KR20190027376A - 집적 led 드라이버를 위한 인쇄 회로 보드 - Google Patents

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Abstract

다층 금속 코어 인쇄 회로 보드(MCPCB)는 그 위에 적어도 하나 이상의 열 발생 LED 및 전류를 하나 이상의 LED에 제공하도록 구성되는 하나 이상의 디바이스를 실장했다. 하나 이상의 디바이스는 급경사 전압 파형을 반송하는 디바이스를 포함할 수 있다. 전형적으로 패턴화된 구리 층과 금속 기판 사이에 매우 얇은 유전체가 있으므로, 급경사 전압 파형은 기생 커패시턴스릍 통한 AC 커플링으로 인해 금속 기판에서 전류를 생성할 수 있다. 이러한 AC-커플링된 전류는 전자기 간섭(EMI)을 생성할 수 있다. EMI를 감소시키기 위해, 국부 차폐 구역은 금속 기판과 급경사 전압 파형을 반송하는 디바이스 사이에 형성될 수 있다. 국부 차폐 구역은 전도성일 수 있고 하나 이상의 디바이스에 인접한 DC 전압 노드에 전기적으로 연결될 수 있다.

Description

집적 LED 드라이버를 위한 인쇄 회로 보드
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2016년 7월 6일에 출원된 미국 임시 출원 제62/359,112호 및 2016년 9월 27일에 출원된 유럽 특허 출원 제16190841호의 이득을 주장하며, 그것의 내용들은 본원에 참조로 이로써 포함된다.
발광 다이오드들(Light emitting diodes)(LEDs)은 일부 응용들에서 다량의 열을 생성할 수 있다. 하나의 그러한 응용은 조명기구들을 위한 광원을 형성하기 위해 사용되는 고전력 LED들의 어레이일 수 있다. 발생되는 열은 제거되어야 한다.
이것을 달성하기 위해, LED들은 전형적으로 유리 강화 에폭시 라미네이트 PCB들과 같은, 유전체 기판으로 구성되는 종래의 인쇄 회로 보드를 사용하는 것보다는 오히려 금속 코어 인쇄 회로 보드(metal core printed circuit board)(MCPCB) 상에 실장된다.
MCPCB는 금속 기판, 예컨대 알루미늄, 금속 기판 위의 유전체 층 및 유전체 층 위의 패턴화된 금속 층을 포함할 수 있다. 패턴화된 금속 층은 구리로 구성될 수 있다. 패턴화된 금속 층은 LED들을 전력원에 연결할 수 있다. 그 다음, 금속 기판은 접지된 금속 히트 싱크에 열적으로 및/또는 전기적으로 커플링될 수 있거나 그것은 플로팅일 수 있다.
MCPCB는 히트 싱크에 대해 측방 열 확산 및 열 소산을 개선할 수 있는 금속 기판의 상대 두께로 인해 다른 PCB들보다 더 좋은 열 성능을 가질 수 있다.
발광 다이오드(LED) 모듈 및 LED 모듈을 형성하는 방법이 개시된다. LED 모듈은 하나 이상의 LED 구성요소 및 하나 이상의 다른 회로를 포함할 수 있다. LED 모듈은 베이스 금속 기판 상의 제1 유전체 층을 포함할 수 있다. 제1 패턴화된 금속 층은 제1 유전체 층 상에 형성될 수 있다. 제1 패턴화된 금속 층은 전기적 상호연결들을 제공할 수 있다. 국부 차폐 구역은 제1 패턴화된 금속 층 내에 형성될 수 있다. 국부 차폐 구역은 도전성 재료의 실질적으로 연속적 구역일 수 있다. 제2 유전체 층은 제1 패턴화된 금속 층 상에 형성될 수 있다. 제2 패턴화된 금속 층은 제2 유전체 층 상에 형성될 수 있다. 제2 패턴화된 금속 층은 전기적 상호연결들을 제공할 수 있다. 제2 금속 층은 제1 및 제2 유전체 층들의 적어도 일부들에 의해 베이스 금속 기판으로부터 전기적으로 절연될 수 있다.
하나 이상의 LED는 제2 패턴화된 금속 층 상에 실장될 수 있고 베이스 금속 기판에 열적으로 커플링될 수 있다. 하나 이상의 디바이스는 제2 패턴화된 금속 층 상에 형성될 수 있고 타겟 전류를 하나 이상의 LED에 제공하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 디바이스는 급경사 전압 파형을 반송하는 디바이스를 포함할 수 있다. 급경사 전압 파형을 반송하는 디바이스는 국부 차폐 구역의 적어도 일부 위에 있을 수 있다. DC 전압 노드는 제2 패턴화된 금속 층 상에 실장될 수 있다. DC 전압 노드 국부 차폐 구역에 전기적으로 연결될 수 있다.
더 상세한 이해는 첨부 도면들과 함께 예로서 주어지는, 이하의 설명으로부터 갖게 될 수 있다.
도 1은 단일 층 금속 코어 인쇄 회로 보드(MCPCB)를 사용하는 드라이버 온 보드(Driver On Board)(DOB) 모듈의 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 국부 차폐의 다양한 구성들을 가진 다층 MCPCB 상의 DOB 모듈의 단면도들이다.
도 3은 단일 단 부스트 컨버터를 차폐된 스위치 모드 전원 장치(switch-mode power supply)(SMPS)로서 사용하는 DOB 모듈의 일 예를 예시하는 회로도이다.
도 4는 차폐된 DOB 모듈의 제2 패턴화된 금속 층 및 국부 차폐 구역의 오버헤드 투명도이다.
이하의 설명에서, 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위해, 특정 구조체들, 구성요소들, 재료들, 치수들, 처리 단계들, 및 기술들과 같은 다수의 구체적 상세들이 제시된다. 그러나, 발명이 이러한 구체적 상세들 없이 실시될 수 있다는 점이 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다. 다른 사례들에서, 널리 공지된 구조체들 또는 처리 단계들은 발명을 모호하게 하는 것을 회피하기 위해 상세히 설명되지 않았다. 층, 영역, 또는 기판과 같은 요소가 다른 요소 "상에" 또는 "위에" 있는 것으로 언급될 때, 그것이 다른 요소 상에 직접 있을 수 있거나 개재 요소들이 또한 존재할 수 있다는 점이 이해될 것이다. 대조적으로, 요소가 다른 요소 "상에 직접" 또는 위에 "직접" 있는 것으로 언급될 때, 어떠한 개재 요소들도 존재하지 않는다. 또한 요소가 다른 요소 "밑에", "아래에", 또는 "하에" 있는 것으로 언급될 때, 그것이 다른 요소 바로 밑에 또는 하에 있을 수 있거나, 개재 요소들이 존재할 수 있다는 점이 이해될 것이다. 대조적으로, 요소가 다른 요소 "바로 밑에" 또는 "직하에" 있는 것으로 언급될 때, 어떠한 개재 요소들도 존재하지 않는다.
본 발명의 실시예들의 제시를 명료하게 하기 위해, 이하의 상세한 설명에서, 본 기술분야에 공지된 일부 처리 단계들 또는 동작들은 제시를 위해 그리고 예시 목적들을 위해 함께 조합될 수 있었고 일부 사례들에서 상세히 설명되지 않을 수 있었다. 다른 사례들에서, 본 기술분야에 공지된 일부 처리 단계들 또는 동작들은 일절 설명되지 않을 수 있다. 이하의 설명은 오히려 본 발명의 다양한 실시예들의 구별적 특징들 또는 요소들에 집중된다는 점이 이해되어야 한다.
이하의 설명은 동일한 금속 코어 인쇄 회로 보드(MCPCB) 상에 실장되는 발광 다이오드들(LEDs) 및 스위칭 전원 장치 드라이버에 관한 것이고, 특히, 모듈로부터 원치 않는 전자기 간섭(electromagnetic interference)(EMI)을 감소시키는 기술에 관한 것이다.
하나 이상의 발광 다이오드(LED)가 금속 코어 인쇄 회로 보드(MCPCB) 상에 실장될 때, 전류를 하나 이상의 LED에 제공하도록 구성되는 하나 이상의 디바이스는 또한 MCPCB 상에 실장될 수 있다. 하나 이상의 디바이스는 전류를 제어하기 위해 LED 드라이버를 포함할 수 있다. 이러한 배열은 드라이버 온 보드(DOB) 모듈로 언급될 수 있고 콤팩트 LED 모듈에 사용될 수 있다. LED 드라이버는 타겟 휘도 레벨을 달성하기 위해 외부 전원 장치로부터 비조절된 전압을 수신하고 조절된 전류를 LED들에 공급하는 스위칭 모드 전원 장치(SMPS)일 수 있다.
도 1을 참조하면, 단일 층 MCPCB(102)를 사용하는 드라이버 온 보드(DOB) 모듈(100)의 단면도가 도시된다. 위에 설명된 바와 같이, MCPCB(102)는 베이스 금속 기판(104), 베이스 금속 기판(104) 상의 유전체 층(106), 유전체 층(106) 상의 패턴화된 금속 층(108), 및 디바이스 층(110)을 포함할 수 있다.
베이스 금속 기판(104)은 예를 들어 알루미늄, 구리, 강철, 또는 그것의 합금들과 같은, 하나 이상의 열 전도성 금속으로 구성될 수 있다. 베이스 금속 기판(104)은 수백 미크론 두께일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 베이스 금속 기판(104)은 범위가 거의 0.5 mm에서 거의 1.5 mm까지 이르는 두께를 가질 수 있다.
베이스 금속 기판(104)은 그 위에 형성되는 유전체 층(106)을 가질 수 있다. 유전체 층(106)은 임의의 열 전도성 유전체 재료들, 예컨대 유전체 폴리머, 높은 열 전도도를 갖는 세라믹, 및 그것의 조합들을 포함할 수 있다. 유전체 층(106)은 유전체 재료의 단일 층 또는 유전체 재료들의 다수의 층을 포함할 수 있다. 유전체 층(106)은 종래의 증착 또는 적층 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 유전체 층(106)은 범위가 거의 30 ㎛에서 거의 150 ㎛까지 이르는 두께를 가질 수 있다.
유전체 층(106)은 그 위에 형성되는 패턴화된 금속 층(108)을 가질 수 있다. 패턴화된 금속 층(108)은 디바이스 층(110) 상의 회로를 위한 하나 이상의 상호연결을 제공할 수 있다. 패턴화된 금속 층(108)은 도전성 재료, 예컨대 polySi, 도전성 금속, 적어도 하나의 도전성 금속을 포함하는 합금, 도전성 금속 규화물, 또는 그것의 조합들로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 도전성 재료는 Cu, W, 또는 Al과 같은, 도전성 금속일 수 있다. 도전성 재료는 종래의 증착 또는 적층 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
하나의 층으로서 도시되지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는 패턴화된 금속 층(108)이 크로스오버 도체들을 필요로 하는 더 복잡한 회로들을 위해, 하나 이상의 타입의 유전체 재료에 의해 절연되는, 도전성 재료의 다수의 구역 및/또는 층을 포함할 수 있는 것을 이해할 것이다. 유전체 재료들은 유전체 층(106) 내의 재료와 유사할 수 있고 하나 이상의 종래의 리소그래피 기술에 의해 패턴화되기 전에 유사한 기술들을 사용하여 형성될 수 있다. 패턴화된 금속 층은 범위가 거의 9 ㎛에서 거의 70 ㎛까지 이르는 두께를 가질 수 있다.
위에 설명된 바와 같이, MCPCB(102)는 또한 패턴화된 금속 층(108) 상의 디바이스 층(110)을 포함할 수 있다. 디바이스 층(110)은 하나 이상의 디바이스 및 타겟 전류를 하나 이상의 LED(112)에 제공하는 회로를 포함할 수 있다. 하나 이상의 디바이스는 SMPS(114)의 스위칭 트랜지스터(118)와 같은, 급경사 전압 파형을 반송하는 디바이스를 포함할 수 있다. 디바이스 층은 하나 이상의 LED(112), SMPS(114), 및 이웃 회로(116)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 LED(112)는 2-리드 반도체 광원들일 수 있으며, 그것의 각각은 활성화될 때 광을 방출하는 p-n 접합 다이오드일 수 있다. 적절한 전압이 리드들에 인가될 때, 전자들은 디바이스 내의 전자 홀들과 재결합할 수 있어, 에너지를 광자들의 형태로 방출한다.
SMPS(114)는 승압 또는 강압 컨버터와 같은, 입력 전압을 수신하고 하나 이상의 LED(112)를 구동하기 위한 조절된 전류를 출력하는 임의의 타입의 컨버터일 수 있다. SMPS(114)는 하나 이상의 LED(112)에 정전압을 제공할 수 있는 벅 조절기, 부스트 조절기, 또는 다른 타입의 스위칭 조절기일 수 있다.
SMPS(114)는 거의 10 kHz 내지 거의 1 MHz와 같은, 상대적으로 높은 주파수에서 스위칭 온 및 오프하는 스위칭 트랜지스터(118)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스위칭 트랜지스터(118)는 부스팅된 또는 감소된 출력 전압을 발생시키기 위해, SMPS(114)의 타입에 따라, 고주파수에서 접지 또는 양의 전압 사이에 인덕터를 커플링할 수 있다. 스위칭 트랜지스터(118)는 스위칭 주파수에서, 구형파 전압(132)일 수 있는, 급경사 전압 파형을 반송하는 금속-산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)(MOSFET) 또는 쌍극성 트랜지스터일 수 있다.
용어 "구형파"는 본원에 사용되는 바와 같이, 파형이 직사각형 펄스들을 갖는 것을 필요로 하지 않는다는 점이 주목되어야 한다. 그것은 파형이 50%의 듀티 사이클(즉, 고레벨 및 저레벨의 동등한 지속들을 가짐)을 갖는 것을 필요로 하지 않는다. 일부 응용들에서, 비순시 스위칭 및 기생 효과들은 비직사각형 파형들을 야기할 수 있다. 따라서, 용어 "구형파"는 스위칭 트랜지스터가 SMPS(114)로부터 타겟 출력 전압 또는 전류를 달성하기 위해 때때로 턴 온 및 오프되는 결과로서 고레벨과 저레벨 사이에서 스윙하는 스위칭된 전압을 의미한다.
따라서, 고주파수 구형파 전압(132)은 상대적으로 높은 전압(예를 들어, 500 V까지), 및 상대적으로 더 큰 평균 전류(예를 들어, 1 Amp까지)로 발생될 수 있다. 작은 온-보드 커패시터는 조절된 DC 전류를 하나 이상의 LED(112)에 공급하기 위해 리플을 약간 필터링하도록 사용될 수 있다. 일 예에서, 구형파 전압(132)은 직렬로 연결되는 일련의 하나 이상의 LED(112)를 구동하기 위해 접지와 약 500 V 사이에서 신속히 전이될 수 있다.
예를 들어 컨트롤러(120)와 같은, 스위칭 트랜지스터(118)에 인접한 하나 이상의 디바이스가 있을 수 있다. 컨트롤러(120)는 하나 이상의 LED(112)에 대한 타겟 구동 전류를 발생시키기 위해 하나 이상의 공지된 기술을 사용할 수 있다. 게다가, 디바이스 층(110)은 하나 이상의 부가 디바이스(116)를 포함할 수 있다. 스위칭 트랜지스터(118)에 아주 근접하여 도시되지만, 컨트롤러(120)는 다른 디바이스들(116) 중에서 더 멀리 떨어져서 위치될 수 있다.
디바이스 층(110)은 본 기술분야에 공지된 하나 이상의 측정 디바이스를 포함할 수 있는 전자기 간섭(EMI) 측정 회로망(124)에 연결되는 전원 장치(122)에 의해 전력 공급될 수 있다. EMI 측정 회로망(124)은 또한 물리적 접지(physical earth)(PE) 연결(128)을 통해 히트 싱크(126)에 연결될 수 있으며, 물리적 접지 연결은 DOB 모듈(100)에 대한 접지로서의 역할을 할 수 있다. 잠재적으로 큰 전류들 및 전압들의 고주파수 스위칭으로 인해, EMI에 대한 전위가 있다. 일부 경우들에서, DOB 모듈(100)은 EMI가 다른 시스템들과의 전자기 적합성(electromagnetic compatibility)(EMC)에 대한 임계치 아래에 있는 것을 보장하는 테스트를 겪을 수 있다. 히트 싱크(126)로의 측정된 AC-커플링된 전류가 임계 레벨 위에 있으면, DOB 모듈(100)은 전자기 적합성(EMC) 테스트를 실패할 수 있으며, 이 테스트는 산업 또는 법률 요건일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 기생 커패시터는 DOB 모듈(100)에 형성될 수 있다. 제1 기생 커패시터(C1)는 구형파 전압(132)을 반송하는 스위칭 트랜지스터(118)의 단자 및/또는 단자 바로 아래의 패턴화된 금속 층(108)인 하나의 커패시터 단자 및 스위칭 트랜지스터(118) 아래의 구역 내의 베이스 금속 기판(104)인 다른 커패시터 단자로 형성될 수 있다. 유전체 층(106)은 커패시터 유전체로서의 역할을 할 수 있다. 제1 기생 커패시터(C1)는 스위칭 사이클마다 충전되고 방전될 수 있다. 큰 전류는 구형파 전압(132) 펄스의 시작 및 끝에서 급증하며, 다양한 커패시턴스들의 충전 및 방전의 결과는 EMI를 발생시킬 수 있다.
제1 기생 커패시터(C1)의 커패시턴스 값은 단자 면적에 비례하고 유전체 두께에 반비례한다. 따라서, 제1 기생 커패시터(C1)의 커패시턴스 값은 양호한 열 성능을 위해 사용되는 얇은 유전체 층(106), 및 양 단자들에서의 큰 전도성 면적으로 인해 높을(예를 들어, 수십의 pF일) 수 있다. 제1 기생 커패시터(C1)가 도 1에 간략화된다는 점이 주목되어야 한다. 제1 기생 커패시터(C1)는 전체 DOB 모듈(100)을 통해 확산되는 모든 관련된 기생 커패시턴스의 합일 수 있다.
제1 기생 커패시터(C1)로부터의 전류(130)는 베이스 금속 기판(104)을 통해 히트 싱크(126)로 전도될 수 있다. 히트 싱크(126)로부터, 전류(130)는 PE 연결(128)을 통해 EMI 측정 회로망(124)에 의해 검출될 수 있고 동일한 접지에 연결되는 다른 시스템들에 커플링될 수 있다. 전류(130)는 검출될 수 있고 측정될 수 있다. 전류(130)가 임계치 위에 있으면, DOB 모듈(100)은 EMC 테스트를 실패할 수 있다.
제1 기생 커패시터(C1)에 더하여, 제2 기생 커패시터(C2)는 구형파 전압(132)의 기생 AC 커플링에 기인하는 베이스 금속 기판(104) 내의 고주파수 전류로 인해 컨트롤러(120) 아래에 형성될 수 있다. 제2 기생 커패시터(C2)는 컨트롤러(120) 내에 내부 외란을 야기할 수 있다. 제2 기생 커패시터(C2)가 도 1에 간략화된다는 점이 주목되어야 한다. 제2 기생 커패시터(C2)는 디바이스 층(110) 내의 임의의 디바이스에서 발생할 수 있다.
제2 기생 커패시터(C2)로 인한 외란들은 히트 싱크(126)를 통해 접지되는 것보다는 오히려 베이스 금속 기판(104)이 부동이면 크게 향상될 수 있다. 그러나, 베이스 금속 기판(104)이 접지될 때에도, 스위칭 트랜지스터(118)로부터 컨트롤러(120)로의 기생 용량 커플링은 비제로일 수 있고 문제들을 야기할 수 있다. 이것은 고주파수들에서의 긴 접지 경로의 임피던스가 비제로일 수 있고, 베이스 금속 기판(104)이 이때 제2 기생 커패시터(C2)를 통해 컨트롤러(120)에 커플링할 수 있는 제1 기생 커패시터(C1)를 통해 스위칭 트랜지스터(118)의 구형파 전압(132)의 일부를 여전히 반송할 수 있기 때문일 수 있다.
DOB 모듈(100)로의 전력 입력(122)이 증가됨에 따라, EMC 문제는 또한 증가할 수 있다. 유전체 층(106)의 두께를 증가시키는 것은 제1 기생 커패시터(C1) 및 제2 기생 커패시터(C2)의 커패시턴스를 감소시킬 수 있지만, 열 저항을 바람직하지 않게 증가시킬 수 있다. 따라서, EMC 표준들을 더 용이하게 충족시키기 위해 EMI를 감소시키는 것이 바람직할 수 있다.
이제 도 2a를 참조하면, 국부 차폐를 가진 다층 MCPCB(202) 상의 DOB 모듈(200)의 단면도가 도시된다. 다층 MCPCB(202)는 베이스 금속 기판(204), 베이스 금속 기판(204) 상의 제1 유전체 층(206), 제1 유전체 층(206) 상의 제1 패턴화된 금속 층(208), 제1 패턴화된 금속 층(208) 상의 제2 유전체 층(210), 제2 유전체 층(210) 상의 제2 패턴화된 금속 층(212), 및 디바이스 층(214)을 포함할 수 있다.
베이스 금속 기판(204)은 예를 들어 알루미늄, 구리, 강철, 및 그것의 합금들과 같은, 하나 이상의 열 전도성 금속으로 구성될 수 있다. 베이스 금속 기판(204)은 수백 미크론 두께일 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 베이스 금속 기판(204)은 범위가 거의 0.5 mm에서 거의 1.5 mm까지 이르는 두께를 가질 수 있다.
베이스 금속 기판(204)은 그 위에 형성되는 제1 유전체 층(206)을 가질 수 있다. 제1 유전체 층(206)은 임의의 열 전도성 유전체 재료들, 예컨대 유전체 폴리머, 높은 열 전도도를 갖는 세라믹, 및 그것의 조합들을 포함할 수 있다. 제1 유전체 층(206)은 유전체 재료의 단일 층 또는 유전체 재료들의 다수의 층을 포함할 수 있다. 제1 유전체 층(206)은 종래의 증착 또는 적층 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 제1 유전체 층(206)은 범위가 거의 30 ㎛에서 거의 150 ㎛까지 이르는 두께를 가질 수 있다.
제1 유전체 층(206)은 그 위에 형성되는 제1 패턴화된 금속 층(208)을 가질 수 있다. 제1 패턴화된 금속 층(208)은 더 높은 층들 내의 회로를 위한 하나 이상의 상호연결을 제공할 수 있다. 제1 패턴화된 금속 층(208)은 도전성 재료, 예컨대 polySi, 도전성 금속, 적어도 하나의 도전성 금속을 포함하는 합금, 도전성 금속 규화물, 또는 그것의 조합들로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 도전성 재료는 Cu, W, 또는 Al과 같은, 도전성 금속일 수 있다. 도전성 재료는 종래의 증착 또는 적층 공정을 이용하여 형성될 수 있다.
하나의 층으로서 도시되지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는 제1 패턴화된 금속 층(208)이 크로스오버 도체들을 필요로 하는 더 복잡한 회로들을 위해, 하나 이상의 타입의 유전체 재료에 의해 절연되는, 도전성 재료의 다수의 구역 및/또는 층을 포함할 수 있는 것을 이해할 것이다. 유전체 재료들은 제1 유전체 층(206) 내의 재료와 유사할 수 있고 하나 이상의 종래의 리소그래피 기술에 의해 패턴화되기 전에 유사한 기술들을 사용하여 형성될 수 있다. 제1 패턴화된 금속 층(208)은 범위가 거의 9 ㎛에서 거의 70 ㎛까지 이르는 두께를 가질 수 있다.
제1 패턴화된 금속 층(208)은 그 위에 형성되는 제2 유전체 층(210)을 가질 수 있다. 제2 유전체 층(210)은 제1 유전체 층(206)과 유사한 재료들로 구성될 수 있고 유사한 기술들을 사용하여 형성될 수 있다. 제2 유전체 층(210)은 범위가 거의 30 ㎛에서 거의 150 ㎛까지 이르는 두께를 가질 수 있다.
제2 유전체 층(210)은 그 위에 형성되는 제2 패턴화된 금속 층(212)을 가질 수 있다. 제2 패턴화된 금속 층(212)은 제1 패턴화된 금속 층(208)과 유사한 재료들로 구성될 수 있고 유사한 기술들을 사용하여 형성될 수 있다. 제2 패턴화된 금속 층(212)은 범위가 거의 9 ㎛에서 거의 70 ㎛까지 이르는 두께를 가질 수 있다.
디바이스 층(214)은 하나 이상의 LED(112) 및 다른 디바이스들(112)을 포함하는, 도 1에서의 디바이스 층(110)에 관해 위에 설명된 것들과 유사한 디바이스들을 포함할 수 있다. 디바이스 층은 구형파 전압(132)을 반송하는 스위칭 트랜지스터(118) 및 DC 전압 노드(218)를 포함하는 차폐된 SMPS(216)를 포함할 수 있다.
DC 전압 노드(218)는 전도성 비아(222)에 의해 제1 패턴화된 금속 층(208) 내의 국부 차폐 구역(220)에 연결될 수 있다. 국부 차폐 구역(220)은 급경사 전압 파형을 직접 또는 간접적으로 반송하는 임의의 디바이스 아래에 위치될 수 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 국부 차폐 구역(220)은 스위칭 트랜지스터(118) 아래에 위치될 수 있으며, 이 트랜지스터는 구형파 전압(132)을 반송한다. 국부 차폐 구역(220)은 제1 패턴화된 금속 층(208) 내의 도전성 재료의 실질적으로 연속적 구역일 수 있다. 차폐 구역은 예를 들어, Cu, W, 또는 Al과 같은, 도전성 금속일 수 있다.
차폐 구역(220)은 제1 패턴화된 금속 층(208)의 형성과 동시에 형성될 수 있다. 일 예에서, 제1 패턴화된 금속 층(208)의 제1 부분(224)은 제1 유전체 층(206) 상에 증착될 수 있다. 제1 부분(224)은 제1 유전체 층(206)의 유전체 재료와 유사한 유전체 재료로 구성될 수 있다. 제1 부분(224)은 개구부를 형성하기 위해 종래의 리소그래피 공정을 사용하여 패턴화되고 에칭될 수 있다. 개구부는 CVD, PECVD, 스퍼터링, 화학 용액 증착, 또는 도금과 같지만, 이들에 제한되지 않는, 종래의 증착 공정을 사용하여 도전성 재료로 충전될 수 있다. 도전성 재료가 증착된 후에, 그것은 화학 기계적 평탄화(chemical mechanical planarization)(CMP)와 같은 종래의 공정에 의해 평탄화될 수 있어, 도전성 재료의 상부 표면은 제1 부분의 상부 표면과 실질적으로 같은 높이일 수 있다. 제1 패턴화된 금속 층(208)의 제2 부분(226)은 제1 패턴화된 금속 층(208)을 완료하기 위해 제1 부분(224) 상에 증착될 수 있다. 제2 부분(226)은 제1 부분과 유사한 재료로 구성되고 유사한 기술들을 사용하여 형성될 수 있다.
차폐 구역(220)은 범위가 거의 9 ㎛에서 거의 70 ㎛까지 이르는 두께를 가질 수 있다. 차폐 구역(220)은 스위칭 트랜지스터(118) 및 DC 전압 노드(218)의 단면적보다 적어도 더 큰 단면적을 가질 수 있다. 차폐 구역(220)의 부분들은 수 마이크로미터이거나 DOB 모듈(200)의 전체 폭까지일 수 있는 거리만큼 스위칭 트랜지스터(118)의 외부 에지를 넘어 연장될 수 있다. 국부 차폐 구역(220)의 부분들은 수 마이크로미터이거나 DOB 모듈(200)의 전체 폭까지일 수 있는 거리만큼 DC 전압 노드(218)의 외부 에지를 넘어 연장될 수 있다.
위에 설명된 바와 같이, 국부 차폐 구역(220)은 전도성 비아(222)에 의해 DC 전압 노드(218)에 물리적으로 그리고 전기적으로 연결될 수 있다. 전도성 비아(222)는 종래의 리소그래피 기술들을 사용하여 제2 부분(226), 제2 유전체 층(210) 및 제2 패턴화된 금속 층(212)을 패턴화하고 에칭함으로써 형성될 수 있다. 패턴화 및 에칭은 층들 각각이 형성되고 있는 동안 발생할 수 있다. 패턴화 및 에칭에 의해 형성되는 개구부들은 차폐 구역(220)을 참조하여 위에 설명된 것들과 같은 종래의 증착 공정을 사용하여, 예를 들어, Cu, W, 또는 Al과 같은, 도전성 금속으로 충전될 수 있다. 국부 차폐 구역(220) 및 DC 전압 노드(218)가 전도성 비아(222)에 의해 연결된 것으로서 도시되지만, 그들이 션트 또는 외부 도체와 같은, 다른 수단에 의해 연결될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
DC 전압 노드(218)는 전류를 싱킹할 수 있는 접지 노드, 입력 전압 노드 또는 임의의 다른 상대적으로 안정된 노드일 수 있다. DC 전압 노드(218) 내의 DC 전압은 DOB 모듈(200) 내의 임의의 노드 또는 디바이스로부터 취해질 수 있다. DC 전압은 범위가 내부 접지(0 볼트) 또는 수백 볼트부터인 임의의 전압일 수 있다. 전압은 임의의 방식으로 그리고 구형파 전압(132) 레벨과 관련없는 임의의 DC 레벨에서 발생될 수 있다. DC 전압 노드(218)는 DC 전압을 공급할 수 있고 구형파 전압(132)의 고주파수 범위에서 낮은 AC 임피던스를 가진 국부 차폐 구역(220)에 연결될 수 있다. 이러한 조건들이 충족되면, DC 전압 노드(218) 및 국부 차폐 구역(220)은 스위칭 트랜지스터(118)와 다른 디바이스들 사이의 기생 용량 커플링을 컷 오프할 수 있다.
차폐 효과는 전도성 비아(222)가 상대적으로 짧고 그것의 고주파수 임피던스가 최소이기 때문에 발생될 수 있다. 따라서, 국부 차폐 구역(220) 내의 전압은 고주파수 도메인 내의 DC 전압 노드(218)의 DC 전압 전위와 본질적으로 동일할 수 있다. 이것은 스위칭 트랜지스터(118) 아래의 베이스 금속 기판(204) 및 히트 싱크(126)에의 용량 AC 커플링을 효과적으로 컷 오프할 수 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 스위칭 트랜지스터(118)와 국부 차폐 구역(220) 사이에 제3 기생 커패시턴스(C3)가 있을 수 있다. 제3 기생 커패시턴스(C3)는 구형파 전압(132)을 반송하는 스위칭 트랜지스터(118)의 단자 및/또는 단자 바로 아래의 제2 패턴화된 금속 층(212)인 하나의 커패시터 단자 및 스위칭 트랜지스터(118) 아래의 구역 내의 국부 차폐 구역(220)인 다른 커패시터 단자의 결과일 수 있다. 제2 유전체 층(210)은 커패시터 유전체로서의 역할을 할 수 있다.
제3 기생 커패시턴스(C3)는 국부 차폐 구역(220)과 베이스 금속 기판(204) 사이의 제4 기생 커패시턴스(C4)로부터 분리될 수 있다. 제4 기생 커패시턴스(C4)는 DC 전압을 반송하는 국부 차폐 구역(220)인 하나의 커패시터 단자 및 베이스 금속 기판(204)인 다른 커패시터 단자의 결과일 수 있다. 제1 유전체 층(210)은 커패시터 유전체로서의 역할을 할 수 있다. 따라서, 이때 물리적 접지(PE) 연결(128)을 통해 EMI 측정 회로망(124)으로 이동하는 스위칭 트랜지스터(118)와 베이스 금속 기판(204), 또는 궁극적으로 스위칭 트랜지스터(118)와 히트 싱크(126) 사이에 흐르는 어떠한 기생 용량 전류도 없을 수 있다.
국부 차폐 구역(220)이 충분히 크면, 국부 차폐 구역(220) 외측의 기생 커패시턴스는 기생 커패시터 단자들 사이의 긴 거리로 인해 매우 작을 수 있고 결과적인 커플링 효과는 무시가능할 수 있다. 국부 차폐 구역(220)은 기생 용량 커플링에 의해 야기되는 EMC 문제들을 감소시킬 수 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 국부 차폐 구역(220)은 스위칭 트랜지스터(118)의 스위칭에 의해 야기되는 고주파수/고전력 구형파 전압(132)을 반송하는 회로 아래에만 위치될 수 있다.
다른 예에서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 국부 차폐 구역(220)은 베이스 금속 기판(204)의 전체 표면 위에 가로놓일 수 있다.
다른 예에서, 도 2c에 도시된 바와 같이, DC 전압 노드(218)는 국부 차폐를 제공하기 위해 스위칭 트랜지스터(118) 아래의 국부 차폐 구역(220)에 직접 연결되는 적절한 위치에 있지 않을 수 있다. 예를 들어, DC 전압 노드(218)는 다층 MCPCB(202)의 다른 부분 상에 위치될 수 있거나 다층 MCPCB의 외부에 있을 수 있다. 중간 금속 유전체 층(240)은 제1 패턴화된 금속 층(208) 상에 형성될 수 있다. 중간 유전체 층(240)은 제1 유전체 층(206)과 유사할 수 있고 유사한 기술들을 사용하여 형성될 수 있다. 중간 패턴화된 금속 층(242)은 중간 유전체 층(240) 상에 형성될 수 있다. 중간 패턴화된 금속 층(242)은 제1 패턴화된 금속 층(208)과 유사할 수 있고 유사한 기술들을 사용하여 형성될 수 있다. 그 다음, 제2 유전체 층(210)은 중간 패턴화된 금속 층(242) 상에 형성될 수 있다.
DC 전압 노드(218)는 제1 전도성 비아(222A)에 의해 제1 패턴화된 금속 층(208) 내의 국부 차폐 구역의 220A의 제1 부분에 연결될 수 있다. 제1 부분(220A)은 DC 전압을 제1 패턴화된 금속 층(208)을 가로질러 제2 전도성 비아(222B)로 측방으로 반송할 수 있다. 제2 전도성 비아(222B)는 중간 유전체 층(240)을 통해 연장될 수 있고 국부 차폐 구역의 제2 부분(220B)에 전기적으로 연결될 수 있다. 그 결과, 다층 국부 차폐 구역이 형성될 수 있다.
이제 도 3을 참조하면, 단일 단 부스트 컨버터를 차폐된 SMPS(216)로서 사용하는 DOB 모듈(200)의 일 예를 예시하는 회로도가 도시된다. 개략도는 AC 메인 입력을 가질 수 있고 직렬로 연결되는 하나 이상의(예를 들어, 158) LED(302A 내지 302N)를 구동할 수 있는 고전력 라이팅 모듈을 표현한다. 하나 이상의 LED(302A 내지 302N) 각각은 청색 방출 GaN-계 LED일 수 있고 약 3 볼트를 강하할 수 있다. 따라서, 부스트 회로는 정류된 AC 메인 전압을 적어도 474 V로 부스팅해야 한다. 인광체는 전반 조명을 위해 청색 LED 광을 백색 광으로 변환할 수 있다.
AC 메인 전압은 퓨즈(304)를 통해, EMI 필터(306)에 인가될 수 있으며, EMI 필터는 도 2에 예시된 MCPCB(202) 상에 있을 수 있거나 있지 않을 수 있다. 풀 다이오드 브리지(308)는 AC 전압을 정류할 수 있고 입력 커패시터(310)는 정류된 AC 전압을 적어도 부분적으로 필터링할 수 있다. 컨트롤러(312)는 스위칭 트랜지스터(118)를 턴 온할 수 있고 인덕터(314)의 우측 단은 인덕터(314)를 충전하기 위한 접지로 풀링될 수 있다. 하나 이상의 LED(302A 내지 302N)를 통해 타겟 전류를 발생시키기 위해 스위칭 사이클 내의 특정 시간에, 스위칭 트랜지스터(118)는 턴 오프될 수 있다. 이것은 다이오드(316)를 순방향 바이어싱하기 위해 상승하는 전압을 인덕터(314)의 우측 단에서 야기할 수 있다. 이것은 출력 커패시터(318)를 재충전할 수 있으며, 출력 커패시터는 파형을 평활하게 하고 본질적으로 조절된 전류에서의 DC 전압을 하나 이상의 LED(302A 내지 302N)에 공급할 수 있다. 따라서, 구형파 전압(132)은 이러한 경우에 접지와 다이오드(316)를 순방향 바이어싱하는 전압 사이에 간다. 스위칭 트랜지스터(118)의 드레인 노드(320)는 구형파 전압(132)을 반송할 수 있다. 하나 이상의 LED(302A 내지 302N)에 공급되는 전류 내의 임의의 고주파수 리플은 피크 전류가 하나 이상의 LED(302A 내지 302N)의 전류 정격 내에 머무는 한, 임의의 고주파수 리플이 인지되지 않을 수 있으므로 허용가능할 수 있다.
하나 이상의 LED(302A 내지 302N)에 의해 전도되는 전류는 낮은 값 저항기(R1)를 통해 흐를 수 있다. 저항기(R1)에 걸친 전압은 디머 제어 회로로서의 역할을 하는 제어가능 전압원(322)에 의해 발생되는 전압과 비교될 수 있다. 저항기(R2) 및 커패시터(324)는 에러 증폭기로서의 역할을 할 수 있는 차동 증폭기(326)의 출력을 필터링할 수 있다. 피드백 망은 차동 증폭기(326)의 입력들에 인가되는 전압들이 매칭하도록 스위칭 트랜지스터(118)의 듀티 사이클 또는 스위칭 주파수를 제어할 수 있다. 전압 분할기(저항기들 R3 및 R4)는 스위칭 트랜지스터(118)의 스위칭을 제어하기 위해 에러 신호를 사용하는 컨트롤러(312)에 분할된 전압을 인가할 수 있다.
컨트롤러(312)는 인덕터(314)에 의해 전도되는 제로 전류에 의해 트리거되는 셀프 발진을 야기할 수 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 컨트롤러(312)는 각각의 사이클 동안 스위칭 트랜지스터(118)를 다시 턴 온하기 위해 고정 발진기 주파수를 사용하는 펄스 폭 변조(pulse width modulation)(PWM) 컨트롤러일 수 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 컨트롤러(312)는 하나 이상의 LED(302A 내지 302N)를 위한 타겟 구동 전류를 발생시키기 위해 다른 공지된 기술들을 사용할 수 있다. SMPS(216)는 또한 전류 모드 또는 전압 모드 조절기일 수 있다.
이러한 예에서, DC 전압 노드(218)는 국부 차폐를 제공하기 위해 국부 차폐 구역(220)에 전기적으로 커플링되는 풀 다이오드 브리지(308) 내의 내부 접지일 수 있다.
이제 도 4를 참조하면, 차폐된 DOB 모듈(200)의 제2 패턴화된 금속 층(212) 및 국부 차폐 구역(220)의 오버헤드 투명도가 도시된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 패턴화된 금속 층(212)은 국부 차폐 구역(220) 위에 오버레이된다. 스위칭 트랜지스터(118)의 드레인 노드(402)가 도시된다. 드레인 노드(402)는 스위칭 트랜지스터(118)를 기본 제2 패턴화된 금속 층(212)에 전기적으로 연결할 수 있다. 드레인 노드(402)는 스위칭 트랜지스터(118)의 드레인을 연결한 구리 패드 또는 본딩된 와이어일 수 있다. 패턴화된 금속 층(212) 내의 상호연결 패턴을 통해 DOB 모듈(200)의 다른 부분들에 연결되는 드레인 노드(402)가 도시된다. 상호연결 패턴은 예를 들어, Cu, W, 또는 Al과 같은, 도전성 재료로 구성될 수 있다. 위에 설명된 바와 같이, 상호연결 패턴은 하나 이상의 종래의 에칭 및 증착 공정에 의해 형성될 수 있다. 상호연결 패턴은 구형파 전압(132)을 반송할 수 있다. 국부 차폐 구역(220)은 임의의 상당한 AC 커플링을 감소시키는 것으로부터 기본 베이스 금속 기판(204)을 차폐하기 위해 구형파 전압(132)을 반송하는 제2 패턴화된 금속 층(212)의 부분의 풋프린트를 넘어 연장될 수 있다.
도 3에 도시된 다양한 전기 구성요소들은 납? 공정과 같은, 종래의 방식을 통해 제2 패턴화된 금속 층(212)에 실장될 수 있다. 이러한 예에서, 국부 차폐 구역을 바이어싱하기 위한 DC 전압 노드(218)는 도 3에 도시된 내부 접지일 수 있다. DC 전압 노드(218)를 국부 차폐 구역(220)에 연결하는 전도성 비아(222)의 2개의 예가 도시된다.
위에 설명된 바와 같이, 제2 패턴화된 금속 층(212) 내의 여러가지 다른 DC 노드들은 또한 국부 차폐 구역(220)에의 전기적 연결을 위해 사용될 수 있다. 국부 차폐 구역(220)은 수직 전도성 비아(222)에 의한 그러한 노드에의 연결을 위한 적절한 DC 전압 노드 아래에 위치되기 위해 구형파 전압을 반송하는 제2 패턴화된 금속 층(212)의 구역들을 넘어 상당히 연장될 수 있다.
도 4에 도시된 예에서, 국부 차폐 구역(220)은 하나 이상의 LED(302A 내지 302N)가 출력 커패시터(318)에 의한 평활화로 인해 실질적인 DC 전류를 전도할 수 있으므로, 열 발생 하나 이상의 LED(302A 내지 302N) 아래에 위치되지 않는다. 따라서, 하나 이상의 LED(302A 내지 302N)와 베이스 금속 기판(204) 사이에 양호한 열 커플링이 있을 수 있다. 열 컨덕턴스를 개선하기 위해 LED들(302A 내지 302N)과 베이스 금속 기판(204) 사이에 하나의 얇은 유전체 층만이 있을 수 있다.
SMPS(216)의 특정 부분들은 큰 커패시터들 및 인덕터들 및 전류 설정 구성요소들과 같은, MCPCB(202)의 외부에 있을 수 있다. 제어 회로뿐만 아니라, 하나 이상의 스위칭 트랜지스터(118)는 전형적으로 온-보드 드라이버의 이득들을 달성하기 위해 MCPCB 상에 실장될 것이다.
위에 제공되는 예들이 LED들로부터 열을 싱킹하기 위해 사용되는 다층 MCPCB(202)를 도시하지만, 다층 MCPCB(202)는 마이크로프로세서와 같은, SMPS(216)와 동일한 다층 MCPCB(202) 상에 실장되는 다른 열 발생 구성요소들로부터 열을 싱킹하기 위해 사용될 수 있다.
복잡한 회로를 위한 3차원 인쇄 회로들을 제공하는 것이 공지되어 있지만, 구리의 다수의 절연된 레벨이 크로스오버들을 위해 요구되며, 상단 구리 패턴 밑에 있는 그러한 구리 패턴들은 고주파수/고전력 구형파들의 AC 차폐를 위한 것이 아닐 수 있고 상단 구리 층 내의 노드로부터의 DC 전압에 의해 바이어싱되지 않아서 AC 차폐 기능을 달성한다.
특징들 및 요소들이 특정 조합들로 위에 설명되지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는 각각의 특징 또는 요소가 단독으로 또는 다른 특징들 및 요소들과의 임의의 조합으로 사용될 수 있는 것을 이해할 것이다. 게다가, 본원에 설명되는 방법들은 컴퓨터 또는 프로세서에 의한 실행을 위한 컴퓨터 판독가능 매체에 포함되는 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 또는 펌웨어로 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체들의 예들은 전자 신호들(유선 또는 무선 연결들을 통해 송신됨) 및 컴퓨터 판독가능 저장 매체들을 포함한다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체들의 예들은 판독 전용 메모리(read only memory)(ROM), 랜덤 액세스 메모리(random access memory)(RAM), 레지스터, 캐시 메모리, 반도체 메모리 디바이스들, 자기 매체들 예컨대 내부 하드 디스크들 및 제거식 디스크들, 자기 광 매체들, 및 광 매체들 예컨대 CD-ROM 디스크들, 및 디지털 다목적 디스크들(digital versatile disks)(DVDs)을 포함하지만, 이들에 제한되지 않는다.

Claims (20)

  1. 발광 다이오드(LED) 모듈로서,
    베이스 금속 기판 상의 제1 유전체 층;
    상기 제1 유전체 층 상의 제1 패턴화된 금속 층;
    상기 제1 패턴화된 금속 층 내의 국부 차폐 구역 - 상기 국부 차폐 구역은 도전성 재료의 실질적으로 연속적 구역을 포함함 - ;
    상기 제1 패턴화된 금속 층 상의 제2 유전체 층;
    상기 제2 유전체 층 상의 제2 패턴화된 금속 층;
    상기 제2 패턴화된 금속 층 상의 하나 이상의 LED - 상기 하나 이상의 LED는 상기 베이스 금속 기판에 열적으로 커플링됨 - ;
    타겟 전류를 상기 하나 이상의 LED에 제공하도록 구성되는 제2 패턴화된 금속 층 상의 하나 이상의 디바이스 - 상기 하나 이상의 디바이스 중 하나의 디바이스는 급경사 전압 파형을 반송하고 상기 국부 차폐 구역의 적어도 일부 위에 위치됨 - ; 및
    상기 제2 패턴화된 금속 층 상의 DC 전압 노드 - 상기 DC 전압 노드는 상기 국부 차폐 구역에 전기적으로 연결됨 -
    를 포함하는 발광 다이오드 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 DC 전압 노드 및 상기 국부 차폐 구역은 상기 제1 패턴화된 금속 층의 일부, 상기 제2 유전체 층, 및 상기 제2 패턴화된 금속 층을 통해 연장되는 전도성 비아에 의해 전기적으로 연결되는 발광 다이오드 모듈.
  3. 제1항에 있어서, 상기 국부 차폐 구역의 외부 에지는 상기 급경사 전압 파형을 반송하는 디바이스의 외부 에지를 넘어 측방으로 연장되는 발광 다이오드 모듈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 DC 전압 노드는 상기 국부 차폐 구역의 적어도 일부 위에 위치되는 발광 다이오드 모듈.
  5. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 LED 아래의 제1 패턴화된 금속 층의 일부는 상기 국부 차폐 구역을 포함하지 않는 발광 다이오드 모듈.
  6. 제1항에 있어서, 상기 급경사 전압 파형을 반송하는 디바이스는 AC 전압 입력으로부터 구형파 전압 파형을 발생시키는 스위칭 트랜지스터를 포함하는 발광 다이오드 모듈.
  7. 제1항에 있어서, 상기 DC 전압 노드는 접지에 전기적으로 커플링되는 발광 다이오드 모듈.
  8. 제1항에 있어서, 상기 DC 전압 노드는 양의 DC 전압원에 전기적으로 커플링되는 발광 다이오드 모듈.
  9. 제1항에 있어서, 상기 국부 차폐 구역의 외부 에지는 상기 DC 전압 노드의 외부 에지를 넘어 측방으로 연장되는 발광 다이오드 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 금속 기판에 열적으로 커플링되는 히트 싱크를 추가로 포함하는 발광 다이오드 모듈.
  11. 발광 다이오드(LED) 모듈을 형성하는 방법으로서,
    베이스 금속 기판 상에 제1 유전체 층을 형성하는 단계;
    상기 제1 유전체 층 상에 제1 패턴화된 금속 층을 형성하는 단계;
    상기 제1 패턴화된 금속 층 내에 국부 차폐 구역을 형성하는 단계 - 상기 국부 차폐 구역은 도전성 재료의 실질적으로 연속적 구역을 포함함 - ;
    상기 제1 패턴화된 금속 층 상에 제2 유전체 층을 형성하는 단계;
    상기 제2 유전체 층 상에 제2 패턴화된 금속 층을 형성하는 단계;
    상기 제2 패턴화된 금속 층 상에 하나 이상의 LED를 형성하는 단계 - 상기 하나 이상의 LED는 상기 베이스 금속 기판에 열적으로 커플링됨 - ;
    타겟 전류를 상기 하나 이상의 LED에 제공하도록 구성되는 하나 이상의 디바이스를 상기 제2 패턴화된 금속 층 상에 형성하는 단계 - 상기 하나 이상의 디바이스 중 하나의 디바이스는 급경사 전압 파형을 반송하고 상기 국부 차폐 구역의 적어도 일부 위에 위치됨 - ; 및
    상기 제2 패턴화된 금속 층 상에 DC 전압 노드를 형성하는 단계 - 상기 DC 전압 노드는 상기 국부 차폐 구역에 전기적으로 연결됨 -
    방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 DC 전압 노드와 상기 국부 차폐 구역 사이에 전도성 비아를 형성하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 전도성 비아는 상기 제1 패턴화된 금속 층의 일부, 상기 제2 유전체 층, 및 상기 제2 패턴화된 금속 층을 통해 연장되는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 국부 차폐 구역의 외부 에지는 상기 급경사 전압 파형을 반송하는 디바이스의 외부 에지를 넘어 측방으로 연장되는 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 DC 전압 노드는 상기 국부 차폐 구역의 적어도 일부 위에 위치되는 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 LED 아래의 제1 패턴화된 금속 층의 일부는 상기 국부 차폐 구역을 포함하지 않는 방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 급경사 전압 파형을 반송하는 디바이스는 AC 전압 입력으로부터 구형파 전압 파형을 발생시키는 스위칭 트랜지스터를 포함하는 방법.
  17. 제11항에 있어서, 상기 DC 전압 노드는 접지에 전기적으로 커플링되는 방법.
  18. 제11항에 있어서, 상기 DC 전압 노드는 양의 DC 전압원에 전기적으로 커플링되는 방법.
  19. 제11항에 있어서, 상기 국부 차폐 구역의 외부 에지는 상기 DC 전압 노드의 외부 에지를 넘어 측방으로 연장되는 방법.
  20. 제11항에 있어서, 상기 베이스 금속 기판은 히트 싱크에 열적으로 커플링되는 방법.
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