本實用新型提供一種低光衰高出光率二極管封裝模塊的技術領域,尤其是指一種無有機材料,低光衰、高出光率的低光衰高出光率二極管封裝模塊。
背景技術:
目前市場上LED即發(fā)光二極管應用面已日趨多元化,諸如像應用于可見光的各式照明市場,顯示產(chǎn)品,交通號志等等;特別是針對照明用的高功率高流明的照明燈具,甚至亦有使用在特殊用途的不可見光的光照醫(yī)療領域微生物消毒殺菌,日常生活凈化水質設備產(chǎn)品的滅菌、蚊蟲誘捕燈、驗鈔機、烘碗機等等紫外線UV-LED產(chǎn)品應用。
然而,不論是特殊照明領域所使用的不可見光UV-LED產(chǎn)品應用,亦或照明用的高功率高流明的LED照明燈具,特別是在封裝的材料與配方,材料的特性,封裝結構模塊的工程方法都會影響產(chǎn)品日后長時間使用是否發(fā)生組件安性定及可靠度,信賴度的風險問題存在。
在現(xiàn)有高功率高流明的LED照明燈具的光源,時常會出現(xiàn)因在封裝體機構因高流明光能輸出結果,在電致發(fā)光效應轉換后,因現(xiàn)有封裝機構設計上皆為單面輸出光源,因而產(chǎn)生不完全釋放束縛,及出光率問題,遮蔽率問題、導致電致發(fā)光效應未能有效釋放的光能量轉換成廢熱并影響LED壽命問題,況且為達成解決高功率光電轉換造成封裝體內廢熱排放問題,更造成了封裝體的復雜化及高成本化所產(chǎn)生的下列問題與缺陷尚待改進:
光源發(fā)光效率低:掩蔽率問題,吸收光損耗問題,基板阻礙光,發(fā)光層與基板之間「光能」被基板所阻礙、吸收,形成浪費。
電能未耗盡:基于質量不滅定律,P-N接面部分未能將電能盡可能轉化成光能,反而轉化成熱能,光能無法提升,熱能就無法降低。
結構復雜:需要大量廢熱排導機構,Ex.鋁擠板、導熱耗材,絕緣效率低,機構成本大幅提高,無法大眾化。
有機材料變質:有機熒光體,有機的樹脂材料類固晶膠體,亦因低抗環(huán)境條件造成膠體黃化(UV黃化),熱應力導致失效(冷熱剝離)、濕應力及雜質侵入導致失效(雜質產(chǎn)生)、環(huán)氧樹脂(低導熱)、混合銀膠(低亮度)。
以上諸多問題直接間接造成現(xiàn)有封裝體及LED光衰,壽命短、高成本,信賴度及合格率低劣。
因此,要如何解決上述現(xiàn)有技術的問題與缺陷,即為本實用新型的發(fā)明人與從事此行業(yè)的相關廠商所亟欲研究改善的方向所在。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的發(fā)明人有鑒于上述缺失,乃搜集相關資料,經(jīng)由多方評估及考慮,并以從事于此行業(yè)累積的多年經(jīng)驗,經(jīng)由不斷試作及修改,始研發(fā)出此種低光衰高出光率二極管封裝模塊,以達到封裝LED無有機材料,高出光率、低溫,低光衰,長壽命、機構高成低,高信賴度及高的合格率的效果。
本實用新型的主要目的在于,提供一低光衰高出光率二極管封裝模塊,以一透光板,透光基板、封裝壁組成及形成一支架設置導通芯片的印刷電路,上下層貼合設有兩片無機膠體熒光片,并形成一密閉空間的真空聚光層,藉以讓封裝體內部可大量全周光釋出光,降低掩蔽率問題,避免吸收光損耗問題,避免基板阻礙光,避免發(fā)光層與基板之間光能被基板所阻礙、吸收,形成浪費虞慮問題點加以突破。
本實用新型的另一主要目的在于,解決電能未耗盡問題,解決光熱一體兩面的發(fā)散源頭:p-n接面,換用透光基板及透光鏡,芯片置于支架上,上下兩層貼合設置無機膠體熒光片、加入新的材料層、改變材料層的接合方式、并在封裝體內部形成真空聚光層及封裝體內聚光及高出光效率,降低遮蔽、增加光透率聚光利用率,提高電光轉換效率即是內部量子化效率(Internal Quantum Efficiency;IQE),減少未轉換光能無剩余的電能轉成廢熱虞慮問題點加以突破。
本實用新型的另一主要目的在于,解決封裝體內部機構復雜問題,解決現(xiàn)有結構多項及層級復雜,機構簡化方式,低溫效率不需要大量廢熱排導機構,Ex.鋁擠板、導熱耗材,不需鈻擠,無金屬接觸、絕緣能力高、質量輕,高絕緣效率,機構成本大幅降低,解決現(xiàn)有結構無法降低成本虞慮問題點加以突破。
本實用新型的另一主要目的在于,解決封裝體內部有機材料變質問題,藉 封裝結構體內部無機膠體熒光片,共同形成密閉封裝體;其中,該透光基板、該透鏡片內側形成真空聚光層,解決現(xiàn)有有機熒光體,有機的樹脂材料類固晶膠體,亦因低抗環(huán)境條件造成膠體黃化(UV黃化),熱應力導致失效(冷熱剝離)、濕應力及雜質侵入導致失效(雜質產(chǎn)生)、環(huán)氧樹脂(低導熱)、混合銀膠(低亮度)虞慮問題點加以突破。
為達上述目的,本實用新型采取以下技術方案:
一種低光衰高出光率二極管封裝模塊,包括:
一透光基板,由四周圍繞一封裝壁組成;
多個芯片各間距介于0.1mm~0.3mm之間,導通于多個印刷電路,其中,該印刷電路蝕刻于一支架上;
至少一無機膠體熒光片,厚度介于0.1mm~0.8mm之間,該無機膠體熒光片是由無機熒光粉、無機A膠、無機B膠按一定比例混合而成的熒光材料,該無機膠體熒光片設于該支架上及下兩側;
一透鏡片,覆蓋膠合于該封裝壁上;其中,該透光基板與該透鏡片之間由該支架、該芯片、該印刷電路板、該無機膠體熒光片共同形成密閉封裝體;其中,該透光基板、該透鏡片內側形成至少一真空聚光層。
根據(jù)本實用新型提出的低光衰高出光率二極管封裝模塊,其中,該透光基板為透光率88%-93%的石英玻璃材質,或透光率89%-95%的硼玻璃材質,或透光率78%-82%的藍寶石材質。
根據(jù)本實用新型提出的低光衰高出光率二極管封裝模塊,其中,該透鏡片為透光率88%-93%石英玻璃材質,或透光率89%-95%的硼玻璃材質,或透光率78%-82%的藍寶石材質。
本實用新型的低光衰高出光率二極管封裝模塊,具有且解決了上述現(xiàn)有技術無法有效掌光衰,壽命短、高成本,信賴度及良率低劣;單面光源釋放束縛,無法大量有效釋放光能量而降低轉換成廢熱的問題。
附圖說明
圖1為本實用新型真空聚光層,芯片、無機膠體熒光片作用關系圖示;
圖2為本實用新型芯片及支架剖面圖示;
圖3為本實用新型低光衰高出光率二極管封裝模塊剖面圖;
圖4為本實用新型印刷電路,芯片、支架,示意圖;
圖5為現(xiàn)有發(fā)光二極管封裝模塊示意圖;
圖6為現(xiàn)有發(fā)光二極管接面溫度與光亮度呈反比線性關系圖。
附圖標記說明:80-透光基板;85-芯片;80a-真空聚光層;78-透鏡片;68-封裝壁;85a-印刷電路;85b-支架;88-無機膠體熒光片;88a-熒光體;85c-芯片;84-固晶膠;78d-基板。
具體實施方式
請參閱圖5,為現(xiàn)有發(fā)光二極管封裝模塊示意圖圖標,該熒光體88a,芯片85c,固晶膠84、基板78d造成有關現(xiàn)有技術無法有效掌握降低遮蔽、增加光透率,光衰,壽命短、高成本,信賴度及良率低劣;單面光源釋放束縛,無法大量有效釋放光能量而降低轉換成廢熱問題所在;再請參閱圖6,為現(xiàn)有發(fā)光二極管接面溫度與光亮度呈反比線性關系圖標,造成封裝體接面溫度主要問題所在。
請參閱圖1,為本實用新型真空聚光層80a,芯片85、無機膠體熒光片88相互間作用關系圖示,圖2為本實用新型芯片85及支架85b剖面圖示、圖3為本實用新型低光衰高出光率二極管封裝模塊剖面圖、圖4為本實用新型印刷電路85a,芯片85、支架85b,示意圖,上述圖示是本實用新型低光衰高出光率二極管封裝模塊的較佳實施例,惟此等實施例僅供說明之用,在專利申請上并不受此結構的限制。
主要包括:一透光基板80,由四周圍繞一封裝壁68組成;多個芯片85各間距介于0.1mm~0.3mm之間,導通于多個印刷電路85a,其中,該印刷電路85a蝕刻于一支架85b上;
至少一無機膠體熒光片88,厚度介于0.1mm~0.8mm之間由無機熒光粉,無機A膠、無機B膠,按一定比例混合而成的熒光材料,該無機膠體熒光片88系設于該支架85b上及下兩側;
一透鏡片78,覆蓋膠合于該封裝壁68上;其中,該透光基板80與該透鏡片78之間由該支架85b,該芯片85、該印刷電路板85a、該無機膠體熒光片88共同形成密閉封裝體;其中,該透光基板80、該透鏡片78內側形成至少一真空聚光層80a。
其中,該透光基板80,為透光率88%-93%的石英玻璃材質,或透光率89%-95%的硼玻璃材質、或透光率78%-82%的藍寶石材質。
其中,該透鏡片78,為透光率88%-93%的石英玻璃材質,或透光率89%-95%的硼玻璃材質、或透光率78%-82%的藍寶石材質。
故,請參閱全部附圖所示,本實用新型使用時,與現(xiàn)有技術相較,著實存在上述的優(yōu)點。綜上所述,本實用新型的低光衰高出光率二極管封裝模塊,于使用時,為確實能達到其功效及目的。
以上說明對本實用新型而言只是說明性的,而非限制性的,本領域普通技術人員理解,在不脫離所附權利要求所限定的精神和范圍的情況下,可做出許多修改,變化,或等效,但都將落入本實用新型的保護范圍內。