设为首页 | 加入收藏 神州音响电子杂志 | 神州商务通 | 我的商务中心
技术专栏  |企业新闻 |新品上市 |展会信息 |工程案例 |器材点评 |综合导购 |行业动态 |娱乐资讯 |音响活动 |政策法规 |人物访谈 |广州音响灯光展 |舞台灯光 |北京音响灯光展 |招标信息 |上海音响灯光展 |
您当前位置: 首页 > 技术专栏 > 下一个制胜点:UV-LED结构设计详解

下一个制胜点:UV-LED结构设计详解

时间:2015-10-08  作者:  来源:慧聪灯光音响网

 

    神州音响网报道    

  目前单个UV-LED 芯片不像白光芯片,其功率非常有限,因此为了获得大功率和使大功率UV-LED器件稳定而可靠的工作,又要做到封装结构简单紧凑,就必须提出UV-LED 阵列设计。也就是说,把多个UV-LED 芯片集成在一个小模块里,从而得到较大光强的光源。采用COB 封装技术,可以尽可能减少从芯片到外部环境之间的接触层,从而减少热阻,降低材料不匹配的问题。配合外部制冷器,可以让大功率UV-LED 芯片在较低温度下保持长时间的持续高亮度发光,保证UV-LED 光源的可靠性和稳定性。

  由于芯片的发光是从芯片的四周向外界各个方向进行发射,因此在进行UV-LED点光源结构设计时,影响UV-LED 出光效率主要有:1)用于光反射的反射杯结构;2)光线通过透镜的透过率和折射率;3)封装工艺的好坏;4)封装材料的防紫外老化能力。这些参数都会直接影响到UV-LED的出光效率,如果UV-LED 的封装结构里面没有设计反射杯,则很大一部分光线则会损失,转化成热量,从而也间接地增加了热管理难度。

  目前UV-LED 主要有环氧树脂封装和硅胶/玻璃透镜封装。前者主要应用于大于400 nm 的近紫外LED封装,后者主要应用于波长小于400 nm 的LED 封装。又由于GaN和蓝宝石折射率分别为2.4 和1.76 ,而气体折射率为1,较大的折射率差导致全反射限制光的逸出较为严重,封装后器件的出光效率低。因此在透镜的设计方面,要综合考虑器件在紫外波段的光透过率、耐热能力和耐紫外老化能力。

  

UVLED点光源结构设计

 

  根据光的萃取原理,这两种结构均采用了折射率很高的硅胶和玻璃透镜,充分消除了光的全反射效应,大大提高了出光效率。这两种结构非常类似,都是将LED芯片直接固晶在陶瓷基板上,陶瓷基板通过锡球焊接在铜铝散热片或热沉上,整个封装结构的热阻较小,外层封装折射率为1.5 的硅胶和玻璃透镜,反射板采用陶瓷基板自带的反射腔体,唯一的区别在于后者多加了一层封装硅胶B,形成折射率递减的三层结构,减少全反射的光线损失。

  在整个封装结构中,树脂层厚度都较薄,可以尽可能地减少硅树脂对紫外光的吸收损耗,且折射率逐层递减的三层结构有利于减少光在传播过程中的菲涅尔损耗。在某些场合,若需更大地提高光线透过率,可以在光学系统各面均镀制光学增透膜。

  在上述封装结构中,反射腔体的设计也尤为重要。为达到最佳的出光光强,反射腔体的反射角度应该为55°为最佳反射角,或腔体夹角为70°,反射角过大或过小都会导致发光强度降低。

  另外根据光学上的出光原理,为有效地减少全反射现象,我们选取胶水的原则一般是由里到外,胶水折射率从高到低(外层胶水的折射率可以小于或等于内层胶水折射率,但绝不能高于内层胶水的折射率)。

  

  • 0
  • 顶一下
  • 0
  • 踩一下

【网站声明】
1.本网所发布的内容信息部分来源于网络,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。
2.本网站所刊发、转载的文章,其版权均归原作者所有;其他媒体、网站或个人从本网转载使用,必须保留本网注明的“稿件来源”,并自负版权等法律责任。如对稿件内容有疑议,请及时与我们联系。
3.如果对本网站的信息内容有相关争议,请来电告之,本网站将在24小时内给予答复。

新闻评论区

关于我们 | 会员服务 | 网络用户服务 | 网站声明 | 隐私保护 | 著作权与商标声明 | 企业认证 | 网站地图| 友情链接
客服中心:0371-66216490/65368216 传真:0371-65368217 电子信箱:sz_audio@163.com
豫ICP备09011648号
Copyright© 2002- 神州音响网版权所有