[發明專利]芯片集成LED在光子治療領域的應用

無效

• 申請號: 200710050667.2
• 申請日: 2007-11-30
• 公開（公告）號: CN101204608A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 徐巖;劉先成
• 申請（專利權）人: 徐巖;劉先成
• 主分類號: A61N5/06
• 分類號: A61N5/06;H01L23/34;H01L27/15
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所
• 代理人: 徐豐

技術領域

本發明涉及多芯片集成大功率LED(本文簡稱為芯片集成LED)單色光源的在光子治療領域新用途，具體涉及在體表皮膚治療、燒傷治療、體內炎癥、腫瘤等疾病光子治療的應用。

背景技術

LED是繼白熾燈和螢光燈之后的第四代半導體照明光源。有專家預言：半導體照明將是21世紀國內外最大、最活躍的高科技產業之一。隨著LED照明市場的日益擴大，LED不久會完全代替傳統的照明。

LED由于光效率較白熾燈高，光線質量好、能耗小、壽命長、可靠耐用、安全、環保等優點，其市場需要愈來愈大。

LED發出的單色光可用于醫療領域，并在臨床取得了明顯的成效。治療方法被稱為光學治療法，其設備被稱為光子治療儀。目前在國內外市場上也發現有單個LED制成照射儀或通過陣列方式將若干個單體LED組合而成的醫療儀。其存在的問題在于：LED管單體功率小，照射光斑面小，只能用于照射面不大，對功率要求不高的點式照射治療。組合后的LED雖然照射面擴大，但光功率密度仍與單體LED管相當，達不到要求。也有人提出通過聚光方式把組合后的LED光匯聚在一起的方案，當達到滿足要求的光功率密度和光斑大小時，設備體積非常大而且產生的熱量也給散熱帶來難度，應用也非常局限，只限于體表照射。而激光子治療雖然光功率密度大，但光斑小，只能應用于面積較小的病灶。

芯片集成LED(單個功率＞25w)現已問世，因其體積小、光功率密度大、照射面大將是取代普通LED和白熾燈、鹵鎢燈的新一代照明設備，并且已出現了若干照明用相關專利。到目前為止，人們對芯片集成LED的認識均停留在照明上的應用，稱為第四代半導體照明光源。卻未想到將其應用到光子治療領域中，以拓展光子治療應用范圍和療效。

發明內容

本發明針對現有紅光子治療存在的問題，將芯片集成LED應用在光子治療領域中，拓展光子治療應用范圍和療效，提供了一種新的光源及治療手段。

芯片集成LED在光子治療領域的應用，包含以下幾種方式：

1.將光源即照射頭做成平射或發散狀，于體表照射，適用癥包括：

皮膚科：帶狀皰疹，斑禿、濕疹等；

美容科：黃褐斑、痤瘡等；

燒傷科：大面積燒傷、電擊傷等；

外科：術后感染、關節炎、骨折愈合等。

2.將照射頭與光纖連接，光纖另一端設置光頭，置入體內腔道，適用于各類炎癥，潰瘍：

內科：胃炎，氣管炎、支氣管哮喘等；

婦科：陰道炎、盆腔炎等；

消化科：食管炎、結腸炎、咽炎等；

口腔科：牙周炎、口腔潰瘍等；

耳鼻喉科：中耳炎等。

3.縮小上述光頭和光纖的尺寸，可取代激光，配合光敏劑藥物，用于光動力腫瘤治療，適應癥包括：體內腫瘤、老年性眼底黃斑、光角化病、尖銳濕疣、頭頸部晚期磷狀上皮癌。

芯片集成LED和傳統意義的LED有著本質的不同。芯片集成LED是利用多芯片組裝(Multi-Chip?Module?Assembly)技術和倒裝焊技術(Flip-Chip?Technology)將一個以上的LED芯片、信號控制芯片與防靜電芯片(Electrostatic?Discharge)通過工藝集成和組裝，形成一個大的可以防靜電、可以控制的LED模組。其中LED芯片可以是不同波長，不同尺寸的LED芯片。根據需要，倒裝于不同尺寸，不同形狀，不同材質的底板上面，省略了繁復的封裝工藝，一次性解決LED的散熱問題，同時滿足大光功率密度的要求。而傳統LED為滿足大功率的要求，必須集中許多個LED的光能才能達到設計要求，但缺點是設備體積大，線路復雜，散熱不暢，為了平衡各個LED之間的電流電壓關系供電電路非常復雜。

芯片集成LED其結構和封裝形式較多，主要有采用板上芯片直裝式(COB)LED封裝和系統封裝式(Sip)LED封裝。COB是Chip?on?Board的英文縮寫。主要用于大功率芯片陣列的LED封裝，大大提高了封裝功率密度，降低了封裝熱阻。Sip是System?in?Package的縮寫。具有工藝兼容性好，集成度高，成本低，易于分塊測試。目前采用以上技術的多芯片集成LED的功率可以做到25W～1500W，發光面積為5×5mm²～150×150mm²。