TWI675006B - 一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成 - Google Patents

Abstract

一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，包括了一選擇性可呈開放狀的流體載具，以及一紫外線發光二極體模組。該流體載具可為具有任何形狀之載體，其可為一杯體、一具有蓋子的瓶體等。該無機封裝之紫外線發光二極體模組則主要是由一金屬封裝體以及一發光二極體所組成之模組。藉由發光二極體所發出的紫外光線，則可對容置於該流體載具內的流體進行殺菌的功效，從而達到提供潔淨流體的目的。

Description

一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成

本發明是有關於一種流體載體總成，尤其是關於一種可利用無機封裝之紫外線發光二極體模組進行殺/滅菌的流體載體總成。

紫外線光-UVC(UV-C 253.7nm)對於為害人體的細菌、病毒、微生物….等，有極大的摧毀作用。其殺菌原理是細菌、病毒…..等單細胞微生物，經紫外線光-UVC照射，直接破壞其生命中樞DNA(去氧核醣核酸)及RNA(核醣核酸)結構，使得構成該微生物體的蛋白質無法形成，使其立即死亡或喪失繁殖能力。一般經紫外線光-UVC照射1~2秒鐘內就可達到滅菌的效果。目前紫外線光-UVC已被証明能消滅細菌、病毒、霉菌、單細胞藻……..等微生物。

經過了近二百年的研究與發展，雖然有許多的消毒殺菌方式被發現，但對於大面積、大空間的物體表面殺菌及空氣、水的消毒，紫外線光-UVC仍是被優先考慮的。紫外線光-UVC消毒法，具有快速、徹底、不污染、操作簡便、使用及維護費用低等優點。

紫外線光-UVC消毒法比氯消毒法、臭氧消毒法都快速，高強度、高能量的紫外線光-UVC只要幾秒鐘即可徹底滅菌，而氯消毒法、臭氧消毒法則需數分鐘以上。紫外線光-UVC消毒法，幾乎對所有的細菌、病毒、寄生蟲、病原體和藻類……等均可有效殺滅，而且不會造成二次污染，不殘留 留任何有毒物質，對被消毒的物體，無腐蝕性、無污染、無殘留；電源關閉，紫外線-C便消失。而氯消毒法、臭氧消毒法不能有效消滅一些對人體危害更大的寄生蟲類(如隱性孢囊蟲、鞭毛蟲..等；氯消毒法、臭氧消毒法均會直接、間接的產生對人體致癌的有毒物質，影響人體健康。紫外線光-UVC消毒法，是目前世界上最先進、最有效、最經濟的消毒法。

紫外線光-UVC對常見細菌、病毒的殺菌效率

由以上的圖式可以清楚地知道，目前醫學界所熟知的多數細菌、病菌基本上在過到紫外線光-UVC時，都能以”秒殺”這一詞來形容；也因為紫外線光-UVC有著如此快速殺菌的功效，許多研發人員便依紫外線光-UVC的特性 來發展出相應的產品，以達到提供潔淨水的目的；中國大陸專利號為：CN203741088 U的專利案中則可見到其主要是有關於一種紫外線飲水消毒器；其內容主要是有關於利用紫外燈管來進行殺/滅菌的功效，而利用紫外燈管來進行滅菌目的時，由於紫外燈管不會像日常用的日光燈那樣會燒毀。反而，特殊的石英套管材料會出現一種光化學老化過程叫老化作用。這個變化會減少輻射到水中的紫外線能量。因此，現行市場上正逐漸減少利用紫外燈管的照射來殺/滅菌的裝置，因為：1.紫外燈管使用一段時間後會逐漸老化，紫外線照射強度會發生衰退；2、紫外線的只能沿直線線傳播，穿透能力弱，任何紙片、鉛玻璃、塑膠都會大幅降低照射強度；3、紫外線對人體的的皮膚能產生很大的傷害性，不可在有人的場所使用UV燈，更不可用眼睛直視點亮的燈管。在一專利號為US6447721 B1的美國專利案中，則可見到其主要也是利用一紫外燈管來對容置在容器內的水進行消毒的步驟；中國大陸專利申請案CN104609502 A則又顯示了另一種利用紫外燈管來進行殺菌、消毒的裝置。

而在中國大陸專利號CN202760846 U則可在其說明書中見到下列的部份說明內容：本紫外LED殺菌飲水杯包含有黏貼層…電池、導線、紫外發光二極體LED器件、白光發光二極體LED器件等器件。由其說明書以及相應的圖式可知，在此件專利案中所提及的紫外發光二極體LED器件主 要是一種設置在杯蓋內的一裸晶晶片來發射出所需要的紫外光來進行消毒、滅菌的功效。由於在這專利內所發出的紫外光主要是由一裸晶晶片所發出，並在該裸晶晶片外部並沒有設置任何對裸晶晶片呈保護作用的裝置或是總成，以致於在使用一段時間後，由於在杯體內的水氣會不斷的侵(浸)入，而造成電路使用時間的減少，進而使得整個殺菌飲水杯在殺菌的功效上會因為時間的拉長而逐漸降低，甚至會因為電路因為水氣的浸蝕所形成的短路而整個無法再達成其原先設計的目的。

再者，為了延長紫外光-UV-LED的使用年限，目前市場上則會在裸晶晶片的外部提供一具有防護作用的封裝體，其主要則是在一基板的上方提供一有機的封裝結構，並利用黏膠來將已固定在基板上的裸晶晶片予以封裝於該基板上。由於裸晶晶片已受到了保護，因此在使用年限上確實較之於先前使用裸晶晶片來發射紫外光線來進行清毒功效的殺菌杯更佳，也對使用者而言在使用上更獲得了保障。然而，眾所周知的是，當LED晶片於通電發出所需要的紫外光時，僅需一、二秒鐘時間，它的溫度即可達到燙的等級(約110(或更高)攝氏度)；在這麼高溫的環境下，若LED晶片封裝體和基板間的黏合材料無法抵抗紫外線侵襲、黏合層強度不夠或是工藝未顧慮到後續製程，產品將會迅速劣化、損壞而致造成了低妥善率。

另外一個因為LED晶片發光時產生的高溫所產生的問題則是散熱所衍生的。目前在市面上所形成的LED模組均無法有效且快速的對LED晶片所產生的熱達成散熱的目的，這是因為前面所提之封裝體並不需要對熱形成散熱的功效；殊不知，因為現行的封裝結構因為無法形成有效且快速的散熱，由LED所形成的熱會堆積在整個模組內，並進行對模組的各 部件造成不可逆的損害。

本發明之一目的在於提供一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成；其中，所述的流體載體總成係具有一載體，且在該載體內係具有一單一的進/出水口；而該紫外線發光二極體模組則係位在一可蓋合於該進/出水口的蓋體之一側，以可對容置於載體內的流體進行殺菌。

本發明之一目的在於提供一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成；其中，所述的流體載體總成係具有一載體，且在該載體內係具有一單一的進/出水口；而該紫外線發光二極體模組則係位在該載體之一側，以可對容置於載體內的流體進行殺菌。

本發明之一目的在於提供一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成；其中，所述的流體載體總成係具有一載體，且在該載體內係具有一入水口以及一出水口；該紫外線發光二極體模組係可選擇性地位於該入水口或該出水口一側來對進入載體內的流體，或是流出的流體進行殺菌。

本發明之一目的在於提供一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成；其中，所述的流體載體總成係具有一載體，且在該載體內係具有一入水口以及一出水口；該紫外線發光二極體模組係可選擇性地位於該載體內的一側，以便對進入載體內的流體，或是流出的流體進行殺菌。

本發明之一目的在於提供一種具無機封裝之紫外線發光二 極體模組的流體載體總成；其中，所述的流體載體總成係具有一載體，且在該載體內係具有一入水口以及一出水口；一過濾片是可選擇性地置放在該入水口或該出水口處，以分別選擇性地對進水或是出水作出過濾雜質的作用。

本發明之一目的在於提供一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成；其中，所述的流體載體總成係具有一載體，且在該載體內係具有一滅菌艙，並於該滅菌艙內分別地設有一入水口以及一出水口，該入水口以及該出水口分別位在載體滅菌艙相對的位置處。

本發明之一目的在於提供一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成；其中，所述的流體載體總成係具有一載體，且在該載體內係具有一滅菌艙，並於該滅菌艙內分別地設有一入水口以及一出水口，該入水口以及該出水口分別位在載體滅菌艙相對的位置處，同時，於該出水口處則是設置有一開關，以決定位在滅菌艙內的水是否由該出水口流出，以及水流的速度。

本發明之一目的在於提供一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成；其中，所述的紫外線發光二極體模組主要是因為使用材料皆為無機物，可以長期曝曬於紫外線照射範圍而不被紫外線破壞，材料不會脆化且黏合層也不會剝離，因此可以避免掉目前產業所面臨議題。

本發明再一目的即是所提供一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，其中，該紫外線發光二極體模組是具有一陶瓷基板、一固設於該陶瓷基板的一側的LED晶片、一無機材料上框，其係形 成於該陶瓷基板上方並和該陶瓷基板緊密結合，以將該LED晶片圍繞於其內部，以及，一石英玻璃，其係和該無機材料上框形成氣密結合，以將該LED晶片密封於無機材料上框以及該陶瓷基板之間。

本發明再一目的即是所提供一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，其中，該紫外線發光二極體模組是具有一陶瓷基板、一金屬化合物層，其係形成於該陶瓷基板之相對二面、一圖案化銅層，其係形成於該金屬化合物層之一面、一第二金屬化合物層，其係形成於該圖案化銅層上方、一LED晶片，其係形成於該第二金屬化合物層之上，並和該圖案化銅層形成電性連接、一無機材料上框，其係形成於該第二金屬化合物層上方；以及一石英玻璃，其係和該無機材料上框形成氣密結合，以將該圖案化銅層以及該LED晶片密封於無機材料上框以及該陶瓷基板之間。

10‧‧‧載體

11‧‧‧滅菌艙

111‧‧‧進水口

112‧‧‧出水口

113‧‧‧開關

12‧‧‧開口

13/30‧‧‧蓋體

131‧‧‧第一蓋體

132‧‧‧第二蓋體

14‧‧‧過濾裝置

20‧‧‧紫外線發光二極體模組

21‧‧‧上蓋

211‧‧‧進水口

212‧‧‧內螺紋

22‧‧‧本體

221‧‧‧頸部

222‧‧‧外螺紋

223‧‧‧出水口

224‧‧‧紫外線發光二極體裝置

225‧‧‧肩部

226‧‧‧內螺紋

23‧‧‧下蓋

231‧‧‧外螺紋

232‧‧‧開口

10a‧‧‧陶瓷基板

12a‧‧‧鈦層

14‧‧‧銅層

16‧‧‧銅柱

20a‧‧‧鎳層

22a‧‧‧金層

30a‧‧‧鋁框

32‧‧‧開孔

40‧‧‧陶瓷電路載板

42‧‧‧無機材料上框

44‧‧‧紫外線發光二極體

46‧‧‧石英玻璃

第一A圖：係本發明一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成一實施的剖面示意圖，其中，蓋體係呈現開啟之狀態；第一B圖：係本發明一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成一實施的剖面示意圖，其中，蓋體係呈現關閉之狀態，以便紫外線發光二極體模體可對存放於載體內的流體進行滅菌程序；第二A圖：係本發明之一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成的剖面示意圖，其中，該紫外線發光二極體模組是置放於出水口處，且該蓋體係呈現開啟的狀態；第二B圖：係本發明之一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體 載體總成的剖面示意圖，其中，該紫外線發光二極體模組是置放於出水口處，且該蓋體係呈現關閉的狀態；第三A、三B圖：係本發明之一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成再一實施例的剖面示意圖，其中，該載體係具有一進水口、一出水口、一滅菌艙，以及可一併將該進水口以及該出水口關閉以及開啟的蓋體；其中，一濾片是設置在進水口內；第四A、四B圖：係本發明之一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成再一實施例的剖面示意圖，其中，該載體係具有一進水口、一出水口、一滅菌艙，以及可分別地將該進水口以及該出水口予以關閉以及開啟的第一蓋體、第二蓋體；其中，一濾片是設置在出水口內；第五圖：係本發明之一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成的平面分解圖；第六圖：係本發明之一種具無機封裝之紫線發光二極體模組的流體載體總成之紫外線發光二極體模組的平面分解圖；第七圖：係本發明之一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成之紫外線發光二極體模組組合後的剖面示意圖；第七A圖：係本發明所使用紫外線發光二極體模組之殺菌效率和有效距離的示意圖；第八圖：係本發明之一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成之紫外線發光二極體模組組合後的作動剖面示意圖；第九圖：係本發明之一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成之於組合後的部份剖面示意圖。

第十圖：係本發明紫外線發光二極體裝置之陶瓷電路載板製程剖面示意圖；第十一圖：係本發明紫外線發光二極體裝置之陶瓷電路載板製程另一實施例的剖面示意圖；第十二圖：係本發明紫外線發光二極體裝置之無機材料上框結構的剖面示意圖；第十三圖：係本發明紫外線發光二極體裝置之無機材料上框結構另一實施例的剖面示意圖；第十四圖：係本發明紫外線發光二極體裝置之無機材料上框結構再一實施例的剖面示意圖；第十五圖：係本發明紫外線發光二極體裝置之陶瓷電路載板與無機材料上框結合時的溫度與壓力的關係示意圖；第十六圖：係本發明紫外線發光二極體裝置之石英玻璃釋例剖面示意圖；以及第十七圖：係本發明紫外線發光二極體裝置結合後的立體示意圖。

以下有關於本發明各實施例的說明均旨在提供一說明性的陳述，對於各(零)元、裝置的說明均為範例性的闡述其結構或功能；而對於這些說明或闡述的解釋亦應以其合理、適切的方式來看待，而不應以限制性的方式來對其中任何一部份的闡述作出不同於一般熟於此項技藝者所熟知的方式、文字來作出註解。而為了能加強對於各元件、裝置說明的易於瞭解，對於每一元件或裝置於介紹時，均會賦與各介紹的元件或裝置一參考 數值；而對於本發明之具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成於介紹時，其開始的參考數值是10，其後，各元件或裝置於依次介紹時，則是依序由10開始而逐次的賦與不同的參考數值。

請參閱第一A、一B、二A以及二B圖，其中，本發明一較佳實施例中所提供的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成係具有一載體10，且於該載體10內，則是定義出一個滅菌艙11，滅菌艙11一端是為一作為是滅菌艙11之進水口以及出水口一體，且和該滅菌艙11相連通的開口12，而在該開口12的一側則是可將該開口12予以呈現開啟或是關閉狀態的蓋體13。本發明一較佳實施例中所提供的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成於該載體10的一側則是尚具有一紫外線發光二極體(UVC LED)模組20。該紫外線發光二極體模組20於本實施例中是置放在該滅菌艙11的下方；如圖中所示，該紫外線發光二極體模組20係可選擇性地設置在該滅菌艙11的下方左側，或是該滅菌艙11的右側；但，其亦可置放在該滅菌艙11的旁側。如第一B圖所示，該紫外線發光二極體模組20是可選擇性地置放在於該滅菌艙11的左側，或是右側。

本實施例的操作法即是將蓋體13先行打開後，將欲飲用的流體(例如是開水、自來水或是任何適用的流體)自開口12處引入，並儲存於滅菌艙11內。之後，則是將蓋體13蓋合於該開口12上，以便該紫外線發光二極體模組20能發出紫外線光，來對存放於該滅菌艙11內的流體進行殺/滅菌作用。而在殺滅菌作用完成後，使用者可再一次的打開該蓋體13來飲用殺菌後乾淨的流體。

請參閱本案所附圖式的第三A圖、第三B圖，由圖式中可見 及本發明所提供的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成係具有一載體10，且於該載體10內，則是定義出一個滅菌艙11，滅菌艙11一端是為封閉，而另一端則是定義著滅菌艙11的一進水口111以及一出水口112。於該進水口111以及該出水口112之間，則是由一開關113來控制著其間的連通，而在該進水口111以及該出水口112的一側則是可將該進水口111以及該出水口112予以呈現開啟或是關閉狀態的蓋體13。同時，於該滅菌艙11下方，對準著該進水口111處，則是設置著一紫外線發光二極體模組20；再者，於該進水口111的水道處則是設置著一可過濾雜質的過濾裝置14。該過濾裝置14可以為一包含活性碳於其內部的濾片，或是其它具有等效功效的過濾元件；亦即，凡是熟於過濾流體雜質此項技藝者而言，任何具有等效過濾的商業產品均可視為是本發明一實施例的範例。

由以上的說明可知，當本發明的這一具體實施例於使用時，使用者先行打開蓋體13，並將流體順著該進水口111引入於左側的滅菌艙10。而當流體於流入位於左側的滅菌艙10之前，則是透過該過濾裝置14來將流體內的雜質予以過濾掉，之後，則是流入位在左側的滅菌艙11，並靜置其中。於此實施例中，該紫外線發光二極體模組20可針對流體於流入進水口111時，即開始對流體進行殺/滅菌；同時，亦可像如第三B圖所示，在流體靜置於左側的滅菌艙11後，將該蓋體13予以關閉，爾後，再利用紫外線發光二極體模組20來對位在進水口111下方之滅菌艙11內的流體來進行殺/滅菌。在進行完殺/滅菌後，將該開關113打開，以讓流體流入到潔淨的右側滅菌艙11之內，以供使用者飲用。

請參閱本發明所附圖式的第四A圖以及第四B圖，其中可見 及本發明所提供的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成係具有一載體10，且於該載體10內，則是定義出一個滅菌艙11，滅菌艙11一端是為封閉，而另一端則是定義著滅菌艙11的一進水口111以及一出水口112。於該進水口111以及該出水口112之間，則是由一開關113來控制著其間的連通，而在該進水口111以及該出水口112的一側則是設置著可將該進水口111以及該出水口112予以呈現開啟或是關閉狀態的第一蓋體131，第二蓋體132。同時，於該滅菌艙11下方，對準著該出水口112，則是設置著一紫外線發光二極體模組20；再者，於該出水口112的水道處則是設置著一可過濾雜質的過濾裝置14。該過濾裝置14可以為一包含活性碳於其內部的濾片，或是其它具有等效功效的過濾元件；亦即，凡是熟於過濾流體雜質此項技藝者而言，任何具有等效過濾的商業產品均可視為是本發明一實施例的範例。

由以上的說明可知，當本發明的這一具體實施例於使用時，使用者先行打開第一蓋體131，並將流體順著該進水口111引入於左側的滅菌艙10，並靜置其中。在流體靜置於左側的滅菌艙11後，將該第一蓋體131予以關閉，爾後，當使用者欲飲用存放在載體10內的流體時，使用者可將該開關113打開，以連通左、右二側的滅菌艙11，以可使得流體得以流向右側的滅菌艙11；之後，再利用紫外線發光二極體模組20來對位在出水口112下方之滅菌艙11內的流體來進行殺/滅菌。在進行完殺/滅菌後，當使用者欲飲用流體時，則打開該第二蓋體132，讓流體先行流經該過濾裝置14，以可將流體內的雜質予以去除，此即為出水過濾。

請參閱本發明所提供圖式的第五圖，其中，本發明所提供的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成係具有一呈中空 的載體10、一紫外線發光二極體模組20以及一蓋體30。

如第六圖示，該紫外線發光二極體模組20係包括了一上蓋體21、一本體22以及一下蓋體23；該上蓋21係可利用，例如是螺合的方式來緊密地結合於該本體22一側，並係具有一進水口211，且中，該上蓋21係為一環狀體，且在環狀體的內側面則是設置了內螺紋212。於本體22基本上亦為一環狀體，其一側是設置了一體成型的頸部21，且在頸部21的外側面則是設置了可配合著上蓋21內螺紋212的外螺紋222；再者，於該本體22的一側則是設置了一出水口223，該出水口223的位置是和該上蓋21的進水口211相互錯開設置，最佳地，其間最好是呈180度的間隔角度，另外，於該本體22內，則是設置了一可發出紫外光(UV)的紫外線發光二極體裝置224；於該本體22內部則是環設了一肩部225，並在該肩部225的一自由面處，則是設置了內螺紋226；該下蓋23是可緊密地藉由形成在其外側面的外螺紋231來配合著該內螺紋226而結合於該本體22之內，而在該下蓋23結合於該本體22內後，則連同著該上蓋21來一併地在該紫外線發光二極體模組20內界定出一滅菌艙(未標示)。

請參看本發明所提供圖式的第七圖、第八圖以及第九圖所示，其中，本發明所提供的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成中的紫外線發光二極體模組20於組合後，可見及該上蓋21係藉由該內、外螺紋212/222間的螺合而將該上蓋21結合於該本體的頸部221，同時，在將該下蓋23結合於該肩部25時，亦藉由該內、外螺紋226/231間的配合而將該下蓋23結合於該本體22的內部。此時，可見到在該進水口211以及該出水口223之間，則是界定著一滅菌艙24，而該紫外線發光二極體裝置224則 是位在該滅菌艙24的一側。值得注意的是，如第七A圖所示，本發明所提供的紫外線發光二極體模組20於使用時，其在定額功率P(例如是25mW)時，其有效的殺菌距離D為三公分(3cm)，且PkD，k為不為零的常數。依據研究結果可知，在本發明此一實施例中所界定的滅菌艙24之高度，亦即該上蓋21到該本體22設置該頸部221的一側面間的距離，最好是為三公分，如此，直接設置在該本體22相對於該頸部221相對一側的紫外線發光二極體裝置224所發出的紫外線光束才能充滿了該滅菌艙24，並對存放在該滅菌艙24內的流體作出殺/滅菌，才能達到符合前述殺/滅菌的功效。

請參閱本發明所提供圖式的第八圖、第九圖；其中，當本發明的紫外線發光二極體模組20於組合後，當可發現該進水口211係和該出水口223相互錯位設置；而當流體自進水口211依箭頭A的方向流入滅菌艙24時，該紫外線發光二極體裝置224即可開始對流動的流體進行殺/滅菌；亦即，該紫外線發光二極體裝置224發出有效的紫外線光線，並依前述呈約120度的角度擴散於該滅菌艙24內部，以對流動的流體進行完整且全面的殺/滅菌。此時，由於進水口211高於該出水口223，故無菌的流體(殺/滅菌後的流體)會依位能差而自動地流入到下蓋23，並由在下蓋的開口232流出。此時，配合著將該載體10結合於該本體22處時，即可由該本體10來承接由該開口232處流出的無菌流體，並存於其間。使用者欲使(飲)用無菌流體時，僅需將該載體10和該本體相互分離即可使(飲)用。再者，該蓋體30和該上蓋21間的結合可以緊配合的方式，或是以內、外螺紋的方式來加以結合；而該本體22和該載體10間的結合亦可藉由配合的方式，或是以內、外螺紋的方式來加以結合。

雖說前述經過殺/滅菌的流體可藉由位能差的方式而自動地流入到該載體10內部；但為能增加殺/滅菌的功效，也就是說，當該滅菌艙24的空間較大，而需要較多的殺/滅菌時間時，可在該開口232處設置一開關25來控制流體往該載體10的流速以及流量。值得注意的是，若僅直接利用位能差來將流體導入該載體10內時，則該下蓋23亦可去除，同時，該開關25也呈現出一種選擇性的配置。

再者，該紫外線發光二極體裝置224是利用一層陶瓷基板作為底板，之後堆疊數層金屬於底板上，來形成陶瓷電路載板，之後，則是將一發光二極體的裸晶直接地固設於其與無機材料上框黏合後，完成導線架，再利用相同技術分別將紫外線發光二極體與陶瓷電路載板結合及石英玻璃與無機材料上框結合，完成SMD封裝結構。

再者，值得注意的是，本發明之紫外線發光二極體裝置224主要是包括了一基板、一上框以及一石英玻璃所組成；以下則就各部件的材料以及其製程分別的作出介紹。

由於各部件有不同製法，且其效果亦都可達到本發明之紫外線發光二極體裝置欲達到的目的，故而在後續段落中將分幾大部分論述；先描述陶瓷電路載板(基板)種類、無機材料上框種類及陶瓷電路載板與無機材料上框的接合法，再描述石英玻璃加工，紫外線發光二極體及石英玻璃與無機材料上框的接合法種類。

陶瓷電路載板釋例一：請參閱第十圖，準備一陶瓷基板10a，先以雷射於基板上施打貫穿孔洞為通孔；由於一般雷射在形成通孔時，其進孔為直徑較大的孔，而出孔則因為能量消耗，致形成為直徑較小的孔。接著 以濺鍍的方式在陶瓷基板10於形成通孔的側壁面以及上下表面處形成一鈦層12a(厚度介於0.01μm~10μm)。其後，以黃光顯影製程，將不是電路圖案的區域，以光阻覆蓋後，施以電鍍方式電鍍一層銅層於所述的鈦層12a上方，並填滿前述的通孔，以形成一銅柱16；銅柱則是電鍍銅層時回填雷射鑽孔的通孔，形成正反面導通的雙面電路。至此，形成圖案化銅層14，厚度介於0.01μm~700μm，以銅做為金屬結合層。

陶瓷電路載板實施例二：請參閱第一B圖，製程前段與陶瓷電路載版釋例一相同，差異點為後續製程步驟；為了保護銅層電路避免與後續堆疊金屬產生反應，可再電鍍一隔離用的鎳層20a，厚度介於0μm~10μm，鎳層20a亦可視產品需求來決定是否必要設置，之後，再於其上方以電鍍方式設置一層金層22a，以為金屬結合層的部分，其厚度介於0.05μm~20μm，至此，完成陶瓷電路載板，由下而上依照順序堆疊的金屬層分別為鈦、銅、鎳、金，因為堆疊了數層金屬，電鍍技術的均勻性要求精度高為其重點。

陶瓷電路載板實施例三：在這一較佳實施例中，主要是以金錫合金層取代在實施例二中的金層22a；金錫比例有Au：Sn=80：20、Au：Sn=73：27和Au：Sn=10：90等不同比例，金錫合金層厚度是介於0.3μm~5μm之間。

無機材料上框釋例一：請參閱第十三圖；在此釋例為準備一中心點開孔32的鋁框30a，並於鋁框上下及開孔側壁鍍上一鎳層20a，厚度0.1μm~3μm作為中介層後再於鎳層20a上鍍上金屬結合層，金22a，其厚度為0.05μm~20μm，同樣電鍍技術的均勻性要求精度高為其重點。

無機材料上框釋例二：製作方法與無機材料上框釋例一相似，唯一的不同在於將金屬結合層金22a換成金錫合金。

無機材料上框範例三：請參閱第十三圖，上框材料選擇與陶瓷電路載板相同的陶瓷材料10a，陶瓷表面濺鍍一層中介鈦層12a，厚度介於0.01μm~10μm，鈦層12a主要為結合陶瓷與銅，銅14厚度介於0.01μm~700μm，為了保護銅層避免與後續堆疊金屬產生反應，需再電鍍一隔離用的鎳層20a,厚度介於0μm~10μm，鎳層是否必要端看產品需求，也可忽略直接電鍍金22a，即為金屬結合層的部分，其厚度介於0.05μm~20μm，最後步驟為開孔32，以雷射貫穿陶瓷基板開洞。

無機材料上框範例四：製程與無機材料上框釋例三相似，唯一不同之處在於以金錫合金層取代陶瓷上框釋例三的金層22a，金錫比例有Au：Sn=80：20、Au：Sn=73：27和Au：Sn=10：90等不同比例，厚度介於0.3μm~5μm之間。

無機材料上框釋例五：請參閱第十四圖，上框材料選擇與陶瓷電路載板相同的陶瓷材料10a，陶瓷表面濺鍍一層中介鈦層12a，厚度介於0.01μm~10μm，鈦層12a主要為結合陶瓷與銅，銅14厚度介於0.01μm~700μm,與陶瓷電路載板接觸面製作到銅層後即停止。另一面與石英玻璃結合的部分，為了保護銅層避免與後續堆疊金屬產生反應，需再電鍍一隔離用的鎳層20a，厚度介於0μm~10μm，鎳層是否必要端看產品需求，也可忽略直接電鍍金22a，即為金屬結合層的部分，其厚度介於0.05μm~20μm，最後步驟為開孔32，以雷射貫穿陶瓷基板開洞。

陶瓷電路載板與無機材料上框接合方法範例一：若選擇陶瓷電路載板與無機材料上框的結合面都是金層，則透過ICH技術(Inorganic Ceramic Heterogeneity)中改良自擴散焊(Diffusion Bonding)製程完成GGI(Gold to Gold Integration)結合，將陶瓷上框與陶瓷電路載板對位貼合，水平置入低溫高壓腔體內，溫度與壓力的關係圖請參閱第十五圖所示，y=-0.025x+300為溫度與壓力的關係方程式(壓力為x，溫度為y)，以數線0~8000kg為左右極限，最高溫為500℃，此梯形範圍內的面積，再搭配熱壓時間為30分鐘~90分鐘始可完成SMD封裝結構，上述三項製程參數依照需求的不同而有所調整，且因為在降溫過程中，壓力始終保持在最高壓狀態直到恢復常溫，依照此步驟所產生的鍵結力，可達到10MPa~30MPa不等，足以抵抗此產品在使用時，紫外線發光二極體產生的熱能造成產品不同材料結構層間的熱漲冷縮應力，而不會使產品產生翹曲甚至黏合層剝離。

陶瓷電路載板與無機材料上框接合方法釋例二：若選擇陶瓷電路載板與無機材料上框的結合面都是銅層，透過ICH技術(Inorganic Ceramic Heterogeneity)中改良自擴散焊(Diffusion Bonding)製程完成CCI(Copper to Copper Integration)接合，將無機材料上框與陶瓷電路載板對位貼合後，進入低溫高壓製程，同樣可以產出具有高鍵結力的黏合層。

陶瓷電路載板與無機上框接合方法範例三：若選擇陶瓷電路載板與無機材料上框的結合面，至少一層為金錫層時，透過ICH技術(Inorganic Ceramic Heterogeneity)中改良自軟釺焊(Soldering)製程，並應用特定的金錫共晶組成的合金(Eutectic Composition)做為熔填物的材料，將無機上框與陶瓷電路載板對位貼合後，進入低溫高壓製程，同樣可以產出具有高鍵結力的黏合層。

紫外線發光二極體與陶瓷電路載板結合範例：因紫外線發光二極體晶粒的金屬結合層為金錫合金，於潔淨環境下施以280℃~320℃的溫度及適當壓力，將發光二極體與陶瓷電路載板結合。

石英玻璃釋例一：請參閱第十六圖；石英玻璃40切割尺寸對應無機玻璃上框需求，於接合面濺鍍一層鈦層12a，厚度10Å~1000Å後，再電鍍上一層金22，厚度500Å~5μm，即為金屬結合層。

石英玻璃範例二：製程與石英玻璃釋例一相似，唯一不同在於將金層22a換成金錫合金。

石英玻璃與無機材料上框接合法釋例：若選擇無機材料上框與石英玻璃的金屬結合層至少一為金錫層，於潔淨環境下施以280℃~320℃的溫度及適當壓力，將石英玻璃與無機材料上框結合。值得注意的是，石英玻璃可為一凸透鏡，並設置在前述的無機材料上框之內；也可為一平面型石英玻璃，而設置在前述無機材料上框之上。

請參閱第十七圖；以上各部件所使用材料種類排列組合繁多，僅為完成一種紫外線發光二極體無機接合SMD封裝結構的各部件及結合製法，其整體結構為陶瓷電路載板40為底層，紫外線發光二極體44單顆或數顆貼覆在陶瓷電路載板上，而無機材料上框42結合下方的陶瓷電路載板與上方的石英玻璃46完成完整的封裝結構。

當不能以此限定本發明之實施範圍，即依照本發明申請專利範圍及發明說明書內容所做的等效果修飾與變化，仍應屬於本發明專利涵蓋範圍之內。

Claims (20)

1. 一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，其包括：一載體，其一側係為一開口側，用以承裝流體於其內；一蓋體，其係選擇性地開啟或關閉該載體開口一側；一滅菌艙，其係界定於該蓋體以及該載體之間；以及一紫外線發光二極體模組，其係位在該載體內一側，以發出紫外線來對流經該滅菌艙的流體進行殺/滅菌。
2. 如申請專利範圍第1項所述的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，尚包括一進水口以及一出水口。
3. 如申請專利範圍第2項所述的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，該進水口以及該出水口係合為一開口，且是設置在該載體的一側。
4. 如申請專利範圍第1項所述的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，其中，該紫外線發光二極體模組係位在該滅菌艙的外部一側。
5. 如申請專利範圍第2項所述的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成尚包括一過濾裝置。
6. 如申請專利範圍第5項所述的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，其中，該過濾裝置是選擇性地設置在該進水口以及該出水口。
7. 如申請專利範圍第1項所述的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組 的流體載體總成，其中，該紫外線發光二極體模組係包括了一紫外線發光二極體裝置，其係可發出紫外線光束來對位在滅菌艙內的流體進行殺/滅菌。
8. 如申請專利範圍第2或3項所述的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，其中，該滅菌艙係和該進水口以及該出水口相連通。
9. 如申請專利範圍第2、5或6項所述的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，其中，該蓋體係包括了第一蓋體來對該進水口進行選擇性地開啟以及關閉，以及第二蓋體，來對該出水口進行選擇性地開啟以及關閉。
10. 如申請專利範圍第1或7項所述的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，其中，該無機封裝之紫外線發光二極體模組係為一具有鎳的材料所組成。
11. 如申請專利範圍第1或7項所述的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，其中，該無機封裝之紫外線發光二極體模組係為一由下列群組中的材料擇一而形成：鎳金層、鎳銅層或鎳、金鍚合金層。
12. 一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，其包括：一可用以承裝流體於其內的載體，且其一側係為一開口側；一蓋體，其係可選擇性地開啟或關閉該載體開口側；一含有鎳所形成之紫外線發光二極體模組，其係位在該載體以及該蓋體之間，且是可分離地結合於該載體之上，以發出紫外線來對流入到該載 體內的流體進行殺/滅菌。
13. 如申請專利範圍第12項所述的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，其中，該紫外線發光二極體模組係具有：一上蓋；一本體，其係可和該上蓋相互結合，並於其間界定出一滅菌艙；以及一紫外線發光二極體裝置，其係位在該滅菌艙一側，以可發出紫外線光束，來對流經該滅菌艙的流體進行殺/滅菌。
14. 如申請專利範圍第13項所述的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，其中，該上蓋係具有一進水口，其係和該滅菌艙相連通，該本體係具有一出水口，其係和該滅菌艙相連通，並和該載體相連通。
15. 如申請專利範圍第13或14項所述的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，其中，一過濾裝置係可選擇性地設置在該進水口以及該出水口處。
16. 如申請專利範圍第13或14項所述的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，其中，該紫外線發光二極體模組尚具有一下蓋，且在該下蓋處設有一開口，並於該開口處設有一開關，以控制流體流入該載體的流量。
17. 如申請專利範圍第15項所述的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，其中，該紫外線發光二極體模組尚具有一下蓋，且在該 下蓋處設有一開口，並於該開口處設有一開關，以控制流體流入該載體的流量。
18. 如申請專利範圍第12項所述的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，其中，該無機封裝之紫外線發光二極體模組係為一由下列群組中的材料擇一而形成：鎳金層、鎳銅層或鎳、金鍚合金層。
19. 如申請專利範圍第16項所述的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，其中，該無機封裝之紫外線發光二極體模組係為一由下列群組中的材料擇一而形成：鎳金層、鎳銅層或鎳、金鍚合金層。
20. 如申請專利範圍第14項所述的一種具無機封裝之紫外線發光二極體模組的流體載體總成，其中，該進水口以及該出水口係呈180度角度設立，且該無機封裝之紫外線發光二極體模組係為一由下列群組中的材料擇一而形成：鎳金層、鎳銅層或鎳、金鍚合金層。