TW201011938A - LED device having a humidity sensor - Google Patents

Description

201011938 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種具有濕度感測之發光二極體，其兼具監 控發光二極體之内部性能及同時具有溫、濕度檢測功能等優點 及功效。 【先前技術】 習知南功率發光二極體(Light Emitting Diode，簡稱LED) 係將一發光二極體蠢晶黏貼於一金屬基板(一般為具有高傳導 熱傳係數之銅金屬）上，其黏貼方式一般係利用一添加銀粉之 矽樹脂(Silicon Resin)或陶瓷材料(製程成本較高），且兼具 導電及導熱功能(若為陶瓷材料時，則需另加打金屬導線），在 完成發光二極體磊晶之黏貼後，再充填具有一定比例螢光粉之 樹脂’最後罩上一矽樹脂材質之透光鏡。 然而’這樣的發光二極體製程，卻不易達到下列檢測： [1] 發光二極體與金屬基板之黏結性； [2] 可承受反覆高、低溫之次數； [3] 添加銀粉的矽樹脂之耐溫特性及老化現象； [4] 充填含有一定比例螢光粉之樹脂時，如何檢測製程黏 結性； [5] 含有一定比例螢光粉之樹脂之剝落（當部份位置之樹 脂發生剝落時，内部會產生氣泡，降低發光品質，且金線受到 氧化後，大幅降低其使用壽命）。 5 201011938 而目前發光二極體之老化或失去效用之主要因素係有下 列兩種： [1] 蠢晶失效。如第-圖所示，添加銀粉的石夕樹脂912之 财溫特性及老化現象使得發光msa 913肖㈣& 91丨 剝離，失料電性及導熱性’造賴量⑼無法有效排出該發 光二極體之遙晶913。 [2] 濕度過高影響效能。因充填樹脂914發生龜裂（如第 二圖所示’充填樹脂914本身出現裂縫S1，造成外部空氣滲 入磊晶913且發生濕度變化）或剝落(如第三圖所示，充填樹脂 914與該金屬板911間出現一間隙恕，造成磊晶913無法有效 的將熱能排出）而使得外部之空氣滲入内部並產生氣泡，造成 内部濕度變化，嚴重影響發光二極體之效能。 因此，封裝後之發光二極體除了採用破壞性檢測外，並無 其它檢測方法；但破壞性之檢測方法無法於測試程序中監測， 當然’亦無法正破的尋找出封裝製程之缺失。 因此’有必要研發新產品’以解決上述缺點及問題。 【發明内容】 本發明之主要目的’在於提供一種濕度感測之發光二極 體’其係可監控發光二極體之内部性能。 本發明之次一目的，在於提供一種濕度感測之發光二極 體’其同時具有溫、濕度檢測功能。 本發明係提供一種具有濕度感測之發光二極體，其包括： 6 201011938 一發光一極體’係至少包括一基板、一塗料部、一晶體部 及一充填部，該晶體部係藉該塗料部黏貼於該基板上；而該充 填部則係用以包覆該晶體部； 一濕度微感測器’係設有一傳輸部；該濕度微感測器係設 ^ 於該基板上’並用以檢測發光二極體之内部濕度；及 . 一外部裝置’係連結至該傳輸部；該外部裝置係用以監控 該濕度微感測器回傳之發光二極體内部之濕度變化。 本發明之上述目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳 細說明與附圖中，獲得深入瞭解。 茲以下列實施例並配合圖式詳細說明本發明於後： 【實施方式】 如第四、第五及第六圖所示，本發明係為一種具有濕度感 測之發光二極體，其包括： 一發光二極體10，係包括一基板11、一塗料部12、一晶 ❹ 體部13及一充填部14 ;該晶體部13係藉該塗料部12黏貼於 該基板11上；而該充填部14則係用以包覆該晶體部13 ; -一濕度微感測器20，係設有一傳輸部21 ;該濕度微感測 器20係設於該基板11上，並用以檢測該發光二極體10之内 部濕度； 一外部裝置30，係連結至該傳輸部21 ;該外部裝置30係 用以監控該濕度微感測器20所回傳之發光二極體10内部之濕 度變化。 7 201011938 關於該塗料部12 ’係做為導熱，或另做為導電功能；例 如添加銀粉之石夕樹脂(Silicon Resin)或陶莞材料（製程成本 較高，且需另加打金屬導線）。 關於該充填部14 ’係為添加螢光粉之矽樹脂（Silic〇n Resin) ° 關於該濕度微感測器2〇，係利用微機電系統製程之特性 整合於該基板11上L本發明亦可利職機料、統製程 之特性整合一溫度微感測器40(如第五及第六圖所示）於該基 板11上，或同時整合該溫度微感測器4〇及該濕度微感測器 20於該基板11，達到溫、濕度之量測，使檢測更具準確性。 關於本發明之具有濕度感測之發光二極體，係利用該塗料 部12(添加銀粉之矽樹脂或陶瓷材料)將該晶體部13黏貼於該 基板11上’再將該濕度微感測器2〇設於該基板u上，最後 完成該充填部14(具有一定比例之螢光粉之樹脂，經持溫15〇 度後成形）包覆該晶體部13之動作；當然，本發明之外部亦可 再罩上一外罩部15(係為石夕樹脂(Silicon Resin)材質之透光 鏡）。 更詳細的說，當該充填部14因製程不當、過熱或達到老 化極限而發生剝離現象(該充填部14與該基板η分離或該充 填部14本身之龜裂）時，會造成外界之空氣滲入，產生濕度的 變化’而利用該濕度微感測器20所檢測之濕度值，係可用來 201011938 判斷該充填部14之損壞程度；當然，再加設該溫度微感測器 40，可再對溫度進行監控（一般係測量該晶體部13與該基板 11間之溫度），藉此找出材料的溫度極限。 另外’關於該;jn·度微感測器40 ’其在量測訊號前，先置 於一恆溫恆濕試驗機内作校正’可降低系統所造成的誤差值； 而該恆溫恆濕試驗機係針對該溫度微感測器4〇之電阻值進行 校正，其步驟係將該溫度微感測器4〇放入該恆溫恆濕試驗機 内’並逐次改變恆溫恆濕機之溫度且同步量測電阻值，再經由 内差法將溫度微感測器40的電阻值轉換成相對應之溫度狀 態。 綜上所述，本發明之優點及功效可歸納為： [1] 監控發光二極體之内部性能。習知發光二極體之内部 並無檢測之功能，無法得知内部之散熱及材料老化之情形；而 本發明係於該基板上設置濕度微感應器，利用該充填部發生剝 落或龜裂時’部份空氣滲入而產生之濕度來判斷發光二極體内 部之損壞程度。 [2] 同時具有溫、濕度檢測功能。本發明利用微機電系統 製程之特性，將溫、濕度微感測器整合於該基板上；可同時監 測溫、濕度變化來判斷内部性能及找出材料溫度極限。 以上僅是藉由較佳實施例詳細說明本發明，對於該實施例 所做的任何簡單修改與變化，皆不脫離本發明之精神與範圍。 9 201011938 由以上詳細說明，可使熟知本項技藝者明瞭本發明的確可 達成前述目的，實已符合專利法之規定’爰提出發明專利之申 請0 【圖式簡單說明】 第一圖係習知發光二極體之蠢晶過熱剝離的示意圖 第二圖係習知發光二極體之充填樹脂龜裂的示意圖 ❿ 第三圖係習知發光二極體之充填樹脂剝落的示意圖 第四圖係本發明之實施例之示意圖 第五圖係本發明之部分結構之局部放大剖視的示意圖 第六圖係第五圖之局部放大剖視之示意圖 【主要元件符號說明】 11基板 13晶體部 15外罩部 21傳輸部 40溫度微感測器 911金屬板 913蟲晶 S1裂縫 10發光二極體 12塗料部 @ U充填部 20濕度微感測器 30外部裝置 80熱量 912矽樹脂 914充填樹脂 S2間隙

Claims (1)

1. 201011938 十、申請專利範圍： 1·一種具有濕度感測之發光二極體，其包括： 一發光二極體，係至少包括一基板、一塗料部、一晶體 部及一充填部；該晶體部係藉該塗料部黏貼於該基板上； 而該充填部則係用以包覆該晶體部； 一濕度微感測器’係設有一傳輸部；該濕度微感測器係 設於該基板上，並用以檢測發光二極體之内部濕度；及 一外部裝置，係連結至該傳輸部；該外部裝置係用以監 控該濕度微感測器回傳之發光二極體内部之濕度變化。 2·如申請專利範圍第1項所述之具有濕度感測之發光二極 體’其中’該濕度微感測器係利用微機電系統製程之特性 整合於該基板上。 3·如申請專利範圍第1項所述之具有濕度感測之發光二極 體，其又包括一溫度微感測器。 4·如申請專利範圍第1項所述之具有濕度感測之發光二極 體’其又包括一溫度微感測器，該溫度微感測器係利用微 機電系統製程之特性整合於該基板上。 5.如申請專利範圍第1項所述之具有濕度感測之發光二極 體’其又包括一外罩部。 11