UVC LED散熱的關(guān)鍵在哪里?
為了讓UVC LED技術(shù)成果更好地造福人類(lèi),作為UVC LED深紫外殺菌行業(yè)先行者,藍(lán)晉光電從封裝端出發(fā),特別推出UVC LED封裝技術(shù)系列科普文章,直擊技術(shù)門(mén)檻,分享解決方案,為人類(lèi)健康生活提供更多的技術(shù)實(shí)現(xiàn)途徑。
UVC LED的持續(xù)升溫讓市場(chǎng)變得火熱起來(lái)。大家都知道UVC LED殺菌消毒效果顯著,在一定劑量和距離下,只需要幾秒到幾十秒就能把常見(jiàn)的細(xì)菌殺滅。但大家不知道的是,隨著市場(chǎng)的火熱,市面上各種UVC LED應(yīng)用產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生,其中不乏以次充好,往往同等級(jí)別UVC LED產(chǎn)品,實(shí)質(zhì)使用效果卻是千差萬(wàn)別。
歸根到底,是技術(shù)和工藝的差異。
熱管理,提高UVC LED壽命的關(guān)鍵
像任何電子元器件一樣,UVC LED對(duì)熱敏感。UVC LED的外量子效率(EQE)較低,在輸入的功率中,大約只有1-3%被轉(zhuǎn)換成光,而剩余的97%左右則基本被轉(zhuǎn)換成熱量。此時(shí),如果不將熱量快速去除,保持LED芯片低于其最大工作溫度,將直接影響芯片的使用壽命,甚至不能使用。可以說(shuō),熱管理是提高UVC LED使用壽命的關(guān)鍵。
做好熱管理,重點(diǎn)在于降低焊接空洞率
由于UVC LED體積小的特點(diǎn),大部分的熱量無(wú)法從表面散熱,因此LED背面成為了有效散熱的唯一途徑。此時(shí),如何在封裝關(guān)節(jié)做好熱管理顯得尤為重要。
說(shuō)到封裝環(huán)節(jié)上的熱管理,離不開(kāi)兩個(gè)方面,一是材料,二是工藝。
在材料方面,經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,目前市面上UVC LED基本以倒裝芯片搭配高導(dǎo)熱氮化鋁基板的方案為主。氮化鋁(AIN)具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性(140W/mK-170W/ mK),能耐紫外線光源本身的老化,滿足UVC LED高熱管理的需求。
工藝方面,目前市場(chǎng)上存在幾種固晶方式。第一種是采用銀漿,這種方式結(jié)合力雖然不錯(cuò),但容易造成銀遷移,導(dǎo)致器件失效。第二種是采用錫膏焊接,這種方式由于錫膏熔點(diǎn)只有220度左右,在器件貼片后,再次過(guò)爐會(huì)出現(xiàn)再融現(xiàn)象,芯片容易脫落失效,影響UVC LED可靠性。因此,市面上多數(shù)采用的是第三種固晶方式:采用金錫共晶焊。與前兩種固晶方式相比,其主要通過(guò)助焊劑進(jìn)行共晶焊接,能有效提升芯片與基板的結(jié)合強(qiáng)度,導(dǎo)熱率,更為可靠,有利于UVC LED的品質(zhì)管控。
既然市面上UVC LED封裝的材料和固晶工藝大多一樣,為什么熱管理的效果卻相差那么大呢?在這里,不得不提焊接空洞率。
焊接空洞率簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)指的是LED芯片與基板焊接過(guò)程中,由于工藝等影響,導(dǎo)致部分區(qū)域無(wú)法焊接上,形成的缺陷,在外形上呈現(xiàn)為空洞的狀態(tài),是影響散熱的重要指標(biāo)。
在降低UVC LED產(chǎn)品焊接空洞率上,藍(lán)晉光電已形成了一套較為領(lǐng)先和完善的工藝技術(shù)。目前,藍(lán)晉UVC LED產(chǎn)品總體空洞面積在10%以下,單顆最大空洞面積在2%以下,與市面同類(lèi)產(chǎn)品空洞率15%-30%相比,處于行業(yè)領(lǐng)先水平,具有極佳的散熱效果、較長(zhǎng)的產(chǎn)品壽命以及優(yōu)秀的產(chǎn)品品控。降低焊接孔洞率,是做好產(chǎn)品熱管理,提高UVC LED質(zhì)量及壽命的關(guān)鍵一步。
以上就是UVC LED散熱的關(guān)鍵,有任何疑問(wèn)或技術(shù)交流可隨時(shí)聯(lián)系藍(lán)晉光電侯經(jīng)理。手機(jī):13922943680 (微信同號(hào)) QQ:2250560092 E-mail:2250560092@qq.com 也可到我司官網(wǎng)www.lanjinled.com查詢資料,歡迎您的到來(lái)!