Lyseffektiviteten af dybUV LEDbestemmes hovedsageligt af den eksterne kvanteeffektivitet, som påvirkes af den interne kvanteeffektivitet og lysudvindingseffektiviteten. Med den kontinuerlige forbedring (>80%) af den interne kvanteeffektivitet af dyb UV LED er lysudvindingseffektiviteten af dyb UV LED blevet en nøglefaktor, der begrænser forbedringen af lyseffektiviteten af dyb UV LED og lysudvindingseffektiviteten af dyb UV LED er stærkt påvirket af emballageteknologien. Den dybe UV LED-emballageteknologi er forskellig fra den nuværende hvide LED-emballageteknologi. Hvid LED er hovedsageligt pakket med organiske materialer (epoxyharpiks, silicagel osv.), men på grund af længden af dybe UV-lysbølger og høj energi vil organiske materialer undergå UV-nedbrydning under langvarig dyb UV-stråling, som alvorligt påvirker lyseffektiviteten og pålideligheden af dyb UV LED. Derfor er dyb UV LED-emballage særlig vigtig for valg af materialer.
LED-emballagematerialer omfatter hovedsageligt lysemitterende materialer, varmeafledningssubstratmaterialer og svejsebindingsmaterialer. Det lysemitterende materiale bruges til udvinding af spånluminescens, lysregulering, mekanisk beskyttelse osv.; Varmeafledningssubstrat bruges til chip elektrisk sammenkobling, varmeafledning og mekanisk støtte; Svejsebindingsmaterialer bruges til spånstørkning, linsebinding mv.
1. lysemitterende materiale:deLED lysemitterende struktur vedtager generelt gennemsigtige materialer for at realisere lysoutput og justering, samtidig med at chippen og kredsløbslaget beskyttes. På grund af den dårlige varmebestandighed og lave termiske ledningsevne af organiske materialer vil varmen, der genereres af den dybe UV LED-chip, få temperaturen på det organiske emballagelag til at stige, og de organiske materialer vil gennemgå termisk nedbrydning, termisk ældning og endda irreversibel karbonisering under høj temperatur i lang tid; Derudover vil det organiske emballagelag under højenergi ultraviolet stråling have irreversible ændringer såsom nedsat transmittans og mikrorevner. Med den kontinuerlige stigning i dyb UV-energi bliver disse problemer mere alvorlige, hvilket gør det vanskeligt for traditionelle organiske materialer at opfylde behovene for dyb UV LED-emballage. Generelt, selvom nogle organiske materialer er blevet rapporteret at være i stand til at modstå ultraviolet lys, på grund af den dårlige varmebestandighed og manglende lufttæthed af organiske materialer, er organiske materialer stadig begrænset i dyb UVLED emballage. Derfor forsøger forskere konstant at bruge uorganiske gennemsigtige materialer som kvartsglas og safir til at pakke dyb UV-LED.
2. varmeafledningssubstratmaterialer:På nuværende tidspunkt omfatter LED-varmeafledningssubstratmaterialer hovedsageligt harpiks, metal og keramik. Både harpiks- og metalsubstrater indeholder organisk harpiksisoleringslag, som vil reducere varmeledningsevnen af varmeafledningssubstratet og påvirke substratets varmeafledningsevne; Keramiske substrater omfatter hovedsageligt høj-/lavtemperatur-sambrændte keramiske substrater (HTCC /ltcc), tykfilms keramiske substrater (TPC), kobberbeklædte keramiske substrater (DBC) og elektropletterede keramiske substrater (DPC). Keramiske substrater har mange fordele, såsom høj mekanisk styrke, god isolering, høj varmeledningsevne, god varmebestandighed, lav termisk udvidelseskoefficient og så videre. De er meget udbredt i strømforsyningsemballage, især højeffekt LED-emballage. På grund af den lave lyseffektivitet af dyb UV LED omdannes det meste af den elektriske energi, der tilføres, til varme. For at undgå højtemperaturskader på chippen forårsaget af overdreven varme, skal den varme, der genereres af chippen, ledes ud i det omgivende miljø i tide. Den dybe UV-LED er dog hovedsageligt afhængig af varmeafledningssubstratet som varmeledningsvejen. Derfor er det keramiske substrat med høj termisk ledningsevne et godt valg til varmeafledningssubstratet til dyb UV LED-emballage.
3. svejsning af bindematerialer:dybe UV LED-svejsematerialer omfatter spånfaste krystalmaterialer og substratsvejsematerialer, som henholdsvis bruges til at realisere svejsningen mellem spån, glasdæksel (linse) og keramisk substrat. Til flip chip bruges Gold Tin eutektisk metode ofte til at realisere chip størkning. Til vandrette og lodrette spåner kan ledende sølvlim og blyfri loddepasta bruges til at fuldføre spånstørkningen. Sammenlignet med sølvlim og blyfri loddepasta er Gold Tin eutektiske bindingsstyrke høj, grænsefladekvaliteten er god, og bindingslagets termiske ledningsevne er høj, hvilket reducerer LED's termiske modstand. Glasdækpladen svejses efter spånstørkningen, så svejsetemperaturen er begrænset af modstandstemperaturen for spånstørkningslaget, hovedsageligt inklusive direkte binding og loddebinding. Direkte binding kræver ikke mellemliggende bindingsmaterialer. Højtemperatur- og højtryksmetoden bruges til direkte at fuldføre svejsningen mellem glasdækpladen og det keramiske underlag. Bindingsgrænsefladen er flad og har høj styrke, men har høje krav til udstyr og processtyring; Loddelimning bruger lavtemperatur tinbaseret loddemetal som mellemlag. Under betingelserne for opvarmning og tryk fuldendes bindingen af den gensidige diffusion af atomer mellem loddelaget og metallaget. Procestemperaturen er lav, og betjeningen er enkel. På nuværende tidspunkt bruges loddebinding ofte til at opnå pålidelig binding mellem glasdækplade og keramisk substrat. Imidlertid skal metallag forberedes på overfladen af glasdækpladen og keramisk substrat på samme tid for at opfylde kravene til metalsvejsning, og loddevalg, loddebelægning, loddeoverløb og svejsetemperatur skal tages i betragtning i bindingsprocessen .
I de seneste år har forskere i ind- og udland udført dybdegående forskning i dybe UV LED-emballagematerialer, hvilket har forbedret lyseffektiviteten og pålideligheden af dyb UV LED fra emballagematerialeteknologiens perspektiv og effektivt fremmet udviklingen af dyb UV LED-teknologi.
Indlægstid: 13-jun-2022