專利名稱：直冷式發(fā)光二極體的制作方法
技術領域：
本實用新型有關于一種電子元件，特別是一種發(fā)光二極體。
然而，按習用技術領域里的發(fā)光二極體10(如

圖1所示)，是將具有斷熱(無法導熱)效果的環(huán)氧樹脂(Epoxy)13包覆于晶片11與電極12回路。用以保護晶片11與其導線14，但使用后不難發(fā)現(xiàn)有如下的缺失(1)散熱差—以環(huán)氧樹脂13包裹著整組晶片11與電極12回路，形成一個幾近保溫封閉的作用環(huán)境。發(fā)光二極體10晶片11雖號稱為冷光源，但由于其晶片11在發(fā)光時依然會發(fā)熱，其中心發(fā)光層可高達四百度，僅因轉換效率高，故一直無人太重視其散熱效率，又，晶片11周圍為散熱的黃金散熱區(qū)(最佳散熱范圍)，卻因被環(huán)氧樹脂13包覆而致熱度無法散發(fā)，只能由導線14慢慢向下傳導(違反物理的熱上升定律)，故在發(fā)光二極體10上方雖未有溫度(或溫度很低)，實非發(fā)光二極體10不發(fā)熱，而是其熱度被環(huán)氧樹脂13所阻斷，所以容易產(chǎn)生不發(fā)熱的錯覺而非真正的不發(fā)熱。當溫度升高，因發(fā)光二極體10為一半導體材質(zhì)之元件，溫度過高導致其能階能隙(JUNCTION，P-N接面發(fā)光層)的崩潰，則發(fā)光效率即因而降低甚至破壞，且熱導致發(fā)光二極體10不能再注入更大電流，故熱亦成為發(fā)光二極體10晶片11劣化的主因之一。
(2)易受潮濕及氧化—由于裹覆著晶片11電極12回路是采用環(huán)氧樹脂13作為材料，當作用熱產(chǎn)生時，與導線14接合處因膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生間隙15(如圖2所示)，故濕氣、空氣及其它雜質(zhì)等容易藉此滲入而侵蝕晶片11，致此，除了加速衰退期并相對影響使用效能而縮短產(chǎn)品的壽命。
有鑒于此，本案發(fā)明人以從事電子元件研制產(chǎn)銷多年的實際經(jīng)驗，累積材料學、熱力學及光學等相關專業(yè)知識，潛心研究實驗，遂有本實用新型的誕生。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種直冷式發(fā)光二極體，其特征在于它是將晶片與電極接觸的回路，以基底導線架固定并封裝于氣密罩中，其導線由封口處延伸向外，該氣密罩內(nèi)的空氣是抽除至真空狀態(tài)后再注入介質(zhì)予以閉合的，其中該基底，在其表面設有數(shù)組散熱片；該氣密罩，是以高系數(shù)導熱材質(zhì)制成各種規(guī)格形式的罩狀體，內(nèi)部備有容置空間；該介質(zhì)，是以具絕緣冷卻效果的液體或氣體為主，充填布滿于氣密罩內(nèi)直接接觸于晶片及基底、導線。以及所述氣密罩內(nèi)注入介質(zhì)可由真空狀態(tài)替代。
本實用新型的積極效果是由于采用上述方案，本實用新型使發(fā)光二極體擁有穩(wěn)定的工作空間，阻絕空氣、濕氣、及一切可能導致晶片劣化的雜質(zhì)，而通電啟動晶片產(chǎn)生作用而發(fā)光，熱隨即被環(huán)伺布滿于晶片及基底導線四周的介質(zhì)所接觸導引使熱交換率提高，并籍著氣密罩向外迅速逸散。故產(chǎn)品規(guī)格自此不受限制，使用功效及壽命亦隨之大幅提升。
本實用新型因散熱良好故可增加晶片數(shù)目，可制作出各種顏色的發(fā)光二極體，且其亮度可取代一般傳統(tǒng)燈泡及發(fā)光二極體陣列裝置。
由于氣密罩內(nèi)注入介質(zhì)可由真空狀態(tài)替代，采用輻射方式來散除晶片的作用熱，在真空下可提供晶片非常程度的空間。
綜上所述，本實用新型是屬于運用優(yōu)選材質(zhì)及電子特性的結構，以合乎物理定律及充分提升熱交換率的技術思想構思創(chuàng)作的具有相當高度的實用新型，藉此突破發(fā)光二極體的產(chǎn)品性能，延長使用壽命，兼顧到產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益，合符實際需求及安全性。
14 導線 15 間隙本實用新型30 發(fā)光二極體31 晶片 32 基底 33 電極34 導線 35 封口處 36 氣密罩37 介質(zhì)50 熱具有上述元件結構的特征，其使用功效分述如下繼續(xù)參閱圖5，是本實用新型一較佳具體實施例的使用狀態(tài)示意圖。如圖所示，通電啟動晶片31產(chǎn)生作用而發(fā)光，熱50隨即被環(huán)伺布滿于晶片31及基底32、導線34四周的介質(zhì)37所接觸導引使熱交換率提高，并籍著氣密罩36向外迅速逸散。
綜上所述，本實用新型是屬于運用優(yōu)選材質(zhì)及電子特性的結構，以合乎物理定律及充分提升熱交換率的技術思想構思創(chuàng)作的具有相當高度的實用新型，藉此突破發(fā)光二極體的產(chǎn)品性能，延長使用壽命，兼顧到產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟效益，合符實際需求及安全性。
雖然本說明書中業(yè)已就本案較佳具體實施例并配合圖式說明，顯然熟悉此類技術者可就該實施例從事修改，但大凡依本實用新型申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應仍屬本實用新型專利涵蓋范圍內(nèi)。
權利要求1.一種直冷式發(fā)光二極體，其特征在于它是將晶片與電極接觸的回路，以基底導線架固定并封裝于氣密罩中，其導線由封口處延伸向外，該氣密罩內(nèi)的空氣是抽除至真空狀態(tài)后再注入介質(zhì)予以閉合的，其中該基底，在其表面設有數(shù)組散熱片；該氣密罩，是以高系數(shù)導熱材質(zhì)制成各種規(guī)格形式的罩狀體，內(nèi)部備有容置空間；該介質(zhì)，是以具絕緣冷卻效果的液體或氣體為主，充填布滿于氣密罩內(nèi)直接接觸于晶片及基底、導線。
2.如權利要求1所述直冷式發(fā)光二極體，其特征在于所述氣密罩內(nèi)注入介質(zhì)可由真空狀態(tài)替代。
專利摘要一種直冷式發(fā)光二極體，它是將晶片與電極接觸的回路，以基底導線架固定并封裝于氣密罩中，其導線由封口處延伸向外，該氣密罩內(nèi)的空氣是抽除至真空狀態(tài)后再注入介質(zhì)予以閉合的，其中該基底表面設有數(shù)組散熱片；該氣密罩是以高系數(shù)導熱材質(zhì)制成各種規(guī)格形式的罩狀體，內(nèi)部備有容置空間；該介質(zhì)是以具絕緣冷卻效果的液體或氣體為主，充填布滿于氣密罩內(nèi)直接接觸于晶片及基底、導線。該二極體具有穩(wěn)定的工作空間，熱量可借著氣密罩向外迅速逸散使熱交換率提高。本實用新型因散熱良好故可增加晶片數(shù)目，可制作出各種顏色的發(fā)光二極體，且其亮度可取代一般傳統(tǒng)燈泡及發(fā)光二極體陣列裝置。
文檔編號H01L33/00GK2558084SQ02236069
公開日2003年6月25日 申請日期2002年5月29日 優(yōu)先權日2002年5月29日
發(fā)明者傅立銘 申請人:傅立銘