寿命提升1倍、降温30℃,光圣UV LED再获突破
行家说UV 导读:
近日,光圣有为研发团队在低芯片结温封装技术取得巨大突破的研究成果,该项技术大幅降低了芯片工作温度近30℃,预计芯片工作寿命将提升一倍以上。
相关成果以“Temperature Distribution Research on Liquid Packaging Structure of Deep UV LEDs”为题的学术论文发表在光学领域SCI国际学术期刊《International Journal of Photoenergy》上。
▊深紫外LED技术存在光转换效率低痛点
根据了解,深紫外线具有波长短、能量高的特点,在短时间的深紫外线辐照下破坏微生物的遗传物质(DNAs或RNAs),可直接杀灭细菌和病毒抑制其繁殖,是一种具有通用性的广谱高效灭菌技术。而深紫外发光二极管(LED)凭借其具有的环保无汞和长寿命优势,是汞灯紫外灭菌的理想替代。
目前,由于深紫外LED的电光转换效率低,在工作中90%以上的电能会转化成热能,大量需要通过封装基板导出的热会推高芯片工作温度,并严重缩短深紫外LED芯片的使用寿命。
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▊低芯片结温封装技术可降低近30℃
针对上述技术问题,夏正浩博士领衔的技术研发团队开展了高芯片密度的大功率深紫外LED的低芯片结温封装技术研究,在封装材料设置、器件封装高度、芯片间距设计、填充材料特性方面对深紫外LED温度分布的影响开展了深入研究,获得了高密度封装条件下芯片表面的温度分布情况,开展光源密封材料优化,通过引入密封材料这一芯片热量传导路径,实现了芯片热量的焊盘及密封材料双路径传递,可将热量快速传递至基板及环境,从而将芯片工作温度降低了近10℃。
图1芯片间距的热源面温度分布图
此外,在掌握了器件封装高度、芯片设计间距和填充材料特性对芯片工作温度分布的影响规律基础上,开展器件封装工艺优化,引入全封装材料散热技术,优化芯片热量的多路径逸散,探寻器件高度、芯片间距和填充材料的最佳匹配方案,实现了芯片工作热量向基板和环境的快速传导,大幅降低了芯片工作温度近30℃,预计芯片工作寿命将提升一倍以上。
图2封装材料对器件温度分布的影响
根据了解,该技术成果已应用于光圣有为的全无机天王星系列、天福星系列、天狼星系列和GSCOB系列等产品,产品可靠性获得显着提升。
来源:光圣、综合整理
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