Выбор упаковочных материалов для светодиодов с глубоким УФ-излучением очень важен для производительности устройства.

Световая отдача глубокогоУФ-светодиодв основном определяется внешней квантовой эффективностью, на которую влияют внутренняя квантовая эффективность и эффективность световыделения. Благодаря постоянному улучшению (>80%) внутренней квантовой эффективности светодиодов глубокого УФ-излучения эффективность светоотдачи светодиодов глубокого УФ стала ключевым фактором, ограничивающим улучшение светоотдачи светодиодов глубокого УФ-излучения, а также эффективности светоотдачи светодиодов глубокого УФ-излучения. На светодиоды глубокого УФ-излучения сильно влияет технология упаковки. Технология упаковки светодиодов с глубоким УФ-излучением отличается от нынешней технологии упаковки белых светодиодов. Белый светодиод в основном изготавливается из органических материалов (эпоксидной смолы, силикагеля и т. д.), но из-за длины волны глубокого УФ-излучения и высокой энергии органические материалы подвергаются УФ-деградации под действием длительного глубокого УФ-излучения, что серьезно влияет на Световая эффективность и надежность светодиодов глубокого УФ-излучения. Поэтому упаковка светодиодов с глубоким УФ-излучением особенно важна для выбора материалов.

Упаковочные материалы для светодиодов в основном включают светоизлучающие материалы, материалы для рассеивания тепла и материалы для сварки. Светоизлучающий материал используется для выделения свечения чипа, регулирования освещенности, механической защиты и т. д.; Подложка для рассеивания тепла используется для электрического соединения чипов, рассеивания тепла и механической поддержки; Сварочные связующие материалы используются для затвердевания стружки, склеивания линз и т. д.

1. светоизлучающий материал:тотсветодиодный светВ излучающей структуре обычно используются прозрачные материалы для реализации светоотдачи и регулировки, одновременно защищая слой чипа и схемы. Из-за плохой термостойкости и низкой теплопроводности органических материалов тепло, выделяемое светодиодным чипом глубокого УФ-излучения, приведет к повышению температуры слоя органической упаковки, а органические материалы подвергнутся термическому разложению, термическому старению и даже необратимой карбонизации. под высокой температурой в течение длительного времени; Кроме того, под воздействием высокоэнергетического ультрафиолетового излучения в слое органической упаковки происходят необратимые изменения, такие как снижение коэффициента пропускания и образование микротрещин. С постоянным увеличением энергии глубокого УФ-излучения эти проблемы становятся более серьезными, что затрудняет использование традиционных органических материалов для удовлетворения потребностей в упаковке светодиодов с глубоким УФ-излучением. В целом, хотя сообщается, что некоторые органические материалы способны противостоять ультрафиолетовому излучению, из-за плохой термостойкости и негерметичности органических материалов органические материалы по-прежнему ограничены в условиях глубокого УФ-излучения.Светодиодная упаковка. Поэтому исследователи постоянно пытаются использовать неорганические прозрачные материалы, такие как кварцевое стекло и сапфир, для упаковки светодиодов глубокого УФ-излучения.

2. Материалы подложки для рассеивания тепла:В настоящее время материалы подложки для рассеивания тепла светодиодами в основном включают смолу, металл и керамику. Как смоляные, так и металлические подложки содержат изоляционный слой из органической смолы, который снижает теплопроводность подложки для рассеивания тепла и влияет на характеристики рассеивания тепла подложкой; Керамические подложки в основном включают в себя керамические подложки совместного обжига при высоких/низких температурах (HTCC/ltcc), толстопленочные керамические подложки (TPC), керамические подложки с медным покрытием (DBC) и керамические подложки с гальваническим покрытием (DPC). Керамические подложки имеют множество преимуществ, таких как высокая механическая прочность, хорошая изоляция, высокая теплопроводность, хорошая термостойкость, низкий коэффициент теплового расширения и так далее. Они широко используются в упаковке силовых устройств, особенно в упаковке мощных светодиодов. Из-за низкой светоотдачи светодиодов глубокого УФ-излучения большая часть потребляемой электрической энергии преобразуется в тепло. Чтобы избежать высокотемпературного повреждения чипа, вызванного чрезмерным нагревом, тепло, выделяемое чипом, необходимо вовремя рассеивать в окружающую среду. Тем не менее, светодиод глубокого УФ-излучения в основном опирается на подложку для рассеивания тепла в качестве пути теплопроводности. Таким образом, керамическая подложка с высокой теплопроводностью является хорошим выбором в качестве подложки для рассеивания тепла для упаковки светодиодов с глубоким УФ-излучением.

3. сварочные связующие материалы:Сварочные материалы для светодиодов с глубоким УФ-излучением включают твердокристаллические материалы для чипов и материалы для сварки подложек, которые соответственно используются для сварки между чипом, стеклянной крышкой (линзой) и керамической подложкой. Для перевернутого чипа часто используется эвтектический метод Gold Tin для реализации затвердевания чипа. Для горизонтальных и вертикальных чипов для полного затвердевания чипа можно использовать проводящий серебряный клей и бессвинцовую паяльную пасту. По сравнению с серебряным клеем и бессвинцовой паяльной пастой прочность эвтектического соединения Gold Tin высока, качество интерфейса хорошее, а теплопроводность связующего слоя высока, что снижает тепловое сопротивление светодиода. Стеклянная крышка приваривается после затвердевания чипа, поэтому температура сварки ограничивается температурой сопротивления слоя затвердевания чипа, в основном включая прямое соединение и припой. Прямое соединение не требует промежуточных связующих материалов. Метод высокой температуры и высокого давления используется для непосредственной сварки между стеклянной крышкой и керамической подложкой. Интерфейс склеивания плоский и обладает высокой прочностью, но предъявляет высокие требования к оборудованию и управлению процессом; При пайке в качестве промежуточного слоя используется низкотемпературный припой на основе олова. При условии нагрева и давления соединение завершается взаимной диффузией атомов между слоем припоя и слоем металла. Температура процесса низкая, а эксплуатация проста. В настоящее время для обеспечения надежного соединения между стеклянной крышкой и керамической подложкой часто используется пайка. Однако металлические слои должны быть подготовлены одновременно на поверхности стеклянной крышки и керамической подложки, чтобы соответствовать требованиям сварки металлов, а в процессе склеивания необходимо учитывать выбор припоя, покрытие припоем, перелив припоя и температуру сварки. .

В последние годы исследователи в стране и за рубежом провели углубленные исследования упаковочных материалов для светодиодов с глубоким УФ-излучением, которые улучшили светоотдачу и надежность светодиодов с глубоким УФ-излучением с точки зрения технологии упаковочных материалов и эффективно способствовали развитию технологий глубокого УФ-излучения. Светодиодная технология.


Время публикации: 13 июня 2022 г.