1 つの記事で、UVC LED パッケージ材料/プロセス/技術的な問題と傾向が明らかになります

従来の LED 産業が成熟した飽和期に入るにつれて、メーカーは開発戦略を調整し、代わりに、自動車照明、プラント照明、UV LED、IR LED、および小さな間隔、ミニ/マイクロ LED、およびその他の新しいディスプレイなどのセグメントを拡大しました。田畑。 その中で、UV LEDの分野では、多くのメーカーが長期的なレイアウトを持っていますが、UV LED製品市場はこれまであまり受け入れられていませんでした。 そのため、UV LED 業界はまだ初期段階にあり、特に UVC LED は技術的な困難と価格が比較的高いものです。 しかし、新型コロナウイルス肺炎が世界的に広がって以来、消費者の滅菌と消毒に対する意識が急速に高まり、UVC LEDシリーズ製品の需要が増加し、研究開発に投資する世界的なマルチパーティの力を促進しています。さまざまな種類の製品も生み出した UVC LED 技術の中で、これらの製品はどのように関連する要件を満たしていますか?実際、信頼性の高い UVC LED 製品を選択する際には、さまざまなウイルスやバクテリアに対するさまざまな線量や照射時間など、多くの要因を考慮する必要があります。 製品生産の観点から、拡張チップからパッケージング、完成品に至るまで、多くの考慮事項があります。 今回、LEDINSIDE は、UVC LED パッケージ製品をよりよく理解するために、UVC LED パッケージ セッションに必要な材料、職人技、技術的問題、および開発動向を明らかにしました。 UVC LED カプセル化のフォーム、職人技、および材料の選択は特別です。 現在、UVC LED パッケージには、有機パッケージ、半無機パッケージ (としても知られている) の 3 つの形式があります。 “近無機包装 ”) そしてオールラウンド包装。 有機パッケージングは​​、主にLAMP、SMD、セラミック成形などの製品を含む、シリコーン、シリコン樹脂、エポキシ樹脂などの有機材料を使用しています。 全体的な技術は比較的成熟していますが、紫外線防止性能はさらに改善する必要があります。 半無機包装（別名 “近無機包装 ”) ガラスなどの無機材料に有機シリコン材料を使用します。 無機パッケージ全体が、プロセス全体で有機材料の使用を回避します。 レンズと基板の組み合わせは、レーザー溶接、ウェーブ溶接、抵抗溶接によって実現されます。 UVC LED デバイスの安定性と信頼性を効果的に向上させます。 Guoxing Optoelectronics、Mustang Shen Zi Zi、Hongli Bingyi、Huayinxin などの国内メーカーはすべて、すべて無機パッケージングの UVC LED 製品を開発したことが理解されています。 現在、半無機包装製品は依然として国内市場の主流です。 主にセラミック製のステントとカップ付きの石英ガラスで構成されています。 レンズを実現するために、セラミック基板のエッジ領域に紫外線防止接着剤をコーティングすることによって配置されます。 具体的には、カップの上部または段に点状の接着剤を塗布し、石英ガラスをかぶせて硬化および接着します。 材料の点では、UVC LED パッケージは通常の LED とは異なります。 まず石英ガラスを選んだ理由は、石英は無機質で紫外線の影響を受けにくく、UVC帯域の石英ガラスの割合が高いからです。 第二に、放熱基板に関しては、UVC LED光電変換の効率が低いため、ほとんどが熱に変換されるため、加熱率の高い窒化アルミニウムヒートシンク基板が一般的に使用されます。 また、UVCは接着剤に悪影響を及ぼします。 したがって、接着ガラスとブラケットのガラスの耐紫外線性に対する要件は、通常の LED パッケージのそれよりも高くなります。 一部のメーカーは、酸化アルミニウムの放熱基板を使用していることにも注意してください。 窒化アルミニウム基板と酸化アルミニウム基板はどちらもセラミック基板に属します。 両者の主な違いは、窒化アルミニウムの加熱速度がアルミナよりもはるかに高いことです。 その中で、窒化アルミニウムの熱伝導率は一般的に約 140W/mk ～ 170W/mk ですが、酸化アルミニウムの熱伝導率は約 30w/mk にすぎません。 アルミナ セラミックスは一般的に白色で、熱伝導率が低く、通常は低電力製品に使用されます。 ただし、アルミナセラミックスはサイズが大きく、窒化アルミニウムよりも割れやすいです。 そのため、カットの過程で崩れやすいです。 窒化アルミニウムセラミックスは、一般的に灰黒色を呈し、発熱速度が高く、通常は高出力製品に使用されます。 さらに、市場にはドープされたアルミナセラミックもあり、これも灰黒色ですが、加熱速度は遅くなります。 熱管理とガス密度の品質は、UVC LED パッケージ製品の品質に影響を与えます。UVC LED パッケージ製品。 製品の品質の良さと気密性の影響。 これらの 2 つの側面は、パッケージング リンクの技術的な問題でもあります。 その中でも、熱管理は UVC LED パッケージ製品の寿命に直接影響し、気密性はその信頼性を大きく左右します。 UVC LED は熱に弱く、外部量子効率 (EQE) が低く、電気エネルギーのごく一部しか光に変換されず、ほとんどの電気エネルギーが熱に変換され、製品の寿命に直接影響します。チップ。 これを考慮して、この段階では、多くの製品は、熱伝導性の高い窒化アルミニウム基板をチップに注ぐスキームに基づいています。 窒化アルミニウムは優れた熱伝導率を持ち、UV 光源自体の経年変化に耐えることができ、UVC LED の高熱管理のニーズを満たします。 材料に加えて、包装プロセスも熱管理に影響を与える要因です。 パッケージングプロセスは主に、銀パルプ溶接、スズペースト溶接、金スズ共結晶溶接などの固体結晶技術に反映されています。 銀パルプの溶着は良好ですが、銀のマイグレーションが発生しやすく、デバイスの故障につながります。 スズ ペーストの溶接に関しては、スズ ペーストの融点は約 220 度にすぎないため、デバイス パッチの後、再溶融の現象が再び発生します。 金スズ共結晶溶接は、主に溶接剤による共結晶溶接に使用され、チップと基板の結合強度と熱伝導率を効果的に向上させることができます。 対照的に。 そのため、市場では金錫共溶接法が用いられています。 溶接工程では、主に溶接中空率の問題を伴います。 溶接空穴とは、LED チップと基板の溶接プロセス中に形成される欠陥を指します。 それは外観の空の外観の状態を示します。 放熱に影響する重要な指標です。 溶接空孔が低いほど、放熱効果が高く、製品寿命が長く、品質が良く、品質が高くなります。 Huayinコアの無機パッケージング技術は、不活性ガスと回復ガス混合保護環境を使用して、チップの熱圧共結晶溶接を実行し、電気接続の効率をさらに高め、中空率、安定したLEDノット温度を低下させることが理解されています. 一般的な結晶溶接技術におけるGuoxing Optoelectronicsの利点と特徴は非常に際立っています。 同社は10年間の一般的な結晶技術の沈殿を持っており、逆流一般的な結晶の真空率は基本的に10％以内に制御されており、市場の類似製品よりも大幅に低くなっています。 報告によると、溶接中空率の低減に関して、同社は比較的優れた完璧なプロセス技術を形成しています。 現在、同社の UVC LED 製品の全体的な空孔面積は 10% 未満であり、1 つの穴の最大空孔面積は 2% 未満です。 市場の同じタイプの製品の中空率 15%-30% と比較して、熱放散効果が優れており、製品寿命が長く、製品アイテム製品の制御が優れています。 信頼性という点では、パッケージングの形態も要因の 1 つですが、重要なのが鍵です。 半無機パッケージングの形で、ガラス レンズとカップ セラミック基板は、接着剤接続によって閉じたキャビティを形成します。 密閉されたキャビティは真空にできないため、接着剤が加熱されると、キャビティ内の空気が熱に弱く、こぼれ、気泡が形成され、ひどい場合にはガスチャネルが形成されます。 このとき、外部の水蒸気や不純物が気泡やガスチャネルから製品に侵入する可能性があり、チップや基板、その他の材料に汚染を引き起こし、製品の気密性に深刻な影響を与え、光と信頼性に影響を与えます。 気密性の影響がUVC LEDパッケージングの品質に大きな影響を与えることがわかり、プロセス処理技術が非常に重要です。 National Star Optoelectronicsは、基板の表面処理と連続パッケージングおよび硬化技術を最適化することにより、完全なパッケージングプロセスソリューションも形成しました。これにより、閉じたキャビティの空気を効果的に減らし、気泡ゼロとゼロを実現できます。 UVC LED デバイス、およびゼロゼロ。 空気通路。 UVC パッケージ パターン: 半無機パッケージがメインであり、無機パッケージ全体が熱管理と気密性によって補完されます。 耐紫外線性も、UVC LED パッケージの技術的な問題の 1 つです。 製品の耐紫外線性能を向上させるために、多くのメーカーが全無機包装製品の開発を強化しています。 たとえば、Guoxing Optoelectronics は特殊製品向けに高コストの全無機 UVC デバイスを開発しており、コストの優位性は明らかです。 同時に、耐UVC性フッ素樹脂包材製品を材料メーカーと共同開発。 この製品は、高温耐性、大電流、および抗紫外線の特性を備えています。 Jingneng Optoelectronics の UVC LED 製品は、主に高出力セラミックス パッケージです。 セラミック材料がパッケージされており、製品の放熱性能が良好です。 Hongli Zhihui は、高い光出力、高い信頼性、長寿命、および費用対効果を備えた UVC LED 製品の開発を目指して、無機パッケージング技術の研究も続けています。 UVC LEDパッケージの将来の開発動向に関して、Guoxing Optoelectronicsは、国内市場は依然として主に来年または2年でカプセル化され、無機パッケージ全体によって補完されると考えていますが、有機材料がUV耐性と革新によって改善および革新されているため、フッ素樹脂などの有機封止がシェアの一部を占める見込み。 今年の初め以来、UVC LED のさまざまな技術分野が一定のブレークスルーを達成しており、業界が活況を呈していることを示しています。 ただし、コストが高く、光の影響が少ないため、現在の UVC LED 製品は、医療用滅菌 UV 水銀ランプを完全に置き換えることはできません。 しかし、Guoxing Optoelectronics は、技術の進歩により、UVC LED がゆっくりとこの市場に間もなく参入すると信じています。 さらに、体積が小さくシンプルなデザインであるため、UVC LED は現在、モバイル キリングおよびスモール スペース殺菌の分野で使用されています。 水銀ランプと比較して、いくつかの利点があります。 LEDINSIDE によると、現在の市場用途から、UVC LED は表面殺菌（運搬殺菌製品、殺菌ランプ、母子製品）、水殺菌、空気浄化に適用され始めている。