Pratarmė
& "Jis generuoja daugiau šilumos nei šviesa &", šis sakinys apibendrina&"; šilumos iššūkis &"; susiduria su augančia UVC šviesos diodų rinka. Geras gaminio šilumos valdymas yra pagrindinis žingsnis siekiant pagerinti UVC šviesos diodų tarnavimo laiką.
1. Šilumos valdymo apžvalga
Šilumos valdymas reiškia pagrįstos aušinimo ir šilumos išsklaidymo technologijos naudojimą ir konstrukcijos optimizavimo projektą šilumą vartojantiems komponentams ir sistemoms pakuotėje, siekiant kontroliuoti jų vidinę temperatūrą, kad būtų užtikrintas normalus elektroninių prietaisų ir sistemų patikimumas. Tikslas yra naudoti įvairius metodus Išsklaidykite šią šilumą, kad pakuotės temperatūra būtų leistina.
2. Šilumos valdymas yra raktas į UVC šviesos diodų tarnavimo laiką
Kaip ir visi elektroniniai komponentai, UVC šviesos diodai yra jautrūs karščiui. UVC LED turi mažą išorinį kvantinį efektyvumą. Įvesties galia paprastai tik mažiau nei 5% galios paverčiama šviesa (šiuo metu sakoma, kad susijusių gamintojų pramoninių produktų efektyvumas viršijo 5%), o likusi daugiau nei 95% galios paverčiama karštis. Dėl to UVC LED mikroschema generuoja neįprastai stiprią šilumą. Šiuo metu, jei šiluma nebus greitai pašalinta ir šviesos diodų mikroschema bus palaikoma žemiau maksimalios darbinės temperatūros, UVC šviesos diodo tarnavimo laikas ir patikimumas bus tiesiogiai paveikti ir netgi gali būti netinkami naudoti.
Dėl mažo paties UVC šviesos diodo dydžio dauguma šilumos negali būti išsklaidytos iš priekio, todėl galinė šviesos diodo dalis tampa vieninteliu būdu efektyviai išsklaidyti šilumą. Šilumos išsklaidymo gerinimo užduotis perkeliama į paketus ir modulius. Šiuo metu ypač svarbu, kaip tinkamai atlikti šilumos valdymą pakavimo procese.
3. Šiluminis pakavimo proceso valdymas neatsiejamas nuo dviejų medžiagų ir procesų aspektų
1. Materialiniai aspektai. Po ilgus metus trukusio kūrimo dabartinės UVC LED pakavimo medžiagos ir klijų sujungimo procesai rinkoje nedaug skiriasi. Rinkoje esantys UVC šviesos diodai iš esmės yra pagaminti iš apverstų lustų ir didelio šilumos laidumo aliuminio nitrido. Kadangi aliuminio nitridas (AIN) pasižymi puikiu šilumos laidumu (140W/mK-170W/mK), jis gali atlaikyti paties ultravioletinės šviesos šaltinio senėjimą. Šis sprendimas ne tik patenkina aukšto terminio UVC šviesos diodų valdymo poreikį, bet ir yra naudingas UVC šviesos diodų kokybės kontrolei.
2. Pakavimo procesas yra įtakojantis šilumos valdymo veiksnys. Pakavimo procesas daugiausia įgyvendinamas sujungimo technologija, įskaitant tris metodus: sidabro pastos litavimą, litavimo pastos litavimą ir Au-Sn eutektinį litavimą.
Nors sidabro pastos litavimo jėga yra gera, lengva sukelti sidabro migraciją ir sukelti prietaiso gedimą.
Lydmetalio pastos litavimui, kadangi lydmetalio pastos lydymosi temperatūra yra tik apie 220 laipsnių, po to, kai prietaisas bus sumontuotas, jis vėl ištirps, kai prietaisas vėl bus įdėtas į krosnį, o lustas greičiausiai nukris ir nepavyks , o tai daro įtaką UVC šviesos diodo patikimumui.
Au-Sn eutektinis suvirinimas daugiausia atliekamas srautu, kuris gali veiksmingai pagerinti drožlių ir pagrindo sukibimo stiprumą ir šilumos laidumą. Priešingai, jis turi didesnį patikimumą ir yra naudingas UVC šviesos diodų kokybės kontrolei.
Todėl rinkoje dažniausiai naudojamas aukso-alavo eutektinio suvirinimo metodas. Palyginti su pirmaisiais dviem štampavimo klijavimo metodais, eutektinis suvirinimas daugiausia atliekamas srautu, kuris gali efektyviai pagerinti lusto ir pagrindo sukibimo stiprumą ir šilumos laidumą, taip pat yra patikimesnis, o tai padeda kontroliuoti UVC šviesos diodų kokybę.
4. Naudojant tas pačias medžiagas ir procesus, šilumos valdymo efektas vis tiek gali būti visiškai kitoks
1. Norint atlikti gerą šilumos valdymo darbą, svarbiausia sumažinti suvirinimo tuštumos greitį
Suvirinimo procese daugiausia susijusi suvirinimo tuštumos norma. Suvirinimo tuštumos reiškia defektus, susidarančius suvirinant LED lustus ir pagrindus. Išvaizda jie atrodo kaip tuštumos. Jie yra svarbus rodiklis, turintis įtakos šilumos išsklaidymui. Remiantis susijusiais eksperimentais, kuo mažesnis suvirinimo tuštumos greitis, tuo geresnis šilumos išsklaidymo efektas ir ilgesnis gaminio tarnavimo laikas. , Kuo geresnė kokybė.
2. Šviesos šaltinio modulio šilumos išsklaidymas taip pat yra vienas iš pagrindinių taškų.
Kelių mikroschemų integruotų UVC šviesos diodų atveju, kuo daugiau integruotų lustų, tuo didesnė šilumos išsklaidymo problema. Nors gamintojai sumažins lydmetalio tuštumos greitį, kad pagerintų šilumos išsklaidymo efektą, aliuminio substratas nėra galutinis radiatorius.
Po to, kai šiluma, kurią sukuria LED lempos karoliukas, nukreipiama į aliuminio plokštę, aliuminio substratas turi efektyviai perduoti šilumą į radiatorių per šiluminės sąsajos medžiagą, kad išsklaidytų šilumą, kad būtų užtikrintas LED lempos karoliuko stabilumas ir saugumas ilgalaikiam naudojimui. Šiluminės sąsajos medžiaga gali užtikrinti veiksmingą šilumos laidumo kelią tarpui tarp aliuminio pagrindo ir radiatoriaus bei šiurkščiai paviršiaus tekstūrai, taip pagerinant modulio šilumos išsklaidymo efektyvumą. Yra įvairių tipų šiluminės sąsajos medžiagos, didelis suspaudžiamumas ir itin minkštumas. Šilumos laidūs silikoniniai lakštai, kurie gali būti naudojami kaip vibracijos sugėrėjai, taip pat gali būti naudojami UV šviesos dioduose.
5. Santrauka
Kadangi UVC LED rinka toliau plečiasi, gamintojai turi apsvarstyti naujus metodus, kaip įveikti šį iššūkį. Dabar lieka klausimas, kaip susidoroti su dideliais UV šviesos diodų šiluminiais reikalavimais, tuo pačiu užtikrinant, kad komponentai išliktų ekonomiški, patvarūs ir atsparūs paties UV šviesos šaltinio nusidėvėjimui. Šviesos diodų įdiegta UVC dezinfekavimo technologija gali atnešti tikrą permainų efektą. Vystantis pramonei būtina užtikrinti, kad būtų galima įveikti šiluminius iššūkius, su kuriais susiduria UV šviesos diodai.
