Kata Pengantar
& quot; Ia menghasilkan lebih banyak haba daripada cahaya" ;, kalimat ini merangkum" cabaran panas" dihadapi oleh pasaran LED UVC yang sedang berkembang. Pengurusan haba produk yang baik adalah langkah utama untuk meningkatkan jangka hayat LED UVC.
1. Gambaran keseluruhan pengurusan terma
Pengurusan terma merujuk kepada penggunaan teknologi penyejukan dan pelesapan haba yang wajar dan reka bentuk pengoptimuman struktur untuk komponen dan sistem yang memakan panas dalam pakej untuk mengawal suhu dalamannya, untuk memastikan kebolehpercayaan normal alat dan sistem elektronik. Tujuannya adalah untuk menggunakan pelbagai kaedah Hilangkan haba ini untuk mengekalkan suhu bungkusan dalam jarak yang dibenarkan.
2. Pengurusan termal adalah kunci untuk meningkatkan jangka hayat LED UVC
Seperti komponen elektronik, LED UVC sensitif terhadap haba. LED UVC mempunyai kecekapan kuantum luaran yang rendah. Dalam daya input, umumnya hanya kurang dari 5% daya yang diubah menjadi cahaya (saat ini, dikatakan bahawa kecekapan produk industri pengeluar yang berkaitan telah melebihi 5%), dan selebihnya lebih dari 95% Kuasa ditukar menjadi haba. Ini menyebabkan cip LED UVC menghasilkan haba yang sangat teruk. Pada masa ini, jika panas tidak dikeluarkan dengan cepat dan cip LED disimpan di bawah suhu operasi maksimumnya, jangka hayat dan kebolehpercayaan LED UVC akan terjejas secara langsung, malah mungkin tidak dapat digunakan.
Kerana saiz LED UVC yang kecil itu sendiri, sebahagian besar haba tidak dapat dilepaskan dari depan, jadi bahagian belakang LED menjadi satu-satunya cara untuk menghilangkan haba dengan berkesan. Tugas memperbaiki pelesapan haba dipindahkan ke pakej dan modul hilir. Pada masa ini, bagaimana melakukan pengurusan haba dalam proses pembungkusan adalah sangat penting.
3. Pengurusan termal proses pembungkusan tidak dapat dipisahkan dari dua aspek bahan dan proses
1. Aspek material. Setelah bertahun-tahun berkembang, bahan pembungkusan LED UVC semasa dan proses ikatan mati di pasaran tidak jauh berbeza. LED UVC di pasaran pada asasnya berdasarkan substrat aluminium nitrida kekonduksian terma tinggi dan flip-chip. Oleh kerana aluminium nitrida (AIN) mempunyai kekonduksian terma yang sangat baik (140W / mK-170W / mK), ia dapat menahan penuaan sumber cahaya ultraviolet itu sendiri. Penyelesaian ini bukan sahaja memenuhi keperluan pengurusan termal LED UVC yang tinggi, tetapi juga memberi manfaat kepada kawalan kualiti LED UVC.
2. Proses pembungkusan adalah faktor yang mempengaruhi pengurusan haba. Proses pembungkusan terutama terkandung dalam teknologi ikatan mati, termasuk tiga kaedah: pematerian pasta perak, pematerian pasta solder dan pematerian eutektik Au-Sn.
Walaupun daya ikatan pematerian pes perak adalah baik, mudah menyebabkan penghijrahan perak dan menyebabkan kegagalan peranti.
Untuk solder pasta solder, kerana titik lebur dari solder paste hanya sekitar 220 darjah, setelah peranti dipasang, pencairan semula akan berlaku setelah peranti diletakkan di dalam tungku lagi, dan cip tersebut cenderung jatuh dan gagal , yang mempengaruhi kebolehpercayaan LED UVC.
Kimpalan eutektik Au-Sn terutamanya dilakukan oleh fluks, yang dapat meningkatkan kekuatan ikatan dan kekonduksian terma cip dan substrat dengan berkesan. Sebaliknya, ia mempunyai kebolehpercayaan yang lebih tinggi dan bermanfaat untuk kawalan kualiti LED UVC.
Oleh itu, kaedah pengelasan eutektik timah emas banyak digunakan di pasaran. Berbanding dengan dua kaedah ikatan mati pertama, kimpalan eutektik terutamanya dilakukan oleh fluks, yang dapat meningkatkan kekuatan ikatan dan kekonduksian terma cip dan substrat dengan berkesan, dan lebih dipercayai, yang kondusif untuk kawalan kualiti LED UVC.
4. Dengan bahan dan proses yang sama, kesan pengurusan termal mungkin masih berbeza
1. Untuk melakukan kerja pengurusan haba dengan baik, kuncinya adalah untuk mengurangkan kadar kekosongan kimpalan
Dalam proses kimpalan, masalah laju kekosongan kimpalan terutama terlibat. Kekosongan kimpalan merujuk kepada kecacatan yang terbentuk semasa pengelasan cip dan substrat LED. Mereka kelihatan seperti kekosongan dalam penampilan. Mereka adalah petunjuk penting yang mempengaruhi pelesapan haba. Menurut eksperimen yang berkaitan, semakin rendah kadar kekosongan kimpalan, semakin baik kesan pelesapan haba dan semakin lama hayat produk. , Semakin berkualiti.
2. Pelesapan haba modul sumber cahaya juga merupakan salah satu perkara penting.
Untuk LED UVC bersepadu berbilang cip, semakin banyak cip bersepadu, semakin teruk masalah pelesapan haba. Walaupun pengeluar akan mengurangkan kadar kekosongan pateri untuk meningkatkan kesan pelesapan haba, substrat aluminium bukanlah penyerap haba akhir.
Setelah haba yang dihasilkan oleh manik lampu LED dibawa ke plat aluminium, substrat aluminium perlu mengalirkan haba ke radiator dengan cekap melalui bahan antara muka termal untuk menghilangkan haba, untuk memastikan kestabilan dan keselamatan manik lampu LED untuk penggunaan jangka panjang. Bahan antara muka terma dapat menyediakan jalan pengaliran haba yang berkesan untuk jurang antara substrat aluminium dan pendingin dan tekstur permukaan kasar, sehingga meningkatkan kecekapan pelesapan haba modul. Terdapat pelbagai jenis bahan antara muka termal, kebolehmampatan tinggi, dan kelembutan super. Lembaran silikon konduktif terma yang dapat digunakan sebagai penyerap getaran juga dapat digunakan dalam LED UV.
5. Ringkasan
Apabila pasaran LED UVC semakin berkembang, pengeluar perlu mempertimbangkan kaedah baru untuk menghadapi cabaran ini. Sekarang, persoalannya adalah bagaimana menangani tuntutan terma tinggi LED UV sambil memastikan komponennya tetap menjimatkan kos, tahan lama, dan tahan terhadap kehausan sumber cahaya UV itu sendiri. Teknologi pembasmian kuman UVC yang dilaksanakan oleh LED boleh membawa kesan transformatif yang nyata. Dalam perkembangan industri, perlu memastikan bahawa cabaran terma yang dihadapi oleh LED UV dapat diatasi.
