Πρόλογος
& quot; Παράγει περισσότερη θερμότητα παρά φως" ;, αυτή η πρόταση συνοψίζει το" θερμική πρόκληση" αντιμετωπίζει η αυξανόμενη αγορά LED LED. Η καλή θερμική διαχείριση του προϊόντος είναι ένα βασικό βήμα για τη βελτίωση της διάρκειας ζωής των LED LED.
1. Επισκόπηση θερμικής διαχείρισης
Η θερμική διαχείριση αναφέρεται στη χρήση λογικής τεχνολογίας ψύξης και διάχυσης θερμότητας και σχεδιασμού δομικής βελτιστοποίησης για τα εξαρτήματα και τα συστήματα που καταναλώνουν θερμότητα στη συσκευασία για τον έλεγχο της εσωτερικής τους θερμοκρασίας, έτσι ώστε να διασφαλίζεται η κανονική αξιοπιστία των ηλεκτρονικών συσκευών και συστημάτων. Ο σκοπός είναι να χρησιμοποιηθούν διάφορες μέθοδοι Διαρροή αυτής της θερμότητας για να διατηρηθεί η θερμοκρασία της συσκευασίας εντός του επιτρεπόμενου εύρους.
2. Η θερμική διαχείριση είναι το κλειδί για τη βελτίωση της διάρκειας ζωής των LED LED
Όπως όλα τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα, τα LED UVC είναι ευαίσθητα στη θερμότητα. Η UVC LED έχει χαμηλή εξωτερική κβαντική απόδοση. Στην ισχύ εισόδου, γενικά μόνο λιγότερο από το 5% της ισχύος μετατρέπεται σε φως (επί του παρόντος, λέγεται ότι η απόδοση των βιομηχανικών προϊόντων των σχετικών κατασκευαστών έχει ξεπεράσει το 5%) και το υπόλοιπο περισσότερο από 95% Ισχύς μετατρέπεται σε θερμότητα. Αυτό προκαλεί το τσιπ UVC LED να παράγει ασυνήθιστα σοβαρή θερμότητα. Προς το παρόν, εάν η θερμότητα δεν απομακρυνθεί γρήγορα και το τσιπ LED διατηρηθεί κάτω από τη μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας του, η διάρκεια ζωής και η αξιοπιστία του LED UVC θα επηρεαστούν άμεσα και μπορεί ακόμη και να μη χρησιμοποιηθούν.
Λόγω του μικρού μεγέθους της ίδιας της λυχνίας UVC, το μεγαλύτερο μέρος της θερμότητας δεν μπορεί να διαλυθεί από το μπροστινό μέρος, οπότε το πίσω μέρος της λυχνίας LED γίνεται ο μόνος τρόπος για την αποτελεσματική διάχυση της θερμότητας. Το έργο της βελτίωσης της διάχυσης της θερμότητας μεταφέρεται σε μεταγενέστερα πακέτα και μονάδες. Αυτή τη στιγμή, το πώς να κάνουμε σωστά τη θερμική διαχείριση στη διαδικασία συσκευασίας είναι ιδιαίτερα σημαντικό.
3. Η θερμική διαχείριση της διαδικασίας συσκευασίας είναι αδιαχώριστη από τις δύο πλευρές των υλικών και των διαδικασιών
1. Υλικές όψεις. Μετά από χρόνια ανάπτυξης, τα τρέχοντα υλικά συσκευασίας UVC LED και οι διαδικασίες συγκόλλησης μήτρας στην αγορά δεν διαφέρουν πολύ. Οι λυχνίες UVC που κυκλοφορούν στην αγορά βασίζονται βασικά σε υποστρώματα νιτριδίου αργιλίου από πλακάκια και υψηλής θερμικής αγωγιμότητας. Καθώς το νιτρίδιο του αργιλίου (AIN) έχει εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα (140W/mK-170W/mK), μπορεί να αντέξει τη γήρανση της ίδιας της πηγής υπεριώδους φωτός. Αυτή η λύση όχι μόνο ικανοποιεί την ανάγκη για υψηλή θερμική διαχείριση των λυχνιών UVC, αλλά ωφελεί επίσης τον ποιοτικό έλεγχο των λυχνιών UVC.
2. Η διαδικασία συσκευασίας αποτελεί παράγοντα επιρροής της θερμικής διαχείρισης. Η διαδικασία συσκευασίας ενσωματώνεται κυρίως στην τεχνολογία συγκόλλησης, συμπεριλαμβανομένων τριών μεθόδων: συγκόλληση πάστας αργύρου, συγκόλληση πάστας συγκόλλησης και ευτηκτική συγκόλληση Au-Sn.
Αν και η δύναμη συγκόλλησης της συγκόλλησης πάστας αργύρου είναι καλή, είναι εύκολο να προκαλέσει μετανάστευση αργύρου και να προκαλέσει βλάβη στη συσκευή.
Για τη συγκόλληση κόλλας συγκόλλησης, δεδομένου ότι το σημείο τήξης της κόλλας συγκόλλησης είναι μόνο περίπου 220 μοίρες, μετά την τοποθέτηση της συσκευής, θα επανέλθει μετά την επανατοποθέτηση της συσκευής στον φούρνο και το τσιπ είναι πιθανό να πέσει και να χαλάσει , η οποία επηρεάζει την αξιοπιστία της λυχνίας UVC.
Η ευτηκτική συγκόλληση Au-Sn πραγματοποιείται κυρίως με ροή, η οποία μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά τη δύναμη συγκόλλησης και τη θερμική αγωγιμότητα του τσιπ και του υποστρώματος. Αντίθετα, έχει μεγαλύτερη αξιοπιστία και είναι ευεργετικό για τον ποιοτικό έλεγχο των UVC LED.
Ως εκ τούτου, η μέθοδος ευτηκτικής συγκόλλησης από κασσίτερο χρησιμοποιείται κυρίως στην αγορά. Σε σύγκριση με τις δύο πρώτες μεθόδους συγκόλλησης μήτρας, η ευτηκτική συγκόλληση πραγματοποιείται κυρίως με ροή, η οποία μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά τη δύναμη συγκόλλησης και τη θερμική αγωγιμότητα του τσιπ και του υποστρώματος, και είναι πιο αξιόπιστη, πράγμα που ευνοεί τον ποιοτικό έλεγχο των UVC LED.
4. Με τα ίδια υλικά και διαδικασίες, η επίδραση θερμικής διαχείρισης μπορεί να εξακολουθεί να είναι αρκετά διαφορετική
1. Για να κάνετε καλή δουλειά στη θερμική διαχείριση, το κλειδί είναι να μειώσετε το ποσοστό κενών συγκόλλησης
Στη διαδικασία συγκόλλησης, εμπλέκεται κυρίως το πρόβλημα του ποσοστού κενών συγκόλλησης. Τα κενά συγκόλλησης αναφέρονται σε ελαττώματα που σχηματίστηκαν κατά τη συγκόλληση τσιπς και υποστρωμάτων LED. Εμφανίζονται ως κενά στην εμφάνιση. Είναι ένας σημαντικός δείκτης που επηρεάζει τη διάχυση της θερμότητας. Σύμφωνα με σχετικά πειράματα, όσο χαμηλότερος είναι ο ρυθμός κενών συγκόλλησης, τόσο καλύτερη είναι η επίδραση της διάχυσης θερμότητας και τόσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια ζωής του προϊόντος. , Όσο καλύτερη η ποιότητα.
2. Η διάχυση θερμότητας της μονάδας πηγής φωτός είναι επίσης ένα από τα βασικά σημεία.
Για ενσωματωμένα LED πολλαπλών τσιπ UVC, όσο πιο ενσωματωμένα τσιπ, τόσο πιο σοβαρό είναι το πρόβλημα της διάχυσης θερμότητας. Παρόλο που οι κατασκευαστές θα μειώσουν το ποσοστό κενών συγκόλλησης για να βελτιώσουν το φαινόμενο της διάχυσης της θερμότητας, το υπόστρωμα αλουμινίου δεν είναι η τελική ψύκτρα.
Αφού η θερμότητα που παράγεται από το σφαιρίδιο του λαμπτήρα LED μεταφέρεται στην πλάκα αλουμινίου, το υπόστρωμα αλουμινίου πρέπει να μεταφέρει αποτελεσματικά τη θερμότητα στο ψυγείο μέσω του θερμικού υλικού διασύνδεσης για να διαλύσει τη θερμότητα, έτσι ώστε να διασφαλιστεί η σταθερότητα και η ασφάλεια του σφαιριδίου λαμπτήρα LED για μακροχρόνια χρήση. Το υλικό θερμικής διασύνδεσης μπορεί να παρέχει μια αποτελεσματική διαδρομή αγωγιμότητας θερμότητας για το διάκενο μεταξύ του υποστρώματος αλουμινίου και της ψύκτρας και της τραχιάς υφής της επιφάνειας, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση της διάχυσης θερμότητας της μονάδας. Υπάρχουν διάφοροι τύποι υλικών θερμικής διεπαφής, υψηλή συμπιεστότητα και εξαιρετική απαλότητα. Τα θερμικά αγώγιμα φύλλα σιλικόνης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως απορροφητές κραδασμών μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε UV LED.
5. Περίληψη
Καθώς η αγορά LED UVC επεκτείνεται περαιτέρω, οι κατασκευαστές πρέπει να εξετάσουν νέες μεθόδους για να αντιμετωπίσουν αυτήν την πρόκληση. Τώρα, παραμένει το ερώτημα πώς να αντιμετωπιστούν οι υψηλές θερμικές απαιτήσεις των UV LED, εξασφαλίζοντας παράλληλα ότι τα εξαρτήματα παραμένουν οικονομικά αποδοτικά, ανθεκτικά και ανθεκτικά στη φθορά της ίδιας της πηγής υπεριώδους φωτός. Η τεχνολογία απολύμανσης UVC που εφαρμόζεται από LED μπορεί να φέρει πραγματικά μετασχηματιστικά αποτελέσματα. Κατά την ανάπτυξη της βιομηχανίας, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι μπορούν να ξεπεραστούν οι θερμικές προκλήσεις που αντιμετωπίζουν τα UV LED.
