TWM504421U - 直接接受交流電之發光二極體封裝元件 - Google Patents

Description

直接接受交流電之發光二極體封裝元件

本新型係關於一種發光二極體封裝元件，尤其是指一種直接接受交流電之發光二極體封裝元件。

由於現今發光二極體光源使用低壓電源，具有耗能少、適用性强、穩定性高、回應時間短、對環境無污染、多色發光等優點，目前照明行業所使用的燈具已大都採用發光二極體(LED)光源。

近日起，相較直流電驅動之發光二極體，一種新推出之交流電驅動之發光二極體光源(以下簡稱AC LED光源)具有更節能省電、長壽的特性。AC LED光源是將發光二極體(LED)晶粒得以直接使用交流電源之電流以進行發光工作。

然而，AC LED光源往往因為內部元件之連接狀態的穩定與否，而影響了與交流電源連接的電連接品質。

故，如何研發出一種解決方案以改善上述所帶來 的缺失及不便，實乃相關業者目前刻不容緩之一重要課題。

有鑑於此，本新型之一目的在於提供一種直接接受交流電之發光二極體封裝元件，藉以解決先前技術所述的問題。

為了達到上述目的，依據本新型之一實施方式，一種直接接受交流電之發光二極體封裝元件包含一基板、多個發光二極體晶片、至少一橋式整流單元、至少一限流單元與一封裝單元。基板用以電性連接一交流電源。基板之一面具有一第一置晶區以及一環繞該第一置晶區之週邊區。發光二極體晶片位於第一置晶區上，電性連接基板。橋式整流單元電性連接基板，用以將交流電源之交流電轉換成直流電。限流單元電性連接基板、橋式整流單元與發光二極體晶片，用以控制提供給發光二極體晶片使用的直流電電量。橋式整流單元與限流單元至少一者透過表面黏著技術的方式設置於週邊區上。封裝單元包含一第一封裝膠體。第一封裝膠體覆蓋第一置晶區，並固定發光二極體晶片於基板上。

在上述實施方式中，由於至少橋式整流單元或限流單元透過表面黏著技術的方式設置於週邊區上，可大大提昇了橋式整流單元或限流單元的工作穩定度，進而提高了與交流電源連接的電連接品質。

在本新型一或多個實施方式中，發光二極體封裝元件更包含一環繞單元。環繞單元位於基板之那面上，並環繞 出一對應於第一置晶區之容膠空間。第一封裝膠體填滿容膠空間，並同時覆蓋第一置晶區與發光二極體晶片。

在本新型一或多個實施方式中，基板更具有一第二置晶區。第二置晶區位於週邊區上。橋式整流單元透過表面貼焊技術的方式設置於週邊區上，且限流單元位於第二置晶區內。封裝單元更包含一第二封裝膠體。第二封裝膠體覆蓋第二置晶區，並固定限流單元於基板上。

在本新型一或多個實施方式中，基板更具有一第二置晶區。第二置晶區位於週邊區上。限流單元透過表面貼焊技術的方式設置於週邊區上，且橋式整流單元位於第二置晶區內。封裝單元更包含一第二封裝膠體。第二封裝膠體覆蓋第二置晶區，並固定橋式整流單元於基板上。

在本新型一或多個實施方式中，發光二極體封裝元件更包含一環繞單元。環繞單元位於基板之那面上，並環繞出一對應於第二置晶區之容膠空間。第二封裝膠體填滿容膠空間，並同時覆蓋第二置晶區以及橋式整流單元與限流單元其中一者。

在本新型一或多個實施方式中，橋式整流單元與限流單元皆透過表面貼焊技術的方式設置於週邊區上。發光二極體封裝元件更包含至少一穩壓單元、至少一保險絲與至少一突波吸收器。穩壓單元位於基板上，電性連接基板與限流單元。保險絲位於基板上，電性連接基板與穩壓單元。突波吸收器位於基板上，電性連接基板與保險絲。

在本新型一或多個實施方式中，基板包含一板 體。板體為一金屬板或一非金屬板。

以上所述僅係用以闡述本新型所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本新型之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

10~12‧‧‧發光二極體封裝元件

100‧‧‧基板

110‧‧‧板體

120‧‧‧散熱層

130‧‧‧絕緣層

140‧‧‧焊墊

150‧‧‧第一置晶區

151‧‧‧置晶區

160‧‧‧第二置晶區

170‧‧‧週邊區

180‧‧‧第一環繞單元

181‧‧‧第一容膠空間

190‧‧‧第二環繞單元

191‧‧‧第二容膠空間

200‧‧‧發光二極體晶片

210‧‧‧打線

310‧‧‧橋式整流單元

320、321‧‧‧限流單元

330‧‧‧穩壓單元

340‧‧‧保險絲

350‧‧‧突波吸收器

400‧‧‧封裝單元

410‧‧‧第一封裝膠體

411‧‧‧封裝膠體

420‧‧‧第二封裝膠體

S‧‧‧交流電源

P‧‧‧本體

L‧‧‧接腳

為讓本新型之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示依據本新型一實施方式之直接接受交流電之發光二極體封裝元件的立體示意圖；第2圖繪示第1圖的2-2剖面圖；第3圖繪示依據本新型另一實施方式之直接接受交流電之發光二極體封裝元件的立體示意圖；以及第4圖繪示依據本新型又一實施方式之直接接受交流電之發光二極體封裝元件的功能方塊圖。

以下將以圖式揭露本新型之複數實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，熟悉本領域之技術人員應當瞭解到，在本新型部分實施方式中，這些實務上的細節並非必要的，因此不應用以限制本新型。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。另外，為了便於讀者觀看，圖式中各元件的尺寸並非依實際比例繪示。

第1圖繪示依據本新型一實施方式之直接接受交流電之發光二極體封裝元件10的立體示意圖。第2圖繪示第1圖的2-2剖面圖。如第1圖與第2圖所示，此種直接接受交流電之發光二極體封裝元件10包含一基板100、多個發光二極體晶片200、一橋式整流單元310、一限流單元320與一封裝單元400。基板100具有相對之二面，其一面分為一第一置晶區150、一第二置晶區160與一其餘位置之週邊區170。基板100，例如透過其上之線路圖案(圖中未示)電性連接一外部之交流電源(例如市電交流電源，圖中未示)。這些發光二極體晶片200位於第一置晶區150上，且電性連接基板100。橋式整流單元310透過表面黏著技術的方式設置於週邊區170上。橋式整流單元310電性連接基板100，用以將交流電源之交流電轉換成直流電。限流單元320位於第二置晶區160上，且電性連接基板100。限流單元320電性連接基板100、橋式整流單元310與發光二極體晶片200，用以控制提供給發光二極體晶片200使用的直流電電量。封裝單元400包含一第一封裝膠體410與一第二封裝膠體420。第一封裝膠體410覆蓋第一置晶區150，並固定發光二極體晶片200於基板100上。第二封裝膠體420覆蓋第二置晶區160，並固定限流單元320於基板100上。

在此實施方式中，由於至少橋式整流單元310透過表面黏著技術的方式設置於週邊區170上，可大大提昇了橋式整流單元310的工作穩定度，進而提高了與交流電源連接的電連接品質。

具體來說，基板100包含一板體110、一散熱層 120、一絕緣層130及多個導電焊墊140。板體110夾設於散熱層120與絕緣層130之間。散熱層120位於板體110之一側，用以提高發光二極體封裝元件10之散熱效能。絕緣層130位於板體110之另側，曝露出板體110之二部分以成為上述之第一置晶區150與第二置晶區160。這些導電焊墊140分別位於第一置晶區150與第二置晶區160內，間隔地排列於板體110表面，以供上述發光二極體晶片200與限流單元320透過基板100上之線路圖案電性連接交流電源S。

在本實施方式中，板體110為一金屬板(如鋁基板100、銅基板100)或一非金屬板(如陶瓷基板100)。然而，本創作不限於此，其他實施方式中，板體110也可以為一印刷電路板或一軟式電路板等。此外，在本實施方式中，第一封裝膠體410與一第二封裝膠體420之材料例如為透光性樹脂(如矽樹酯或環氧樹脂)或其他習知材料。需瞭解到，第一封裝膠體410與第二封裝膠體420不限其種類、材質、成型時間點或體積大小。

在本實施方式中，舉例來說，每一發光二極體晶片200為一藍色發光二極體晶片200，且每一發光二極體晶片200透過打線210(wire-bonding)連接的方式電性連接其兩側對應之導電焊墊140(正極與負極)，並透過導電焊墊140電性連接上述基板100。

舉例來說，限流單元320為限流晶片等，且限流單元320透過打線210(wire-bonding)連接的方式電性連接其兩側對應之導電焊墊140(正極與負極)，並透過導電焊墊140 電性連接基板100、橋式整流單元310與發光二極體晶片200。橋式整流單元310例如橋式整流器或橋式整流晶片等，為一積體電路封裝元件。積體電路封裝元件包括一封裝本體P及至少二接腳L。此些接腳L分別排列於封裝本體P之二相對側面，且自封裝本體P之二相對側面分別彎折地伸出，且此些接腳L分別焊接至其兩側對應之導電焊墊140(正極與負極)，並透過導電焊墊140電性連接上述基板100。

此外，由於橋式整流單元310將交流電源之交流電轉換成直流電，且限流單元320可依序控制提供給任意數量之發光二極體晶片200所使用的直流電電量，以便依序點亮若干數量的發光二極體晶片200。

更進一步地，上述發光二極體封裝元件10更包含一第一環繞單元180與第二環繞單元190。第一環繞單元180位於基板100上，例如位於基板100之第一面上，並環繞出一對應於第一置晶區150之第一容膠空間181。第二環繞單元190位於基板100上，例如位於基板100之第一面上，並環繞出一對應於第二置晶區160之第二容膠空間191。如此，透過此封裝程序之進行，使得第一封裝膠體410得以接觸第一環繞單元180之內壁，且填滿第一容膠空間181，並同時覆蓋第一置晶區150與發光二極體晶片200，使得第二封裝膠體420得以接觸第二環繞單元190之內壁，且填滿第二容膠空間191，並同時覆蓋第二置晶區160與限流單元320。然而，本創作不限於此，其他實施方式中，也可以省略第一環繞單元，只以第一封裝膠體同時覆蓋第一置晶區與發光二極體晶片，或/及省略第二環 繞單元，只以第二封裝膠體同時覆蓋第二置晶區與限流單元。

需瞭解到，儘管第一置晶區150以圓形型態配置於基板100中央，第二置晶區160以方形型態配置於基板100側緣，然而，本創作不限於此，其他實施方式中，本創作具有通常知識者也可以依需求或限制任意改變第一置晶區與第二置晶區之外型或位置。

然而，本創作不限於此，請以第1圖作為參考，另一實施方式中，相反地，改以限流單元320透過表面黏著技術的方式設置於週邊區170上。更具體地，限流單元320為一積體電路封裝元件。積體電路封裝元件包括一封裝本體P及至少二接腳L。此些接腳L分別排列於封裝本體P之二相對側面，且自封裝本體P之二相對側面分別彎折地伸出，且此些接腳L分別焊接至其兩側對應之導電焊墊140(正極與負極)，並透過導電焊墊140電性連接上述基板100。橋式整流單元310位於第二置晶區160上，透過打線210(wire-bonding)連接的方式電性連接其兩側對應之導電焊墊140(正極與負極)，並透過導電焊墊140電性連接上述基板100。第二封裝膠體420覆蓋第二置晶區160，並固定橋式整流單元310於基板100上。

第3圖繪示依據本新型另一實施方式之直接接受交流電之發光二極體封裝元件11的立體示意圖。如第3圖所示，另一實施方式之發光二極體封裝元件11包含一基板100、多個發光二極體晶片200、一橋式整流單元310、一限流單元321與一第一封裝膠體410。基板100之一面具有一置晶區151與圍繞置晶區151之週邊區170。基板100，例如透過其上之線 路圖案(圖中未示)電性連接一外部之交流電源(例如市電交流電源，圖中未示)。這些發光二極體晶片200位於置晶區151上，且電性連接基板100。橋式整流單元310與限流單元321皆透過表面黏著技術的方式設置於週邊區170上。封裝膠體411覆蓋置晶區151，並固定發光二極體晶片200於基板100上。由於橋式整流單元310與限流單元321的作用與上述相同，故，在此不再加以贅述。

在此實施方式中，由於橋式整流單元310與限流單元321皆透過表面黏著技術的方式設置於週邊區170上，可大大提昇了橋式整流單元310與限流單元321的工作穩定度，進而提高了與交流電源連接的電連接品質。

第4圖繪示依據本新型又一實施方式之直接接受交流電之發光二極體封裝元件12的功能方塊圖。如第4圖所示，第4圖之發光二極體封裝元件12與第1圖之發光二極體封裝元件10大致相同，其差異之一為發光二極體封裝元件12更包含至少一穩壓單元330、至少一保險絲340與至少一突波吸收器350。穩壓單元330、保險絲340與突波吸收器350依序或選擇性地排列在發光二極體封裝元件12(如基板)上且電性連接於交流電源S與發光二極體晶片200之間。換言之，穩壓單元330透過基板100電性連接橋式整流單元310與限流單元320。保險絲340透過基板100電性連接突波吸收器350與穩壓單元330。突波吸收器350透過基板100電性連接交流電源S與保險絲340。

由於突波吸收器350、保險絲340、穩壓單元 330、橋式整流單元310及限流單元320同時設置在基板100上，使得從交流電源S的交流電(AC)得以依序經過突波吸收器350、保險絲340、穩壓單元330、橋式整流單元310及限流單元320，進而能夠提供穩定的直流電(DC)給發光二極體晶片200使用。

雖然本新型已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何熟習此技藝者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本新型之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧發光二極體封裝元件

100‧‧‧基板

140‧‧‧焊墊

150‧‧‧第一置晶區

160‧‧‧第二置晶區

170‧‧‧週邊區

180‧‧‧第一環繞單元

181‧‧‧第一容膠空間

190‧‧‧第二環繞單元

191‧‧‧第二容膠空間

200‧‧‧發光二極體晶片

210‧‧‧打線

310‧‧‧橋式整流單元

320‧‧‧限流單元

400‧‧‧封裝單元

410‧‧‧第一封裝膠體

420‧‧‧第二封裝膠體

P‧‧‧本體

L‧‧‧接腳

Claims (8)

1. 一種直接接受交流電之發光二極體封裝元件，包含：一基板，用以電性連接一交流電源，該基板之一面具有一第一置晶區以及一環繞該第一置晶區之週邊區；多個發光二極體晶片，位於該第一置晶區上，電性連接該基板；至少一橋式整流單元，電性連接該基板，用以將該交流電源之交流電轉換成直流電；至少一限流單元，電性連接該基板、該橋式整流單元與該些發光二極體晶片，用以控制提供給該些發光二極體晶片使用的直流電電量，其中該橋式整流單元與該限流單元至少一者透過表面黏著技術的方式設置於該週邊區上；以及一封裝單元，包含一第一封裝膠體，該第一封裝膠體覆蓋該第一置晶區，並固定該些發光二極體晶片於該基板上。
2. 如請求項1所述之直接接受交流電之發光二極體封裝元件，更包含：一環繞單元，位於該基板之該面上，並環繞出一對應於該第一置晶區之容膠空間，其中該第一封裝膠體填滿該容膠空間，並同時覆蓋該第一置晶區與該些發光二極體晶片。
3. 如請求項1所述之直接接受交流電之發光二極體封裝元件，其中該基板更具有一第二置晶區，該第二置晶區位於該週邊區上，其中該橋式整流單元透過表面貼焊技 術的方式設置於該週邊區上，且該限流單元位於該第二置晶區內；以及該封裝單元更包含一第二封裝膠體，該第二封裝膠體覆蓋該第二置晶區，並固定該限流單元於該基板上。
4. 如請求項1所述之直接接受交流電之發光二極體封裝元件，其中該基板更具有一第二置晶區，該第二置晶區位於該週邊區上，其中該限流單元透過表面貼焊技術的方式設置於該週邊區上，且該橋式整流單元位於該第二置晶區內；以及該封裝單元更包含一第二封裝膠體，該第二封裝膠體覆蓋該第二置晶區，並固定該橋式整流單元於該基板上。
5. 如請求項3或4所述之直接接受交流電之發光二極體封裝元件，更包含：一環繞單元，位於該基板之該面上，並環繞出一對應於該第二置晶區之容膠空間，其中該第二封裝膠體填滿該容膠空間，並同時覆蓋該第二置晶區以及該橋式整流單元與限流單元其中一者。
6. 如請求項1所述之直接接受交流電之發光二極體封裝元件，其中該橋式整流單元與該限流單元皆透過表面貼焊技術的方式設置於該週邊區上。
7. 如請求項1所述之直接接受交流電之發光二極體封裝元件，更包含：至少一穩壓單元，位於該基板上，電性連接該基板與該限流單元；至少一保險絲，位於該基板上，電性連接該基板與該穩壓單元；以及至少一突波吸收器，位於該基板上，電性連接該基板與該保險絲。
8. 如請求項1所述之直接接受交流電之發光二極體封裝元件，其中該基板包含一板體，該板體為一金屬板或一非金屬板。