二极管芯片，用以将该交流电源的交流电转换成直流电，并提供给所述发光二极管芯片使用；以及

至少一封装胶体，覆盖该置晶区域，并固定所述发光二极管芯片与该电流控制模块于该基板上。

2.根据权利要求1所述的直接接受交流电的发光二极管封装元件，其特征在于，该电流控制模块包含：

至少一桥式整流单元，位于该置晶区域上，电性连接该基板与所述发光二极管芯片，用以将该交流电源的交流电转换成该直流电；以及

至少一限流单元，位于该置晶区域上，电性连接该基板、该桥式整流单元与所述发光二极管芯片，用以控制提供给所述发光二极管芯片使用的电量。

3.根据权利要求2所述的直接接受交流电的发光二极管封装元件，其特征在于，该电流控制模块还包含：

至少一稳压单元，位于该置晶区域上，电性连接该基板与该限流单元；

至少一保险丝，位于该置晶区域上，电性连接该基板与该稳压单元；以及

至少一突波吸收器，位于该置晶区域上，电性连接该基板与该保险丝。

4.根据权利要求2所述的直接接受交流电的发光二极管封装元件，其特征在于，该桥式整流单元与该限流单元至少一者透过打线连接的方式电性连接该基板。

5.根据权利要求2所述的直接接受交流电的发光二极管封装元件，其特征在于，该桥式整流单元与该限流单元至少一者透过表面贴焊技术的方式电性连接该基板。

6.根据权利要求1所述的直接接受交流电的发光二极管封装元件，其特征在于，还包含：

一环绕单元，位于该基板上，并环绕出一对应于该置晶区域的容胶空间，其中该封装胶体填满该容胶空间，并同时覆盖该置晶区域、所述发光二极管芯片与该电流控制模块。

7.根据权利要求6所述的直接接受交流电的发光二极管封装元件，其特征在于，还包含：

一间隔件，位于该容胶空间内，连接该环绕单元，用以分隔该电流控制模块与所述发光二极管芯片。

8.根据权利要求1所述的直接接受交流电的发光二极管封装元件，其特征在于，该至少一封装胶体为二个，所述封装胶体其中一者覆盖并固定所述发光二极管芯片，另一该封装胶体覆盖并固定该电流控制模块。

9.根据权利要求1所述的直接接受交流电的发光二极管封装元件，其特征在于，该基板包含一板体，该板体为一金属板或一非金属板。