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深紫外LED燈珠的封裝技能
深紫外LED燈珠具有體積小、壽命長和功率高等長處,具有廣泛的使用遠(yuǎn)景。現(xiàn)在深紫外LED燈珠 的發(fā)光功率不高,除了芯片制作水平的進(jìn)步外,封裝技能對LED的特性也有重要的影響。
現(xiàn)在,深紫外LED燈珠主要有環(huán)氧樹脂封裝和金屬與玻璃透鏡封裝。前者主要使用于400 nm 擺布的近深紫外LED燈珠, 但紫外光對材料的老化影響較大。后者主要使用于波長小于380 nm 的深紫外LED燈珠,因?yàn)镚aN 和藍(lán)寶石折射率分別為2.4和1.76,而氣體折射率為1,較大的折射率差致使全反射對光的約束較為嚴(yán)峻,封裝后出光功率低。
封裝材料是LED封裝技能的另一個重要方面。LED封裝資料主要有玻璃透鏡、環(huán)氧樹脂和硅樹脂等。石英玻璃軟化點(diǎn)溫度為1600℃,熱加工溫度為1700~2000℃,從技能的視點(diǎn),石英玻璃不適合用來密封LED芯片;環(huán)氧樹脂高溫耐熱功能通常,耐紫外光功能較差;硅樹脂是近幾年開端使用于LED 封裝的材料,現(xiàn)在國內(nèi)對硅樹脂的透過率、耐熱和耐紫外光特性研討較少,特別是對于硅樹脂封裝深紫外LED燈珠的特性還缺少研討。
深紫外LED燈珠的光因?yàn)闇缇饔煤芨撸猿S糜诩依锉浜图译姷南竞统舻鹊?。那么,深紫外led燈珠有哪些用途和優(yōu)勢呢?
1、亮化工程;
2、光學(xué)傳感器;
3、醫(yī)遼;
4、滅蚊;
5、植物出產(chǎn);
6、辨認(rèn):驗(yàn)鈔機(jī),指紋,人臉,條形碼 ,勘探,珠寶斷定;
7、固化:印刷機(jī)絲印設(shè)備,線路板,牙i科,3D打印,美甲;
8、滅菌:消毒柜,凈化,空氣消毒,水凈化,母嬰用品小型便攜式消毒設(shè)備。
新型深紫外線LED技術(shù)
雖然深紫外LED燈珠在太陽光中能量占比僅5%,但在人類生活中應(yīng)用廣泛。目前,紫外光廣泛應(yīng)用于水凈化、光固化和殺菌消毒等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的紫外光源一般是采用銾蒸氣放電的激發(fā)態(tài)來產(chǎn)生紫外線,有著發(fā)熱量大、功耗高、反應(yīng)慢、壽命短和安全隱患等諸多缺陷。而新型的深紫外光源則采用發(fā)光二極管(LED)發(fā)光原理,相對于傳統(tǒng)的銾燈擁有諸多的優(yōu)點(diǎn)。其中,重要的優(yōu)勢在于其不含有毒銾元素。預(yù)示2020年將全方面禁止含有銾元素紫外燈的使用。因此,開發(fā)出一種全新的環(huán)保、高能紫外光源,成為了擺在人們面前的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。
由此,基于寬禁帶半導(dǎo)體材料(氮化家、氮化家鋁)的深紫外發(fā)光二極管(UV LED)成為這一新應(yīng)用的不二選擇。這一全固態(tài)光源體系校率高、體積小、壽命長,而且不過是拇指蓋大小的芯片,就能發(fā)出比銾燈還要強(qiáng)的紫外光。這里面的奧秘主要取決于III族氮化物這種直接帶隙半導(dǎo)體材料:導(dǎo)帶上的電子與價帶上的空穴復(fù)合時,產(chǎn)生光子。光子的能量則取決于材料的禁帶寬度,所以科學(xué)家們可以通過調(diào)節(jié)氮化家鋁(AlGaN)這種三元化合物中的元素組分來實(shí)現(xiàn)不同波長的發(fā)光。但是,要想實(shí)現(xiàn)UV LED的發(fā)光并不總是那么簡單的事情??茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)當(dāng)電子和空穴復(fù)合時,并不總是一定產(chǎn)生光子,這一校率被稱之為內(nèi)量i子校率(IQE)。
深紫外LED模組化趨勢
如今,國內(nèi)封裝企業(yè),也逐步從單一深紫外LED到模組化轉(zhuǎn)變的趨勢,因深紫外LED的模塊化不僅組裝方便,而且維修也簡單,目前已經(jīng)漸漸成為主流。
目前,單一的深紫外LED由于發(fā)光效率還是很低,導(dǎo)致在深紫外殺菌消毒,水凈化應(yīng)用上起作用的效果很低,這樣就需要多顆深紫外LED集合成模塊。一方面出光大大提高,從而解決單顆深紫外LED出光低下的問題,另一方面模塊化可根據(jù)固定的參數(shù)進(jìn)行變化,達(dá)到蕞佳效果。
可以說封裝廠模組化趨勢勢在必行,除了考慮光輸出外,還存在結(jié)構(gòu),散熱處理,殺菌效果評估等一系列問題。深紫外要走向工業(yè)化應(yīng)用還有很長的路,因此模組化研究需提前進(jìn)行。
深紫外LED有望被用于各種應(yīng)用,如水的光源消毒、空氣消毒、除臭、醫(yī)遼滅菌處理,表面改性樹脂/油墨固化,分析測量儀。
目前深紫外LED主要應(yīng)用于UV光固化、防偽檢測、熒光分析、醫(yī)遼保健、水、空氣和食物等消毒i殺菌等領(lǐng)域。冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)、飲水機(jī)、空氣凈化器等家電將是深紫外LED應(yīng)用的主要領(lǐng)域之一。