Predgovor
& "Proizvodi više topline nego svjetla &", ova rečenica sažima "GG"; toplinski izazov&"; suočeni s rastućim tržištem UVC LED dioda. Dobro upravljanje toplinom proizvoda ključni je korak za poboljšanje vijeka trajanja UVC LED dioda.
1. Pregled upravljanja toplinom
Upravljanje toplinom odnosi se na upotrebu razumne tehnologije hlađenja i rasipanja topline i dizajna optimizacije konstrukcije za komponente i sisteme koji troše toplinu u paketu radi kontrole njihove unutarnje temperature, kako bi se osigurala normalna pouzdanost elektroničkih uređaja i sistema. Svrha je korištenje različitih metoda Odvođenje ove topline za održavanje temperature pakiranja unutar dopuštenog raspona.
2. Upravljanje toplinom ključ je za poboljšanje vijeka trajanja UVC LED dioda
Kao i sve elektroničke komponente, UVC LED diode su osjetljive na toplinu. UVC LED ima nisku vanjsku kvantnu efikasnost. U ulaznoj snazi, općenito se samo manje od 5% snage pretvara u svjetlo (trenutno se kaže da je učinkovitost industrijskih proizvoda povezanih proizvođača premašila 5%), a preostalih više od 95% Snaga se pretvara u toplina. To uzrokuje da UVC LED čip proizvodi abnormalno jaku toplinu. U ovom trenutku, ako se toplina ne ukloni brzo, a LED čip drži ispod svoje maksimalne radne temperature, život i pouzdanost UVC LED diode bit će izravno pogođeni, pa čak mogu biti i neupotrebljivi.
Zbog male veličine same UVC LED, većina topline se ne može rasipati s prednje strane, pa stražnja strana LED postaje jedini način za učinkovito rasipanje topline. Zadatak poboljšanja odvođenja topline prenosi se na nizvodne pakete i module. U ovom trenutku posebno je važno kako dobro obaviti termičko upravljanje u procesu pakovanja.
3. Toplotno upravljanje procesom pakovanja neodvojivo je od dva aspekta materijala i procesa
1. Materijalni aspekti. Nakon godina razvoja, trenutni UVC LED ambalažni materijali i postupci lijepljenja na tržištu se ne razlikuju mnogo. UVC LED diode na tržištu u osnovi se temelje na podlogama od aluminijskog nitrida sa visokom toplinskom provodljivošću. Budući da aluminij-nitrid (AIN) ima odličnu toplinsku provodljivost (140W/mK-170W/mK), može izdržati starenje samog izvora ultraljubičaste svjetlosti. Ovo rješenje ne samo da zadovoljava potrebu za visokim termičkim upravljanjem UVC LED diodama, već koristi i kontroli kvalitete UVC LED dioda.
2. Proces pakovanja je faktor koji utiče na upravljanje toplotom. Proces pakiranja uglavnom je utjelovljen tehnologijom lijepljenja, uključujući tri metode: lemljenje srebrnom pastom, lemljenje paste za lemljenje i Au-Sn eutektičko lemljenje.
Iako je sila lijepljenja lemljenja srebrnom pastom dobra, lako je uzrokovati migraciju srebra i uzrokovati kvar uređaja.
Za lemljenje paste za lemljenje, budući da je talište lemne paste samo oko 220 stepeni, nakon što se uređaj montira, doći će do ponovnog topljenja nakon što se uređaj ponovo postavi u peć, a vjerovatno je da će čip otpasti i otkazati , što utiče na pouzdanost UVC LED diode.
Au-Sn eutektičko zavarivanje uglavnom se vrši pomoću fluksa, koji može učinkovito poboljšati čvrstoću vezivanja i toplinsku provodljivost čipa i podloge. Nasuprot tome, ima veću pouzdanost i koristan je za kontrolu kvalitete UVC LED dioda.
Stoga se metoda eutektičkog zavarivanja sa zlatom i kositrom uglavnom koristi na tržištu. U usporedbi s prve dvije metode lijepljenja, eutektičko zavarivanje uglavnom se vrši pomoću fluksa, koji može učinkovito poboljšati čvrstoću vezivanja i toplinsku vodljivost čipa i podloge, te je pouzdaniji, što pogoduje kontroli kvalitete UVC LED dioda.
4. S istim materijalima i procesima, učinak upravljanja toplinom može biti prilično različit
1. Da biste dobro obavili termičko upravljanje, ključ je smanjiti stopu praznina zavarivanja
U procesu zavarivanja uglavnom je uključen problem praznine pri zavarivanju. Zavarivačke praznine odnose se na nedostatke nastale zavarivanjem LED čipova i podloga. Pojavljuju se kao praznine. Oni su važan pokazatelj koji utječe na odvođenje topline. Prema srodnim eksperimentima, što je manja stopa praznina zavarivanja, to je bolji učinak rasipanja topline i duži je vijek trajanja proizvoda. , Što je bolji kvalitet.
2. Odvođenje topline modula izvora svjetlosti također je jedna od ključnih tačaka.
Za integrirane UVC LED diode s više čipova, što su integriraniji čipovi, to je ozbiljniji problem rasipanja topline. Iako će proizvođači smanjiti prazninu lemljenja kako bi poboljšali učinak rasipanja topline, aluminijska podloga nije konačni hladnjak.
Nakon što se toplina koju generira kuglica LED svjetiljke provede do aluminijske ploče, aluminijska podloga mora učinkovito provoditi toplinu do radijatora kroz termički materijal za suzbijanje topline, kako bi se osigurala stabilnost i sigurnost LED lampe za dugotrajnu upotrebu. Materijal toplinskog sučelja može osigurati efikasnu putanju provođenja topline za jaz između aluminijske podloge i hladnjaka i grube teksture površine, čime se poboljšava efikasnost rasipanja topline modula. Postoje različite vrste materijala za termičko sučelje, visoke kompresibilnosti i super mekoće. Toplinski provodljivi silikonski limovi koji se mogu koristiti kao prigušivači vibracija mogu se koristiti i u UV LED diodama.
5. Sažetak
Kako se tržište UVC LED -a dodatno širi, proizvođači moraju razmotriti nove metode kako bi odgovorili na ovaj izazov. Sada ostaje pitanje kako se nositi s visokim toplinskim zahtjevima UV LED dioda, osiguravajući pritom da komponente ostanu isplative, izdržljive i otporne na trošenje samog izvora UV svjetla. UVC tehnologija dezinfekcije koju implementiraju LED diode može donijeti stvarne transformacijske efekte. U razvoju industrije potrebno je osigurati da se toplinski izazovi s kojima se suočavaju UV LED diode mogu prevladati.
