บทความหนึ่งเผย UVC LED วัสดุบรรจุภัณฑ์/กระบวนการ/ปัญหาทางเทคนิคและแนวโน้ม

ในขณะที่อุตสาหกรรม LED แบบดั้งเดิมเข้าสู่ช่วงอิ่มตัว ผู้ผลิตได้ปรับกลยุทธ์การพัฒนาของตน และแทนที่จะขยายเซ็กเมนต์ เช่น ไฟรถยนต์ ไฟส่องสว่างในโรงงาน LED UV LED IR รวมถึงระยะห่างขนาดเล็ก LED ขนาดเล็ก/ไมโคร และจอแสดงผลใหม่อื่นๆ ฟิลด์ ในหมู่พวกเขา ในด้านของ UV LED แม้ว่าผู้ผลิตจำนวนมากมีรูปแบบระยะยาว ตลาดผลิตภัณฑ์ UV LED ไม่ได้รับการยอมรับสูงในอดีต ดังนั้นอุตสาหกรรม UV LED จึงอยู่ในช่วงเริ่มต้น โดยเฉพาะ UVC LED ที่มีปัญหาทางเทคนิคและราคาค่อนข้างสูง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากโรคปอดบวมจากโรคหลอดเลือดหัวใจชนิดใหม่ได้แพร่กระจายไปทั่วโลก ความตระหนักของผู้บริโภคในการฆ่าเชื้อและการฆ่าเชื้อจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และความต้องการผลิตภัณฑ์ในซีรีส์ UVC LED ก็เพิ่มขึ้น ส่งเสริมให้กองกำลังหลายฝ่ายทั่วโลกลงทุนในการวิจัยและพัฒนา ของเทคโนโลยี UVC LED ซึ่งได้เกิดผลิตภัณฑ์ชนิดต่างๆ ขึ้นด้วย ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดอย่างไร? ที่จริงแล้ว ปัจจัยหลายประการที่ต้องพิจารณาในการเลือกผลิตภัณฑ์ UVC LED ที่เชื่อถือได้ เช่น ปริมาณและเวลาในการฉายรังสีที่แตกต่างกันสำหรับไวรัสและแบคทีเรียต่างๆ เพื่อให้ได้ผลการฆ่าเชื้อและการฆ่าเชื้อ จากมุมมองของการผลิตผลิตภัณฑ์ มีข้อควรพิจารณามากมายตั้งแต่ชิปขยายไปจนถึงบรรจุภัณฑ์จนถึงผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ครั้งนี้ LEDINSIDE ได้เปิดเผยวัสดุที่จำเป็น งานฝีมือ ปัญหาทางเทคนิค และแนวโน้มการพัฒนาที่จำเป็นสำหรับเซสชั่นบรรจุภัณฑ์ UVC LED เพื่อให้เข้าใจผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์ UVC LED ได้ดีขึ้น รูปแบบการห่อหุ้ม UVC LED งานฝีมือและการเลือกใช้วัสดุเป็นพิเศษ ปัจจุบันบรรจุภัณฑ์ UVC LED มีสามรูปแบบ: บรรจุภัณฑ์อินทรีย์ บรรจุภัณฑ์กึ่งอนินทรีย์ (หรือที่เรียกว่า “บรรจุภัณฑ์ใกล้อนินทรีย์ ”) และบรรจุภัณฑ์ทุกรอบ บรรจุภัณฑ์ออร์แกนิกใช้วัสดุอินทรีย์ เช่น ซิลิโคน ซิลิกอนเรซิน หรืออีพอกซีเรซิน ส่วนใหญ่รวมถึง LAMP, SMD, แม่พิมพ์เซรามิก และผลิตภัณฑ์อื่นๆ เทคโนโลยีโดยรวมค่อนข้างสมบูรณ์ แต่ประสิทธิภาพในการต่อต้านรังสีอัลตราไวโอเลตจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติม บรรจุภัณฑ์กึ่งอนินทรีย์ (หรือที่เรียกว่า “บรรจุภัณฑ์ใกล้อนินทรีย์ ”) ใช้วัสดุซิลิกอนอินทรีย์กับแก้วและวัสดุอนินทรีย์อื่นๆ บรรจุภัณฑ์อนินทรีย์ทั้งหมดหลีกเลี่ยงการใช้วัสดุอินทรีย์ตลอดกระบวนการ การผสมผสานของเลนส์และพื้นผิวทำได้โดยการเชื่อมด้วยเลเซอร์ การเชื่อมด้วยคลื่น และการเชื่อมแบบต้านทาน ปรับปรุงความเสถียรและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ UVC LED อย่างมีประสิทธิภาพ เป็นที่เข้าใจกันว่าผู้ผลิตในประเทศ เช่น Guoxing Optoelectronics, Mustang Shen Zi Zi, Hongli Bingyi และ Huayinxin ต่างก็พัฒนาผลิตภัณฑ์ UVC LED ของบรรจุภัณฑ์อนินทรีย์ทั้งหมด ปัจจุบันผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์กึ่งอนินทรีย์ยังคงเป็นกระแสหลักของตลาดภายในประเทศ ส่วนใหญ่ประกอบด้วยการใส่ขดลวดเซรามิกและแก้วควอทซ์พร้อมถ้วย โดยเคลือบกาวป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตในบริเวณขอบของพื้นผิวเซรามิกเพื่อให้ได้เลนส์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ให้ใช้กาวจุดที่ด้านบนหรือขั้นของถ้วย จากนั้นปิดกระจกควอทซ์สำหรับการบ่มและการยึดติด ในแง่ของวัสดุบรรจุภัณฑ์ UVC LED นั้นแตกต่างจาก LED ทั่วไป ประการแรก การเลือกแก้วควอทซ์เป็นเพราะควอตซ์เป็นอนินทรีย์ จะไม่ได้รับผลกระทบจากรังสีอัลตราไวโอเลต และแก้วควอทซ์บนแถบ UVC มีอัตราที่สูง ประการที่สองในแง่ของพื้นผิวการกระจายความร้อนเนื่องจากประสิทธิภาพต่ำของการแปลงตาแมว LED UVC ส่วนใหญ่จะถูกแปลงเป็นความร้อนดังนั้นโดยทั่วไปจะใช้พื้นผิวระบายความร้อนอลูมิเนียมไนไตรด์ที่มีอัตราการให้ความร้อนสูง นอกจากนี้ UVC ยังส่งผลเสียต่อกาวอีกด้วย ดังนั้นข้อกำหนดสำหรับความทนทานต่อรังสียูวีในแก้วยึดกระจกและขายึดจึงสูงกว่าบรรจุภัณฑ์ LED ทั่วไป นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าผู้ผลิตบางรายใช้พื้นผิวระบายความร้อนด้วยอะลูมิเนียมออกไซด์ ทั้งอะลูมิเนียมไนไตรด์และอะลูมิเนียมออกไซด์ซับสเตรตเป็นของซับสเตรตเซรามิก ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างทั้งสองคือ อัตราการให้ความร้อนของอะลูมิเนียมไนไตรด์สูงกว่าอลูมินามาก ค่าการนำความร้อนของอะลูมิเนียมไนไตรด์โดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 140W/mk-170W/mk ในขณะที่ค่าการนำความร้อนของอะลูมิเนียมออกไซด์อยู่ที่ประมาณ 30w/mk เท่านั้น เซรามิกอลูมินาโดยทั่วไปจะเป็นสีขาว การนำความร้อนต่ำ มักใช้สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีกำลังไฟต่ำ อย่างไรก็ตาม เซรามิกอลูมินามีขนาดใหญ่ และแตกได้ง่ายกว่าอะลูมิเนียมไนไตรด์ ดังนั้นจึงมีแนวโน้มที่จะยุบตัวในกระบวนการตัด เซรามิกอะลูมิเนียมไนไตรด์โดยทั่วไปจะแสดงเป็นสีเทา-ดำ มีอัตราการให้ความร้อนสูงและมักใช้สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีกำลังสูง นอกจากนี้ยังมีเซรามิกอลูมินาเจือในท้องตลาดซึ่งมีสีเทา - ดำ แต่อัตราการให้ความร้อนต่ำกว่า คุณภาพของการจัดการความร้อนและความหนาแน่นของก๊าซส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์ UVC LED ผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์ UVC LED คุณภาพของผลิตภัณฑ์และอิทธิพลของความหนาแน่นของก๊าซ ทั้งสองด้านนี้ยังเป็นปัญหาทางเทคนิคในการเชื่อมโยงบรรจุภัณฑ์ ในหมู่พวกเขา การจัดการความร้อนส่งผลโดยตรงต่ออายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์ LED UVC ในขณะที่ความหนาแน่นของก๊าซเป็นตัวกำหนดความน่าเชื่อถือในระดับมาก UVC LED มีความไวต่อความร้อน ประสิทธิภาพควอนตัมภายนอก (EQE) ต่ำ และพลังงานไฟฟ้าเพียงส่วนเล็ก ๆ เท่านั้นที่จะถูกแปลงเป็นแสง และพลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่จะถูกแปลงเป็นความร้อน ซึ่งส่งผลโดยตรงต่ออายุการใช้งานของ ชิป. ด้วยเหตุนี้ ในขั้นตอนนี้ ผลิตภัณฑ์จำนวนมากใช้รูปแบบการเทเศษที่มีพื้นผิวอะลูมิเนียมไนไตรด์ที่นำความร้อนสูง อะลูมิเนียมไนไตรด์มีการนำความร้อนได้ดีเยี่ยม สามารถทนต่อการเสื่อมสภาพของแหล่งกำเนิดแสงยูวี และตอบสนองความต้องการของการจัดการความร้อนสูง LED UVC LED นอกจากวัสดุแล้ว กระบวนการบรรจุภัณฑ์ยังเป็นปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการจัดการความร้อนอีกด้วย กระบวนการบรรจุภัณฑ์สะท้อนให้เห็นเป็นส่วนใหญ่ในเทคโนโลยีผลึกแข็ง ซึ่งรวมถึงการเชื่อมเยื่อกระดาษเงิน การเชื่อมด้วยผงดีบุก และการเชื่อมคริสตัลร่วมด้วยทองคำดีบุก แม้ว่าการเชื่อมเนื้อเงินจะดี แต่ก็ทำให้เกิดการย้ายถิ่นของเงินได้ง่าย ส่งผลให้อุปกรณ์ล้มเหลว สำหรับการเชื่อมแปะ เนื่องจากจุดหลอมเหลวของแปะดีบุกอยู่ที่ประมาณ 220 องศาเท่านั้น หลังจากแพทช์อุปกรณ์ ปรากฏการณ์ของการหลอมซ้ำจะเกิดขึ้นอีกครั้ง ส่วนใหญ่จะใช้การเชื่อมคริสตัลร่วมด้วยดีบุกทองคำสำหรับการเชื่อมคริสตัลร่วมผ่านตัวเชื่อม ซึ่งสามารถปรับปรุงความแข็งแรงในการยึดเกาะและการนำความร้อนของชิปและพื้นผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในทางตรงกันข้ามกับ ดังนั้นจึงใช้วิธีการเชื่อมประสานทองคำขาวในตลาด ในกระบวนการเชื่อม ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับปัญหาอัตราการกลวงในการเชื่อม รูที่ว่างเปล่าในการเชื่อมหมายถึงข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการเชื่อมของชิป LED และพื้นผิว ย่อมแสดงสภาพที่ว่างเปล่าในลักษณะที่ปรากฏ เป็นตัวบ่งชี้สำคัญที่ส่งผลต่อการกระจายความร้อน ยิ่งรูที่ว่างเปล่าในการเชื่อมต่ำเท่าไร ผลการระบายความร้อนก็จะยิ่งดีขึ้น อายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ยิ่งนานขึ้น คุณภาพก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น เป็นที่เข้าใจว่าเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์อนินทรีย์ของ Huayin core ใช้ก๊าซเฉื่อยและคืนค่าสภาพแวดล้อมการป้องกันแบบผสมก๊าซเพื่อทำการเชื่อมคริสตัลร่วมด้วยแรงดันร้อนของชิปเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าต่อไปในขณะที่ลดอัตราการกลวง อุณหภูมิปม LED ที่เสถียร . ข้อดีและลักษณะของ Guoxing Optoelectronics ในเทคโนโลยีการเชื่อมด้วยคริสตัลทั่วไปมีความโดดเด่นมาก บริษัทมี 10 ปีของการตกตะกอนของเทคโนโลยีคริสตัลทั่วไป และโดยทั่วไปอัตราการสูญญากาศคริสตัลไหลย้อนโดยทั่วไปจะควบคุมภายใน 10% ซึ่งต่ำกว่าผลิตภัณฑ์ที่คล้ายคลึงกันในตลาดอย่างมากในตลาด ตามรายงาน ในแง่ของการลดอัตราการกลวงในการเชื่อม บริษัทได้ก่อตั้งเทคโนโลยีกระบวนการที่ค่อนข้างเป็นผู้นำและสมบูรณ์แบบ ปัจจุบัน พื้นที่รูว่างโดยรวมของผลิตภัณฑ์ UVC LED ต่ำกว่า 10% และพื้นที่รูว่างที่ใหญ่ที่สุดของรูเดียวต่ำกว่า 2% เมื่อเทียบกับอัตราการกลวงของผลิตภัณฑ์ประเภทเดียวกันในตลาด 15% -30% ผลการกระจายความร้อนเป็นเลิศ อายุการใช้งานยาวนาน ผลิตภัณฑ์รายการสินค้าควบคุมดีกว่า ในแง่ของความน่าเชื่อถือ รูปแบบของบรรจุภัณฑ์เป็นปัจจัยหนึ่ง แต่ที่สำคัญคือ ในรูปแบบของบรรจุภัณฑ์กึ่งอนินทรีย์ เลนส์แก้วและพื้นผิวเซรามิกแบบถ้วยจะสร้างช่องปิดผ่านการเชื่อมต่อด้วยกาว เนื่องจากช่องปิดไม่สามารถเป็นสุญญากาศได้ เมื่อกาวถูกทำให้ร้อน อากาศในโพรงจะเสี่ยงต่อความร้อนและการหก ทำให้เกิดฟอง และช่องก๊าซจะเกิดขึ้นในกรณีที่รุนแรง ในเวลานี้ ไอน้ำและสิ่งสกปรกจากภายนอกสามารถเข้าสู่ผลิตภัณฑ์ผ่านฟองอากาศและช่องก๊าซ ซึ่งก่อให้เกิดมลพิษต่อเศษและพื้นผิว และวัสดุอื่นๆ ซึ่งส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อความหนาแน่นของก๊าซของผลิตภัณฑ์ ซึ่งส่งผลต่อแสงและความน่าเชื่อถือ จะเห็นได้ว่าผลกระทบของความหนาแน่นของก๊าซส่งผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพของบรรจุภัณฑ์ LED UVC และเทคโนโลยีการแปรรูปเป็นสิ่งสำคัญมาก เป็นมูลค่าการกล่าวขวัญว่าด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพการรักษาพื้นผิวและบรรจุภัณฑ์อย่างต่อเนื่องและเทคโนโลยีการบ่มของพื้นผิว National Star Optoelectronics ได้สร้างโซลูชันกระบวนการบรรจุภัณฑ์ที่สมบูรณ์ซึ่งสามารถลดอากาศโพรงปิดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตระหนักถึงฟองอากาศเป็นศูนย์และศูนย์ของ อุปกรณ์ UVC LED และศูนย์ศูนย์ ทางเดินของอากาศ รูปแบบบรรจุภัณฑ์ UVC: บรรจุภัณฑ์กึ่งอนินทรีย์เป็นหลัก และบรรจุภัณฑ์อนินทรีย์ทั้งหมดเสริมด้วยการจัดการความร้อนและความรัดกุมของก๊าซ ความต้านทานรังสียูวีเป็นหนึ่งในปัญหาทางเทคนิคของบรรจุภัณฑ์ LED UVC เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตของผลิตภัณฑ์ ผู้ผลิตหลายรายจึงได้ก้าวขึ้นสู่การพัฒนาผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์อนินทรีย์ทั้งหมด ตัวอย่างเช่น Guoxing Optoelectronics ได้พัฒนาอุปกรณ์ UVC แบบอนินทรีย์ทั้งหมดที่มีราคาสูงสำหรับผลิตภัณฑ์พิเศษ และความได้เปรียบด้านต้นทุนนั้นชัดเจน ในขณะเดียวกัน บริษัทฯ ยังร่วมกันพัฒนาผลิตภัณฑ์วัสดุบรรจุภัณฑ์ฟลูออโรปิกเรซินป้องกันรังสี UVC กับผู้ผลิตวัสดุ ผลิตภัณฑ์มีคุณสมบัติทนต่ออุณหภูมิสูง กระแสไฟที่มากกว่า และป้องกันรังสี UV ผลิตภัณฑ์ UVC LED ของ Jinnneng Optoelectronics ส่วนใหญ่เป็นบรรจุภัณฑ์เซรามิกกำลังสูง วัสดุเซรามิกถูกบรรจุ และประสิทธิภาพการกระจายความร้อนของผลิตภัณฑ์ดี Hongli Zhihui ยังคงดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์อนินทรีย์ต่อไป ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ LED UVC LED ด้วยพลังงานแสงสูง ความน่าเชื่อถือสูง อายุการใช้งานยาวนาน และคุ้มค่า ในแง่ของแนวโน้มการพัฒนาบรรจุภัณฑ์ UVC LED ในอนาคต Guoxing Optoelectronics เชื่อว่าตลาดภายในประเทศจะยังคงถูกห่อหุ้มส่วนใหญ่ในปีหน้าหรือสองปีถัดไป เสริมด้วยบรรจุภัณฑ์อนินทรีย์ทั้งหมด แต่เนื่องจากวัสดุอินทรีย์ได้รับการปรับปรุงและสร้างสรรค์ด้วยความต้านทานรังสียูวีและนวัตกรรม , การห่อหุ้มสารอินทรีย์ เช่น ฟลูออรีนเรซิน มีแนวโน้มที่จะครองส่วนแบ่งการตลาด ตั้งแต่ต้นปีนี้ ขอบเขตทางเทคนิคต่างๆ ของ UVC LED ได้บรรลุความก้าวหน้าครั้งสำคัญ ซึ่งส่งสัญญาณว่าอุตสาหกรรมกำลังเฟื่องฟู แม้ว่าเนื่องจากค่าใช้จ่ายสูงและเอฟเฟกต์แสงน้อย ผลิตภัณฑ์ UVC LED ปัจจุบันไม่สามารถแทนที่หลอดปรอทยูวีฆ่าเชื้อทางการแพทย์ได้อย่างสมบูรณ์ แต่ Guoxing Optoelectronics เชื่อว่าด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยี ผมเชื่อว่า UVC LED จะค่อยๆ เข้าสู่ตลาดนี้ในไม่ช้า นอกจากนี้ ด้วยปริมาณที่น้อยและการออกแบบที่เรียบง่าย ปัจจุบัน UVC LED อยู่ในขอบเขตของการฆ่าด้วยมือถือและการฆ่าเชื้อในพื้นที่ขนาดเล็ก เมื่อเทียบกับหลอดปรอท มีข้อดีบางประการ ตามข้อมูลของ LEDINSIDE จากการใช้งานในตลาดปัจจุบัน UVC LED ได้เริ่มนำไปใช้กับการฆ่าเชื้อที่พื้นผิว (ผลิตภัณฑ์ฆ่าเชื้อแบบพกพา หลอดฆ่าเชื้อ ผลิตภัณฑ์สำหรับแม่และทารก) การฆ่าเชื้อในน้ำและการฟอกอากาศ