Lời nói đầu
& quot; Nó tạo ra nhiều nhiệt hơn ánh sáng" ;, câu này tóm lại" thử thách nhiệt" phải đối mặt với thị trường ngày càng tăng của đèn LED UVC. Quản lý nhiệt sản phẩm tốt là một bước quan trọng để nâng cao tuổi thọ của đèn LED UVC.
1. Tổng quan về quản lý nhiệt
Quản lý nhiệt đề cập đến việc sử dụng công nghệ làm mát và tản nhiệt hợp lý và thiết kế tối ưu hóa cấu trúc cho các thành phần và hệ thống tiêu thụ nhiệt trong gói để kiểm soát nhiệt độ bên trong của chúng, nhằm đảm bảo độ tin cậy bình thường của các thiết bị và hệ thống điện tử. Mục đích sử dụng các phương pháp Tản nhiệt này để duy trì nhiệt độ của bao gói trong phạm vi cho phép.
2. Quản lý nhiệt là chìa khóa để nâng cao tuổi thọ của đèn LED UVC
Giống như bất kỳ linh kiện điện tử nào, đèn LED UVC nhạy cảm với nhiệt. UVC LED có hiệu suất lượng tử bên ngoài thấp. Ở nguồn điện đầu vào, nhìn chung chỉ có dưới 5% điện năng được chuyển hóa thành ánh sáng (hiện tại, người ta nói rằng hiệu suất của các sản phẩm công nghiệp của các nhà sản xuất liên quan đã vượt quá 5%), và hơn 95% điện năng còn lại được chuyển hóa thành nhiệt. Điều này làm cho chip LED UVC tạo ra nhiệt nặng bất thường. Lúc này, nếu không nhanh chóng loại bỏ nhiệt và giữ chip LED dưới nhiệt độ hoạt động tối đa, tuổi thọ và độ tin cậy của LED UVC sẽ bị ảnh hưởng trực tiếp, thậm chí có thể không sử dụng được.
Do kích thước nhỏ của bản thân đèn LED UVC, phần lớn nhiệt không thể được tản ra từ phía trước, vì vậy mặt sau của đèn LED trở thành cách duy nhất để tản nhiệt hiệu quả. Nhiệm vụ cải thiện tản nhiệt được chuyển giao cho các gói và mô-đun hạ nguồn. Lúc này, làm thế nào để làm tốt công tác quản lý nhiệt trong quá trình đóng gói là đặc biệt quan trọng.
3. Việc quản lý nhiệt của quá trình đóng gói không thể tách rời hai khía cạnh nguyên liệu và quá trình
1. Các khía cạnh vật chất. Sau nhiều năm phát triển, vật liệu bao bì UVC LED và quy trình dán khuôn trên thị trường hiện nay không có nhiều khác biệt. Đèn LED UVC trên thị trường về cơ bản dựa trên chất nền nhôm nitride có độ dẫn nhiệt cao và chip lật. Như nhôm nitride (AIN) có khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời (140W / mK-170W / mK), nó có thể chịu được sự lão hóa của chính nguồn ánh sáng cực tím. Giải pháp này không chỉ đáp ứng nhu cầu quản lý nhiệt cao của đèn LED UVC mà còn có lợi cho việc kiểm soát chất lượng của đèn LED UVC.
2. Quy trình đóng gói là một yếu tố ảnh hưởng của quản lý nhiệt. Quá trình đóng gói chủ yếu được thể hiện trong công nghệ liên kết chết, bao gồm ba phương pháp: hàn dán bạc, hàn dán và hàn eutectic Au-Sn.
Mặc dù lực liên kết của hàn dán bạc tốt nhưng dễ gây ra hiện tượng di chuyển bạc và gây hỏng hóc thiết bị.
Đối với hàn dán, do nhiệt độ nóng chảy của keo hàn chỉ khoảng 220 độ nên sau khi gắn thiết bị, hiện tượng nóng chảy lại sẽ xảy ra sau khi thiết bị được đặt vào lò trở lại, và chip có khả năng rơi ra và hỏng. , điều này ảnh hưởng đến độ tin cậy của đèn LED UVC.
Hàn eutectic Au-Sn chủ yếu được thực hiện bằng chất trợ dung, có thể cải thiện hiệu quả độ bền liên kết và độ dẫn nhiệt của phoi và chất nền. Ngược lại, nó có độ tin cậy cao hơn và có lợi cho việc kiểm soát chất lượng của đèn LED UVC.
Vì vậy, phương pháp hàn eutectic vàng-thiếc hầu hết được sử dụng trên thị trường. So với hai phương pháp liên kết khuôn đầu tiên, hàn eutectic chủ yếu được thực hiện bằng từ thông, có thể cải thiện hiệu quả độ bền liên kết và độ dẫn nhiệt của chip và chất nền, đồng thời đáng tin cậy hơn, dẫn đến việc kiểm soát chất lượng của đèn LED UVC.
4. Với các vật liệu và quy trình giống nhau, hiệu quả quản lý nhiệt vẫn có thể khác nhau khá nhiều
1. Để làm tốt công việc quản lý nhiệt, điều quan trọng là giảm tỷ lệ rỗng hàn
Trong quá trình hàn, chủ yếu liên quan đến vấn đề tỷ lệ rỗng hàn. Khoảng trống hàn đề cập đến các khuyết tật hình thành trong quá trình hàn chip LED và chất nền. Chúng xuất hiện như những khoảng trống trong bề ngoài. Chúng là một chỉ số quan trọng ảnh hưởng đến quá trình tản nhiệt. Theo các thí nghiệm liên quan, tỷ lệ rỗng hàn càng thấp thì hiệu quả tản nhiệt càng tốt và tuổi thọ của sản phẩm càng lâu. , Chất lượng càng tốt.
2. Tản nhiệt của mô-đun nguồn sáng cũng là một trong những điểm quan trọng.
Đối với đèn LED UVC tích hợp nhiều chip, càng tích hợp nhiều chip thì vấn đề tản nhiệt càng nặng. Mặc dù các nhà sản xuất sẽ giảm tỷ lệ rỗng mối hàn để cải thiện hiệu quả tản nhiệt, nhưng đế nhôm không phải là tấm tản nhiệt cuối cùng.
Sau khi nhiệt tạo ra từ hạt đèn LED được dẫn đến tấm nhôm, đế nhôm cần dẫn nhiệt hiệu quả đến bộ tản nhiệt thông qua vật liệu giao diện nhiệt để tản nhiệt, để đảm bảo sự ổn định và an toàn của hạt đèn LED để sử dụng lâu dài. Vật liệu giao diện nhiệt có thể cung cấp một đường dẫn nhiệt hiệu quả cho khoảng cách giữa đế nhôm và tản nhiệt và kết cấu bề mặt nhám, do đó cải thiện hiệu quả tản nhiệt của mô-đun. Có nhiều loại vật liệu giao diện nhiệt khác nhau, khả năng chịu nén cao và siêu mềm. Các tấm silicone dẫn nhiệt có thể được sử dụng làm chất hấp thụ rung động cũng có thể được sử dụng trong đèn LED UV.
5. Tóm tắt
Khi thị trường đèn LED UVC ngày càng mở rộng, các nhà sản xuất cần xem xét các phương pháp mới để đáp ứng thách thức này. Bây giờ, câu hỏi vẫn là làm thế nào để giải quyết nhu cầu nhiệt cao của đèn LED UV trong khi đảm bảo rằng các thành phần vẫn tiết kiệm chi phí, bền và chống lại sự mài mòn của chính nguồn sáng UV. Công nghệ khử trùng UVC được thực hiện bởi đèn LED có thể mang lại hiệu ứng biến đổi thực sự. Trong sự phát triển của ngành công nghiệp, cần phải đảm bảo rằng những thách thức về nhiệt mà đèn LED UV phải đối mặt có thể được khắc phục.
