مراجعة تطوير عبوة LED Ultraviolet Deep

Jichen Shen ¹، Tianqi Wu ¹، Jun Zou ¹،*، Peng Wu ² and Yitao Liao²

مدرسة واحدة للعلوم ، معهد شنغهاي للتكنولوجيا ، الصين

2 Liyu Advanced Technology Co.Ltd ، الصين

خلاصة:

تعتبر حزمة Deep UV LED نقطة ساخنة للقلق المتزايد لعلماء الأبحاث ، وهي من خلال أجهزة LED التي تنبعث منها أشباه الموصلات التي تنبعث منها UVC النطاق فوق البنفسجي (الطول الموجي النموذجي 260 ~ 280nm) ، هو نوع جديد من مصادر الضوء الاصطناعي الصحي ، مقارنة بمصدر الزئبق التقليدي للأشعة فوق البنفسجية ، والمكافحة العميقة ، والتحكم في الدافع. نظرًا لقدرة الأشعة فوق البنفسجية العميقة ذات الطاقة العالية ، فإن لديها تأثيرًا قويًا للبكتيريا والتنشيط على البكتيريا والفيروسات وغيرها من الكائنات الحية الدقيقة. في السنوات الأخيرة ، مع التقدم المستمر في تكنولوجيا التغليف العميقة ، تم تحسين الكفاءة البصرية وموثوقية LED UV العميقة بشكل كبير. تلخص هذه الورقة التقنيات الرئيسية لتعبئة الأولتر الرائحة العميقة ، وأداء المصابيح العميقة العميقة وتطبيق مصابيح LED العميقة ؛ من خلال فهم مواد التغليف ، هيكل التغليف ، عملية التغليف وما إلى ذلك لتحسين أداء مصابيح LED العميقة ، بحيث يكون من الأفضل التقديم على السوق ، والتي يمكن أن نرى أن مصابيح LED العميقة لديها احتمال كبير للتنمية.

الكلمات الرئيسية: LED Ultraviolet Deep ، التغليف ، الخاصية

*المؤلف المقابل: جون زو ، كلية العلوم ، معهد شنغهاي للتكنولوجيا ، الصين. البريد الإلكتروني: zoujun@sit.edu. CN

1. التثبيت

Ultraviolet Deep (DUV) LED هو مصدر إضاءة مصطنع صحي جديد ، ومصباح UV العميق ومصدر ضوء الأشعة فوق البنفسجية التقليدية مقارنة بمصابيح الزئبق ، وهناك العديد من المزايا مثل التحكم الدقيق في الطول الموجي ، وحماية البيئة الخضراء وما إلى ذلك. [1] ، وقد تلقى اهتمامًا واسع النطاق في مجالات التطهير ، والتحلل الكيميائي ، وتنقية الماء والهواء ، والتحكم في سلامة الأغذية [2]. ومع ذلك ، فإن تحدي DUV-LELD في التطبيقات العملية لا يزال كفاءة الضوء المنخفض.

في العقدين الماضيين ، تم تغليف LEDs في أجهزتين من الرصاص ، مماثلة في شكل المصابيح الصغيرة ، ومختومة مع راتنجات الايبوكسي الشفافة للغاية. ومع ذلك ، هناك العديد من المشكلات في طريقة التغليف التقليدية هذه. بسبب راتنج الايبوكسي ، فإنه عرضة للشيخوخة الأشعة فوق البنفسجية ، مما يؤدي إلى تكسير المقطع العرضي المغطى [3]. لذلك ، عادة ما يتم استخدام تغليف الكوارتز لحل هذه المشكلة ، ولكن بسبب الاختلاف الكبير في مؤشر الانكسار ، فإن التغليف مع زجاج الكوارتز سيؤدي إلى فقدان انعكاس Fresnel في الهواء الزجاجي والهواء الرقائق ، وسوف تسبب هذه الخسائر في الانعكاس وهج الانعكاس وتقلل من انتقال الضوء ، والتي ستؤدي إلى انخفاض في قوة الإخراج البصري في الدفات الزجاجية. استجابةً لهذه الظاهرة ، اقترح الباحثون أيضًا حلولًا جديدة ، مثل تحسين المواد الزجاجية الكوارتز والغسل مع راتنج الفلور غير المتبلور.

مواد الركيزة المختلفة أيضًا لها تأثير كبير على الأداء الحراري للمصابيح LED العميقة. نظرًا لأن حزمة DUV-LELDS التقليدية تحتوي على الياقوت مع مؤشر انكسار عالي ، يحدث الانعكاس الداخلي الكلي بسهولة. في وقت لاحق يتم تعبئة DUV-LELS باستخدام الركيزة السيراميك النيتريد الألمنيوم (ALN) ، يتم امتصاص الركيزة في الشريط فوق البنفسجي على فوتونات امتصاص عالية من قبل الركيزة السيراميكية النيتريد الألومنيوم ، مما يقلل من Lee of DUV-LEDS [5]. استجابة لهذه المشكلة ، اقترح بعض الباحثين اللاحقين Si-PKG ، مما يحسن كفاءة استخراج الضوء. من ناحية أخرى ، فإن مواد الركيزة المختلفة لها قدرات مختلفة من تبديد الحرارة ، كما أن تأثير المشكلات الحرارية يمكن أن يمنع المصابيح من تحقيق إمكاناتها الحقيقية [6].

ما إذا كان يمكن استخدام طرق التغليف المختلفة في التطبيقات العملية ، فلا يمكن تجاهل عملية التغليف. في عملية التغليف ، إذا لم تكن العملية مناسبة ، فسيكون من السهل إنتاج الفراغات ، والعوامل الرئيسية التي تؤثر على تكوين الفراغات هي مواد اللحام وعملية التراجع ، وكذلك موقع وحجم مفاصل اللحام. استجابة لهذه المشكلة ، اقترح الباحثون والباحثون أيضًا العديد من البرامج لحلها.

على الرغم من التطور السريع لتكنولوجيا LED من حيث الكفاءة المضيئة والتكلفة ، لا تزال موثوقية الحزمة واحدة من التحديات الرئيسية لأنظمة LED. يوفر ظهور طرق التغليف الجديدة المختلفة طرقًا جديدة لتحسين أداء LED وموثوقيته.

2. التقنيات الرئيسية لتعبئة الأشعة فوق البنفسجية العميقة

2.1. اختيار مواد التغليف

بادئ ذي بدء ، تواجه الثنائيات العميقة للأشعة فوق البنفسجية التي تنبعث من الضوء مشاكل استخراج الضوء ، والقيود على الأداء البصري ، والحماية الميكانيكية في عملية التغليف. من السهل أن تتخطى وتدمير مواد التغليف التقليدية (هلام السيليكا أو راتنج الايبوكسي) بسبب التفكك الجزيئي الناتج عن الضوء DUV. بالنسبة للمواد الكبشرية الإلكترونية العضوية ، أثبت بعض العلماء أن المواد العضوية الوحيدة التي يمكن استخدامها لتغليف Duv-LELS تعتبر perfluoro البلمرة (4-Ethenoxy-1-BUTENE) (P-BVE) مغلفة بمجموعات نهائية CF3 من 1.35 ، وهي المادة العضوية الوحيدة التي يمكن استخدامها في DUV-LELL. perfluoro بلمرة بلمرة CF3 (4-Vinyloxy-1-butene) (P-BVE) [7].

عندما لا يتم استخدام المواد العضوية ، فإن بعض الباحثين والباحثين من خلال التجارب في 20mA ، و 25 ℃ بعد اختبار الشيخوخة 500 ساعة ، يكون استخدام تغليف الكوارتز المتهور في معدل صيانة الطاقة المشع من استخدام غلاف هلام السيليكا أعلى بنسبة 13 ٪ من تسوية هلام السيليكا لكثافة LED مع وقت التقدم والتشكيل الكبير [8]. ومع ذلك ، فإن كفاءة استخراج الضوء باستخدام تغليف الزجاج محدودة وعملية التغليف معقدة.

لذلك ، لمعالجة هذه المشكلة ، اقترح بعض الباحثين راتنج الفلور غير المتبلور باعتباره مادة التغليف ل DUV-LELD ، مما يحسن كفاءة استخراج الضوء بسبب خصائصها غير امتصاص في منطقة الطول الموجي DUV وتتجنب أيضًا مشكلة الشيخوخة فوق البنفسجية والأضرار. في هذا الصدد ، أعد بعض الباحثين والباحثين أجهزة تغليف DUV-LELS مع سماكة مختلفة من الطلاء راتنجات الفلوروكربون وسلطات الإخراج المختلفة باستخدام طريقة طلاء الإسقاط واختبار خصائصها. أظهرت النتائج أن طاقة الإخراج تزيد من 4.95 ميجاوات إلى 5.44 ميجاوات عند 40 مللي أمبير مع استخدام تغليف أفلام راتنجات الفلوروكربون ، ويمكن تخفيض التكلفة بحوالي 10 ٪ ، والمواد أكثر ملاءمة لقيادة DUV منخفضة الطاقة [9].

بالنسبة لتغليف الفلورسين الرقيق ، فقد ثبت أيضًا أن الفلوروريسين لديها أيضًا إمكانات كمواد ملء القاع والتغليف ، ولكن الراتنجات الموجودة مناسبة فقط للأطوال الموجية التي تزيد عن 330 نانومتر. لمعالجة هذه المشكلة ، استكشف الباحثون أساليب ملء القاع والتغليف باستخدام مرض الفلور ، وقد اقترحوا الفلورات غير المتماثلة المتبادلة بصريًا ومحاولة استخدامها للتغليف. يظهر في الشكل 1 بنية مرض الفلور غير المتبلور. وقد خلص إلى أن راتنجات مناسبة لتغليف DUV-LELD هي الفلورسين المغطاة بشكل نهائي مع ثلاثي فلوروميثيل. يعتبر راتنج S-type غير المتبلور متينًا وفعالًا بما فيه الكفاية كمواد حشو أسفل لتجنب الدوائر القصيرة ، مما يجعله مثاليًا لتغليف DUV-LELD [10].

الشكل 1

أطياف امتصاص راتنجات الفلور غير المتبلور بين 200 و 400 نانومتر. تظهر هياكل الراتنج في أقحم

بشكل عام ، تعد تقنية التغليف واختيار المواد للثنائيات التي تنبعث من الضوء العميق (DUVs) أمرًا بالغ الأهمية لتحسين طاقة إخراج الضوء والأداء البصري. يعد تغليف فيلم راتنجات الفلورو غير المتبلور والتغليف المليء بالراتنج الفلورو طريقتين واعدين لتحسين استخراج الضوء والأداء البصري. ومع ذلك ، لا تزال هناك حاجة إلى مزيد من البحث والتحسينات لحل المشكلات التي يواجهها الفلور ، مثل الانحلال وارتفاع التكلفة.

2.2. تحسين مواد التغليف

البوليمرات الفلورية هي مادة تغليف المرشح حيث يكون للبوليمرات الفلورية غير المتبلورة شفافية فوق الأشعة فوق البنفسجية ومقاومة الأشعة فوق البنفسجية. ومع ذلك ، تقلل الفلوروبورات النقية من كفاءة استخراج الضوء من DUV-LELS. لتحسين كفاءة استخراج الضوء ، اقترح الباحثون اتباع نهج جديد يعتمد على طبقات تغليف الفلوروليمر المخدر مع نيتريد الألومنيوم. وقد تم الحصول على النتائج لإظهار أن الطريقة يمكن أن تحقق بالفعل كفاءة استخراج الضوء المحسنة والاستقرار البصري على المدى الطويل لوحدات COB التي تقودها DUV. [11]. اقترح باحث آخر طريقة التغليف المملوء بالسيليكا المليئة بالسيليكا (ASFCS) ، والتي تم إظهارها تجريبياً لتقليل فقدان الضوء الجانبي وتحسين كفاءة الإشعاع لثنائيات انبعاث الأشعة فوق البنفسجية العميقة (DUV-LELS) [12].

بالإضافة إلى ذلك ، بالنسبة لتعبئة LED العميقة المستندة إلى Algan ، درس الباحثون أيضًا بنية السلسلة الرئيسية لراتنجات الفلور غير المتماثلة الضوئية. وقد وجد أنه بالنسبة للراتنجات التي تحتوي على ذرات الأكسجين في الحلبة ، كان يعتقد أن الأضرار المرئية للقطب والزيادة الكبيرة في تيار التسرب ناتجة عن التحلل الضوئي للحلقة التي يسببها تشعيع ضوء الأشعة فوق البنفسجية العميقة. في المقابل ، في حالة الراتنجات ذات حلقة أكسجين واحدة ، لم يلاحظ أي تلف كهربائي وزيادة تسرب. هذا يشير إلى أن الراتنجات أحادية السروك هي أكثر ملاءمة لتغليف DUV-LELS. [13].

والأكثر من ذلك ، اقترح بعض علماء الأبحاث طريقة التصميم الدقيق لعدسات الكوارتز ، والتي يمكن أن تصمم في وقت واحد الأسطح الداخلية والخارجية للعدسات لتحكم أفضل في المسار البصري وإضاءة موحدة للثنائيات الباعثة للضوء (LEDs). لقد استخدموا طريقة مونت كارلو لتتبع ضوء الأشعة فوق البنفسجية وأجروا عمليات محاكاة عددية لتحليل تأثير هياكل المعالجة الدقيقة المختلفة على ضوء الأشعة فوق البنفسجية باستخدام طريقة تحليل الموجة المزدوجة الصارمة [14].

تظهر نتائج الدراسة أن شدة 265 نانومتر UVC-LELS يمكن تعزيزها بشكل كبير باستخدام المصفوفات المصغرة. مع زيادة حجم المكورات الدقيقة الكوارتز الداخلية ، يزداد تأثير تعزيز العدسة على ضوء الأشعة فوق البنفسجية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يعزز Micromachining تركيز الضوء ويزيد بشكل فعال من شدة ضوء الأشعة فوق البنفسجية. تُظهر المحاكاة والنتائج الحسابية أن توحيد الإضاءة يمكن تحسينه بشكل كبير وأن الحد الأدنى لخسارة Fresnel تصل إلى 7.67 ٪ يمكن تحقيقها من خلال تصميم العدسة الحرة [14].

يمكن أن نستنتج أن الباحثين حققوا تحكمًا أفضل في مسار الضوء وتأثير الإضاءة الموحدة من خلال طريقة التغلب على العدسات الحرة. هذا له أهمية كبيرة لتطوير إضاءة LED عالية الجودة للأشعة فوق البنفسجية وتجلب إمكانيات جديدة لصناعة الإضاءة. ومع ذلك ، فإن هذا البحث هو فقط محاكاة العددية ونتائج المحاكاة ، وهناك حاجة إلى مزيد من التحقق من التحقق والهندسة التجريبية. كما هو مبين في الشكل 2.

الشكل 2

(أ) بنية زجاج ثاني أكسيد السيليكون لمصفوفات المعالجات الدقيقة الخارجية (ب) صفائف المعالجات الدقيقة الداخلية

استجابةً لتحسين المواد الزجاجية الكوارتز ، اقترح باحث وباحث آخر الهلام الهجين الصلب السائل (SLHG) لتصنيع العدسة العضوية التي تقودها DUV ، والتي تم العثور عليها لتحسين كفاءة استخراج ضوء الأشعة فوق البنفسجية العميقة بشكل كبير. تم تنظيم هلام هجين سائل صلب باستخدام شبكة متشابكة صلبة من polydimethylsiloxanes للحفاظ على المكون السائل لزيت السيليكون ، وأظهرت قابلية ممتازة ، شفافية DUV (أكثر من 90 ٪ شفافية في نطاق UVC ، وأكثر من 90 ٪ من الإرسال الخفيف) والاستقرار الحراري. وخلص أخيرًا إلى أن استخدام العدسات العضوية SLLHG من شأنه أن يحسن بشكل كبير من الأداء البصري لـ DUV-LELS. [15].

باختصار ، يمكن تحسين كفاءة استخراج الضوء ، والاستقرار البصري وفعالية DUV-LELS من خلال استخدام مواد وتقنيات مختلفة للتغليف ، مثل أغطية زجاج الكوارتز ، واللولبوبورات الفلورية المتبلورة ، وراتنجات الفلور غير المتبلورة مع هياكل محددة ، وتغيير المواد من العدسة الكوارتز. ومع ذلك ، لا تزال هناك حاجة إلى مزيد من البحث والتطوير لإيجاد المزيد من حلول التغليف المحسنة.

2.3. ركائز التغليف من مواد مختلفة

نظرًا لأن شريحة واحدة لا يمكنها تلبية شروط التعقيم الفعلي والتطهير لمصابيح LED UV العميقة ، فإن الرقاقة على متن الطائرة (COB) هي تقنية ناضجة تستخدم حاليًا من قبل الباحثين لتجميع رقائق متعددة مباشرة على ركيزة واحدة ويمكنها تلبية متطلبات التطهير والتعقيم لـ UVC LEDs [16]. لذلك ، في التطبيقات العملية ، يحتاج الباحثون إلى اختيار ركائز COB لتغليف LED العميق من كثافات العبوات المختلفة وفقًا للتطبيقات الصناعية. أظهرت بعض الدراسات أنه بسبب وجود طبقة عازلة ، فإن الموصلية الحرارية لركائز الألومنيوم منخفضة ، بحيث يمكنها استيعاب كثافة الحزمة القصوى 0.38 واط/مم 2. ومع ذلك ، يمكن أن تستوعب ركائز السيراميك ألومينا كثافة الحزمة من 0.94 واط/مم 2. يمكن أن تستوعب ركائز السيراميك نيتريد الألومنيوم كثافات حزمة أعلى [17].

يمكن أن تحسن حزمة السيراميك النيتريد من الألومنيوم (ALN-PKG) بشكل فعال الأداء الحراري لـ LED العميق العميق بسبب ثباته الحراري الجيد ومقاومة حرارية منخفضة ، على الرغم من استخدامه على نطاق واسع في الوقت الحاضر ، فإن Aln-PKG نفسه مكلف ، وسيعمل استخدام قاعدة السيراميك المصقولة على السطح أيضًا. لذلك ، اقترح الباحثون طبقات algan/aln الفوقية التي تزرع على ركائز الياقوت العادية لحل مشكلة التكلفة العالية لـ ALN ، والتي هي أيضًا محور أبحاث العلماء.

ومع ذلك ، يتم أيضًا تحديد ثورة في اختيار المواد للركيزة باستمرار ، وفي السنوات الأخيرة ، تمت دراسة نوع جديد من حزمة SI ، مع كثافة طاقة ضوئية حجمية تبلغ 13.6 ميجاوات/مم 3 [19]. كما يتضح في الشكل 3 لحزمة ALN وحزمة SI ، يمكن أن ينعكس الضوء الأفقي في أسفل التجويف من خلال الجدران الجانبية المتباين من خلال SI-PKG ، مما يزيد من معدل إخراج الضوء.

الشكل 3

Aln-PKG مقابل SI-PKG

مع استخدام حزمة قاعدة السيليكون ، يمكن لـ DUV-LELS تحقيق حجم أصغر ، وذلك بفضل التكامل عالي الكثافة ، وطبقة الحزمة الرقيقة ، والقوة والصلابة ، والأداء الحراري الجيد. تجعل هذه المزايا حزمة قاعدة السيليكون أكثر خيارًا مثاليًا ، خاصةً للحاجة إلى التصغير والأداء العالي لتطبيقات مصدر الضوء العميق فوق البنفسجي ، وبالتالي يمكن أن يؤدي استخدام حزمة SI أيضًا إلى تقليل تكلفة التغليف.

ومع ذلك ، يجب حل بعض المشكلات باستخدام حزم Si ، مثل تصميم الفتحة وطريقة لحام الرقائق التي تحتاج إلى تعديلها عند ربط رقائق Duv-LELS مع Si-PKGS [20]. من خلال تحسين المشكلات الحالية ، من المأمول أن يتم حل مشكلة ربط الرقائق التي تقودها DUV مع Si-PKGs ومن المتوقع أن تحل حزم SI محل حزم ALN باهظة الثمن قريبًا [21].

اقترح بعض الباحثين والباحثين حزم الركيزة الخزفية ثلاثية الأبعاد ، والتي يتم إجراؤها عن طريق ترابط قبعات الكوارتز إلى ركائز خزفية ثلاثية الأبعاد (3D) في درجات حرارة منخفضة. تتشكل طبقة الترابط بواسطة موثق غير عضوي ، والذي يقدم حالة موثوقة وكثيفة. ركائز السيراميك مستقرة حرارياً ويمكنها تحسين استقرار أجهزة LED بشكل فعال. ومع ذلك ، فإن تصنيع ركائز السيراميك ثلاثية الأبعاد كثيفة للغاية للطاقة ، والطلاء النحاسي غير فعال ومكلف [22].

على الرغم من أن اختيار مادة الركيزة الصحيحة سيؤدي إلى تحسين أداء LED العميق ، إلا أن تحسين كفاءة وموثوقية حزم LED لا يزال تحديًا مستمرًا [23]. من خلال التطوير المستمر للتكنولوجيا والبحث ، يُعتقد أن الحلول الأكثر ابتكارًا ستظهر لجلب أداء أفضل لتعبئة LED.

3. أداء LED عميق UV

3.1. تصميم بنية الحزمة يحسن الأداء الحراري للأشعة فوق البنفسجية العميقة

على الرغم من التقدم الكبير وتسويق LED UV العميق ، لا تزال هناك العديد من التحديات [24]. على سبيل المثال ، فإن كفاءة استخراج الضوء (LEE) في DUV LEDs منخفضة جدًا ولا تزال الكفاءة أقل بكثير من كفاءة المصابيح الزرقاء [25]. تمثل كفاءة استخراج الضوء تحديًا رئيسيًا في تطوير DUV-LELS عالية الطاقة ، في حين أن الأداء الحراري يحتاج أيضًا إلى تحسين [26]. لقد كان هذا محفزًا للبحث المستمر.

لتعزيز خصائص تبديد الحرارة لحزم LED ، اتخذ العديد من الباحثين مناهج مختلفة. أدخلت إحدى الدراسات أضلاع حاجز سيراميك بين رقائق LED ، والتي تم قياسها بواسطة كاميرا الأشعة تحت الحمراء FLIR T-250 وتم العثور عليها لتقليل درجة حرارة السطح العلوي للحزمة ودرجة حرارة الوصلات ، مما يؤدي إلى تحسين تبديد الحرارة [27]. استكشفت دراسة أخرى استخدام هياكل التغليف السائل لتحسين كفاءة استخراج الضوء وتقليل المقاومة الحرارية. استخدمت الدراسة زيت السيليكون كمواد تغليف وأجريت تجارب على مستو ودخل 281 نانومتر مصابيح LED العميقة العميقة ، وأظهرت النتائج أن التغليف السائل يمكن أن يزيد بشكل كبير من الطاقة البصرية ويطبق على زيادة أداء [28]. ومع ذلك ، نظرًا لعدم نضج التكنولوجيا الحالية ، قد يكون للتغليف السائل تأثير معين على موثوقية ختم الجهاز. بالنسبة لمصادر الإضاءة عالية الطاقة ، قد تتأثر حياتهم أيضًا إلى حد ما.

بالإضافة إلى تحسين الأداء الحراري ، بذلت العديد من الجهود لتعزيز Lee على مدار العقود الماضية ، من بينها نمط البنية النانوية هو واحد من أكثر التقنيات التي تمت دراستها وتطبيقها على نطاق واسع [29]. اقترحت دراسة محددة تعزيز كفاءة استخراج الضوء لمصابيح LED من خلال استخدام طريقة تغليف صفيف نانو ستراي (NPA). تعمل هذه الطريقة على تعديل حقل الضوء البيني لتعزيز استخراج الضوء بشكل كبير من المصابيح من خلال الجمع بين مواد البوليمر عالية الجودة وهياكل النانو. تم التحقق من الآلية الفيزيائية من خلال محاكاة تحليل العناصر المحدودة النظرية ، وقد ثبت أن هذه الطريقة لها مزايا التكلفة المنخفضة ، والعملية المباشرة ، والتعزيز الفعال لكفاءة استخراج الضوء [30]. وجد بعض الباحثين والباحثين أيضًا أن الألومنيوم (الألومنيوم) هو مادة ذات خصائص عاكسة جيدة لتحسين كفاءة استخراج الضوء من LED UV العميق ، وأن الانعكاس في النطاق الطيفي للأشعة فوق البنفسجية بأكملها حوالي 0.92. من خلال تحسين الأبعاد المميزة للعاكس مثل الزاوية والارتفاع والنصف القطر الداخلي ، يمكن تعزيز تأثير استخراج الضوء لانبعاثات الجدار الجانبي لـ DUV. أنشأ الباحثون نموذجًا بصريًا للعبادة DUV والاكتتاب المحسّنات المصنعة مع انعكاسات مختلفة ، والتي تم تطبيقها بعد ذلك على تغليف DUV-LELD. كما هو مبين في الشكل 4 [31]

الشكل 4

(أ) النموذج الهندسي و (ب) البصري من DUV الذي تعبئته AL Reflector

في وقت لاحق ، استخدم بعض علماء الأبحاث نوعين من الثنائيات التي تنبعث من الضوء العميق في الجهد العالي (HV-FC DUV) تتكون من 2 × 2 و 3 × 3 خلايا ، على التوالي ، حيث تتكون كل خلية من الجدران الجانبية المائلة مغطاة بواسطة SiO2/al. تظهر نتائج المحاكاة أن بنية الجدران الجانبية المائلة أكثر ملاءمة لاستخراج الضوء المستقطب المغنطيسي. نتيجة لذلك ، يمكن لـ HV-FC DUV-LELS المكونة من 3 خلايا 3 × 3 تحقيق قوة بصرية أعلى [32]. لهذا الاستنتاج ، اقترح باحث وباحث آخر الابتكار ووجد أنه يمكن تحسين كفاءة استخراج الضوء من مصابيح DUV المستندة إلى Algan عن طريق دمج عاكس عن بُعد وتجويف الهواء في الجدار الجانبي المائل ، وقد تم تحقيق الانعكاس البعيد باستخدام مستخلص تجويف الهواء يعتمد على جهاز معدني عن بُعد. يتجنب الانعكاس البعيد امتصاص الضوء ويدعم أيضًا قنوات هروب الإضاءة الإضافية لتعزيز Lee مقارنةً بمصابيح الأشعة فوق البنفسجية العميقة التقليدية التي تتكون من الجدران الجانبية المائلة مع عاكسات الألمنيوم المعدنية [33].

أما بالنسبة لمشكلة كفاءة استخراج الضوء المنخفضة في غطاء زجاج الكوارتز التقليدي ، فقد أنشأ بعض علماء البحث النموذج البصري لمصابيح LED العميقة في الأداء والتحقيق في الأداء البصري للعيوب العميقة من LEDs من قِبل DUV LENS THE SHUNCHALTERS THE DUV. ويعزى هذا إلى استخراج الضوء المعزز بشكل كبير المنبعث من الجدران الجانبية لرقاقة DUV-LELS [34]. اقترح باحث آخر على تحسين Lee of Duv-LELD من خلال التصوير النانوي ومصفوفات Nano Lens (NLAs) المصنعة من خلال تقنية الحفر الرطب والتحقق من جدوىها النظرية من خلال طريقة تتبع Ray Monte Carlo وتحليل العناصر المحدودة ، والتي أظهرت أن توزيعات المجال الخفيفة والكهربائية قد تحسنت من خلال استخدام مسندات Nano Lens (NLA).

باختصار ، من خلال البحث الفني والابتكار أعلاه ، من المتوقع أن يحسن مشكلة الإدارة الضوئية في مصابيح LED العميقة للأشعة فوق البنفسجية وتعزيز الكفاءة المضيئة وموثوقية LED UVC. على الرغم من الصعوبات ، توفر هذه التطورات المزيد من الاحتمالات ومساحة التطوير لتطبيقات UVC LED المستقبلية.

3.2. تشكيل وآثار الفراغات

تعتبر الفراغات لحامها مشكلة موثوقية كبيرة في الأجهزة الإلكترونية المعبأة على نطاق الرقائق. العوامل الرئيسية التي تؤثر على تكوين الفراغات هي ظروف عملية اللحام وعملية الانتعاش ، وكذلك موقع وحجم مفاصل اللحام ؛ وفقًا لحجم الفراغات ، يمكن تصنيفها في voids الكلية والخلايا الصغيرة ، التي يتأثر تشكيلها بشكل أساسي بملفات اللحام ، وكمية معجون اللحام ، وتكوين التدفقات وجرعتها ؛ تتشكل voids الكلية عن طريق تبخر جزء التدفق من عملية اللحام. عندما لا يُسمح لهم بمغادرة منطقة المفصل خلال المرحلة السائلة من السبائك ، فإنها محاصرة في الفراغات التي تشكل المفصل [36]. يمكن أن تؤثر الفراغات على جودة المفصل الملحوم ، والخصائص الميكانيكية والكهربائية للمفصل. يمكن أن تؤثر منطقة الفراغ الكبيرة أيضًا سلبًا على الموصلية الحرارية للمفصل ، والتي تؤدي عادة إلى فقدان الحرارة ومشاكل التبريد للمكونات المحمومة ، وبالتالي يمكن أن يكون للفراغات تأثير كبير على الأداء الحراري للمصابيح UV العميقة [36].

لقد ثبت أن مورفولوجيا الفراغات لها تأثير على المقاومة الحرارية للإلكترونيات المعبأة على نطاق الرقائق. من خلال إدخال تحليل العناصر المحدودة ثلاثية الأبعاد ، قام الباحثون بتقييم تأثير الفراغات الأسطوانية والكروية. أظهرت النتائج أن المقاومة الحرارية للفراغات المجمعة تزيد أكثر لنفس النسبة المئوية من الفراغات. وفي الوقت نفسه ، يتفوق على كامل سمك الطبقة لحام وقريبة من المنطقة المولدة للحرارة في الشريحة بشكل كبير من المقاومة الحرارية الحزمة ودرجة حرارة تقاطع الرقاقة [37].

اقترح بعض الباحثين والباحثين أيضًا تعزيز نقل الحرارة بين الشريحة والمرار الحراري من خلال إدخال طبقة رقيقة من مادة الواجهة الحرارية (TIM) ، أي طبقة ترابط رقاقة. تيم يقمع فجوات الهواء الخلالي ويضمن نقل الحرارة بكفاءة. يمكن أن يكون TIM إما على أساس البوليمر أو القائم على اللحام ، وقد تم تفضيل مادة الواجهة الحرارية لحام على المادة القائمة على البوليمر لأنها تحتوي على توصيل حراري أعلى. ومع ذلك ، عند استخدام اللحام كمواد واجهة حرارية ، يمكن أن تتشكل الفراغات بسهولة أثناء عملية التصنيع/التراجع ، وخاصة في اللحام الخالي من الرصاص. إن وجود الفراغات يقلل من مساحة المقطعية الفعالة لحام ، مما يؤدي إلى زيادة المقاومة الحرارية وارتفاع درجات حرارة رقاقة الذروة ، مما قد يؤدي إلى آليات الفشل التي تم تنشيطها في درجة الحرارة. لا يزال الفراغ قضية موثوقية كبيرة [38].

لمعالجة هذه المشكلة ، استخدم الباحثون أيضًا تحليل العناصر المحدودة ثلاثية الأبعاد للتحقيق في الفراغات المختلفة. وفي الوقت نفسه ، فإن الفراغات التي تمر عبر سمك الطبقة لحام بالكامل وتقع بالقرب من منطقة توليد الحرارة من الرقاقة تزيد بشكل كبير من المقاومة الحرارية الحزمة ودرجة حرارة تقاطع الرقاقة. كما هو مبين في الشكل 5 [39].

الشكل 5

تمثيل تخطيطي لترتيب CSP النموذجي الذي يظهر (أ) طرق عرض متساوية القياس (ب) ، مع تحديد المكونات المختلفة في طريقة العرض المستوية

باختصار ، يكون للفراغات لحامها تأثير مهم على المقاومة الحرارية للحزمة ودرجة حرارة تقاطع الرقاقة. من خلال إدخال طبقة رقيقة من مادة الواجهة الحرارية (TIM) ومواصلة التحقيق في مورفولوجيا الفراغ ، يمكن تحسين الموصلية الحرارية للإلكترونيات المعبأة على نطاق الرقائق ويمكن تحسين الموثوقية.

3.3. حل الفراغات

عندما تم تطوير SMT لأول مرة ، كان لحام المرحلة البخارية هو تقنية لحام التراجع المفضلة بسبب قدرتها الممتازة على نقل الحرارة. VPS ليست طريقة لحام تم تطويرها حديثًا ؛ تم اختراعه في السبعينيات. منذ ذلك الحين ، تحسنت العملية والمعدات. في الماضي ، استخدمت VPs مواد كيميائية خطرة مثل غازات نقل الحرارة ، ولكن مع إدخال سائل Galden (أي ، perfluoropolyether ، pfpe) ، والتي تعتبر أيضًا مواد غير خطية غير خاملة ، يتم التعرف عليها الآن ، وهي عبارة عن حدوث صديق للمسلسل ، كما هو الحال في أن يكون هناك حدوث في حالة من الحمل. المستخدمة (على سبيل المثال ، perfluoropolyether) ليست خطرة كما يمكن أن تكون. والمواد الكيميائية المستخدمة (Galden) غير ضارة وصديقة للبيئة [40].

فريدة من نوعها في طريقة VPS هي استخدام تغليف طور البخار لسائل نقل الحرارة الخاص لإكمال لحام لوحات الدوائر المطبوعة (PCBS). يتم إنجاز توليد الحرارة ونقل عملية التراجع من خلال الحرارة الكامنة لمكثفات هذا السائل. تتمثل المزايا الرئيسية لهذه الطريقة في القضاء على ارتفاع درجة الحرارة ، والوقاية من تأثيرات التظليل (خاصة في المكونات الكبيرة) ، وتقييد حدوث الفراغات في مفاصل لحام [41].

يستخدم لحام طور البخار اليوم بيئة خالية من الأكسجين ويزيل إمكانية تطبيق ارتفاع درجة الحرارة والفراغ ، وهي طريقة تضمن مفاصل عالية الجودة وتقلل من الفراغات داخل اللحام [42]. يتم تحقيق لحام مرحلة بخار الفراغ باستخدام مبدأ نقل حرارة التكثيف. الخطوة الأولى هي وضع المكون المعد في الفرن ثم ملء القاع بسائل بخار. في هذه المرحلة ، يبدأ المدفأة في العمل ويمكن العثور على سائل بخار الماء المتبخر والارتفاع. حتى يتلامس بخار الماء مع مكونات ثنائي الفينيل متعدد الكلور البارد وأنابيب التبريد ، يتم إنتاج الكثير من بخار الماء ، وهي ظاهرة التكثيف. يذوب اللحام بسبب إطلاق الحرارة الكامنة. يظهر الشكل 6 [43] مخطط تخطيطي لحام طور بخار الفراغ.

الشكل 6

الرسم التخطيطي لحام مرحلة بخار الفراغ

لحل مشكلة التجويف ، أجرى علماء الأبحاث دراسات محاكاة عددية للتحقيق في عمليات نقل الحرارة والكتلة في أنظمة لحام طور بخار الفراغ أثناء عملية الضخ. تظهر نتائج الدراسة أنه يمكن إنتاج معدلات نقل الحرارة المرتفعة في جو لحام خالٍ من الأكسجين. يمكن لحام الفراغ مع ضغط/تركيز البخار المنخفض تقليل عدد المسام في المفاصل الملحومة [44]. تم التحقيق في تأثير تناقص تركيز البخار على المفاصل الملحومة تحت إعدادات الفرن المختلفة من خلال نموذج تدفق عددي ثلاثي الأبعاد يعتمد على معادلات Navier-Stokes المتوسطة رينولدز وطريقة اضطراب KE القياسية. وقد وجد أن استخراج البخار له تأثير كبير على عملية نقل الحرارة في غرفة اللحام ، مما قد يؤدي إلى التصلب المبكر للمفاصل الملحومة ويقلل من كفاءة إزالة الفراغ. لذلك ، يلزم التعديل المناسب لإعدادات الفرن لتقليل فقدان الحرارة أثناء عملية الاستخراج وتحسين كفاءة إزالة الفراغ [44].

لقد وجد بعض علماء الأبحاث أيضًا أن الكمية المناسبة من معجون اللحام هي أيضًا واحدة من مفاتيح منع تكوين الفراغات التي تزيد من مقدار التدفق في معجون اللحام بالمبلغ المناسب ، وخاصة التدفق مع النشاط العالي ، يمكن أن يقلل بشكل كبير من حدوث الفراغات. لقد اختاروا تدفقان (NC559-TPF ، TSF-6516 ، ومعجون لحام (معجون لحام الرصاص ومعجون لحام خالي من الرصاص). تم استخدام كمية التدفق المضافة 0 مل ، 0.4 مل ، و 0.8 مل ، وكانت جميع ظروف التحضير الأخرى هي نفسها بالنسبة لجميع الجمعيات والموصى بها من الوثائق المصنعة X-RAYS و STANDES الفراغات في طبقة اللحام [45] ؛ الفراغات [46].

بعد ذلك ، استخدم بعض الباحثين والعلماء طرق المحاكاة الحرارية العابرة ، من خلال محاكاة التغير في درجة حرارة العينة في عملية اللحام بطولة الغاز ، وذلك لاستخلاص معلمات درجة حرارة الطور المحسنة في مرحلة الغاز ، وتأثرت النتائج على درجة حرارة الطور المُحسّن ، وتوحيد الجودة ، وترحب بالترحيب ، والترحيب ، والترحيب. تلبية معايير اللحام عالية الجودة لتحسين جودة تجميع المنتج [47].

باختصار ، من خلال تحديد تقنية لحام طور بخار الفراغ بشكل مناسب ، وزيادة مقدار التدفق في الكمية المناسبة ، واعتماد ملف تعريف لحام طور البخار المحسّن ، يمكن تقليل معدل تكوين الفراغ بشكل فعال وتحسين جودة المفصل.

4. سوق تطبيقات UV Deep LED

LEDs العميقة للأشعة فوق البنفسجية (LEDs UVC) هي مصابيح LED التي تعمل بأطوال موجية في حدود 200 إلى 280 نانومتر. يمكن أن تنبعث منها الأشعة فوق البنفسجية العميقة ذات الطاقة العالية ، والتي لها تأثير قوي للجراثيم والتنشيط على البكتيريا والفيروسات والكائنات الحية الدقيقة الأخرى. فيما يلي تاريخ تطبيق LEDs UV العميق [48]:

لا يزال تعقيم الهواء والماء والأسطح يمثل تحديًا بارزًا في معالجة الأزمات الحالية ، ومكافحة الأوبئة المستقبلية ، وتحسين الصحة العامة [49]. الماء والهواء هما أكثر الوسائط كفاءة للبكتيريا تشتت ، والقدرة على تقليل المستويات البكتيرية أمر بالغ الأهمية للشرب الآمن لملايين الأشخاص في جميع أنحاء العالم [50]. تستخدم LEDs العميقة على نطاق واسع في أنظمة تنقية المياه والهواء. يتم استخدامها لقتل البكتيريا والفيروسات والكائنات الحية الدقيقة الأخرى لتوفير المياه والهواء الأنظف [51].

الشكل 7

الجيل الأول من الفولاذ المقاوم للصدأ DUV LED غرفة تطهير المياه. مقتبس من IUVA 2012 'دمج تقنية الصمام الثنائي في ضوء الأشعة فوق البنفسجية العميقة في مياه الشرب نقطة الاستخدام

تستخدم LEDs العميقة للأشعة فوق البنفسجية أيضًا في الأجهزة الطبية للتطهير والتعقيم. يمكن استخدامها لتنظيف الأدوات الجراحية واللوازم الطبية وغرف المستشفيات لتقليل خطر الإصابة بعدوى [53]. نظرًا لأن شريحة واحدة تواجه بعض الصعوبة في تحقيق شدة الأشعة فوق البنفسجية للتطبيق المطلوب ، يجب تحقيق ذلك من خلال التغليف المدمج متعدد النقاط. من أجل أن تكون قادرًا على رفع مصابيح LED للأشعة فوق البنفسجية إلى المعيار لتطبيقات التعقيم ، فإن الرقائق على متن الطائرة (COB) هي تقنية مثبتة تتيح تعبئة رقائق متعددة مباشرة على ركيزة واحدة ، مما يتيح استخدام LED بشكل أفضل في تعقيم وتطبيقات الفيروسات [54].

في سياق سلامة الأغذية والنظافة ، يتم استخدام LED UV العميق في معالجة وتخزين الأغذية لتعقيم وصيانة نضارة الطعام. يمكن استخدامها لقتل البكتيريا والقوالب والكائنات الحية الدقيقة الأخرى ، ومنع تلف الطعام ونشر المرض [55] ؛

في مجال مستحضرات التجميل ومنتجات العناية الشخصية ، يتم استخدام مصابيح UV العميقة في مستحضرات التجميل ومنتجات العناية الشخصية لقتل البكتيريا والفطريات ، وبالتالي الحفاظ على المنتجات الصحية والآمنة ؛

في مجال بيئات المستشفيات والمختبرات ، يتم استخدام LED العميق للأشعة فوق البنفسجية في البيئات في المستشفيات والمختبرات لتوفير هواء وأسطح أنظف [56]. يمكنهم قتل البكتيريا والفيروسات بشكل فعال ومنع انتشار الالتهابات. على سبيل المثال ، أثار الانتشار العالمي لعدوى مرض كورونافروس الجديدة (COVID-19) في عام 2019 مخاوف بشأن الوقاية والسيطرة على SARS-COV-2. الآلة التي تقتل الفيروس لفترة قصيرة من الزمن تقلل من فرصة نشر العدوى من خلال الهباء الجوي والاتصال [57]. ووجدت دراسة أخرى أن 222 نانومتر من LED UV Deep UV كانت أكثر فعالية بشكل ملحوظ بالنسبة لتطهير SARS-2 (COVID-19) [58]. وبالتالي ، فإن تصنيع الثنائيات الباعثة للأشعة فوق البنفسجية العميقة له دور كبير في منع الفيروسات من دخول الهواء ، على سبيل المثال [59].

هناك العديد من الأسباب لاستخدام DUV LEDs للتطهير. من ناحية ، فإن تطهير DUV LED أقوى من تطهير الكلور ، الذي ينتج مواد ضارة. من ناحية أخرى ، فإن مصابيح الزئبق التقليدية هشة وثقيلة وتحتوي على مواد كيميائية سامة لها تأثير كبير على البيئة. السبب الأخير هو أن LEDs DUV هي خيار جيد للبلدان النامية التي تفتقر إلى المياه النظيفة وتحتاج إلى تنقية المياه لمنع انتشار الأمراض المعدية. [60].

مع استمرار تقنية LEDs للأشعة فوق البنفسجية العميقة وتنخفض التكلفة ، سيتم توسيع مناطق تطبيقها. في المستقبل ، من المتوقع أن تلعب LEDs DUV دورًا أكثر أهمية في مجالات الطب والصحة وحماية البيئة. على الرغم من أن كفاءة مصابيح DUV لا تزال بحاجة إلى تحسين ، إلا أنها كانت تستخدم على نطاق واسع في الصناعة وأجهزة التعقيم المختلفة.

5. الخلاصة

بدأت الأبحاث المتعلقة بالأشعة فوق البنفسجية العميقة في أوائل القرن الحادي والعشرين ، ولكن لا تزال هناك صعوبات تقنية في التغليف ، وكفاءة LED المحضرة منخفضة. في عام 2010 ، تم تحسين تقنية التغليف تدريجياً ، وتم تحسين الكفاءة المضيئة والاستقرار لمصابيح LED Ultraviolet العميقة ، وبدأ مجال التطبيق في التوسع. في عام 2017 ، بدأت تكنولوجيا التعبئة والتغليف في الأشعة فوق البنفسجية العميقة مزيدًا من الاختراقات ، والكفاءة العالية للموثوقية في الإنتاج الضخم. بعد عام 2021 ، سيصل حجم السوق لمصابيح LED العميقة فوق البنفسجية إلى مليارات الدولارات ، ويستخدم بشكل رئيسي في التطهير ، واختبار جودة المياه ، ومصادر الضوء الفلوري ، وغيرها من الحقول.

في السنوات الأخيرة ، حقق البحث عن عبوات ULTRAVIOLET العميقة نتائج مرضية. على وجه التحديد ، حقق الباحثون تطورات مهمة في اختيار الركيزة. ستتطور الركيزة السيراميكية الشائعة الحالية للألومينا تدريجياً إلى مستوى أعلى من ركيزة السيليكون ، مما يمكن أن يحسن أداء تبديد الحرارة ويحسن تأثير عمل LED. في الوقت نفسه ، فإن هيكل التغليف مبتكر باستمرار. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي إدخال هياكل التغليف السائل وإضافة العاكسات والتقنيات الأخرى إلى تحسين انعكاس الضوء ، وبالتالي تحسين سطوع وكفاءة LED.

بالإضافة إلى ذلك ، تم إجراء المزيد من الأبحاث المتعمقة حول تطبيق LEDs Ultraviolet Deep ، وقد تم استخدامها على نطاق واسع في السوق. تلعب هذه المصابيح دورًا مهمًا في تنقية المياه والهواء ، والأجهزة الطبية ، وسلامة الأغذية والنظافة ، ومستحضرات التجميل ، ومنتجات العناية الشخصية ، وبيئات المستشفيات والمختبرات ، ومعالجة مياه الصرف الصحي.

ومع ذلك ، لا يمكننا تجاهل أن عبوة LED العميقة UV لا تزال تواجه بعض المشكلات التي يجب حلها. على وجه الخصوص ، تتطلب كيفية تجنب تكوين الفراغات في عملية التغليف تحسينًا مستمرًا للعملية. قد يؤثر تكوين الفراغات على سطوع واستقرار LEDs ، وبالتالي فإن تحسينات العملية أمر بالغ الأهمية.

باختصار ، مع التطوير المستمر وتحسين تكنولوجيا التعبئة والتغليف العميقة للأشعة فوق البنفسجية ، من المتوقع أن يكون هناك احتمالات تطبيق أفضل في المستقبل. ومع ذلك ، يجب حل المزيد من المشكلات في عملية التغليف لتحقيق التطبيق الأوسع لمصابيح LED العميقة للأشعة فوق البنفسجية في السوق من خلال تحسين العملية المستمرة والبحث.

دعم التمويل

برنامج البحث والتطوير الرئيسي في مقاطعة جيانغسو (رقم المنحة BE2023048)

بيان أخلاقي

لا تحتوي هذه الدراسة على أي دراسات مع الموضوعات البشرية أو الحيوانية التي يؤديها أي من المؤلفين.

تضارب المصالح

يعلن المؤلفون أنهم ليس لديهم تضارب في المصالح لهذا العمل.

بيان توافر البيانات

تتوفر البيانات من المؤلف المقابل بناءً على طلب معقول.

بيان مساهمة المؤلف

Jichen Shen: التصور ، المنهجية ، التحليل الرسمي ، التحقيق ، الموارد ، تنظيم البيانات ، الكتابة - المسودة الأصلية ، التصور. Tianqi Wu: البرمجيات. جون زو: الكتابة - المراجعة والتحرير ، الإشراف. بينغ وو: التحقق من الصحة. Yitao Liao: إدارة المشروع.

مراجع

[1] Lin ، SH ، Tseng ، MC ، Peng ، KW ، Lai ، S. ، Shen ، MC ، Horng ، RH ، ... & Chen ، Z. (2021). كفاءة كمية خارجية محسّنة لمصابيح LED-UV المستندة إلى Algan باستخدام طبقة التخميل العاكسة. Optics Express ، 29 (23) ، 37835-37844.

[2] Hirayama ، H. ، Fujikawa ، S. ، & Kamata ، N. (2015). التقدم الأخير في LEDS UV -UV القائم على Algan. الإلكترونيات والاتصالات في اليابان ، 98 (5) ، 1-8.

[3] Nagai ، S. ، Yamada ، K. ، Hirano ، A. ، Ippommatsu ، M. ، Ito ، M. ، Morishima ، N. ، ... & Akasaki ، I. (2016). تطور مجموعة متعددة المعايدل المستندة إلى Algan المستندة إلى Algan مع هياكل مغلفة في نصف الكرة الأرضية باستخدام راتنج محدد من خلال دراسة جدوى مفصلة. المجلة اليابانية للفيزياء التطبيقية ، 55 (8) ، 082101.

[4] Kaepplinger ، I. ، Taeschner ، R. ، Mitrenga ، D. ، Karolewski ، D. ، Li ، L. ، Meier ، C. ، ... & Ortlepp ، T. (2019). حزمة SI مبتكرة لمصابيح الأشعة فوق البنفسجية عالية الأداء. الأجهزة والمواد والتطبيقات الباعثة للضوء ، 10940 ، 35-45.

[5] ye ، ZT ، Wei ، L. ، Tien ، Ch ، & Pan ، SM (2022). تعزيز خصائص استخراج الضوء والسلوك الانبعاث الواسع للزاوية من الثنائيات التي تنبعث من الضوء العميق المنقلب عن طريق استخدام الأفلام البصرية المحسنة. Optics Express ، 30 (8) ، 13447-13458.

[6] Cengiz ، C. ، Azarifar ، M. ، & Arik ، M. (2022). مراجعة نقدية على قياس درجة حرارة الوصلات للثنائيات المنبعثة للضوء. Micromachines ، 13 (10) ، 1615.

[7] Nagasawa ، Y. ، & Hirano ، A. (2019). مراجعة مواد التغليف للثنائيات التي تنبعث من الضوء العميق القائم على Algan. Research Photonics ، 7 (8) ، B55-B65.

[8] Lu ، CC ، Wang ، CP ، Liu ، Cy ، & Hsu ، CP (2016). تحسين الكفاءة والموثوقية من خلال استخدام تعبئة محكمة الإغلاق الكوارتز لمصابيح LED UVC. معاملات IEEE على أجهزة الإلكترون ، 63 (8) ، 3143-3146.

[9] Li ، W. ، Tang ، L. ، Yang ، Y. ، Zhang ، Z. ، Li ، G. ، Feng ، M. ، ... & Sun ، Q. (2023). تأثير فيلم راتنج الفلور الرقيق على أجهزة التغليف LED Duv. العلوم التطبيقية ، 13 (11) ، 6536.

[10] Yamada ، K. ، Furusawa ، Y. ، Nagai ، S. ، Hirano ، A. ، Ippommatsu ، M. ، Aosaki ، K. ، ... & Akasaki ، I. (2014). تطور التقدم والتغليف لمصابيح LED العميقة. الفيزياء التطبيقية Express ، 8 (1) ، 012101.

[11] Peng ، Y. ، Guo ، X. ، Liang ، R. ، Cheng ، H. ، & Chen ، M. (2017). استخراج الضوء المحسّن من DUV-LELS بواسطة تغليف الفلور البوليمور ذي الألب. رسائل تكنولوجيا IEEE Photonics ، 29 (14) ، 1151-1154.

[12] Lin ، H. ، Huang ، H. ، Wan ، C. ، Xie ، Z. ، & Wang ، H. (2023). تعزيز كفاءة الإشعاع لـ DUV-LELS بواسطة جانب شريحة SILICONE المملوء بالسيليكون. IEEE Photonics Technology Letters ، 35 (17) ، 939-942.

[13] Yamada ، K. ، Nagasawa ، Y. ، Nagai ، S. ، Hirano ، A. ، Ippommatsu ، M. ، Aosaki ، K. ، ... & Akasaki ، I. (2018). ادرس على بنية السلسلة الرئيسية لراتنجات الفلور غير المتبلور لتغليف DUV -LELS القائم على Algan. Physica Status Solidi

(أ) ، 215 (10) ، 1700525.

[14] Wang ، L. ، Yang ، D. ، Wang ، X. ، Yang ، Z. ، & Cai ، M. (2018). تعزيز كفاءة استخراج الضوء من 265NM UVC مع بنية الصلاحية الصغيرة. في عام 2018 المؤتمر الدولي التاسع عشر لتكنولوجيا التعبئة الإلكترونية (ICEPT) ، 823-827.

[15] Li ، Z. ، Li ، J. ، Deng ، Z. ، Qiu ، Y. ، Li ، J. ، Yuan ، Y. ، ... & Ding ، X. (2022). العدسة العضوية ذات الحالة الهجينة الصلبة السائلة للثنائيات ذات الإضاءة فوق البنفسجية العميقة عالية الكفاءة. Advanced Photonics Research ، 3 (5) ، 2100211.

[16] Ates ، S. ، Yurtseven ، MB ، & Onaygil ، S. (2019). تصميم رقاقة على متن الطائرة (COB) LED LED الصناعية مع محاكاة Thrmal. الضوء والهندسة ، 27 (2).

[17] Xia ، Z. ، Liang ، S. ، Li ، B. ، Wang ، F. ، & Zhang ، D. (2021). التأثير على توزيع درجة حرارة UV Deep LED بسبب كثافة التغليف المختلفة ونوع الركيزة. Optik ، 231 ، 166392.

[18] Chiba ، H. ، Suzuki ، Y. ، Yasuda ، Y. ، Kumagai ، M. ، Koyama ، T. ، & Tanaka ، S. (2021). تطوير تكنولوجيا تغليف الويفر السيليكون لأشعة فوق البنفسجية العميقة. الهندسة الكهربائية في اليابان ، 214 (1) ، 62-68.

[19] Chiba ، H. ، Suzuki ، Y. ، Yasuda ، Y. ، Gong ، T. ، & Tanaka ، S. (2022). العبوة التي تقودها DUV باستخدام TSV عالية الكثافة في تجويف السيليكون وغطاء زجاجي من الزجاج بالليزر. أجهزة الاستشعار والمحركات A: المادية ، 344 ، 113700.

[20] Chiba ، H. ، Suzuki ، Y. ، Yasuda ، Y. ، Gong ، T. ، & Tanaka ، S. (2021). عبوة عالية الكثافة التي تقودها DUV باستخدام TSV عالي الكثافة في تجويف السيليكون والغطاء الزجاجي المربوطة بالليزر. في عام 2021 المؤتمر الدولي الحادي والعشرين حول أجهزة استشعار الحالة الصلبة والمشغلات والأنظمة الصغيرة (محولات الطاقة) ، 1162-1165.

[21] Chiba ، H. ، Suzuki ، Y. ، Yasuda ، Y. ، Kumagai ، M. ، Koyama ، T. ، & Tanaka ، S. (2020). تعبئة رقاقة السيليكون الفائقة من UV LED مع أداء تبريد ممتاز وكفاءة استخدام الضوء. في عام 2020 مؤتمر IEEE 33 الدولي للأنظمة الميكانيكية الكهربائية الصغيرة (MEMS) (ص. 1310-1313). IEEE.

[22] Liu ، J. ، Liu ، J. ، Li ، S. ، Cheng ، H. ، Lei ، Z. ، Peng ، Y. ، & Chen ، M. (2021). مصابيح LED العميقة مع عبوات غير عضوية ومحرك من قبل الركيزة الخزفية ثلاثية الأبعاد. رسائل تكنولوجيا IEEE Photonics ، 33 (4) ، 205-208.

[23] Tan ، L. ، Liu ، P. ، She ، C. ، Xu ، P. ، Yan ، L. ، & Quan ، H. (2021). البحث عن تبديد الحرارة لحزمة خيوط LED متعددة المقاطع. Micromachines ، 13 (1) ، 77.

[24] خان ، أ. ، Kneissl ، M. ، & Amano ، H. (2023). UV/DUV Light Imitters. رسائل الفيزياء التطبيقية ، 123 (12).

[25] Maeda ، N. ، Jo ، M. ، & Hirayama ، H. (2018). تحسين كفاءة استفسار الضوء لـ Algan DUV -LELS باستخدام طبقة انتشار ثقب Superlattice وعاكس Al. Physica Status Solidi (A) ، 215 (8) ، 1700436.

[26] Chang ، Jy ، Liou ، BT ، Huang ، MF ، Shih ، YH ، Chen ، FM ، & Kuo ، YK (2019). الثنائيات ذات الإضاءة العليا ذات الإضاءة العليا ذات الكفاءة العالية مع الحبس الناقل الفعال واستخراج الضوء العالي. معاملات IEEE على الإلكترون

الأجهزة ، 66 (2) ، 976-982.

[27] Bang ، YT ، & Moon ، Ch (2013). تعزيز التبديد الحراري التصاعدي في حزمة LED 16 رقاقة باستخدام أضلاع حاجز السيراميك. رسائل المواد الإلكترونية ، 9 ، 1-5.

[28] Kang ، Cy ، Lin ، CH ، Wu ، T. ، Lee ، Pt ، Chen ، Z. ، & Kuo ، HC (2019). بنية تغليف سائلة جديدة من الثنائيات التي تنبعث من الضوء العميق المنقولة لتعزيز كفاءة الاستخراج بالضوء. بلورات ، 9 (4) ، 203.

[29] Xu ، H. ، Long ، H. ، Sheikhi ، M. ، Li ، L. ، Guo ، W. ، Dai ، J. ، ... & ye ، J. (2019). سلالة تعديل البنية النانوية النمطية الأسلحة العميقة القائمة على algan البئر متعددة كويكات للتحكم في الاستقطاب وكفاءة استخراج الضوء

تعزيز. تقنية النانو ، 30 (43) ، 435202.

[30] Zheng ، Z. ، Chen ، Q. ، Dai ، J. ، Wang ، A. ، Liang ، R. ، Zhang ، Y. ، ... & Li ، X. (2021). كفاءة استخراج الضوء المحسّنة عبر صفائف مزدوجة النانو لمصابيح الأشعة فوق البنفسجية العميقة عالية الكفاءة. Optics & Laser Technology ، 143 ، 107360.

[31] Liu ، X. ، Mou ، Y. ، Wang ، H. ، Liang ، R. ، Wang ، X. ، Peng ، Y. ، & Chen ، M. (2018). استخراج الضوء المحسن من الثنائيات التي تنبعث من الضوء فوق البنفسجي العميق باستخدام عاكس الألومنيوم الأمثل. البصريات التطبيقية ، 57 (25) ، 7325-7328.

[32] Zhong ، Z. ، Zheng ، X. ، Li ، J. ، Zheng ، J. ، Zang ، Y. ، Lin ، W. ، & Kang ، J. (2019). تصنيع الثنائيات ذات الإضاءة فوق البنفسجية ذات الجهد العالي الجهد باستخدام بنية الجدران الجانبية المائلة. Physica Status Solidi (A) ، 216 (16) ، 1900059.

[33] Zhang ، J. ، Chang ، L. ، Zheng ، Y. ، Chu ، C. ، Tian ، K. ، Fan ، C. ، ... & Zhang ، Zh (2020). دمج عاكس عن بعد وتجويف الهواء في جدران جانبية مائلة لتعزيز كفاءة استخراج الضوء لمصابيح DUV المستندة إلى Algan. بصريات

Express ، 28 (11) ، 17035-17046.

[34] Qiu ، J. ، Peng ، Y. ، Min ، X. ، Wang ، X. ، & Chen ، M. (2021). استخراج الضوء المحسّن لمصابيح DUV باستخدام عدسة الكوارتز مع بنية ثلاثية الأبعاد. رسائل تكنولوجيا IEEE Photonics ، 33 (24) ، 1403-1406.

[35] Liang ، R. ، Dai ، J. ، Xu ، L. ، He ، J. ، Wang ، S. ، Peng ، Y. ، ... & Chen ، C. (2018). كفاءة استخراج الضوء العالية لمصابيح LED Ultraviolet العميقة المعززة باستخدام صفائف النانول. معاملات IEEE على أجهزة الإلكترون ، 65 (6) ، 2498-2503.

[36] Steiner ، F. ، Wirth ، V. ، & Hirman ، M. (2019). علاقة الملف الشخصي لحام ، تكوين الفراغات وقوة المفاصل ذات اللحام. في عام 2019 ندوة الربيع الدولية 42 حول تكنولوجيا الإلكترونيات (ISSE) ، 1-6.

[37] Otiaba ، KC ، Bhatti ، RS ، Ekere ، NN ، Mallik ، S. ، Alam ، Mo ، Amalu ، Eh ، & Ekpu ، M. (2012). الدراسة العددية حول التأثيرات الحرارية لأنماط الفراغ المختلفة على أداء جهاز الطاقة المعبأة على نطاق رقاقة. موثوقية الإلكترونيات الدقيقة ، 52 (7) ، 1409-1419.

[38] Razeeb ، KM ، Dalton ، E. ، Cross ، Glw ، & Robinson ، AJ (2018). مواد الواجهة الحرارية الحالية والمستقبلية للأجهزة الإلكترونية. مراجعات المواد الدولية ، 63 (1) ، 1-21.

[39] Okereke ، MI ، & Ling ، Y. (2018). دراسة حسابية لتأثير مورفولوجيا الفراغ ثلاثية الأبعاد على المقاومة الحرارية لمواد الواجهة الحرارية لحام. الهندسة الحرارية التطبيقية ، 142 ، 346-360.

[40] Illés ، B. ، Géczy ، A. ، Medgyes ، B. ، & Harsányi ، G. (2018). تقنية لحام البخار (VPS): مراجعة. تقنية اللحام و Surface Mount ، 31 (3) ، 146-156.

[41] Géczy ، A. ، Bozsóki ، I. ، & Illés ، B. (2018). نهج النمذجة من مرحلة البخار لحام لحام. في عام 2018 المؤتمر السابع لتكنولوجيا التكامل الإلكترونية (ESTC) ، 1-6.

[42] Alaya ، MA ، Gál ، L. ، Hurtony ، T. ، Medgyes ، B. ، Straubinger ، D. ، Tareq ، Am ، ... & Géczy ، A. (2019). ترطيب سبائك لحام خالية من الرصاص أثناء لحام البخار. في عام 2019 ندوة الربيع الدولية 42 حول تكنولوجيا الإلكترونيات (ISSE) ، 1-6.

[43] Li ، X. ، & Wu ، P. (2024). التحقيق العددي لشكل مفصل اللحام لحزمة الربيع الجزئي أثناء لحام مرحلة بخار الفراغ. موثوقية الإلكترونيات الدقيقة ، 155 ، 115359.

[44] Illés ، B. ، Skwarek ، A. ، Géczy ، A. ، Jakab ، L. ، Bušek ، D. ، & Dušek ، K. (2018). تأثير تركيز البخار ينخفض ​​على درجة حرارة مفاصل اللحام في نظام لحام طور بخار الفراغ. تقنية اللحام و Surface Mount ، 30 (2) ،

66- 73.

[45] Zhai ، X. ، Chen ، Y. ، Li ، Y. ، Zou ، J. ، Shi ، M. ، Yang ، B. ، ... & Su ، X. (2021). البحث عن الآثار الميكانيكية والأداء للتدفق على الفراغات واجهة طبقة لحام. مجلة المواد الإلكترونية ، 50 (12) ، 6629-6638.

[46] Bušek ، D. ، Dušek ، K. ، Růička ، D. ، Plaček ، M. ، Mach ، P. ، Urbánek ، J. ، & Starý ، J. (2016). تأثير التدفق على كمية الفراغ والحجم في المفاصل ذات اللحام. موثوقية الإلكترونيات الدقيقة ، 60 ، 135-140.

[47] Yang ، H. ، & Jing ، Z. (2021). البحث عن المحاكاة الحرارية تحسين جودة لحام المكونات في الوحدة الإلكترونية. في مجلة الفيزياء: سلسلة المؤتمرات ، 1965 (1) ، 012020.

[48] ​​Shatalov ، M. ، Lunev ، A. ، Hu ، X. ، Bilenko ، O. ، Gaska ، I. ، Sun ، W. ، ... & Shur ، M. (2012). أداء وتطبيقات UV Deep LED. المجلة الدولية للإلكترونيات والأنظمة عالية السرعة ، 21 (01) ، 1250011.

[49] Zollner ، CJ ، Denbaars ، SP ، Speck ، JS ، & Nakamura ، S. (2021). LEDs UltravioLet الجراثيم: مراجعة للتطبيقات وتقنيات أشباه الموصلات. Semiconductor Science and Technology ، 36 (12) ، 123001.

[50] Matsumoto ، T. ، Kikojima ، R. ، Fukuoka ، T. ، Tatsuno ، I. ، & Hasegawa ، T. (2019). الانعكاس الداخلي الكلي للضوء العميق في الدليل الموجي للمياه وتطبيقه على تقنيات تطهير الماء. الماء ، 11 (2) ، 294.

[51] Manley ، P. ، Walde ، S. ، Hagedorn ، S. ، Hammerschmidt ، M. ، Burger ، S. ، & Becker ، C. (2020). ركائز الياقوت النانوية في مصابيح LED العميقة في UV: هل هناك فائدة بصرية؟ Optics Express ، 28 (3) ، 3619-3635.

[52] Gaska ، I. ، Bilenko ، O. ، Smetona ، S. ، Bilenko ، Y. ، Gaska ، R. ، & Shur ، M. (2014). LED UV العميق لتطبيقات الصحة العامة. المجلة الدولية للإلكترونيات والأنظمة العالية السرعة ، 23 (03N04) ، 1450018.

[53] باندو ، H. (2021). بعض التدابير لـ COVID-19 بما في ذلك الصمام الثنائي الباعث فوق البنفسجي العميق (DUV-LED) ، وعامل تنشيط البروتين المستمدة من البروتين (GCMAF) ، وحمض الأمينوليفولينيك 5 (5-ALA). Asploro Journal لتقارير الحالة الطبية والسريرية ، 4 (2) ، 110.

[54] Liu ، P. ، She ، C. ، Tan ، L. ، Xu ، P. ، & Yan ، L. (2022). تطوير تبديد حرارة الحزمة LED

بحث. Micromachines ، 13 (2) ، 229.

[55] Kneissl ، M. ، Seong ، Ty ، Han ، J. ، & Amano ، H. (2019). ظهور وآفاق تقنيات الصمام الثنائي المنبعث من الضوء العميق. Nature Photonics ، 13 (4) ، 233-244.

[56] Nagasawa ، Y. ، & Hirano ، A. (2018). مراجعة للثنائيات التي تنبعث من الضوء العميق القائم على Algan على الياقوت. العلوم التطبيقية ، 8 (8) ، 1264.

[57] Inagaki ، H. ، Saito ، A. ، Sugiyama ، H. ، Okabayashi ، T. ، & Fujimoto ، S. (2020). تعطيل سريع لـ SARS-COV-2 مع تشعيع LED UV العميق. الميكروبات والالتهابات الناشئة ، 9 (1) ، 1744-1747.

[58] Jamil ، T. ، Usman ، M. ، Jamal ، Hu ، & Khan ، S. (2021). تعزيز الكفاءة الملحوظة من 222 نانومتر من LED DEEP-UV المستندة إلى Algan للتطهير من SARS-2 (COVID-19). في عام 2021 المؤتمر الدولي حول المحاكاة العددية للأجهزة الإلكترونية الضوئية (NUSOD) ، 67-68.

[59] Shimoda ، H. ، Matsuda ، J. ، Iwasaki ، T. ، & Hayasaka ، D. (2021). فعالية ضوء الأشعة فوق البنفسجية 265 نانومتر في تعطيل سارس COV-2 المعدية. مجلة الكيمياء الضوئية وعلم الأمراض الضوئية ، 7 ، 100050.

[60] Trivellin ، N. ، Monti ، D. ، De Santi ، C. ، Buffolo ، M. ، Meneghesso ، G. ، Zanoni ، E. ، & Meneghini ، M. (2018). دراسة التدهور الناتج الحالي عن أحدث مصابيح LED. موثوقية الإلكترونيات الدقيقة ، 88 ، 868-872.

كيف تستشهد

Shen ، J. ، Wu ، T. ، Zou ، J. ، Wu ، P. ، & Liao ، Y. (2024). تطوير عبوة LED ULTRAVIOLET العميقة. مجلة الأبحاث البصرية والضوئية. https://doi.org/10.47852/bonviewjoprop42022714