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近年來,作為LED產(chǎn)業(yè)的細(xì)分領(lǐng)域,UVLED產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。UV LED(Ultra-Violet Light Emitting Diode)波長200nm-400nm的紫外線光源,與現(xiàn)有光源相比,具有壽命長、環(huán)保、能耗低、無熱輻射、體積小、固化時間快等優(yōu)點。目前,UV-A LED(波長320-400nm)主要用于固化和干燥等應(yīng)用,占整個UV-LED應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的至少一半。UV-C LED(波長200-280nm)主要用于殺菌消毒和凈化等應(yīng)用,有望成為今后UV LED市場的新動力。
與傳統(tǒng)LED不同,UV LED需要專業(yè)的電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)設(shè)計,需要專業(yè)的特殊場景驗證。目前,行業(yè)發(fā)展還存在較大的技術(shù)瓶頸,產(chǎn)品良率不高。存在可靠性差等問題。為了提高UV LED的可靠性,包裝企業(yè)需要對真空擴(kuò)散焊接工藝進(jìn)行升級和使用,同時保證原料的高質(zhì)量,做好二次防熱設(shè)計。真空擴(kuò)散焊接加工原理是什么意思啊圖片
真空回流焊:減少空洞率,提高可靠性
UV LED根據(jù)封裝方式和集成度分為分離型組件和集成模塊,集成模塊分為芯片板(COB)和設(shè)備板(DOB)。COB將多個LED芯片直接焊接在一個基板上。DOB首先將LED芯片封裝在部件內(nèi),然后將多個部件焊接在一個基板上,DOB比COB更有利于標(biāo)準(zhǔn)化的大規(guī)模生產(chǎn),一旦發(fā)生制造不良,DOB只損失某個部件,在使用過程中發(fā)生光源失效,DOB只需更換失效的部件即可。
研究表明,DOB連接層(包括固定層和軟層)的焊接質(zhì)量對UV LED的發(fā)射率、總熱阻和可靠性有很大影響。目前固定層焊接工藝比較成熟,但由于技術(shù)問題,零件與基板間的焊接層不可避免地產(chǎn)生氣泡,形成空洞。
研究表明,孔對熱阻的影響關(guān)系為隨機(jī)分布的多個小孔(總百分比為V%),對部件總熱阻(Rjc)的影響關(guān)系為Rjc=0.007V%+1.4987,多個大孔對部件總熱阻的影響關(guān)系為Rjc=1.427e0.015V%。真空擴(kuò)散焊接加工原理是什么意思啊圖片
空洞率越低,散熱越好,空洞率越大,散熱越差,空洞率越大,散熱能力越差,UV LED產(chǎn)品的良率越低,可靠性越差,UV LED芯片的使用壽命也越短,一些UV LED封裝及應(yīng)用企業(yè)因此遭受了很大損失目前的行業(yè)大多是傳統(tǒng)的UV LED封裝及應(yīng)用企業(yè)。采用回流焊接技術(shù),焊接空洞率一般達(dá)到30%以上。真空擴(kuò)散焊接加工原理是什么意思啊圖片
針對以上問題,UV LED行業(yè)部分龍頭企業(yè)已轉(zhuǎn)向真空擴(kuò)散焊接技術(shù),大大降低了UV LED芯片焊接的空洞率,有效提高了可靠性。北京中科東芝科技已經(jīng)實現(xiàn)了UV LED專用真空焊接,即開發(fā)出專門用于UV LED芯片和模塊焊接的真空回流焊接爐,可無縫替代進(jìn)口真空焊接爐,采用中科東芝技術(shù)的UV LED真空焊接爐,可將UV LED芯片焊接空洞率控制在3%以下。
此外,Jenos電子的UV LED專用真空環(huán)流特別針對UV LED產(chǎn)品。在使用UV LED芯片的過程中,其能量全部由亮度釋放。其他焊接工藝會損傷表面,影響發(fā)光。中國企業(yè)正方真空環(huán)流不會損壞UV LED照明亮度,保證能量完全釋放。我起不來。
保證原料高品質(zhì)和二次散熱設(shè)計的合理性
為了提高可靠性,除了在真空擴(kuò)散焊接爐中改變封裝焊接以降低UV LED的空洞率外,還需要著重以下兩點。
1.選擇高品質(zhì)的基板、芯片和軟膏。特別是在UV LED產(chǎn)品的批量生產(chǎn)過程中,必須確?;宓馁|(zhì)量。ont FACE=松體>UV LED集成模塊中使用的基板主要有銅基板和氮化鋁(AlN)陶瓷基板兩種。與氮化鋁陶瓷基板相比,銅基板具有以下優(yōu)點:價格更低。材質(zhì)結(jié)實,不易出現(xiàn)裂紋和裂紋。形狀的大小容易變化。根據(jù)包裝材料的選擇,零件的性能和可靠性等有一定的差異。真空擴(kuò)散焊接加工原理是什么意思啊圖片
2.保證UV LED模塊化使用過程中幼稚散熱設(shè)計的合理性,可參考以下規(guī)則:
a.UV LED模塊總功率×50% 1 1.3小于散熱功率“作為散熱的充分理論判斷依據(jù)。相對于冷卻冷卻冷卻,冷卻電力為(出水口溫度-進(jìn)水口溫度)x流速×按水或其他散熱介質(zhì)的比熱容量公式計算。對于風(fēng)和冷卻,使用相同的方法計算。
b.實驗樣品完成后,靠近UV LED的散熱基板溫度不超過攝氏55度,作為實驗成功的判斷依據(jù)。(可測試中間墊的溫度,同時考慮進(jìn)入實際設(shè)備或?qū)嶋H工作環(huán)境的情況,也應(yīng)考慮環(huán)境溫度和極端條件。)