Светодиодная индустрия вступила в зрелую и насыщенную фазу., побуждая производителей корректировать свои стратегии развития и выходить на нишевые рынки, такие как автомобильное освещение., освещение растений, УФ-светодиод, ИК-светодиод, а также новые поля отображения, такие как мелкий шаг, Мини/Микро светодиод. Среди них, в секторе УФ-светодиодов, хотя многие производители уже какое-то время участвуют, В прошлом признание продукции УФ-светодиодов на рынке было относительно низким.. Следовательно, индустрия УФ-светодиодов находится в зачаточном состоянии, специально для UVC-светодиодов, которые создают более высокие технические трудности и цены.

Однако, с момента глобального распространения эпидемии новой коронавирусной пневмонии, Осведомленность потребителей о стерилизации и дезинфекции быстро возросла.. Возможности предотвращения эпидемий привели к резкому росту спроса на светодиодную продукцию UVC., стимулирование глобальных усилий по разработке технологии UVC-светодиодов и создание множества продуктов. Однако, все ли эти продукты соответствуют соответствующим требованиям?

Фактически, При выборе надежных УФ-светодиодов следует учитывать множество факторов.. Например, разные вирусы и бактерии требуют разных доз и времени облучения для достижения эффектов дезинфекции и стерилизации.. Более того, в производственном процессе, есть много факторов, которые следует учитывать, от эпитаксиальных чипов до упаковки и готовой продукции. В этом контексте, Yingfeng Technology раскрыла материалы, процессы, технические проблемы, и тенденции развития, необходимые для упаковки UVC-светодиодов, чтобы лучше понять упаковочную продукцию UVC-светодиодов..

Конкретно, Существует три формы упаковки UVC-светодиодов.: органическая упаковка, полунеорганическая упаковка (также известный как “почти неорганическая упаковка”), и полная неорганическая упаковка.

В органической упаковке используются органические материалы, такие как силиконовый гель., силиконовая смола, или эпоксидная смола. Сюда входят такие продукты, как лампы, SMD, и керамические молдинги. Хотя в целом технология является относительно зрелой, устойчивость к УФ-излучению все еще нуждается в улучшении.

В полунеорганической упаковке используются органические кремнийорганические материалы в сочетании с неорганическими материалами, такими как стекло.. Полностью неорганическая упаковка полностью исключает использование органических материалов., достижение комбинации линзы и подложки с помощью таких методов, как лазерная сварка, волновая пайка, или контактная сварка. Это полностью устраняет проблемы, связанные с ослаблением света, вызванным органическими материалами, и сбоями, вызванными тепловым напряжением., эффективно повышает стабильность и надежность светодиодных устройств UVC.

В настоящее время, полунеорганическая упаковочная продукция остается основным направлением на внутреннем рынке, в основном состоит из керамических опорных кронштейнов и кварцевого стекла. Размещение линзы достигается путем нанесения устойчивого к УФ-излучению клея на край керамической чашки-подложки, а затем ее отверждения путем покрытия кварцевым стеклом..

Что касается выбора материала, Упаковка UVC-светодиодов отличается от обычной упаковки светодиодов.. Во-первых, кварцевое стекло выбрано потому, что оно неорганическое., не подвержен влиянию ультрафиолета, и имеет высокий коэффициент пропускания в диапазоне длин волн UVC. Во-вторых, для теплоотводящих подложек, Подложки из нитрида алюминия с высокой теплопроводностью обычно используются из-за низкой эффективности оптико-электрического преобразования светодиодов UVC., при этом большая часть энергии преобразуется в тепло. Кроме того, поскольку УФ-излучение губительно для клеев, требования к устойчивости к УФ-излучению клеевого соединения стекла и кронштейна выше по сравнению с обычной светодиодной упаковкой.

Стоит отметить, что некоторые производители используют теплоотводящие подложки из оксида алюминия.. Подложки из нитрида алюминия и оксида алюминия представляют собой керамические подложки., но главное отличие заключается в их теплопроводности. Теплопроводность нитрида алюминия обычно составляет около 140–170 Вт/мК., в то время как у оксида алюминия она составляет всего около 30 Вт/мК..

Керамика из глинозема обычно белая и имеет низкую теплопроводность., обычно используется для продуктов с низким энергопотреблением. Однако, Керамика из глинозема более хрупкая и склонна к разрушению по сравнению с нитридом алюминия., особенно в процессе нарезки кубиками, где чипирование распространено. Керамика из нитрида алюминия обычно имеет серо-черный цвет., с высокой теплопроводностью, обычно используется для продуктов высокой мощности. Кроме того, на рынке доступна глиноземная керамика, легированная углеродным порошком, которые также кажутся серо-черными, но имеют меньшую теплопроводность..

Управление теплом и герметичность влияют на качество упаковочной продукции UVC-светодиодов., и то, и другое представляет собой техническую проблему в процессе упаковки.. Управление теплом напрямую влияет на срок службы упаковочной продукции с УФ-светодиодами., при этом герметичность во многом определяет их надежность.

UVC-светодиоды чувствительны к теплу., с низкой внешней квантовой эффективностью (ПРОПУСКАТЬ), это означает, что только небольшая часть электрической энергии преобразуется в свет, в то время как большая часть преобразуется в тепло, напрямую влияет на срок службы чипа. Учитывая это, во многих продуктах в настоящее время используется технология флип-чипов в сочетании с подложками из нитрида алюминия с высокой теплопроводностью.. Нитрид алюминия обладает превосходной теплопроводностью., способен противостоять старению источников УФ-излучения и соответствовать высоким требованиям к управлению теплом, предъявляемым к УФ-светодиодам..

Помимо материалов, Процессы упаковки также играют роль в управлении теплом.. Процессы упаковки в основном сосредоточены на технологии склеивания штампов., включая пайку серебряной пастой, пайка паяльной пастой, и эвтектическая пайка золото-олово.

При пайке серебряной пастой хорошая адгезия., склонен к миграции серебра, приводит к выходу устройства из строя. Что касается пайки паяльной пастой, его температура плавления составляет всего около 220 градусов Цельсия, поэтому после установки устройства, пайка оплавлением может вызвать повторное плавление, что приводит к отслоению чипа и выходу из строя, влияющие на надежность UVC-светодиодов.

Эвтектическая пайка золото-олово в основном основана на эвтектической пайке с помощью паяльного флюса., эффективно повышает прочность связи и теплопроводность между чипом и подложкой, что приводит к повышению надежности и улучшению контроля качества светодиодной продукции UVC.. Поэтому, На рынке широко используется эвтектическая пайка золото-олово..

В процессах пайки, проблема пустот особенно важна. Пустоты при пайке — это дефекты, образующиеся в процессе соединения светодиодных чипов и подложек., представляя собой пустоты во внешности. Это важный показатель, влияющий на теплоотдачу.: тем ниже процент недействительности, тем лучше эффект рассеивания тепла, тем дольше срок службы продукта, и тем лучше качество.

Понятно, что в технологии неорганической упаковки Yingfeng используется смесь инертных и восстановительных газов для защиты чипов в процессе горячего прессования эвтектической пайки., дальнейшее повышение эффективности электрического соединения, снижение ставок недействительности, и стабилизация температуры перехода светодиодов.

Преимущества и характеристики Yingfeng в технологии эвтектической пайки очевидны.. Компания накопила 10 годы эвтектических технологий осаждения, с контролем эвтектической пустотности оплавлением в пределах 10%, значительно ниже, чем аналогичные продукты на рынке. Он сформировал относительно ведущий и полный набор технологических процессов для снижения уровня пустот.. В настоящее время, общая площадь пустот в продуктах UVC LED ниже 10%, и максимальная площадь пустот на чип ниже 2%, по сравнению с недействительными показателями аналогичных продуктов на рынке 15%-30%, что приводит к превосходному отводу тепла, более длительный срок службы продукта, и лучший контроль качества продукции.

По поводу надежности, форма упаковки является решающим фактором, главное в герметичности. В полунеорганической упаковке, стеклянная линза и керамическая подложка чашки образуют герметичную полость посредством клеевого соединения. Поскольку вакуумирование закрытой полости невозможно., когда клей застынет, воздух внутри полости склонен к тепловому расширению, что приводит к переливу и образованию пузырей, и в тяжелых случаях, образование воздушных каналов. В этот момент, внешняя влага и примеси могут попасть в продукт через пузырьки и воздушные каналы, загрязняющие материалы, такие как чипсы и подложки, серьезно влияя на герметичность продукта и, впоследствии, светоотдача и надежность