直冷式发光二极体
阅读：969发布：2020-05-13
专利汇可以提供直冷式发光二极体专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种直冷式发光二极体，它是将晶片与 电极 接触 的回路，以基底 导线 架固定并封装于气密罩中，其导线由封口处延伸向外，该气密罩内的空气是抽除至 真空 状态后再注入介质予以闭合的，其中该基底表面设有数组 散热 片；该气密罩是以高系数导热材质制成各种规格形式的罩状体，内部备有容置空间；该介质是以具绝缘冷却效果的液体或气体为主，充填布满于气密罩内直接接触于晶片及基底、导线。该二极体具有稳定的 工作空间 ，热量可藉着气密罩向外迅速逸散使热交换率提高。本 发明 因散热良好故可增加晶片数目，可制作出各种 颜色 的发光二极体，且其 亮度 可取代一般传统 灯泡 及发光二极体阵列装置。，下面是直冷式发光二极体专利的具体信息内容。
直冷式发光二极体
技术领域
本发明有关于一种电子元件，特别是一种发光二极体。
然而，按习用技术领域里的发光二极体10(如图1所示)，是将具有断热(无法导热)效果的环氧树脂(Epoxy)13包覆于晶片11与电极12回路。用以保护晶片11与其导线14，但使用后不难发现有如下的缺失：(1)散热差—以环氧树脂13包裹着整组晶片11与电极12回路，形成一个几近保温封闭的作用环境。发光二极体10晶片11虽号称为冷光源，但由于其晶片11在发光时依然会发热，其中心发光层可高达四百度，仅因转换效率高，故一直无人太重视其散热效率，又，晶片11周围为散热的黄金散热区(最佳散热范围)，却因被环氧树脂13包覆而致热度无法散发，只能由导线14慢慢向下传导(违反物理的热上升定律)，故在发光二极体10上方虽未有温度(或温度很低)，实非发光二极体10不发热，而是其热度被环氧树脂13所阻断，所以容易产生不发热的错觉而非真正的不发热。当温度升高，因发光二极体10为一半导体材质之元件，温度过高导致其能阶能隙(JUNCTI0N，P-N接面发光层)的崩溃，则发光效率即因而降低甚至破坏，且热导致发光二极体10不能再注入更大电流，故热亦成为发光二极体10晶片11劣化的主因之一。
(2)易受潮湿及氧化—由于裹覆着晶片11电极12回路是采用环氧树脂13作为材料，当作用热产生时，与导线14接合处因膨胀系数不同而产生间隙15(如图2所示)，故湿气、空气及其它杂质等容易藉此渗入而侵蚀晶片11，致此，除了加速衰退期并相对影响使用效能而缩短产品的寿命。
有鉴于此，本案发明人以从事电子元件研制产销多年的实际经验，累积材料学、热力学及光学等相关专业知识，潜心研究实验，遂有本发明的诞生。
本发明的目的是这样实现的：一种直冷式发光二极体，其特征在于：它是将晶片与电极接触的回路，以基底导线架固定并封装于气密罩中，其导线由封口处延伸向外，该气密罩内的空气是抽除至真空状态后再注入介质予以闭合的，其中该基底，在其表面设有数组散热片；该气密罩，是以高系数导热材质制成各种规格形式的罩状体，内部备有容置空间；该介质，是以具绝缘冷却效果的液体或气体为主，充填布满于气密罩内直接接触于晶片及基底、导线。以及所述气密罩内注入介质可由真空状态替代。
本发明的积极效果是：由于采用上述方案，本发明使发光二极体拥有稳定的工作空间，阻绝空气、湿气、及一切可能导致晶片劣化的杂质，而通电启动晶片产生作用而发光，热随即被环伺布满于晶片及基底导线四周的介质所接触导引使热交换率提高，并籍着气密罩向外迅速逸散。故产品规格自此不受限制，使用功效及寿命亦随之大幅提升。
本发明因散热良好故可增加晶片数目，可制作出各种颜色的发光二极体，且其亮度可取代一般传统灯泡及发光二极体阵列装置。
由于气密罩内注入介质可由真空状态替代，采用辐射方式来散除晶片的作用热，在真空下可提供晶片非常程度的空间。
综上所述，本发明是属于运用优选材质及电子特性的结构，以合乎物理定律及充分提升热交换率的技术思想构思创作的具有相当高度的发明，藉此突破发光二极体的产品性能，延长使用寿命，兼顾到产业经济效益，合符实际需求及安全性。
14导线 15间隙本发明30发光二极体31晶片 32基底 33电极34导线 35封口处 36气密罩37介质50热具有上述元件结构的特征，其使用功效分述如下：继续参阅图5，是本发明一较佳具体实施例的使用状态示意图。如图所示，通电启动晶片31产生作用而发光，热50随即被环伺布满于晶片31及基底32、导线34四周的介质37所接触导引使热交换率提高，并籍着气密罩36向外迅速逸散。
综上所述，本发明是属于运用优选材质及电子特性的结构，以合乎物理定律及充分提升热交换率的技术思想构思创作的具有相当高度的发明，藉此突破发光二极体的产品性能，延长使用寿命，兼顾到产业经济效益，合符实际需求及安全性。
虽然本说明书中业已就本案较佳具体实施例并配合图式说明，显然熟悉此类技术者可就该实施例从事修改，但大凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖范围内。
然而，按习用技术领域里的发光二极体10(如图1所示)，是将具有断热(无法导热)效果的环氧树脂(Epoxy)13包覆于晶片11与电极12回路。用以保护晶片11与其导线14，但使用后不难发现有如下的缺失：(1)散热差—以环氧树脂13包裹着整组晶片11与电极12回路，形成一个几近保温封闭的作用环境。发光二极体10晶片11虽号称为冷光源，但由于其晶片11在发光时依然会发热，其中心发光层可高达四百度，仅因转换效率高，故一直无人太重视其散热效率，又，晶片11周围为散热的黄金散热区(最佳散热范围)，却因被环氧树脂13包覆而致热度无法散发，只能由导线14慢慢向下传导(违反物理的热上升定律)，故在发光二极体10上方虽未有温度(或温度很低)，实非发光二极体10不发热，而是其热度被环氧树脂13所阻断，所以容易产生不发热的错觉而非真正的不发热。当温度升高，因发光二极体10为一半导体材质之元件，温度过高导致其能阶能隙(JUNCTI0N，P-N接面发光层)的崩溃，则发光效率即因而降低甚至破坏，且热导致发光二极体10不能再注入更大电流，故热亦成为发光二极体10晶片11劣化的主因之一。
(2)易受潮湿及氧化—由于裹覆着晶片11电极12回路是采用环氧树脂13作为材料，当作用热产生时，与导线14接合处因膨胀系数不同而产生间隙15(如图2所示)，故湿气、空气及其它杂质等容易藉此渗入而侵蚀晶片11，致此，除了加速衰退期并相对影响使用效能而缩短产品的寿命。
有鉴于此，本案发明人以从事电子元件研制产销多年的实际经验，累积材料学、热力学及光学等相关专业知识，潜心研究实验，遂有本发明的诞生。
本发明的目的是这样实现的：一种直冷式发光二极体，其特征在于：它是将晶片与电极接触的回路，以基底导线架固定并封装于气密罩中，其导线由封口处延伸向外，该气密罩内的空气是抽除至真空状态后再注入介质予以闭合的，其中该基底，在其表面设有数组散热片；该气密罩，是以高系数导热材质制成各种规格形式的罩状体，内部备有容置空间；该介质，是以具绝缘冷却效果的液体或气体为主，充填布满于气密罩内直接接触于晶片及基底、导线。以及所述气密罩内注入介质可由真空状态替代。
本发明的积极效果是：由于采用上述方案，本发明使发光二极体拥有稳定的工作空间，阻绝空气、湿气、及一切可能导致晶片劣化的杂质，而通电启动晶片产生作用而发光，热随即被环伺布满于晶片及基底导线四周的介质所接触导引使热交换率提高，并籍着气密罩向外迅速逸散。故产品规格自此不受限制，使用功效及寿命亦随之大幅提升。
本发明因散热良好故可增加晶片数目，可制作出各种颜色的发光二极体，且其亮度可取代一般传统灯泡及发光二极体阵列装置。
由于气密罩内注入介质可由真空状态替代，采用辐射方式来散除晶片的作用热，在真空下可提供晶片非常程度的空间。
综上所述，本发明是属于运用优选材质及电子特性的结构，以合乎物理定律及充分提升热交换率的技术思想构思创作的具有相当高度的发明，藉此突破发光二极体的产品性能，延长使用寿命，兼顾到产业经济效益，合符实际需求及安全性。
14导线 15间隙本发明30发光二极体31晶片 32基底 33电极34导线 35封口处 36气密罩37介质50热具有上述元件结构的特征，其使用功效分述如下：继续参阅图5，是本发明一较佳具体实施例的使用状态示意图。如图所示，通电启动晶片31产生作用而发光，热50随即被环伺布满于晶片31及基底32、导线34四周的介质37所接触导引使热交换率提高，并籍着气密罩36向外迅速逸散。
综上所述，本发明是属于运用优选材质及电子特性的结构，以合乎物理定律及充分提升热交换率的技术思想构思创作的具有相当高度的发明，藉此突破发光二极体的产品性能，延长使用寿命，兼顾到产业经济效益，合符实际需求及安全性。
虽然本说明书中业已就本案较佳具体实施例并配合图式说明，显然熟悉此类技术者可就该实施例从事修改，但大凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖范围内。
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