De lichtopbrengst van diepUV-LEDwordt voornamelijk bepaald door de externe kwantumefficiëntie, die wordt beïnvloed door de interne kwantumefficiëntie en de lichtextractie-efficiëntie. Met de voortdurende verbetering (>80%) van de interne kwantumefficiëntie van diepe UV-LED is de lichtextractie-efficiëntie van diepe UV-LED een sleutelfactor geworden die de verbetering van de lichtefficiëntie van diepe UV-LED beperkt, en de lichtextractie-efficiëntie van diepe UV-LED wordt sterk beïnvloed door de verpakkingstechnologie. De diepe UV-LED-verpakkingstechnologie verschilt van de huidige witte LED-verpakkingstechnologie. Witte LED wordt voornamelijk verpakt met organische materialen (epoxyhars, silicagel, enz.), maar vanwege de lengte van de diepe UV-lichtgolf en de hoge energie zullen organische materialen UV-afbraak ondergaan onder langdurige diepe UV-straling, wat ernstige gevolgen heeft voor de lichtefficiëntie en betrouwbaarheid van diepe UV-LED. Daarom zijn diepe UV-LED-verpakkingen bijzonder belangrijk voor de materiaalkeuze.

LED-verpakkingsmaterialen omvatten voornamelijk lichtgevende materialen, substraatmaterialen voor warmtedissipatie en lasverbindingsmaterialen. Het lichtgevende materiaal wordt gebruikt voor extractie van chipluminescentie, lichtregeling, mechanische bescherming, enz.; Warmtedissipatiesubstraat wordt gebruikt voor elektrische chip-interconnectie, warmtedissipatie en mechanische ondersteuning; Lasverbindingsmaterialen worden gebruikt voor het stollen van spanen, het hechten van lenzen, enz.

1. lichtgevend materiaal:deLED-lichtDe emitterende structuur maakt over het algemeen gebruik van transparante materialen om de lichtopbrengst en -aanpassing te realiseren, terwijl de chip- en circuitlaag worden beschermd. Vanwege de slechte hittebestendigheid en lage thermische geleidbaarheid van organische materialen, zal de warmte die door de diepe UV-LED-chip wordt gegenereerd ervoor zorgen dat de temperatuur van de organische verpakkingslaag stijgt en zullen de organische materialen thermische degradatie, thermische veroudering en zelfs onomkeerbare carbonisatie ondergaan. lange tijd onder hoge temperatuur; Bovendien zal de organische verpakkingslaag onder hoogenergetische ultraviolette straling onomkeerbare veranderingen ondergaan, zoals verminderde transmissie en microscheuren. Met de voortdurende toename van diepe UV-energie worden deze problemen ernstiger, waardoor het voor traditionele organische materialen moeilijk wordt om aan de behoeften van diepe UV-LED-verpakkingen te voldoen. Hoewel van sommige organische materialen is gerapporteerd dat ze ultraviolet licht kunnen weerstaan, zijn organische materialen in het algemeen nog steeds beperkt in diepe UV-straling, vanwege de slechte hittebestendigheid en niet-luchtdichtheid van organische materialen.LED-verpakking. Daarom proberen onderzoekers voortdurend anorganische transparante materialen zoals kwartsglas en saffier te gebruiken om diepe UV-LED's te verpakken.

2. substraatmaterialen voor warmteafvoer:Momenteel omvatten de substraatmaterialen voor LED-warmtedissipatie voornamelijk hars, metaal en keramiek. Zowel hars- als metalen substraten bevatten een isolatielaag van organische hars, die de thermische geleidbaarheid van het warmtedissipatiesubstraat zal verminderen en de warmtedissipatieprestaties van het substraat zal beïnvloeden; Keramische substraten omvatten hoofdzakelijk co-gestookte keramische substraten bij hoge/lage temperaturen (HTCC/ltcc), keramische substraten met dikke film (TPC), met koper beklede keramische substraten (DBC) en gegalvaniseerde keramische substraten (DPC). Keramische substraten hebben veel voordelen, zoals een hoge mechanische sterkte, goede isolatie, hoge thermische geleidbaarheid, goede hittebestendigheid, lage thermische uitzettingscoëfficiënt enzovoort. Ze worden veel gebruikt in de verpakking van krachtige apparaten, met name in krachtige LED-verpakkingen. Vanwege de lage lichtefficiëntie van diepe UV-LED's wordt het grootste deel van de ingevoerde elektrische energie omgezet in warmte. Om schade aan de chip bij hoge temperaturen, veroorzaakt door overmatige hitte, te voorkomen, moet de door de chip gegenereerde warmte op tijd in de omgeving worden afgevoerd. De diepe UV-LED is echter voornamelijk afhankelijk van het warmtedissipatiesubstraat als warmtegeleidingspad. Daarom is het keramische substraat met hoge thermische geleidbaarheid een goede keuze voor het warmtedissipatiesubstraat voor diepe UV-LED-verpakkingen.

3. lasverbindingsmaterialen:Diepe UV-LED-lasmaterialen omvatten vaste kristalmaterialen voor chips en substraatlasmaterialen, die respectievelijk worden gebruikt om het lassen tussen chip, glazen afdekking (lens) en keramisch substraat te realiseren. Voor flip-chips wordt vaak de Gold Tin-eutectische methode gebruikt om chipstolling te realiseren. Voor horizontale en verticale spanen kunnen geleidende zilverlijm en loodvrije soldeerpasta worden gebruikt om de stolling van de spanen te voltooien. Vergeleken met zilverlijm en loodvrije soldeerpasta is de eutectische bindingssterkte van Gold Tin hoog, is de interfacekwaliteit goed en is de thermische geleidbaarheid van de hechtlaag hoog, wat de thermische weerstand van de LED vermindert. De glazen afdekplaat wordt gelast na het stollen van de chip, zodat de lastemperatuur wordt beperkt door de weerstandstemperatuur van de chipstollingslaag, inclusief directe binding en soldeerbinding. Voor directe verlijming zijn geen tussenliggende hechtmaterialen nodig. De hoge temperatuur- en hogedrukmethode wordt gebruikt om het lassen tussen de glazen afdekplaat en het keramische substraat direct te voltooien. De verbindingsinterface is vlak en heeft een hoge sterkte, maar stelt hoge eisen aan apparatuur en procescontrole; Bij soldeerverbindingen wordt als tussenlaag soldeer op lage temperatuur op tinbasis gebruikt. Onder de omstandigheden van verwarming en druk wordt de binding voltooid door de onderlinge diffusie van atomen tussen de soldeerlaag en de metaallaag. De procestemperatuur is laag en de bediening is eenvoudig. Tegenwoordig wordt soldeerverbindingen vaak toegepast om een ​​betrouwbare verbinding tussen glazen afdekplaat en keramisch substraat te realiseren. Metaallagen moeten echter tegelijkertijd op het oppervlak van de glazen afdekplaat en het keramische substraat worden voorbereid om aan de eisen van metaallassen te voldoen, en soldeerselectie, soldeercoating, soldeeroverloop en lastemperatuur moeten in het hechtingsproces in aanmerking worden genomen. .

De afgelopen jaren hebben onderzoekers in binnen- en buitenland diepgaand onderzoek gedaan naar diepe UV-LED-verpakkingsmaterialen, waardoor de lichtefficiëntie en betrouwbaarheid van diepe UV-LED vanuit het perspectief van verpakkingsmateriaaltechnologie zijn verbeterd en de ontwikkeling van diepe UV-leds effectief is bevorderd. LED-technologie.