הַקדָמָה
& quot; הוא מייצר יותר חום מאור", משפט זה מסכם את" אתגר החום" מול השוק ההולך וגדל של נוריות UVC. ניהול תרמי של מוצר טוב הוא שלב מרכזי לשיפור חיי LEDs UVC.
1. סקירת ניהול תרמי
ניהול תרמי מתייחס לשימוש בטכנולוגיית קירור ופיזור חום סבירה ועיצוב אופטימיזציה מבנית עבור הרכיבים והמערכות הצורכות חום באריזה כדי לשלוט בטמפרטורה הפנימית שלהם, על מנת להבטיח את האמינות הרגילה של מכשירים ומערכות אלקטרוניים. המטרה היא להשתמש בשיטות שונות להפיץ חום זה כדי לשמור על טמפרטורת האריזה בטווח המותר.
2. ניהול תרמי הוא המפתח לשיפור חיי נוריות UVC
כמו כל רכיב אלקטרוני, נוריות UVC רגישות לחום. ל- UVC LED יש יעילות קוונטית חיצונית נמוכה. בהספק הקלט, בדרך כלל רק פחות מ -5% מהספק הופך לאור (כרגע נאמר כי יעילותם של מוצרים תעשייתיים של יצרנים קשורים עלתה על 5%), ויותר מ -95% הכוח הומרה הופך ל חוֹם. זה גורם לשבב ה- LED של UVC לייצר חום חמור באופן חריג. בשלב זה, אם החום לא יוסר במהירות ושבב ה- LED יישמר מתחת לטמפרטורת ההפעלה המרבית שלו, אורך חייו ואמינותו של נורית ה- UVC יושפעו ישירות, והוא עשוי אף להיות בלתי שמיש.
בשל גודלו הקטן של ה- LED UVC עצמו, לא ניתן לפזר את רוב החום מהחזית, כך שחלקו האחורי של ה- LED הופך לדרך היחידה לפיזור חום ביעילות. המשימה לשיפור פיזור החום מועברת לחבילות ומודולים במורד הזרם. בשלב זה, חשוב במיוחד כיצד לבצע עבודה טובה של ניהול תרמי בתהליך האריזה.
3. הניהול התרמי של תהליך האריזה אינו נפרד משני ההיבטים של חומרים ותהליכים
1. היבטים חומריים. לאחר שנים של פיתוח, חומרי האריזה הנוכחיים של UVC LED ותהליכי הדבקה הקיימים בשוק אינם שונים בהרבה. נוריות UVC הקיימות בשוק מבוססות בעצם על מצעי צ'יפס ומצעים אלומיניום ניטריד מוליכים תרמיים גבוהים. מכיוון שלאלומיניום ניטריד (AIN) יש מוליכות תרמית מצוינת (140W/mK-170W/mK), הוא יכול לעמוד בהתיישנות מקור האור האולטרה סגול עצמו. פתרון זה לא רק מספק את הצורך בניהול תרמי גבוה של נוריות UVC, אלא גם מיטיב עם בקרת האיכות של נוריות UVC.
2. תהליך האריזה הוא גורם משפיע על ניהול תרמי. תהליך האריזה מתגלם בעיקר בטכנולוגיה של מליטה למות, הכוללת שלוש שיטות: הלחמת משחת כסף, הלחמת משחת הלחמה והלחמה אוקטית Au-Sn.
למרות שכוח ההדבקה של הלחמת משחת הכסף הוא טוב, קל לגרום לנדידת כסף ולגרום לכשל במכשיר.
עבור הלחמת משחת הלחמה, מכיוון שנקודת ההיתוך של הדבק הלחמה היא כ -220 מעלות בלבד, לאחר ההתקנה של המכשיר תתבצע התכה מחדש לאחר הכנסת המכשיר לתנור שוב, והסיבב צפוי ליפול ולהיכשל. , המשפיע על האמינות של LED UVC.
הריתוך האוטקטי של Au-Sn מתבצע בעיקר על ידי שטף, שיכול לשפר ביעילות את חוזק ההדבקה ואת המוליכות התרמית של השבב והמצע. לעומת זאת, יש לו אמינות גבוהה יותר והוא מועיל לבקרת האיכות של נוריות UVC.
לכן, שיטת הריתוך האוטקטית של פח זהב משמשת בעיקר בשוק. בהשוואה לשתי שיטות ההדבקה הראשונות, ריתוך אאוטקטי מתבצע בעיקר על ידי שטף, שיכול לשפר ביעילות את חוזק ההדבקה והמוליכות התרמית של השבב והמצע, והוא אמין יותר, התורם לבקרת האיכות של נוריות UVC.
4. עם אותם חומרים ותהליכים, אפקט הניהול התרמי עדיין עשוי להיות שונה למדי
1. בכדי לבצע עבודה טובה בניהול תרמי, המפתח הוא להפחית את קצב חלל הריתוך
בתהליך הריתוך, הבעיה של קצב החלל הריתוך מעורבת בעיקר. חללי ריתוך מתייחסים לפגמים שנוצרים במהלך ריתוך שבבי LED ומצעים. הם מופיעים כחללים במראה. הם אינדיקטור חשוב המשפיע על פיזור החום. על פי ניסויים קשורים, ככל שקצב חלל הריתוך נמוך יותר, כך אפקט פיזור החום טוב יותר וחיי המוצר ארוכים יותר. , האיכות טובה יותר.
2. פיזור החום של מודול מקור האור הוא גם אחת מנקודות המפתח.
עבור נוריות UVC משולבות מרובות שבבים, ככל שהשבבים המשולבים יותר, כך בעיית פיזור החום חמורה יותר. למרות שהיצרנים יפחיתו את קצב חלל ההלחמה כדי לשפר את אפקט פיזור החום, מצע האלומיניום אינו גוף הקירור הסופי.
לאחר שהחום שנוצר מחרוזת מנורת ה- LED מועבר אל צלחת האלומיניום, מצע האלומיניום צריך להוביל ביעילות את החום לרדיאטור באמצעות חומר הממשק התרמי כדי לפזר חום, על מנת להבטיח את יציבותו ובטיחותו של חרוז מנורת ה- LED. לשימוש לטווח ארוך. חומר הממשק התרמי יכול לספק דרך הולכת חום יעילה לפער בין מצע האלומיניום לבין גוף הקירור לבין מרקם המשטח הגס, ובכך לשפר את יעילות פיזור החום של המודול. ישנם סוגים שונים של חומרי ממשק תרמיים, דחיסות גבוהה ורכות סופר. יריעות סיליקון מוליכות תרמית שיכולות לשמש כבולמי רטט יכולים לשמש גם במנורות UV.
5. סיכום
ככל ששוק ה- LED של UVC מתרחב עוד יותר, היצרנים צריכים לשקול שיטות חדשות כדי להתמודד עם אתגר זה. כעת נותרה השאלה כיצד להתמודד עם הדרישות התרמיות הגבוהות של נוריות UV תוך הקפדה על כך שהרכיבים יישארו חסכוניים, עמידים ועמידים בפני שחיקה של מקור אור ה- UV עצמו. טכנולוגיית החיטוי UVC המיושמת על ידי נוריות LED יכולה להביא לאפקטים טרנספורמטיביים של ממש. בהתפתחות התעשייה, יש צורך להבטיח שניתן להתגבר על האתגרים התרמיים העומדים בפני נוריות UV.
