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紫外lLED晶片及封裝標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀分析

1、紫外LED晶片

紫外LED外延片經(jīng)過(guò)光刻、刻蝕、澱積、退火等半導(dǎo )體製作工藝，形成可以切割、分離的晶片。如果襯底是不導(dǎo )電的藍(lán)寶石，P電極通過(guò)澱積合適的金屬材料形成，而n電極需要腐蝕p型層和有源區(qū)，澱積電極材料形成平面結(jié)構(gòu )的正裝晶片；其他如平面結(jié)構(gòu )的倒裝晶片、轉(zhuǎn)移襯底的垂直結(jié)構(gòu )晶片等，晶片相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)匯總表見(jiàn)附件表。
2、紫外LED封裝
紫外LED封裝技術(shù)與可見(jiàn)光LED工序類(lèi)似，現(xiàn)在的主要兩(liǎng)個(gè)問(wèn)題是熱管理和光提取。產(chǎn)品封裝形式比較多樣化，根據(jù)封裝材料的類(lèi)型，可以分為有機(jī)封裝，半無(wú)機(jī)封裝以及全無(wú)機(jī)封裝。有機(jī)封裝與傳統(tǒng)封裝一樣，採用矽膠、矽樹脂或者環(huán)氧樹脂等有機(jī)材料進(jìn)行封裝，技術(shù)相對(duì)比較成熟，包括Lamp、SMD、陶瓷Molding等產(chǎn)品。密封材料和光學(xué)材料需要增加抗UV的材料。
半無(wú)機(jī)封裝採用有機(jī)矽材料搭配玻璃等無(wú)機(jī)材料，通過(guò)在基板四周塗覆膠水來(lái)實(shí)現(xiàn)透鏡的放置。若環(huán)氧樹脂透鏡被玻璃透鏡取代，壽命可以從5000小時(shí)提高到2萬(wàn)小時(shí)（研發(fā)水平），因為紫外光加速了環(huán)氧樹脂材料的老化，玻璃的耐久性和可靠性相對(duì)好一些。另外一個(gè)選擇是玻璃透鏡和矽膠封裝組合，可以承受更高的密度，更高的光效，但是壽命相對(duì)短，理論上只有15000小時(shí)-20000小時(shí)。相比有機(jī)封裝，半無(wú)機(jī)封裝方式的優(yōu)勢(shì)在於極大程度地減少了有機(jī)材料的比例，減少了有機(jī)材料帶來(lái)的光衰問(wèn)題以及溼熱應(yīng)力導(dǎo )致的失效問(wèn)題，穩(wěn)定性和可靠性得到了大幅度的提升。
全無(wú)機(jī)封裝則是不使用有機(jī)材料，通過(guò)雷射焊、波峰焊、電阻焊等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)透鏡和基板的結(jié)合，完全避免了有機(jī)材料的存在。當(dāng)然目前已經(jīng)存在了抗UVC波段的氟樹脂材料，並隨著材料的發(fā)展，未來(lái)紫外器件封裝在部分領(lǐng)域還是有回歸到有機(jī)封裝當(dāng)中的可能。
紫外LED隨著波長(zhǎng)的降低，壽命會(huì)降低。目前395nm比較好的壽命L70基本30000小時(shí)左右，而UVC的壽命L70目前國(guó)內(nèi)外參差不齊，好的能到15000小時(shí)以上，而差的只有2000小時(shí)不到，這和LED外延層的缺陷有關(guān)，此時(shí)無(wú)機(jī)封裝對(duì)壽命的提升效果有限。

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紫外lLED晶片及封裝標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀分析