问答 此次疫情,会放缓还是加快《水俣公约》生效对深紫外 LED 的推动?

这次新型冠状病毒,让紫外线消毒产品走到了大众的面前,对空间的消毒杀菌多还是得用汞灯,这种依赖是否会放缓《水俣公约》生效对UVC LED的促进作用?还是说,汞灯终究会退出,所以为此应该加快UVC LED能量和效率的突破,从而给人类提供更好的体验?国星作为UV封装先行者怎么看?还有哪些挑战需要特别注意?

国星光电 · 2020-02-27 · 阅读 6726

感谢对国星的关注和信任。首先,2020年《水俣公约》的生效,这项全球性的公约,不代表含汞产品从今年全面禁止,是对部分产品禁止并逐步淘汰。 我们来看看:

以上是我们必须清晰认识到的——《水俣公约》不代表全面禁汞,它分不同的应用领域和替换前提条件。

总的来说,尽管在2020年,市场上大部分含汞产品都将面临强制淘汰,但用于固化和杀菌的汞灯并不在主要管制之列。所以对此次疫情起到了重要作用。而对UV LED发展来说,也只是起到锦上添花的作用。

至于,此次疫情刺激下,加上今年《水俣公约》生效,是否会加速UVC LED(深紫外LED)发展?

我们认为,不论是光固化还是紫外线消毒市场,UV LED要想全面替代汞灯,关键还是在于自身提升综合性能、降低成本、加快效率与能量的突破速度。UV LED在性能、成本上足以替代汞灯,《水俣公约》和市场需求下,都将是支持加速淘汰汞灯。以目前来看,这个作用在UVA LED上的促进作用暂时会比UVC LED的要大。这主要由于UVC LED的价格偏高,效率太低,导致市场导入会比较慢。

但是,目前紫外汞灯可以为的未来UVC LED应用场景探路。比如此次疫情,居家、工厂、电梯等空间的杀菌需求痛点,只要找准了对的应用场景和安全指南,当UVC LED的效率与能量取得突破之后,就有机会迅速替换应用,可以帮助人类尽快远离汞污染。

以上是我们对此次疫情影响下,《水俣公约》对于UV LED产业影响的理解。

下面我们来看看您的另外一个问题,就是,假设UVCLED要加速发展,目前封装存在的挑战。我们认为有几点值得关注:

a)封装材料

UVCLED封装虽然比UVCLED外延芯片环节相对容易一些,但是难度跟传统LED封装相比,困难了许多,主要是目前的LED封装材料都无法满足UVC波段的要求,通常为应对UVC LED封装要求,需要采用无机气密玻璃封装的UV LED,来应对UV LED高能的辐射。

所以,对于UVC LED的封装环节技术要求,业界已经对封装结构基本达到共识,由于UVC对有机材料存在比较大的破坏作用,基本均是以石英玻璃封装。当然也有国际著名公司有推出硅胶封装的UVC产品,主打低端市场。而目前国外也开始有用于UVC波段的含氟树脂材料,该材料的抗UVC的性能优异,只是目前使用相对比较困难,且耐热性能有待提高。所以在今后短期来说,还是以石英玻璃封装为主,胶水封装为辅的局面。

b)热管理

UVC LED的外量子效率特别低,只有少部分的功率输入转换成光,剩余的功率被转换成热量。热量必须要快速去除,所以导热基板必须要有非常高的导热系数,传统的PPA/PCT支架、EMC支架很难达到这样的要求,除非加入主动散热的技术,且其支架本身存在有机材料,长时间老化会出现可靠性问题。氧化铝陶瓷导热率以及抗紫外性能虽然整体导热比上述支架要好,但其散热能力仅适合小功率的UVC器件封装上。而目前最主流的封装基板氮化铝(AIN)具有优异的导热性(170W/ mK),但是整体价格并不便宜。

c)封装气密性

UVC LED封装环节的气密性难点突出。由于石英玻璃和基板之前的腔体属于中空结构,如何实现完全密封难度不小,目前业界常规产品气密性合格率普遍只能做到30%,不过,近期,国星在气密性问题上已经研发出可靠工艺方法,高温红墨水实验中,UVC3535失效率基本为零,可靠性优于市场常规玻璃封装产品。

总的来说,目前整体的UVC封装的产业,由于市场需求量还处于初步阶段,相对UVA来说,产业总体不大,但随着市场的逐步成熟,UVC的量后面会呈现高速增长。

国星光电作为国内封装龙头企业,在紫外整个波段均已经全线布局,在固化、光疗、验钞、消毒杀菌等各波段的应用场景均已在国内外陆续出货,全线对标国际一流大厂产品品质,共已申请30多项专利技术。值得关注的是,凭借高可靠性材料,卓越的封装技术,国星UVC LED已经陆续供货国内顶级的家电企业,帮助实现利用UVC LED来实现空气的杀菌消毒。且同时配合多家大型家电企业进行相关项目的积极开发和试产阶段,部分已经实现批量出货。预计2020年将助力终端市场推出更多满足客户需求的应用产品。

此外,再次呼吁,国星光电愿与社会各界携手合作,提供已知有效杀菌波段产品,加快推动UVC对新型冠状病毒等特殊病毒的灭菌试验及研究,一起为人类疾病防控事业贡献出一份力量。