陶瓷線路板作為PCB的一種，在各種大功率對散熱有比較高要求的電子器件中被廣泛使用，UV-LED也不例外。
目前市面上的UV-LED燈具，都是把多個UV-LED芯片集成在一個小模塊里面，從而獲得比較大光強的光源。因為單個的UV-LED的功率比較小，沒辦法達到比較大的光強，所以就只能這么去做。一般采用的都是COB封裝技術，因為COB算是最利于散熱的封裝技術之一，使用該技術可以盡可能的減少從芯片到外部環(huán)境的接觸層，減小熱阻、降低結溫的發(fā)生和材料不匹配等問題。再配合上外部的制冷器，可以讓大功率UV-LED芯片在持續(xù)的低溫環(huán)境中保持較長時間的高強度發(fā)光。
我們不能只考慮散熱·，同時還要思考出光效率的問題，由于芯片的發(fā)光是從芯片的四周向外界各個方向進行發(fā)射，因此在進行UV-LED點光源結構設計時，影響UV-LED 出光效率主要有以下四個方面：
1)用于光反射的反射杯結構;
2)光線通過透鏡的透過率和折射率;
3)封裝工藝的好壞;
4)封裝材料的防紫外老化能力。
這些參數(shù)都會直接影響到UV-LED的出光效率，如果UV-LED 的封裝結構里面沒有設計反射杯，則很大一部分光線則會損失，轉(zhuǎn)化成熱量，從而也間接地增加了熱管理難度。
目前UV-LED 主要有環(huán)氧樹脂封裝和硅膠/玻璃透鏡封裝。前者主要應用于大于400 nm 的近紫外LED封裝；后者主要應用于波長小于400 nm 的LED 封裝。又由于GaN和藍寶石折射率分別為2.4 和1.76，而氣體折射率為1，較大的折射率差導致全反射限制光的逸出較為嚴重，封裝后器件的出光效率低。因此在透鏡的設計方面，要綜合考慮器件在紫外波段的光透過率、耐熱能力和耐紫外老化能力。
從上圖可以看出，兩種封裝結構都有使用到陶瓷基板，根據(jù)光的萃取原理，這兩種結構均采用了折射率很高的硅膠和玻璃透鏡，充分消除了光的全反射效應，大大提高了出光效率。這兩種結構非常類似，都是將LED芯片直接固晶在陶瓷基板上，陶瓷基板通過錫球焊接在銅鋁散熱片或熱沉上，整個封裝結構的熱阻非常小，外層封裝折射率為1.5 的硅膠和玻璃透鏡，反射板采用陶瓷基板自帶的反射腔體，唯一的區(qū)別在于后者多加了一層封裝硅膠B，形成折射率遞減的三層結構，減少全反射的光線損失。
在整個封裝結構中，樹脂層厚度都較薄，可以盡可能地減少硅樹脂對紫外光的吸收損耗，且折射率逐層遞減的三層結構有利于減少光在傳播過程中的菲涅爾損耗。在某些場合，若需更大地提高光線透過率，可以在光學系統(tǒng)各面均鍍制光學增透膜。
在上述封裝結構中，反射腔體的設計也尤為重要。為達到最佳的出光光強，反射腔體的反射角度應該為55°為最佳反射角，或腔體夾角為70°，反射角過大或過小都會導致發(fā)光強度降低。
另外根據(jù)光學上的出光原理，為有效地減少全反射現(xiàn)象，我們選取膠水的原則一般是由里到外，膠水折射率從高到低(外層膠水的折射率可以小于或等于內(nèi)層膠水折射率，但絕不能高于內(nèi)層膠水的折射率。
從圖可以看到，圖中的陶瓷基板是直接將覆銅陶瓷基板連接到陶瓷熱沉上進行熱傳輸?shù)模瑯幼鳛樘沾刹牧�，基板與熱沉有差不多的熱膨脹系數(shù)，相對來講，會比第一種更加的安全。
滬公網(wǎng)安備31010802001143號
