发明名称 液冷式发光二极体及其封装方法
摘要 提供液冷式发光二极体及其封装方法,以充填冷却液取代部分用以包覆热源之用发光二极体晶粒的环氧树脂,使发光二极体在工作时产生的热量,藉由使冷却液与晶粒直接接触且吸收由发光二极体晶粒产生的热量,再将热量传导至发光体器件外部,直接排放至空气中,以降低发光二极体晶粒的温度,使发光二极体可达到高电流驱动而发挥更高的功率。依据液冷式发光二极体封装装置之原理,本发明亦可应用于面射型或边射型雷射二极体封装装置,及高分子或小分子发光二极体封装装置。
申请公布号 TW518775 申请公布日期 2003.01.21
申请号 TW091101506 申请日期 2002.01.29
申请人 徐继兴 发明人 徐继兴
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 游永谊 台北市大安区复兴南路二段三五三号二楼
主权项 1.一种液冷式发光二极体,系由发光二极体晶粒、晶粒承接座、导电支撑架、金属导线焊线及底座而成,其特征在于含有由透镜圆顶与器壁结合并嵌覆于前述底座上形成可填充冷却液之空间、前述冷却液与前述晶粒及前述导电金属支撑座/架接触之表面绝缘的封装装置结构体及/或外加的散热器。2.一种液冷式发光二极体之封装方法,系包括以下主要的步骤:(1)以导电热胶体固植发光二极体晶粒于底座中心部位之杯碗形底部,再以金属导线分别连结前述发光二极体晶粒表面之正、负电极焊垫与导电支撑架之顶端,使前述发光二极体晶粒可经由导电支撑架与外接的电路连接,或于已固植晶粒的表面上有金属焊垫作为晶粒之第二接点,并由此金属焊垫以前述金属导线打线连结至另一导电支撑架之顶端;(2)将前述导电支撑架与底座予以一体成型成支撑座预成型体,以供作可填充冷却液之空间;(3)接着,将此已预成型的透镜圆顶与器壁结合,予以成型使形成镂空且一端开口的容器,并嵌覆于底座上,供形成可填充冷却液之空间;及(4)将上述(2)之支撑座预成型体与(3)的透镜圆顶与器壁成型的镂空且一端开口的容器于冷却液中对准,使冷却液充满且密封在透镜圆顶与器壁成型的镂空且一端开口之容器形成的可填充冷却液之空间,保持透镜圆顶与器壁结合的结合体在下方时,将前述已固植晶粒且打线之底座沿着由前述透镜圆顶与器壁结合的结合体内侧周缘之螺纹旋转螺合,直至紧迫压实位于前述器壁与前述底座间置放的矽氧树脂O形环后,取出整个结合体,或于该结合体之结合部份隙缝涂布接着剂予以胶合,使冷却液不致外泄而成液冷式发光二极体。3.一种液冷式雷射二极体,系由面射型雷射二极体晶粒及/或边射型雷射二极体晶粒、晶粒承接座、导电支撑架、金属导线焊线及底座而成,其特征在于含有由透镜圆顶与器壁结合并嵌覆于前述底座上形成可填充冷却液之空间、前述冷却液与前述晶粒及前述导电金属支撑座/架接触之表面绝缘的封装装置结构体及/或外加的散热器。4.一种液冷式雷射二极体之封装方法,系包括以下主要的步骤:(1)以导电热胶体固植面射型雷射二极体晶粒及/或边射型雷射二极体晶粒于底座中心部位之杯碗形底部,再以金属导线分别连结前述面射型雷射二极体晶粒及/或边射型雷射二极体晶粒表面之正(或负)电极焊垫与导电支撑架之顶端,使前述面射型雷射二极体晶粒及/或边射型雷射二极体晶粒可经由导电支撑架与外接的电路连接;(2)将前述导电支撑架与底座予以一体成型成支撑座预成型体,以供作可填充冷却液之空间;(3)接着,将此已预成型的透镜圆顶与器壁结合,予以成型使形成镂空且一端开口的容器,并嵌覆于底座上,供形成可填充冷却液之空间;及(4)将上述(2)之支撑座预成型体与(3)的透镜圆顶与器壁成型的镂空且一端开口的容器于冷却液中对准,使冷却液充满且密封在透镜圆顶与器壁成型的镂空且一端开口之容器形成的可填充冷却液之空间,保持透镜圆顶与器壁结合的结合体在下方时,将前述已固植晶粒且打线之底座沿着由前述透镜圆顶与器壁结合的结合体内侧周缘之螺纹旋转螺合,直至紧迫压实位于前述器壁与前述底座间置放的矽氧树脂O形环后,取出整个结合体,或于该结合体之结合部份隙缝涂上接着剂予以胶合,使冷却液不致外泄而成液冷式发光二极体。5.一种液冷式高分子及/或小分子发光二极体,系由高分子及/或小分子发光二极体晶粒而成的发光模组、承接座、发光模组之外接导电支架、金手指接点及底座而成,其特征在于含有由透镜圆顶或平顶与器壁结合并嵌覆于前述底座上形成每单颗发光点独立匹配冷却液空间之栅栏式冷却液的空间或单一冷却液空间、前述冷却液与前述晶粒及前述发光模组之外接导电支架接触之表面绝缘的封装装置结构体及/或外加的散热器。6.一种液冷式高分子及/或小分子发光二极体之封装方法,系包括以下主要的步骤:(1)将高分子及/或小分子发光二极体晶粒而成的发光模组与控制电路板,以插件焊锡或表面黏贴贴合发光模组与外接电路;(2)接着,将此已预成型的透镜圆顶或平顶与器壁结合,予以成型使形成镂空且一端开口的容器,并嵌覆于底座上,供形成可填充冷却液之空间;及(3)将上述(2)之透镜圆顶与器壁成型的镂空且一端开口的容器于冷却液中对准,使冷却液充满且密封在透镜圆顶与器壁成型的镂空且一端开口之容器形成的可填充冷却液之空间,保持透镜圆顶与器壁结合的结合体在下方时,将前述发光模组及底座结合后,取出整个结合体,并于该结合体之结合部份隙缝涂上接着剂予以胶合,使冷却液不致外泄而成液冷式高分子及/或小分子发光二极体模组。图式简单说明:第1图为习用的发光二极体之结构剖视图。第2图为习用的雷射二极体TO封装装置之结构剖视图。第3图为与本发明有关的液冷式发光二极体之结构示意图。第4图为与本发明有关的液冷式发光二极体之一实施型态之结构示意图。第5图为与本发明有关的高功率液冷式发光二极之封装组合图。第6图为与本发明有关的液冷式发光二极体以单颗基版晶片焊接技术(COB)形成的结构之剖视图。第7图为与本发明有关的液冷式发光二极体以基版晶片焊接技术(COB)形成的条状液冷式发光二极体灯源模组结构之剖视图。第8图为与本发明有关的液冷式发光二极体以基版晶片焊接技术(COB)形成的二维面型液冷式发光二极体灯源模组结构之剖视图。
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