Valget av dype UV LED-emballasjematerialer er svært viktig for enhetens ytelse

Lyseffektiviteten til dypUV LEDbestemmes hovedsakelig av den eksterne kvanteeffektiviteten, som påvirkes av den interne kvanteeffektiviteten og lysekstraksjonseffektiviteten. Med den kontinuerlige forbedringen (>80 %) av den interne kvanteeffektiviteten til dyp UV LED, har lysutvinningseffektiviteten til dyp UV LED blitt en nøkkelfaktor som begrenser forbedringen av lyseffektiviteten til dyp UV LED, og ​​lysutvinningseffektiviteten til dyp UV LED er sterkt påvirket av emballasjeteknologien. Den dype UV LED-emballasjeteknologien er forskjellig fra dagens hvite LED-emballasjeteknologi. Hvit LED er hovedsakelig pakket med organiske materialer (epoksyharpiks, silikagel, etc.), men på grunn av lengden på dyp UV-lysbølge og høy energi, vil organiske materialer gjennomgå UV-nedbrytning under langvarig dyp UV-stråling, noe som alvorlig påvirker lyseffektiviteten og påliteligheten til dyp UV LED. Derfor er dyp UV LED-emballasje spesielt viktig for valg av materialer.

LED-emballasjematerialer inkluderer hovedsakelig lysemitterende materialer, varmeavledningssubstratmaterialer og sveisebindematerialer. Det lysemitterende materialet brukes til utvinning av brikkeluminescens, lysregulering, mekanisk beskyttelse, etc; Varmespredningssubstrat brukes til chip elektrisk sammenkobling, varmespredning og mekanisk støtte; Sveisebindingsmaterialer brukes til sponstørkning, linsebinding osv.

1. lysemitterende materiale:deLED lysemitterende struktur bruker generelt gjennomsiktige materialer for å realisere lyseffekt og justering, samtidig som den beskytter brikken og kretslaget. På grunn av den dårlige varmebestandigheten og den lave varmeledningsevnen til organiske materialer, vil varmen som genereres av den dype UV LED-brikken føre til at temperaturen på det organiske emballasjelaget øker, og de organiske materialene vil gjennomgå termisk nedbrytning, termisk aldring og til og med irreversibel karbonisering under høy temperatur i lang tid; I tillegg, under høyenergi ultrafiolett stråling, vil det organiske emballasjelaget ha irreversible endringer som redusert transmittans og mikrosprekker. Med den kontinuerlige økningen av dyp UV-energi blir disse problemene mer alvorlige, noe som gjør det vanskelig for tradisjonelle organiske materialer å møte behovene til dyp UV LED-emballasje. Generelt, selv om noen organiske materialer har blitt rapportert å være i stand til å motstå ultrafiolett lys, på grunn av dårlig varmebestandighet og ikke-lufttetthet til organiske materialer, er organiske materialer fortsatt begrenset i dyp UVLED-emballasje. Derfor prøver forskere hele tiden å bruke uorganiske gjennomsiktige materialer som kvartsglass og safir for å pakke dyp UV-LED.

2. varmeavledningssubstratmaterialer:for tiden inkluderer LED-varmeavledningssubstratmaterialer hovedsakelig harpiks, metall og keramikk. Både harpiks- og metallsubstrater inneholder organisk harpiksisolasjonslag, som vil redusere den termiske ledningsevnen til varmeavledningssubstratet og påvirke varmeavledningsytelsen til substratet; Keramiske substrater inkluderer hovedsakelig høy-/lavtemperatur-sambrente keramiske substrater (HTCC /ltcc), tykkfilmkeramiske substrater (TPC), kobberkledde keramiske substrater (DBC) og galvaniserte keramiske substrater (DPC). Keramiske underlag har mange fordeler, for eksempel høy mekanisk styrke, god isolasjon, høy varmeledningsevne, god varmebestandighet, lav varmeutvidelseskoeffisient og så videre. De er mye brukt i emballasje for kraftenheter, spesielt LED-emballasje med høy effekt. På grunn av den lave lyseffektiviteten til dyp UV LED, blir det meste av den elektriske energien som tilføres omdannet til varme. For å unngå høytemperaturskader på brikken forårsaket av overdreven varme, må varmen som genereres av brikken spres ut i omgivelsene i tide. Imidlertid er den dype UV-LED hovedsakelig avhengig av varmeavledningssubstratet som varmeledningsveien. Derfor er det keramiske substratet med høy termisk ledningsevne et godt valg for varmeavledningssubstratet for dyp UV LED-emballasje.

3. sveising av bindematerialer:dype UV LED-sveisematerialer inkluderer chip solide krystallmaterialer og substratsveisematerialer, som henholdsvis brukes til å realisere sveisingen mellom chip, glassdeksel (linse) og keramisk substrat. For flip chip brukes ofte Gold Tin eutektisk metode for å realisere chip størkning. For horisontale og vertikale spon kan ledende sølvlim og blyfri loddepasta brukes for å fullføre sponstørkningen. Sammenlignet med sølvlim og blyfri loddepasta, er Gold Tin eutektiske bindingsstyrke høy, grensesnittkvaliteten er god, og den termiske ledningsevnen til bindingslaget er høy, noe som reduserer LED-termisk motstand. Glassdekselplaten sveises etter sponstørkningen, slik at sveisetemperaturen begrenses av motstandstemperaturen til sponstørkningslaget, hovedsakelig inkludert direkte binding og loddebinding. Direkte binding krever ikke mellomliggende bindingsmaterialer. Høytemperatur- og høytrykksmetoden brukes til å fullføre sveisingen direkte mellom glassdekselplaten og det keramiske underlaget. Bindingsgrensesnittet er flatt og har høy styrke, men har høye krav til utstyr og prosesskontroll; Loddeliming bruker lavtemperatur tinnbasert loddemetall som mellomlag. Under betingelser for oppvarming og trykk fullføres bindingen ved gjensidig diffusjon av atomer mellom loddelaget og metalllaget. Prosesstemperaturen er lav og operasjonen er enkel. For tiden brukes loddebinding ofte for å oppnå pålitelig binding mellom glassdekselplate og keramisk underlag. Imidlertid må metalllag forberedes på overflaten av glassdekselplaten og keramisk underlag samtidig for å møte kravene til metallsveising, og loddevalg, loddebelegg, loddeoverløp og sveisetemperatur må vurderes i bindingsprosessen .

I de siste årene har forskere i inn- og utland utført dyptgående forskning på dype UV LED-emballasjematerialer, noe som har forbedret lyseffektiviteten og påliteligheten til dyp UV LED fra emballasjematerialteknologien og effektivt fremmet utviklingen av dyp UV LED-teknologi.


Innleggstid: 13. juni 2022