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          UVC LED封裝形式、工藝、材料選用特殊性

          2020-09-16 15:08:33

          目前,UVC LED封裝有三種形式:有機封裝,半無機封裝(也稱“近無機封裝”)以及全無機封裝。

          有機封裝采用硅膠、硅樹脂或者環氧樹脂等有機材料,主要包括Lamp、SMD、陶瓷Molding等產品,整體技術比較成熟,但抗紫外性能還需要進一步提高。

          半無機封裝(也稱“近無機封裝”)采用有機硅材料搭配玻璃等無機材料。全無機封裝則全程避開使用有機材料,通過激光焊、波峰焊、電阻焊等方式來實現透鏡和基板的結合,完全減少有機材料帶來的光衰問題以及濕熱應力導致的失效問題,能準確有效提高UVC LED器件的穩定性和可靠性。

          據了解,國星光電、奧創深紫、鴻利秉一,及華引芯等國內廠商均開發了全無機封裝UVC LED產品。

          目前半無機封裝產品仍是國內市場主流,主要由帶杯陶瓷支架和石英玻璃構成,通過在帶杯陶瓷基板邊緣區域涂覆抗紫外膠水來實現透鏡的放置。具體來講,即在杯頂或臺階處進行點膠,再蓋上石英玻璃進行固化粘結。

          在材料的選用上,UVC LED封裝與一般LED有所不同。首先,選用石英玻璃是由于石英屬于無機物,不會受紫外線的影響,且石英玻璃對于UVC波段的透過率高。其次,在散熱基板方面,由于UVC LED光電轉換效率低,大部分轉換成熱量,所以一般采用導熱率高的氮化鋁散熱基板。此外,UVC對膠水具有壞作用,因此,粘結玻璃和支架的膠水在耐紫外性能上的要求亦比一般LED封裝高。

          另值得注意的是,有部分廠商采用氧化鋁散熱基板。氮化鋁和氧化鋁基板都屬于陶瓷基板,兩者主要區別在于:氮化鋁的導熱率比氧化鋁高很多。其中,氮化鋁導熱率一般約為140W/mK-170W/mK,而氧化鋁導熱率僅30W/mK左右。

          氧化鋁陶瓷一般呈現白色,導熱率低,通常用于低功率產品。然而,氧化鋁陶瓷脆性較大,相較于氮化鋁更容易碎裂,因此在劃片切割過程中容易出現崩角現象。氮化鋁陶瓷一般呈現灰黑色,具有高導熱率,通常用于大功率產品。另外,市面上也存在摻雜碳粉的氧化鋁陶瓷,同樣呈現灰黑色,但導熱率更低。

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