2018-03-16
абстрактен
UV светлинният източник, в сравнение с традиционния UV светлинен източник, има предимствата на защита на околната среда, ниска консумация на енергия и избор на лента. прилагането на UV-led в печатарската индустрия винаги има много предизвикателства, неговият проблем с надеждността е особено остър. органичните материали притежават свойствата на слаба UV устойчивост и висока пропускливост, което влошаването на неговата ефективност значително ще намали надеждността на UV led. въз основа на CMH технология за опаковане, неорганични uv led е 100% използва неорганични материали опаковка, с добра херметичност, висока надеждност, дълъг живот и ниско термично съпротивление. тъй като моделът на котките и котките е различен от капсулирания материал и производствената техника, има голяма разлика между производителността и надеждността на двете. термичното съпротивление на изолационния слой на субстрата има голяма част от общото термично съпротивление на коча, а топлинното съпротивление на заваръчния междинен слой оказва голямо влияние върху времето.
Ⅰ, въвеждане
през 60-те години на 20-ти век се появява първото мастило за вулканизиране. с бързото развитие на технологията за втвърдяване на UV, печатарската индустрия като цифровия печат, шаблонен печат, печат на печат, адайо печат и гравюрен печат и т.н., се използват широко мастила за втвърдяване на UV, източник на светлина, като ултравиолетова живачна лампа. традиционният UV източник на светлина обаче е бил ограничен от все повече държави поради опазването на околната среда, което прави пазара на ултравиолетов диод, излъчващ ултравиолетови лъчи (UV-led), да расте бързо.
в сравнение с традиционния UV източник на светлина, UV led има много предимства като икономия на енергия и опазване на околната среда, живот, ниска консумация на енергия и по избор дължина на вълната. според дължината на вълната на светлината, UV uv е разделена на uva (315 ~ 400nm), uvb (280 ~ 315nm), uvc (200 ~ 280nm). общо взето, повече от 300 nm от луминесцентната дължина на вълната е близо до UV, по-малко от 300 nm от луминесцентната дължина на вълната е дълбоко UV. според различното ниво на опаковане и интегриране, UV led е разделен на дискретна част и интеграционен режим. в тази част, интеграционният режим е разделен на кот (чип на борда) и dob (устройство на борда). Въпреки това, кочанът е директно спояващ се върху субстрат с множество чипове, докато dob е първият, който капсулира водачещия чип в устройството и след това заварява множество устройства върху субстрат.
като нов продукт, uv доведе също така има всички видове предизвикателства в печатарската индустрия. органичният материал е изложен на UV енергия, за да се получи фоторазграждане. прекомерното излагане на UV мастило води до перфектно овладяване на повърхността на мастилото или недостатъчната експозиция на мастило за втвърдяване на UV е в слабо адхезивно свойство. вредните вещества проникват във вулканизиращия светлинен източник и причиняват неизправност на източника на светлина. както и други предизвикателства са съвпадението на светлинния източник за вулканизиращ UV елемент и мастилото за вулканизирано UV, уеднаквяването на светлинния източник на светлина, еднородността на светлинната емисия, продължителността на живота, в наши дни, различни водещи опаковане компания има различна техника. така че видът, качеството и цената на UV светлинния източник са разнообразни, което прави доставчиците или потребителите да понесат загубата, тъй като клиентът за приложения често е причинен от различни проблеми с надеждността. следователно, изделието се изучава и обсъжда вътрешната дискретна част и UV режима на интеграция в надеждността на приложението на печатарската индустрия.
Ⅱ, UV led дискретна част
според различни капсулирани материали, UV led дискретна част е разделена на органични материали, опаковане uv led и неорганични опаковки материал uv led. органичен материал опаковане UV led все още се използва видима светлина доведе устройство опаковане. uv led chip ще бъде покрита с органичен капсулиран материал, като епоксидна смола, органичен силикон и др., от друга страна, продуктът ще използва органичен материал като лека чаша ун доведе устройство, като EMC серия от продукти на пазара. но опаковането на неорганични материали UV led се е подобрило, като целта е керамиката да бъде като светлина, стъкло или метално стъкло като покриваща плоча. в материалните свойства, органичният материал и неорганичният материал имат голяма разлика. и двете се използват в опаковка с UV-led. но за имотите, живота и надеждността на цялото устройство има голяма разлика в влиянието. за да се улесни дискусията, органичните материали се представят чрез органичен силикагел, а неорганичните материали се представят от стъкло, и двата се сравняват в следните аспекти.
(1) пропускливост
предавателната способност на капсулирания материал по оптичния път на чипа пряко влияе върху оптичния изход на вътрешното тяло. колкото по-висока е пропускателната способност на материала във вътрешната лента, толкова по-висока е излъчената светлинна светлина. поради различните свойства на материала, пропускателната способност на различните материали в същата честотна лента може да бъде много различна. както може да се види, първоначалната пропускливост на органичния силикон (метил силикон и фенил силикон) няма предимство пред стъклото при всички дължини на вълните на ултравиолетовата лента. но също така, с намаляването на дължината на вълната, първоначалната скорост на проникване на органичния силикагел и стъкло ще намалее до различна степен. в сравнение със стъклото, първоначалната скорост на проникване на органични материали ще намалее много по-бързо от тази на стъклото. когато 300 nm, първоначалната скорост на проникване на метиловия силикон е по-малка от 85%, което оказва голямо влияние върху оптичния изход на чипа, така че метиловият силикон не е подходящ за долната ултравиолетова лента на лентата. в противен случай, изложени на 365nm UV светлина 24 часа по-късно, скоростта на проникване на органичния силикагел във вътрешността на лентата значително намаля, докато скоростта на проникване на стъклото не се промени. може да се види, че в ултравиолетовата ивица първоначалната пропускливост на стъклото и пропускателната способност на узряване на вените са по-добри от тези на органичния силикон.
(2) термични свойства
за органичните материали, органичните материали не само се излагат на ултравиолетова светлина от чипа, но също така се влияят от топлината, генерирана от чипа. особено органичен материал на директното покритие върху повърхността на чипа, голямо количество топлина под формата на топлопредаване върху повърхността на чипа директно към органични материали води до дълго време при работа при висока температура. високата температура ще ускори термичното стареене на органичния материал. ако органичният материал с топлоустойчивост е слаб, ще се появи лесно жълто явление, сериозни могат да се появят дори карбиди (черни) или напукване и други аномалии. ако устройството е в състояние на превключване или високо и нискотемпературен цикъл за дълго време, поради чип с коефициент на топлинно разширение на органичния материал (cte, коефициент на топлинно разширение) не съвпадат, чипа и органичен материал на пръчката е лесно да се получи необичайно отстраняване. аномалии като пожълтяване и лющене могат да намалят оптичния изход и надеждността на устройството.
с цел изследване на топлинната ефективност на органични материали и неорганични материали, метил силикон, фенил силикон и стъкло в същото време в 260 ℃ пещ за печене. че фениловият силикон, открит на третия ден от печенето на пожълтяване, изпичането на метил силикон на седмия ден, въпреки че не е открил очевидна етиолация, но се появява аномалия на пукнатините и стъкло без видима аномалия. пожълтяването на фенил силикагел се дължи на окисляването на фенила на неговата разклонена верига при висока температура и кислород, докато напукването на метил силикагел се дължи на високата температура, водеща до счупената връзка. тъй като основният компонент на стъклото е силициевият диоксид, неговата химична стабилност е отлична. може да се види, че в сравнение с органичния силикагел, топлинната устойчивост на стъклото има много голямо предимство.
(3) надеждност
изследване на намирането на органични материали за дълго време ще се случи при UV облъчване светлина разграждане (аеробна среда разпределени светлина оксидация), се появяват стареене и пожълтяване феномен, сериозни и дори крекинг. той прави значителен спад в фотосинтетичната ефективност и надеждност на устройството и в крайна сметка води до неуспех, това явление е особено сериозно в дълбоката ултравиолетова лента. с цел да се оцени нивото на надеждност на UV-led или anti-uv ефективността на капсулираните материали, обикновено се провеждат серии от тестове за надеждност. в теста за нормална температура на стареене, при условие на температурата на околната среда, като в същото време осветява UV светлината лента при 395 nm (chip) на капсулирането на стъкло и капсулирането с метил силикон, наблюдение на радиационен поток и външен вид на 48 часа.
лъчевият поток от стъкло, капсулиран в UV led, постепенно намалява с увеличаването на времето за стареене, а радиационният поток при 528h е около 93,1% преди стареене и няма очевидна промяна във външния вид. но метил силиций, капсулиран във вътрешността на радиационния поток, трябваше да започне в началото на стареенето и не намери очевидна аномалия. основната причина е, че спадането на пропускливостта и стареенето, характерни за метил силикон (първоначалните радиационни потоци намаляват бързо стареене). с увеличаването на времето за стареене, по-ниската скорост на потока на радиация стана по-малка, тестът за външния вид установи, че са се появили силикагели в пукнатини (главно разпределени в близост до чип), и се появи силикагел и интерфейс за свързване на чипове. появата на пукнатини на метил силикон показва, че е настъпила счупената връзка и аномалията на отстраняване се дължи на несъответствието на коефициента на термично разширение на силикагела и чипа. в началото на стареене 336h, скоростта на намаляване на радиационния поток на uv led, капсулирана от метил силикон, беше значително увеличена и радиационният поток при 528h беше около 63,4% преди стареенето. в този момент, тестът за външния вид установи, че силикагелът в горната част на чипа очевидно е крекиран, което е основната причина за ускореното намаляване на лъчевия поток. ако жизненият цикъл на вътрешността на водата се определя като времето, когато радиационният поток падне до 70% от началната стойност, тогава животът на вътрешността, запечатан от силикагела, е много по-кратък от този на стъклото, капсулирано в UV-led.
(4) херметичност
въздухонепроницаемостта на устройството, задвижвано от УВ, е подчинено на степента на проникване на кислород и нивото на процеса на опаковане на опаковъчните материали. материалът за капсулиране има висок процент на проникване на кислород и херметичността на устройството е лошо и вредните вещества във външната среда могат лесно да проникнат във вътрешността на устройството и да причинят отказ на устройството. херметичността на устройството може да доведе до различни проблеми с надеждността, като например корозия на корозията и сребърно покритие.
органичната капсулирана проницаемост на влажността на материала е по-висока от тази на стъклото във въздуха, например скоростта на пренасяне на кислород на метил силикон е обикновено 20000-30000 cm3 / m2 * 24 h * (atm), фенил силикон обикновено е 300-3000 cm3 / m2 * 24 h * (atm). газът и водата могат да проникнат вътре в органичния силикагел. обаче, стъклото е с висока плътност неорганична материя и неговата междумолекулна междина е по-малка от водата, така че газът и водата не могат да проникнат в стъклото. в резултат на това стъклото е по-лесно да се капсулира от органичния силикон.
(5) електрическо свойство
органичните материали, като органосиликоновите, обикновено съдържат определено количество на на +, к + и cl-плазма, а органичните материали се освобождават с малки молекули в повече или по-малко време. покритието на органичния материал върху повърхността на чипа, материалът вътре в йонната структура или прекомерното отделяне на малки молекули може да причини известна вреда на производителността на чиповете, като увеличаване на тока на чипове и обратно изтичане. но стъклото не показва тази аномалия.
за да обобщим, свойствата на неорганичните материали са по-добри от органичните материали. органичните материали често се сравняват с ултравиолетовите ленти, захранвани с UV чип, за ефективността и надеждността на случаите с ниски изисквания, а при тежки условия като висока влажност или други поводи с по-високи изисквания за неорганичен материал за UV led.
вещ |
параметър |
вещ |
параметър |
вещ |
параметър |
дължина на вълната |
265 ~ 420 nm |
ESD |
≥8000v |
ъгъл |
45 ° / 60 ° / 120 ° |
волтаж |
3,0 ~ 16.0v |
мощност |
3 ~ 24w |
живот |
≥20000h |
радиационен поток |
1,3 ~ 10 ват |
dass tightness |
1 * 10 -8 pa.m3 / и |
термична устойчивост |
1-6 ℃ / w |
Ⅲ, uv доведе интеграционни модули
както беше споменато по-горе, общите модули за интеграция на пазара са предимно котките и котките. разликите между двата модула се отразяват основно в следните аспекти: 1, опаковъчни материали; 2, производствен процес; 3, леко изпълнение; 4, електрическо изпълнение; 5, топлинна ефективност.
(1) опаковъчни материали
основната разлика между котките и котките в опаковъчните материали е чип и субстрат. котките на структурния чип с напречна структура и кочана на чипа с вертикална структура са често срещани на пазара, докато времето използва чипа с вертикална структура. има два основни типа субстрат за вграден интегриран модул, меден субстрат и керамичен субстрат. разликата между двата вида субстрат се отразява в следните аспекти:
1.price. алуминиевият нитриден керамичен субстрат е по-скъп от медния субстрат.
2.structure. структурата на медния субстрат обикновено е слой на веригата (меден слой), изолационният слой (bt смола) и медния слой, докато алуминиевият нитриден керамичен субстрат е обикновено кръговият слой и керамичният слой.
3.механични свойства. алуминиев нитрид керамика са чупливи и могат да се пукат или да се пукат лесно по време на производството и монтажа, а медният субстрат обикновено не.
4. термично представяне. макар че топлопроводимостта на медта е по-висока от тази на алуминиевия нитрид, медният субстрат съдържа слой от изолационен слой, който може в известна степен да възпрепятства разсейването на топлината на чипа.
5. разнообразие на дизайна. в сравнение с керамичния субстрат, медният субстрат е по-лесен за промяна във форма и размер.
изборът на опаковъчни материали е различен, а производителността и надеждността на устройството са различни.
(2) производствен процес
това се отразява основно в следните два аспекта:
1.cob като цяло принадлежи към персонализирани продукти и е трудно да се постигне стандартизация или масово производство, докато dob се прикрепя към субстрата от uv-led устройства, които имат стандартизирано и мащабно производство.
2. производственият процес на кочата е по-труден от времето. след появата на производствения дефект, като например колапсната линия, цялата кочана ще бъде бракувана, докато времето ще загуби само едно устройство.
освен това, в процеса на използване, кочанът може да замести целия източник на светлина само след като светлинният източник не успее, а времето само трябва да замени неуспешното устройство.
(3) леко изпълнение
тъй като хоризонталната структурна чип обикновено използва сапфир като субстрат, нейното разсейване на топлина е по-лошо от това на чипа с вертикална структура. поради това максималната плътност на тока напред и оптична мощност, която вертикалната структурна чипа може да бъде допуснат да премине, е по-голяма от тази на чипа с напречна структура. котката на напречната структура uv led chip често се използва за ниска мощност (под десетки ватове), поради характеристиките на чипа.
(4) електрически показатели
в момента антистатичната защита на UV led се осъществява главно чрез добавянето на ценерови устройства. в резултат на това, кочанът не може да направи антистатичната защита на всеки чип, докато може да стане. следователно, антистатичното действие на кочаното е много по-лошо от времето. освен това, мод модулите могат да бъдат проектирани да осветяват тестването и тестовете за текущи течове на едно устройство чрез схемата на схемата на субстрата, което е удобно за анализ на повредите.
(5) топлинна ефективност
общо казано, пътят за разсейване на топлината на УВ устройството е главно три: ① чипа - златна тел - линеен слой - светла чаша - среда; ② чип - външен уплътнител (газ или въздух) - леща (капак) - околна среда; ③ чипа - слой от твърди кристали - субстрат - среда. път ① и ② е много ограничен, път ③ е основната пътека за разсейване на топлината. съответно, са показани типичната структура на кочана и котките и главният път на охлаждане. както е споменато по-горе, ефективността на разсейване на топлината на самия напречен структурен чип не е добра. така че в сравнение с вертикалната структура uv led chip cob и dob охлаждане път може да се установи, че Dob на устройството повече от два много тънък слой от позлатени слой и слой от алуминиев нитрид керамика, както и между субстрат и устройство спойка слой, но по-малко в субстрата слой изолация. изчисляването на топлинното съпротивление на котките и котките се извършва в идеалното състояние без отчитане на термичната устойчивост на дифузия. в сравнение с Dob, общото термично съпротивление на кочата е много по-голямо, тъй като термичното съпротивление на изолационния слой в подложката от косъм е твърде голямо. за времето си, нейният заваръчен слой за свързване (включително слой от твърди кристали и спояваща паста и др.) от общото термично съпротивление е относително голям, ако лошото качество на заваряване на свързващите елементи, като недостатъчно спояване или празно много, влияе върху общото термичното съпротивление ще бъде по-голямо.
(да се продължи, моля тръгнете UV led проучване на надеждността (Ⅱ))