一種含裸晶系統(tǒng)級封裝led照明驅(qū)動電源組件的制作方法
【專利摘要】一種含裸晶系統(tǒng)級封裝LED照明驅(qū)動電源組件，其特征是：在含裸晶系統(tǒng)級封裝部分，在導(dǎo)熱絕緣材料基板上交流電母線兩端各連接兩個整流二極管，形成直流電正極連接串聯(lián)發(fā)光二極管LED正極，同時連接一個電阻R1再連接線性驅(qū)動IC芯片的VCC焊盤；IC芯片的GATE焊盤連接MOSFET的G焊盤柵極；IC芯片的Sense焊盤連接MOSFET的S焊盤源極，同時連接電阻Rcs再連接地線；IC芯片的GND焊盤連接地線；MOSFET的漏極連接LED負(fù)極。在含裸晶系統(tǒng)級封裝部分之外，留有焊點能夠焊接其它非裸晶封裝的器件。其中IC芯片表面要有導(dǎo)熱絕緣非透明覆蓋層以避免IC芯片功能受影響；在高于一定功率情況下，IC芯片和MOSFET的位置距離要足夠大能及時散熱。
【專利說明】
-種含裸晶系統(tǒng)級封裝LED照明驅(qū)動電源組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型設(shè)及L邸照明驅(qū)動電源技術(shù)和半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] Lm)照明驅(qū)動電源主要有四大類型，阻容降壓、恒流二極管、線性電源和開關(guān)電源。 驅(qū)動電源是將各種情況下電源供應(yīng)轉(zhuǎn)換為特定電壓電流W驅(qū)動LED發(fā)光的轉(zhuǎn)換器。一般電 源輸入有多種情況，對于Lm)照明而言輸出一定為可W隨L邸正向壓降值變化而改變電壓的 恒定電流源。
[0003] 最簡單的一類驅(qū)動電源是阻容降壓電路，但其電流隨電壓波動大，不耐沖擊，會嚴(yán) 重影響L邸壽命，功率因素低，只能用于一些要求不高的小功率L邸照明情況，且效果較差。
[0004] 基于恒流二極管的驅(qū)動電源是第二類型，恒流二極管原先主要用于儀器儀表，后 來因其恒流特性被用于一些低功率Lm)燈的情形。作為Lm)照明的恒流驅(qū)動具有電路結(jié)構(gòu)簡 單，成本低廉的優(yōu)點，但有認(rèn)為目前恒流二極管的動態(tài)范圍只有30V，低于電網(wǎng)有時可能高 達(dá)上百伏的正常電壓波動區(qū)間，實際上無法保持恒流，在大動態(tài)高電壓情況下自身功耗大， 系統(tǒng)效率低，同時溫升會導(dǎo)致Lm)光衰加大，因此并不適合用于通用照明，同時又由于恒流 二極管生產(chǎn)工藝的局限帶來性能的一致性不好及合適使用的產(chǎn)品比例較低，容易在大規(guī)模 使用時出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的嚴(yán)重問題。
[0005] 基于IC忍片的Lm)照明驅(qū)動電源目前為大量使用的主流方案，具有較好的恒流精 度和各種功能，主要分為開關(guān)電源和線性電源兩大類型。
[0006] 開關(guān)電源類型又有隔離型和非隔離型兩種，隔離型適用于低電壓大電流的恒定電 流輸出，外圍元器件較多，體積較大，主要用于外置電源;非隔離型適用于高電壓小電流輸 出，體積相對較小，效率高，主要用于內(nèi)置電源?？傮w而言，開關(guān)電源復(fù)雜，設(shè)及元器件數(shù)量 多，包括電解電容，所W目前不適合進(jìn)行裸晶系統(tǒng)級封裝。
[0007] 線性IC忍片Lm)驅(qū)動電源方案具有電路相對簡單、外圍元器件少、體積小、成本低、 易于集成化的優(yōu)勢，但線性驅(qū)動電源方案存在散熱問題，散熱尤其會高度集中于線性電源 IC忍片和MOSFET功率管。傳統(tǒng)的IC忍片和元器件封裝使用塑料外殼，導(dǎo)熱較差，線性驅(qū)動電 源的散熱問題會大大降低整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。將驅(qū)動電源的IC忍片和各元器件W 裸晶形式直接封裝在導(dǎo)熱性能良好且絕緣的基板上則可W解決運(yùn)一問題，同時降低相關(guān)成 本。
[0008] IC忍片和元器件的已有封裝技術(shù)，即半導(dǎo)體封裝技術(shù)，發(fā)展由來已久，因為封裝對 于IC忍片和元器件來說是必須的，也是至關(guān)重要的，IC忍片和元器件必須與外界隔離，W防 止空氣中的雜質(zhì)對忍片電路或元器件材料的腐蝕而造成電氣性能下降，同時封裝后的忍片 和元器件也便于安裝和運(yùn)輸?，F(xiàn)有封裝技術(shù)是將IC忍片或元器件用絕緣塑料或陶瓷材料單 獨(dú)打包引線，封裝技術(shù)的好壞直接影響到忍片自身性能和與之連接的印制電路板PCB的設(shè) 計和制造。
[0009] 目前主要常見的半導(dǎo)體封裝有兩大類：雙列直插封裝DIP(Dual In-line F*ackage)和貼片封裝SMT(Surface Mounting Technology)。半導(dǎo)體器件有許多具體封裝形 式，按封裝的外形、尺寸、結(jié)構(gòu)分類可分為引腳插入型、表面貼裝型和高級封裝=類。從DIP、 SOP、QFP、PGA、BGA至化SP再到SIP，技術(shù)指標(biāo)一代比一代先進(jìn)。
[0010] 把不同類型和大小的裸晶器件包括IC忍片一體化封裝在導(dǎo)熱絕緣基板上，屬于系 統(tǒng)級封裝。我們已經(jīng)成功地將裸晶發(fā)光二極管化抓)和一個線性驅(qū)動電源所有裸晶器件封 裝在一個導(dǎo)熱絕緣基板上，但已有技術(shù)方案無法結(jié)合任何非裸晶封裝的器件，也就是不能 通過結(jié)合不適合裸晶封裝的器件來改變驅(qū)動電源的電氣特性。本實用新型設(shè)及含裸晶系 統(tǒng)級封裝的LED照明驅(qū)動電源組件，并能夠在裸晶系統(tǒng)級封裝部分之外結(jié)合非裸晶封裝的 器件，解決了各個相關(guān)環(huán)節(jié)上的技術(shù)和工藝難題，能滿足對驅(qū)動電源組件一些特性的要求， 極大地提高系統(tǒng)性能和質(zhì)量一致性，減少已有產(chǎn)品中間生產(chǎn)環(huán)節(jié)降低成本，并能實現(xiàn)大規(guī) 模自動化生產(chǎn)L邸照明驅(qū)動電源組件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本實用新型所采用的技術(shù)方案是：用實驗確定適合含裸晶系統(tǒng)級封裝并結(jié)合非裸 晶封裝器件的L邸照明驅(qū)動電源優(yōu)化方案并確定特定電路，根據(jù)特定電路設(shè)計Lm)照明驅(qū)動 電源組件的布線圖及選擇合適導(dǎo)熱絕緣材料基板并將布線圖W導(dǎo)電材料印刷至基板上成 為印刷電路，通過實驗驗證裸晶封裝各個工藝流程環(huán)節(jié)并用運(yùn)些工藝流程將相應(yīng)裸晶IC忍 片、裸晶整流二極管、裸晶MOSFET及電阻全部一體化封裝到上述基板上的印刷電路中并做 測試驗證，在完成裸晶封裝部分基板上的指定位置，焊接非裸晶封裝器件。
[0012] 本實用新型所述特定電路有多種表現(xiàn)形態(tài)，包括根據(jù)適合裸晶封裝的Lm)照明線 性驅(qū)動電源優(yōu)化方案所得到的電路原理圖、根據(jù)上述原理圖所設(shè)計布線圖及制成印刷電路 和其后裸晶封裝完成后組件的實際電路及結(jié)合非裸晶封裝器件后形成的實際電路，都為本 實用新型特定電路。
[0013] 本實用新型一種含裸晶系統(tǒng)級封裝L邸照明驅(qū)動電源組件是：
[0014] -種含裸晶系統(tǒng)級封裝Lm)照明驅(qū)動電源組件，其特征是，用特定電路和半導(dǎo)體封 裝技術(shù)將驅(qū)動電源相關(guān)功能器件裸晶作為一個整體封裝在導(dǎo)熱絕緣材料基板上并由導(dǎo)熱 絕緣不透明材料完全覆蓋;可結(jié)合非裸晶封裝功能器件實現(xiàn)不同性能。
[0015] 上述特定電路是在導(dǎo)熱絕緣材料基板上有兩個交流電母線外接輸入端，兩輸入端 各連接兩個裸晶整流二極管的負(fù)極和正極，經(jīng)過四個裸晶整流二極管形成一個直流電正極 作為對外輸出正極，直流電正極同時連接一個電阻Rl再連接裸晶IC忍片的VCC焊盤;裸晶IC 忍片的GATE焊盤連接裸晶MOSFET的G焊盤(柵極）；裸晶IC忍片的Sense焊盤連接裸晶MOS陽T 的S焊盤（源極），同時連接電阻Rcs再連接地線；裸晶IC忍片的GND焊盤連接地線；裸晶 MOSFET的D焊盤(漏極)連接線作為直流電負(fù)極作為對外輸出負(fù)極;對外輸出正極和負(fù)極用 于各連接串聯(lián)發(fā)光二極管(LED)的正極和負(fù)極；
[0016] 上述特定電路是在導(dǎo)熱絕緣材料基板上用導(dǎo)電材料所印刷電路并同時由導(dǎo)電導(dǎo) 線連接裸晶器件和印刷電路之間而組成的完整電路；
[0017] 上述特定電路中導(dǎo)電材料所印刷電路表面除放置裸晶器件位置和焊接點外的其 它部分被公知絕緣層材料覆蓋；
[001引在上述特定電路中在達(dá)到功率情況下裸晶IC忍片和裸晶MOSFET需具有足夠的物 理距離W避免MOS陽T的散熱影響裸晶IC忍片的正常工作；
[0019] 上述在導(dǎo)熱絕緣材料基板上完成封裝后所有裸晶器件由導(dǎo)熱絕緣不透明材料完 全覆蓋成為上述特定電路的物理支撐結(jié)構(gòu)和保護(hù)層，尤其是裸晶IC忍片表面需要有同樣導(dǎo) 熱絕緣不透明材料完全覆蓋W免影響其正常工作；
[0020] 上述含裸晶系統(tǒng)級封裝Lm)照明驅(qū)動電源組件單獨(dú)或結(jié)合其它非裸晶封裝器件或 器件組合成為具有不同性能的L邸照明驅(qū)動電源組件；
[0021] 實驗驗證上述含裸晶系統(tǒng)級封裝Lm)照明驅(qū)動電源組件及結(jié)合其它非裸晶封裝器 件均具有可控娃調(diào)光的功能。
[0022] 本實用新型中一種含裸晶系統(tǒng)級封裝L邸照明驅(qū)動電源組件的制造工藝流程是：
[0023] 第一步，基板制造工藝流程：
[0024] 按所需規(guī)格制造導(dǎo)熱絕緣基板白板，在使用陶瓷基板的情況下，則燒制陶瓷白板；
[0025] 用實驗確定適合含裸晶系統(tǒng)級封裝的LED照明驅(qū)動電源優(yōu)化方案并確定特定電 路，再根據(jù)特定電路確定布線圖，其中在一定功率情況下裸晶MOSFET和裸晶IC忍片的設(shè)定 位置需要分開足夠距離，將布線圖W公知技術(shù)將導(dǎo)電材料印刷至上述基板白板上，再行烘 烤固化成為印刷電路，目前用于印刷電路的導(dǎo)電材料是含銀材料，也可W是其它類;在上述 印刷電路中相關(guān)指定位置，用可融導(dǎo)熱導(dǎo)電材料將設(shè)定阻值的電阻Rl和Rcs固定在指定位 置，現(xiàn)用上述可融導(dǎo)熱導(dǎo)電材料為焊錫；
[00%]第二步，固晶工藝流程：
[0027] 在上述基板印刷電路的相關(guān)位置，用粘稠導(dǎo)熱導(dǎo)電材料將四個裸晶整流二極管、 一個裸晶IC忍片、一個裸晶MOSFET固定在指定位置，并進(jìn)行烘烤固化，現(xiàn)用上述粘稠導(dǎo)熱導(dǎo) 電材料為銀膠；
[0028] 第S步，焊線工藝流程：
[0029] 在上述已經(jīng)完成對裸晶器件固晶的基板上，在各器件的指定位置上，焊接導(dǎo)電導(dǎo) 線，W連接基板上的印刷電路線路，完成基板上裸晶器件的電路連接，上述導(dǎo)電導(dǎo)線可W為 各類導(dǎo)電材料，現(xiàn)使用金線.
[0030] 第四步，測試工藝流程：
[0031] 在已經(jīng)完成上述工藝流程的基板上，接通對應(yīng)電壓的電源線，確認(rèn)已完成工藝流 程達(dá)到要求，同時，可W通過測試獲取相關(guān)電學(xué)參數(shù)，驗證產(chǎn)品是否達(dá)到所設(shè)計的要求；
[0032] 第五步，點膠工藝流程：
[0033] 在完成上述所有工藝流程并測試合格后，在導(dǎo)熱絕緣材料基板所設(shè)定的位置上用 導(dǎo)熱絕緣不透明材料將所有裸晶器件完全覆蓋成為上述特定電路的物理支撐結(jié)構(gòu)和保護(hù) 層，尤其是裸晶IC忍片表面需要有同樣導(dǎo)熱絕緣不透明材料完全覆蓋W免影響其正常工 作，并進(jìn)行烘烤固化，現(xiàn)用所述導(dǎo)熱絕緣不透明材料為導(dǎo)熱不透明黑色硅膠或環(huán)氧樹脂黑 膠;可選擇在點膠工藝流程前對需要覆蓋區(qū)域外圍用粘稠導(dǎo)熱不透明材料圍成一圈并烘烤 固化，方便點膠工藝流程的實施，上述粘稠導(dǎo)熱不透明材料為硅膠，但此可選擇工藝流程為 非必要步驟；
[0034] 第六步，分板和測試工藝流程：
[0035] 在由多個基板連接成一體同時完成上述流程的情況下，運(yùn)時需要將上述多個基板 進(jìn)行分板，即每個基板不再和其它基板相連接。對上述已經(jīng)完成全部工藝流程的基板，接通 對應(yīng)電壓的電源線，測試獲取相關(guān)電學(xué)參數(shù)，確認(rèn)已完成工藝流程達(dá)到相應(yīng)要求，并根據(jù)相 關(guān)參數(shù)進(jìn)行分檢分類。
[0036] 第屯步，結(jié)合非裸晶封裝器件工藝流程：
[0037] 根據(jù)不同需要，在上述已完成全部裸晶封裝基板所設(shè)定的位置上，焊接所選擇的 非裸晶封裝器件或器件組合，達(dá)到所設(shè)計的產(chǎn)品性能。
[0038] 上述全部屯步工藝流程中，第一至第=步和第五步共四步工藝流程為基本工藝流 程，是完成含裸晶系統(tǒng)級封裝L邸照明驅(qū)動電源組件的必要工藝流程，而第四和第六步工藝 流程則為輔助流程，第屯步則為根據(jù)需要的可選擇工藝流程。
[0039] 本實用新型的有益效果是能有效解決含裸晶系統(tǒng)級封裝Lm)照明驅(qū)動電源組件和 非裸晶封裝器件結(jié)合的問題，極大地提高運(yùn)類Lm)照明驅(qū)動電源組件的電氣性能和實現(xiàn)組 件的性能多樣性，減少已有生產(chǎn)環(huán)節(jié)，并能進(jìn)行大規(guī)模自動化生產(chǎn)L邸照明驅(qū)動電源組件。
【附圖說明】
[0040] 圖1為本實用新型實施案例裸晶IC忍片RCOOlB表面結(jié)構(gòu)圖
[0041] 圖2、為本實用新型實施案例所需裸晶IC忍片的基本內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
[0042] 圖3、為本實用新型實施案例裸晶封裝特定電路之電路原理圖
[0043] 圖4、為本實用新型實施案例裸晶封裝特定電路結(jié)合非裸晶封裝器件之電路原理 圖
[0044] 圖5、為本實用新型實施案例特定電路布線圖和印刷電路圖
[0045] 圖6、為本實用新型實施案例裸晶封裝組件的結(jié)構(gòu)和線路綁定圖
[0046] 圖7、為本實用新型實施案例裸晶封裝組件結(jié)合非裸晶封裝器件的結(jié)構(gòu)和線路綁 定圖
[0047] 圖8、為本實用新型實施案例裸晶封裝組件及結(jié)合非裸晶封裝器件的尺寸比例圖
[0048] 圖9、為本實用新型實施案例含裸晶系統(tǒng)級封裝L抓照明驅(qū)動電源組件單獨(dú)的EMI 測試結(jié)果
[0049] 圖10、為本實用新型實施案例含裸晶系統(tǒng)級封裝Lm)照明驅(qū)動電源組件結(jié)合非裸 晶封裝器件電容的EMI測試結(jié)果
【具體實施方式】
[0050] 下面參照附圖，對本實用新型所述含裸晶系統(tǒng)級封裝Lm)照明驅(qū)動電源組件及制 造工藝的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0051] 我們選擇了驅(qū)動IC忍片RC001B(中國國家知識產(chǎn)權(quán)局集成電路布圖登記號 BS. 14500659X，布圖設(shè)計申請日2014年6月27日，公告日期:2014年12月17日，公告號9835， 布圖設(shè)計創(chuàng)作完成日：2013年5月21日），圖1所示為RCOOlB的裸晶表面結(jié)構(gòu)圖和焊盤標(biāo)識， 裸晶的相關(guān)資料單顆晶元大小厚度、電極大小成分等如下：
[0化2]
[0化3]
[0化4] RCOOlB的電學(xué)特性如下：
[0055]除專口標(biāo)注外，標(biāo)準(zhǔn)測試條件為Vre = IOV，Ta=25 °C
[0化6]
[0化7] 圖2顯示線性恒流L邸驅(qū)動IC忍片RCOOlB中和本實用新型中設(shè)及L抓照明線性驅(qū)動 優(yōu)化方案及特定電路相關(guān)的必要部分，包括VCC端有內(nèi)部錯位電路(Clamp)和UVLO (Under Voltage Lockout);還包括接地線端(GND);還包括內(nèi)部控制（Control)和驅(qū)動(Driver)部 分及驅(qū)動極GATE端和電流采樣/設(shè)置SENSE端。上述內(nèi)部控制和驅(qū)動部分設(shè)及具體機(jī)制，對 本實用新型來說線性恒流Lm)驅(qū)動IC忍片具有上述相應(yīng)功能實現(xiàn)上述特定電路是基本和必 須的，而實現(xiàn)相應(yīng)功能的任何具體機(jī)制都是等效的。
[0058] 通過實驗確定了基于RCOOlB并適合含裸晶系統(tǒng)級封裝的L邸照明線性驅(qū)動電源優(yōu) 化方案，確定了特定電路，上述特定電路的電路原理如圖3所示，上述特定電路只有整流橋、 線性IC忍片、MOS陽T和兩顆電阻Rl和Rcs，圖中串聯(lián)L邸為上述特定電路的外接部分；
[0059] 在上述特定電路中，當(dāng)交流電母線開啟，交流電通過整流橋成為直流電導(dǎo)向串聯(lián) 的LED，同時線性驅(qū)動IC忍片通過連接直流電的啟動電阻(Rl)充電，達(dá)到設(shè)定V時由內(nèi)部錯 位電路(Clamp)使VCC電壓穩(wěn)定在一定數(shù)值，并在降到UVLO化nder Vo；Uage Lockout)閥值 電壓時自動關(guān)閉線性驅(qū)動IC忍片。
[0060] 在上述特定電路中，線性驅(qū)動IC忍片通過Rcs電阻對L邸電流取樣并和IC內(nèi)部參考 電壓化ef比較產(chǎn)生控制信號，達(dá)到L抓恒流輸出的目標(biāo)。通過串聯(lián)L抓的峰值電流為Ipeak = Vref/Rcs，而線性驅(qū)動IC忍片的化ef在IC設(shè)計和生產(chǎn)時已經(jīng)固定，RCOOlB的化ef為400mV， 由此設(shè)定Rcs就能通過線性驅(qū)動IC忍片控制L邸導(dǎo)通時的峰值電流Ipeak。
[0061] 通過實驗確定了基于RCOOlB并適合含裸晶系統(tǒng)級封裝的L邸照明驅(qū)動電源組件結(jié) 合非裸晶封裝器件的方案，上述方案的電路原理如圖4所示，在上述原有特定電路中增加了 一個電容，能夠改變上述含裸晶系統(tǒng)級封裝Lm)照明驅(qū)動電源組件的電磁干擾化MI)特性， 圖中串聯(lián)L邸為上述特定電路的外接部分。
[0062] 根據(jù)上述特定電路，可W設(shè)計用于印刷到基板的布線圖，圖5為基于上述特定電路 的典型布線圖。
[0063] 實驗發(fā)現(xiàn)，在達(dá)到一定功率的情況下，裸晶IC忍片和裸晶MOSFET在基板上位置必 須保持足夠的物理距離，在兩者有焊線連接的情況下，裸晶MOSFET產(chǎn)生的熱量嚴(yán)重影響到 裸晶IC忍片的正常性能，導(dǎo)致系統(tǒng)異常，當(dāng)兩者在陶瓷基板上位置分開足夠距離且沒有焊 線相連接，則裸晶IC忍片性能表現(xiàn)正常，由此可見含裸晶系統(tǒng)級封裝對各器件物理和電氣 性能的影響不同于各器件在單獨(dú)封裝時的情況。
[0064] 實驗發(fā)現(xiàn)裸晶IC忍片的表面需要有導(dǎo)熱絕緣不透明材料覆蓋，否則在有些情況下 光線會對裸晶IC忍片產(chǎn)生影響導(dǎo)致性能不正常，實驗證明使用導(dǎo)熱不透明材料覆蓋解決了 上述問題。
[0065] 根據(jù)上述布線圖，將導(dǎo)電材料印刷到導(dǎo)熱絕緣材料基板上，成為對應(yīng)的印刷電路， 然后在上述印刷電路中，將所有器件的裸晶包括IC忍片全部封裝到上述印刷電路的相關(guān)位 置，具體位置如圖6所顯示，四個裸晶整流二極管(標(biāo)注為MB6S字母的四個實屯、小方塊）、一 個裸晶線性驅(qū)動IC忍片(標(biāo)注為RCOOIB字母的一個小方塊）、一個裸晶MOSFET (標(biāo)注為MOS字 母的一個小方塊），R1(標(biāo)注為Rl字母的實屯、長方塊)和Rcs(標(biāo)注為Rcs字母的實屯、長方塊）。 在含裸晶系統(tǒng)級封裝完成后，由此交流電母線兩端各連接兩個裸晶整流二極管的負(fù)極和正 極，經(jīng)過四個裸晶整流二極管形成的直流電正極用于連接串聯(lián)發(fā)光二極管化邸)的正極，同 時連接一個電阻R1再連接裸晶線性驅(qū)動IC忍片的VCC焊盤;裸晶IC的GATE焊盤連接裸晶 MOSFET的G焊盤(柵極）；裸晶線性驅(qū)動IC忍片的Sense焊盤連接裸晶MOSFET的S焊盤(源極）， 同時連接電阻Rcs再連接地線;裸晶線性驅(qū)動IC忍片的GND焊盤連接地線;裸晶MOSFET的D焊 盤(漏極)作為輸出負(fù)極用于連接串聯(lián)L邸的負(fù)極;最終形成完整電路。
[0066] 在上述基于RCOOlB并適合含裸晶系統(tǒng)級封裝的L抓照明驅(qū)動電源組件中，結(jié)合一 個非裸晶封裝器件，即在上述原有組件中增加了一個電容Cl,如圖7所示，能夠改變上述含 裸晶系統(tǒng)級封裝L邸照明驅(qū)動電源組件的電磁干擾化MI)特性。
[0067] 經(jīng)過反復(fù)實驗，確定本實用新型中的含裸晶系統(tǒng)級封裝Lm)照明驅(qū)動電源組件及 結(jié)合非裸晶封裝器件的制造工藝流程是：
[006引第一步，基板制造工藝流程：
[0069] 按所需規(guī)格制造導(dǎo)熱絕緣基板白板，本實用新型實施案例中使用陶瓷基板，則燒 審賊格為單位面積19mm*19mm厚度為1mm的陶瓷白板片，每塊獨(dú)立陶瓷片含有21片單位陶瓷 片，相互之間留有切割線，W便后續(xù)分板，；
[0070] 根據(jù)實驗確定適合含裸晶系統(tǒng)級封裝的LED照明驅(qū)動電源組件，所確定特定電路 的電路原理圖如圖3,再根據(jù)上述特定電路電路原理圖確定布線圖，如圖5,將上述布線圖W 公知技術(shù)將導(dǎo)電材料印刷至上述基板白板上，再行烘烤固化成為印刷電路，也如圖5所示， 雖然布線圖和印刷電路圖形一模一樣，但布線圖是設(shè)計圖，而印刷電路已經(jīng)是印刷在陶瓷 基板上的實際電路，本實用新型案例用于印刷電路的導(dǎo)電材料為含銀材料;在圖6所示中相 關(guān)指定位置，用焊錫將合適電阻值的RU標(biāo)注為Rl的實屯、長方塊)和Rcs(標(biāo)注為Rcs的實屯、 長方塊)固定在指定位置；
[0071] 第二步，固晶工藝流程：
[0072] 在如圖6所示相關(guān)位置，用導(dǎo)熱導(dǎo)電材料將四個裸晶整流二極管(標(biāo)注為MB6S字母 的四個實屯、小方塊）、一個裸晶線性驅(qū)動IC忍片(標(biāo)注為RCOOlB字母的一個實屯、小方塊）、一 個裸晶M0SFET(標(biāo)注為MOS字母的實屯、方塊)固定在指定位置，并進(jìn)行烘烤固化，本實用新型 案例中上述導(dǎo)熱導(dǎo)電材料為銀膠；
[0073] 第S步，焊線工藝流程：
[0074] 在上述已經(jīng)完成對裸晶線性驅(qū)動IC忍片及其它裸晶器件固晶的基板上，如圖6所 示，在各器件的指定位置上，焊接導(dǎo)電導(dǎo)線，W連接基板上的印刷電路線路，完成基板上的 全部電路接通，本實用新型案例中上述導(dǎo)電導(dǎo)線使用金線；
[00巧]第四步，測試工藝流程：
[0076] 在已經(jīng)完成上述工藝流程的基板上，串聯(lián)一個指定設(shè)計功率的L邸光源，接通220V 電壓的電源線，確認(rèn)已完成工藝流程達(dá)到要求，同時，通過測試獲取相關(guān)電學(xué)參數(shù)，驗證產(chǎn) 品是否達(dá)到所設(shè)計的要求；
[0077] 第五步，點膠工藝流程：
[0078] 在完成上述所有工藝流程并測試合格后，在上述基板上使用導(dǎo)熱絕緣不透明材 料注在的設(shè)定區(qū)域，如圖8所示，制成高度大約為1mm，膠層，覆蓋全部裸晶器件， 然后進(jìn)行烘烤固化;本實用新型案例中所述導(dǎo)熱絕緣不透明材料為導(dǎo)熱黑色環(huán)氧樹脂膠或 導(dǎo)熱黑色硅膠；
[0079] 第六步，分板和測試工藝流程：
[0080] 本實用新型案例中由21個單位基板連接成一片同時完成上述流程，再將上述21個 單位基板進(jìn)行分板，即每個單位基板不再和其它單位基板相連接。對上述已經(jīng)完成全部工 藝流程的基板，接通對應(yīng)220V電壓的電源線，測試獲取相關(guān)電學(xué)參數(shù)，確認(rèn)已完成全部工藝 流程達(dá)到相應(yīng)要求，并根據(jù)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分檢分類；
[0081] 第屯步，結(jié)合非裸晶封裝器件工藝流程：
[0082] 在上述完成了六步工藝流程的含裸晶系統(tǒng)級封裝Lm)照明驅(qū)動電源組件中，將一 個非裸晶封裝器件電容Cl的兩只管腳焊接在指定位置，如圖7所示，能夠改變上述含裸晶系 統(tǒng)級封裝Lm)照明驅(qū)動電源組件的電磁干擾化MI)特性;上述結(jié)合非裸晶封裝器件電容Cl的 含裸晶系統(tǒng)級封裝L邸照明驅(qū)動電源組件如圖8所示。
[0083] 本實用新型案例中由上述第一至第=步和第五步共四步工藝流程為基本工藝流 程，是完成含裸晶系統(tǒng)級封裝的必要工藝流程，第四和第六步工藝流程則為輔助流程，主要 是保證產(chǎn)品質(zhì)量和最終產(chǎn)品使用，不是必須需要具有的工藝流程;而第屯步工藝流程則根 據(jù)是否需要改變含裸晶系統(tǒng)級封裝L邸照明驅(qū)動電源組件的電氣性能時選擇使用。
[0084] 在本實用新型實施案例中，有功率為W的含裸晶系統(tǒng)級封裝Lm)照明驅(qū)動電源組件 及結(jié)合非裸晶封裝器件電容作為典型實施案例，具體器件來源和參數(shù)設(shè)定如下：
[00化]Rl阻值為820千歐姆，Rcs阻值為9.1歐姆，均來自臺灣ROYALO麗厚生廠家；
[0086] 裸晶整流二極管產(chǎn)品型號為MB6S，購自深圳市斯達(dá)特來電子科技有限公司；
[0087] 裸晶MOSFET產(chǎn)品型號為2N60，購自華潤華晶微電子有限公司；
[0088] 裸晶線性驅(qū)動IC忍片為自有產(chǎn)品，其詳細(xì)參數(shù)已在本實用新型實施案例中披露。
[0089] Cl安規(guī)電容容量為0.1UF，額定電壓275V，購自佛山市同楊電子有限公司；
[0090] 上述典型實施案例中含裸晶系統(tǒng)級封裝Lm)照明驅(qū)動電源組件及結(jié)合非裸晶封裝 器件電容的產(chǎn)品測試結(jié)果為：電壓為220.01￥，電流為0.030294，功率為6.017胖，功率因素為 0?9029 O
[0091] 含裸晶系統(tǒng)級封裝L邸照明驅(qū)動電源組件單獨(dú)的EMI測試結(jié)果如圖9所示。
[0092] 含裸晶系統(tǒng)級封裝L抓照明驅(qū)動電源組件結(jié)合非裸晶封裝器件電容的EMI測試結(jié) 果如圖10所不。
[0093] 本實用新型實施案例已完成對在多種功率情況下的試驗和測試，具體參數(shù)和測試 結(jié)果不再一一列舉。
[0094] 上文參照附圖描述了本實用新型的【具體實施方式】和典型實施案例，但本領(lǐng)域中的 普通技術(shù)人員能夠理解，在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下，還可W對具體實施 方式作各種變更和替換，運(yùn)些變更和替換都落在本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種含裸晶系統(tǒng)級封裝LED照明驅(qū)動電源組件，其特征是，用特定電路和半導(dǎo)體封裝 技術(shù)將驅(qū)動電源相關(guān)功能器件裸晶作為一個整體封裝在導(dǎo)熱絕緣材料基板上并由導(dǎo)熱絕 緣不透明材料完全覆蓋;可結(jié)合非裸晶封裝功能器件實現(xiàn)不同性能； 上述特定電路是在導(dǎo)熱絕緣材料基板上有兩個交流電母線外接輸入端，兩輸入端各連 接兩個裸晶整流二極管的負(fù)極和正極，經(jīng)過四個裸晶整流二極管形成一個直流電正極作為 對外輸出正極，直流電正極同時連接一個電阻R1再連接裸晶1C芯片的VCC焊盤;裸晶1C芯片 的GATE焊盤連接裸晶MOSFET的G焊盤柵極;裸晶1C芯片的Sense焊盤連接裸晶MOSFET的S焊 盤源極，同時連接電阻Res再連接地線;裸晶1C芯片的GND焊盤連接地線；裸晶MOSFET的D焊 盤漏極連接線作為直流電負(fù)極作為對外輸出負(fù)極;對外輸出正極和負(fù)極用于各連接串聯(lián)發(fā) 光二極管(LED)的正極和負(fù)極； 上述特定電路是在導(dǎo)熱絕緣材料基板上用導(dǎo)電材料所印刷電路并同時由導(dǎo)電導(dǎo)線連 接裸晶器件和印刷電路之間而組成的完整電路； 上述特定電路中導(dǎo)電材料所印刷電路表面除放置裸晶器件位置和焊接點外的其它部 分被公知絕緣層材料覆蓋； 在上述特定電路中在達(dá)到功率情況下裸晶1C芯片和裸晶MOSFET需具有足夠的物理距 離以避免MOSFET的散熱影響裸晶IC芯片的正常工作； 上述在導(dǎo)熱絕緣材料基板上完成封裝后所有裸晶器件由導(dǎo)熱絕緣不透明材料完全覆 蓋成為上述特定電路的物理支撐結(jié)構(gòu)和保護(hù)層，裸晶1C芯片表面需要有同樣導(dǎo)熱絕緣不透 明材料完全覆蓋以免影響其正常工作； 上述含裸晶系統(tǒng)級封裝LED照明驅(qū)動電源組件單獨(dú)或結(jié)合其它非裸晶封裝器件或器 件組合成為具有不同性能的LED照明驅(qū)動電源組件。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含裸晶系統(tǒng)級封裝LED照明驅(qū)動電源組件，其特征是導(dǎo)熱絕緣 材料基板為陶瓷基板。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含裸晶系統(tǒng)級封裝LED照明驅(qū)動電源組件，其特征是裸晶1C芯 片為線性驅(qū)動1C芯片，基本必要部分包括VCC端有內(nèi)部鉗位電路（Clamp)和UVLO(Under Voltage Lockout);還包括接地線端(GND);還包括內(nèi)部控制（Control)和驅(qū)動(Driver)部 分及驅(qū)動極GATE端和電流采樣/設(shè)置SENSE端。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含裸晶系統(tǒng)級封裝LED照明驅(qū)動電源組件，其特征是特定電路 所用印刷電路的導(dǎo)電材料為含銀材料。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含裸晶系統(tǒng)級封裝LED照明驅(qū)動電源組件，其特征是連接裸晶 器件和印刷電路之間而組成的完整電路的導(dǎo)電導(dǎo)線為金線、銅線、鋁線或合金線等金屬導(dǎo) 線。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含裸晶系統(tǒng)級封裝LED照明驅(qū)動電源組件，其特征是成為特定 電路的物理支撐結(jié)構(gòu)和保護(hù)層并覆蓋所有裸晶器件的導(dǎo)熱絕緣不透明材料為導(dǎo)熱不透明 黑色硅膠或環(huán)氧樹脂黑色膠。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含裸晶系統(tǒng)級封裝LED照明驅(qū)動電源組件，其特征是上述含裸 晶系統(tǒng)級封裝LED照明驅(qū)動電源組件結(jié)合其它非裸晶封裝器件或器件組合是公知器件或公 知器件組合。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的含裸晶系統(tǒng)級封裝LED照明驅(qū)動電源組件結(jié)合其它非裸晶封
【文檔編號】H05B33/08GK205640795SQ201620094929
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】桑鈞晟, 李克堅
【申請人】中山昂欣科技有限責(zé)任公司