Svjetlosna učinkovitost dubokihUV LEDuglavnom je određena vanjskom kvantnom učinkovitošću, na koju utječu unutarnja kvantna učinkovitost i učinkovitost ekstrakcije svjetlosti. Uz stalno poboljšanje (>80%) unutarnje kvantne učinkovitosti dubokog UV LED-a, učinkovitost ekstrakcije svjetla dubokog UV LED-a postala je ključni faktor koji ograničava poboljšanje svjetlosne učinkovitosti dubokog UV LED-a i učinkovitosti izdvajanja svjetla duboki UV LED uvelike je pod utjecajem tehnologije pakiranja. Duboka UV LED tehnologija pakiranja razlikuje se od trenutne bijele LED tehnologije pakiranja. Bijela LED dioda uglavnom se pakira s organskim materijalima (epoksi smola, silikagel itd.), ali zbog duljine dubokog UV svjetlosnog vala i visoke energije, organski materijali će proći UV degradaciju pod dugotrajnim dubokim UV zračenjem, što ozbiljno utječe na svjetlosna učinkovitost i pouzdanost dubokih UV LED dioda. Stoga je duboko UV LED pakiranje posebno važno za odabir materijala.

LED materijali za pakiranje uglavnom uključuju materijale koji emitiraju svjetlost, materijale za supstrat koji odvode toplinu i materijale za zavarivanje. Materijal koji emitira svjetlost koristi se za ekstrakciju luminiscencije čipova, regulaciju svjetla, mehaničku zaštitu itd.; Supstrat za odvođenje topline koristi se za električno povezivanje čipa, odvođenje topline i mehaničku podršku; Materijali za zavarivanje koriste se za skrućivanje strugotine, lijepljenje leća itd.

1. materijal koji emitira svjetlost:theLED svjetloemitirajuća struktura općenito usvaja prozirne materijale kako bi ostvarila svjetlosni izlaz i podešavanje, dok istovremeno štiti čip i sloj kruga. Zbog slabe otpornosti na toplinu i niske toplinske vodljivosti organskih materijala, toplina koju stvara duboki UV LED čip uzrokovat će porast temperature sloja organske ambalaže, a organski materijali će proći toplinsku degradaciju, toplinsko starenje pa čak i nepovratnu karbonizaciju pod visokom temperaturom dugo vremena; Osim toga, pod visokoenergetskim ultraljubičastim zračenjem, sloj organske ambalaže će imati nepovratne promjene kao što su smanjena propusnost i mikropukotine. Sa stalnim povećanjem duboke UV energije, ovi problemi postaju ozbiljniji, otežavajući tradicionalnim organskim materijalima da zadovolje potrebe dubokog UV LED pakiranja. Općenito, iako je objavljeno da neki organski materijali mogu izdržati ultraljubičasto svjetlo, zbog slabe toplinske otpornosti i nepropusnosti organskih materijala, organski materijali su još uvijek ograničeni u dubokom UV zračenjuLED pakiranje. Stoga istraživači neprestano pokušavaju koristiti anorganske prozirne materijale kao što su kvarcno staklo i safir za pakiranje dubokih UV LED dioda.

2. Materijali supstrata za odvođenje topline:trenutno LED materijali za raspršivanje topline supstrata uglavnom uključuju smolu, metal i keramiku. I smola i metalne podloge sadrže izolacijski sloj od organske smole, koji će smanjiti toplinsku vodljivost podloge za odvođenje topline i utjecati na performanse odvođenja topline podloge; Keramički supstrati uglavnom uključuju keramičke supstrate na visokim/niskim temperaturama (HTCC /ltcc), keramičke supstrate s debelim slojem (TPC), keramičke supstrate obložene bakrom (DBC) i galvanizirane keramičke supstrate (DPC). Keramičke podloge imaju mnoge prednosti, kao što su visoka mehanička čvrstoća, dobra izolacija, visoka toplinska vodljivost, dobra otpornost na toplinu, nizak koeficijent toplinske ekspanzije i tako dalje. Naširoko se koriste u pakiranju energetskih uređaja, posebno u pakiranju LED-a velike snage. Zbog niske svjetlosne učinkovitosti dubokog UV LED-a, većina ulazne električne energije pretvara se u toplinu. Kako bi se izbjegla oštećenja čipa uzrokovana visokom temperaturom uzrokovana prekomjernom toplinom, toplinu koju proizvodi čip treba na vrijeme raspršiti u okolinu. Međutim, duboki UV LED uglavnom se oslanja na podlogu za raspršivanje topline kao put provođenja topline. Stoga je keramički supstrat visoke toplinske vodljivosti dobar izbor za supstrat za raspršivanje topline za duboko UV LED pakiranje.

3. materijali za zavarivanje:Materijali za dubinsko UV LED zavarivanje uključuju čvrste kristalne materijale i materijale za zavarivanje supstrata, koji se koriste za ostvarivanje zavarivanja između čipa, staklenog poklopca (leće) i keramičke podloge. Za flip chip, Gold Tin eutektička metoda se često koristi za realizaciju skrućivanja čipa. Za vodoravne i okomite čipove, vodljivo srebrno ljepilo i pasta za lemljenje bez olova mogu se koristiti za završetak skrućivanja čipa. U usporedbi sa srebrnim ljepilom i pastom za lemljenje bez olova, eutektička čvrstoća lijepljenja Gold Tin je visoka, kvaliteta sučelja je dobra, a toplinska vodljivost veznog sloja je visoka, što smanjuje toplinski otpor LED-a. Staklena pokrovna ploča zavarena je nakon skrućivanja strugotine, tako da je temperatura zavarivanja ograničena temperaturom otpora sloja za skrućivanje strugotine, uglavnom uključujući izravno spajanje i lemljenje. Izravno lijepljenje ne zahtijeva međuvezne materijale. Metoda visoke temperature i visokog tlaka koristi se za izravno dovršavanje zavarivanja između staklene pokrovne ploče i keramičke podloge. Sučelje za lijepljenje je ravno i ima veliku čvrstoću, ali ima visoke zahtjeve za opremu i kontrolu procesa; Lemljenje koristi niskotemperaturni lem na bazi kositra kao međusloj. U uvjetima zagrijavanja i pritiska, veza se dovršava međusobnom difuzijom atoma između sloja lema i metalnog sloja. Procesna temperatura je niska i rad je jednostavan. Trenutačno se lemljenje često koristi za postizanje pouzdanog spajanja između staklene pokrovne ploče i keramičke podloge. Međutim, potrebno je istovremeno pripremiti metalne slojeve na površini staklene pokrovne ploče i keramičke podloge kako bi se zadovoljili zahtjevi zavarivanja metala, a odabir lemljenja, premaz lemljenja, preljev lemljenja i temperaturu zavarivanja potrebno je uzeti u obzir u procesu lijepljenja .

U posljednjih nekoliko godina, istraživači u zemlji i inozemstvu proveli su dubinska istraživanja dubokih UV LED materijala za pakiranje, što je poboljšalo svjetlosnu učinkovitost i pouzdanost dubokih UV LED-a iz perspektive tehnologije materijala za pakiranje i učinkovito promicalo razvoj dubokih UV LED-a. LED tehnologija.