氮化铝（AlN）是新(xīn)一代大规模集成電(diàn)路以及功率電(diàn)子模块的理(lǐ)想封装材料。尽管你可(kě)能(néng)没见过它的庐山(shān)真面目，但他(tā)依然广泛地应用(yòng)于我们的生活中，為(wèi)我们的美好生活做出贡献。今天我们就来讨论氮化铝陶瓷基板的实际应用(yòng)之一——深紫外UVC-LED。

在后疫情时代，随着人们的个人防护意识不断提高，口罩，消毒液，洗手液几乎是居家必备。深紫外UVC-LED杀菌凭借體(tǐ)积小(xiǎo)、开启速度快、功耗低等诸多(duō)优点，逐渐取代传统紫外汞灯，成為(wèi)杀菌消毒的一种新(xīn)的解决方案。

什么是深紫外UVC？

紫外線(xiàn)杀菌就是通过紫外線(xiàn)的照射，破坏及改变微生物(wù)的DNA（脱氧核糖核酸）结构，使细菌当即死亡或不能(néng)繁殖后代，达到杀菌的目的。真正具有(yǒu)杀菌作用(yòng)的是UVC紫外線(xiàn)（波長(cháng)為(wèi)波長(cháng)100～275nm的紫外線(xiàn)，又(yòu)称為(wèi)短波灭菌紫外線(xiàn)），因為(wèi)C波段紫外線(xiàn)很(hěn)易被生物(wù)體(tǐ)的DNA吸收，尤以265nm左右的紫外線(xiàn)最佳。

深紫外UVC-LED 杀菌有(yǒu)诸多(duō)优势

高效性：UVC-LED 所发出的 UVC段紫外光对细菌、病毒杀灭作用(yòng)一般在几秒(miǎo)以内；

杀菌作用(yòng)广泛：由于细菌、病毒抗原體(tǐ)等微生物(wù)对紫外光不具有(yǒu)可(kě)抗性，因此深紫外光对几乎所有(yǒu)细菌和病毒都能(néng)高效率杀灭，并且UVC-LED 杀菌技术，还能(néng)在一定程度上抑制一些较高等的水生生物(wù)生長(cháng)，如藻类、红虫、草(cǎo)履虫等；

安全环保（不含汞）：UVC-LED 器件相对于传统汞激发紫外灯最明显优势在于其杀菌光源不含汞，而汞俗称水银，是一种重金属物(wù)质，汞在常温下即可(kě)蒸发，且汞蒸气和汞化合物(wù)有(yǒu)剧毒（慢性）。传统紫外汞灯杀菌灯在杀菌过程中，一旦灯管破裂，将引起严重的环境污染，相对的UVC-LED 不含重金属，操作简单、运行更加安全可(kě)靠；

體(tǐ)积小(xiǎo)、设计灵活、安装方便：UVC-LED 器件的體(tǐ)积小(xiǎo)，其杀菌装置设计灵活，可(kě)以应用(yòng)在传统紫外汞灯无法应用(yòng)的狭小(xiǎo)空间，更符合未来高效，小(xiǎo)型，集成的发展趋势。

现有(yǒu)深紫外UVC-LED仍然有(yǒu)不小(xiǎo)的提升空间

影响UVC-LED性能(néng)的有(yǒu)俩个方面，一个是热管理(lǐ)，另一个是封装形式。

和绝大部分(fēn)電(diàn)子产品一样，UVC-LED对热敏感。

由于UVC-LED的外量子效率（EQE）较低，在输入的功率中，大约只有(yǒu)1-3％被转换成光，而剩余的97％左右则基本被转换成热量。倘若不能(néng)及时的将热量发散，保持LED芯片低于其最大工作温度，将直接影响芯片的使用(yòng)寿命，甚至不能(néng)使用(yòng)。

由于UVC-LED體(tǐ)积小(xiǎo)的特点，大部分(fēn)的热量无法从表面散热，因此LED背面成為(wèi)了有(yǒu)效散热的唯一途径。经过多(duō)年的发展，目前市面上UVC-LED基本以倒装芯片搭配高导热氮化铝基板的方案為(wèi)主。

UVC-LED封装形式多(duō)样，大致可(kě)以分(fēn)為(wèi)有(yǒu)机封装，半无机封装以及全无机封装三种：

传统有(yǒu)机机封装采用(yòng)硅胶、硅树脂或者环氧树脂等有(yǒu)机材料进行封装，整體(tǐ)技术比较成熟，但是紫外線(xiàn)（UV）的高能(néng)量光子可(kě)能(néng)对部分(fēn)材料引起产生破坏，引起材料物(wù)理(lǐ)或化學(xué)性质上的变化。UV-LED芯片发出的紫外光随波長(cháng)越短，对有(yǒu)机材料破坏越大。容易出现封装脆化，收缩，暗沉等问题。需要增强抗UV的性能(néng)，為(wèi)此很(hěn)多(duō)材料厂也一直努力，但目前抗紫外的性能(néng)还需要进一步提高。

半无机封装采用(yòng)有(yǒu)机材料搭配无机材料的方法，通过在陶瓷的金属基板围坝边缘區(qū)域涂覆胶水来实现透镜的放置。该封装方式减少了有(yǒu)机材料带来的光衰问题以及湿热应力导致的失效问题，能(néng)有(yǒu)效提高UVC-LED器件的稳定性和可(kě)靠性。相对于有(yǒu)机封装，半无机封装的生产工序更少，更方便封装，可(kě)以有(yǒu)效地节约人力物(wù)力成本。且陶瓷材料具有(yǒu)优秀的抗紫外性能(néng)，抗老化，有(yǒu)效地延長(cháng)产品的使用(yòng)寿命。是UVC-LED品质的有(yǒu)效保障。

全无机封装则是全程避开有(yǒu)机材料的使用(yòng)，通过激光焊、波峰焊、電(diàn)阻焊等方式来实现透镜和基板的结合。但是，由于全无机封装对封装材料、封装技术及工艺管控整體(tǐ)要求高，且目前UVC的光效太低，出光太弱。因此，在综合质量、技术和成本的前提下，目前市面上中小(xiǎo)功率UVC-LED产品基本都采用(yòng)半无机封装形式。

作為(wèi)新(xīn)一代，體(tǐ)积小(xiǎo)、光谱杀菌消毒、不产生臭氧、净化有(yǒu)机污染物(wù)、非接触式杀菌、节能(néng)、不含汞无污染的健康紫外杀菌光源。UVC-LED将逐步取代传统紫外汞灯，成為(wèi)市场的新(xīn)宠儿。