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为什么UVCled的杀菌效果各色不一?[日益兴]

2022年10月28日
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2020年将是值得纪念的一年。新冠肺炎使“消毒”成为一个常见的词:75%的酒精、84消毒剂、洗手液和其他消毒产品被反复提及。国家卫计委发布的《新冠肺炎感染治疗方案(试行5)》中提到“该病毒对紫外线和热敏感”,因此紫外线消毒灭菌成为热门话题。紫外线消毒已经被许多人普及,所以我在此不再赘述。

紫外线具有明显的杀菌效果。在一定的剂量和距离下,普通细菌可以在几秒钟到几十秒钟内被杀死。

然而,有一种现象是,市场上所有的UVC LED产品都是假冒产品,同一级别的UVC产品的应用效果相差很大。

芯片2.jpg

这涉及到技术和工艺之间的差异。今天,我们将从热管理的角度来看UVC LED的封装过程。热管理是提高UVC LED使用寿命的关键。像其他电子元件一样,UVC发光二极管对热敏感。紫外线LED的外部量子效率特别低。它只把大约5%的能量转化为光,剩下的95%转化为热。UVC LED芯片的异常发热直接影响UVC LED的寿命和可靠性。

可以说,热管理是提高UVC LED使用寿命的关键。

如何做好热管理工作

由于UVC发光二极管尺寸较小,大部分热量无法从表面散发。LED背面成为散热的有效方式。改善散热的任务转移到下游封装和模块。

包装的热管理不能与材料和工艺分开

目前,市场上UVC LED的封装材料和固化工艺差别不大,基本采用高导热率氮化铝衬底上的开关芯片方案。该方案不仅满足了UVC LED的高热管理要求,而且便于UVC LED质量控制。

芯片2-1.jpg

如果材料和工艺之间没有差异,为什么热管理的效果会如此不同?

这与光源模块的散热有关

对于多芯片集成的UVC LED,集成的芯片越多,散热问题就越严重。虽然制造商可以通过减少焊接间隙(LED芯片和铝基板在焊接过程中出现孔洞)来改善散热,但铝基板并不是最终的散热片。LED珠产生的热量传递到铝板后,铝基板需要通过导热界面材料有效地将热量传递到散热器散热,以确保LED珠在长期使用中的稳定性和安全性。

界面材料可以为铝基板和散热器之间的间隙和粗糙表面纹理提供有效的热传导路径,从而提高模块的散热效率。

导热油是一种常见且广泛使用的热界面材料。它是糊状和半液体,具有良好的导热性和-40~200℃的耐温性。

耐候性强(耐高低温、耐湿、耐老化等),操作简便,含油量低(趋于零),高温无油,高温流动特性好,适用于高效、高温应用。

具有高压缩性和超柔软性的热界面材料种类繁多。导电硅薄膜可用作减震器和UVC发光二极管。


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