一場(chǎng)新型冠狀病毒(COVID-19)，大大縮短了UVC LED技術(shù)的消費(fèi)者學(xué)習(xí)教育時(shí)間，應(yīng)用了UVC LED技術(shù)的產(chǎn)品如雨后春筍般瘋狂出現(xiàn)。

 

在疫情的影響之下，品牌廠商對(duì)于殺菌凈化的意識(shí)大幅提升，從家電消毒，到空氣殺菌、水凈化等，UVC LED市場(chǎng)需求居高不下，帶動(dòng)了UV LED整體市場(chǎng)規(guī)模的發(fā)展。但就目前的技術(shù)水平而言，在產(chǎn)業(yè)鏈的不同環(huán)節(jié)，UVC LED均面臨著各不相同的困難。

 

芯片是性能提升、降低成本的根本

 

芯片是UVC LED產(chǎn)業(yè)鏈中最核心的難點(diǎn)。

UVC LED產(chǎn)品目前仍然存在光電轉(zhuǎn)換效率低、性價(jià)比相對(duì)傳統(tǒng)光源低、壽命無(wú)法滿足大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景的需求等問(wèn)題，而這些問(wèn)題中最基本的問(wèn)題是光電轉(zhuǎn)化效率。

 

眾所周知，未能成功轉(zhuǎn)化為光的電能，則以熱能的形式呈現(xiàn)，而芯片的使用壽命又恰恰與溫度成反比。同時(shí)，由光電轉(zhuǎn)換效率低而帶來(lái)的高的發(fā)熱量，也對(duì)散熱提出了更大的要求，這無(wú)形中又再度增加了芯片的成本。

 

當(dāng)然，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和培育，UVC LED芯片產(chǎn)業(yè)也取得了一定的進(jìn)步，比如國(guó)產(chǎn)MOCVD設(shè)備現(xiàn)已逐漸具備與國(guó)際廠商爭(zhēng)鋒的資格，這大大降低了UVC LED芯片的生產(chǎn)成本。

 

封裝的共性問(wèn)題：封裝方式、材料、工藝

在UVC LED封裝過(guò)程中，需要全程注意材料的抗紫外性能，這是UVC LED封裝與傳統(tǒng)白光LED封裝之間最大的區(qū)別，也是困難所在。

 

封裝方式

目前，UVC LED的封裝方式主要有三種：有機(jī)封裝，半無(wú)機(jī)封裝（也稱“近無(wú)機(jī)封裝”）以及全無(wú)機(jī)封裝。三種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。

 

有機(jī)材料在長(zhǎng)時(shí)間接受紫外照射下容易發(fā)生紫外降解。因此，有機(jī)封裝主要在白光LED封裝中得到應(yīng)用，在UVC LED封裝中正逐漸被半無(wú)機(jī)封裝、全無(wú)機(jī)封裝取代。

 

此外，全無(wú)機(jī)封裝雖在性能方面較半無(wú)機(jī)封裝優(yōu)越，但由于技術(shù)難度高，價(jià)格也更高，因此，目前市面上仍以半無(wú)機(jī)封裝為主。

 

封裝材料和工藝

 

封裝材料主要包括出光材料、散熱基板材料、焊接鍵合材料；工藝則主要包括固晶、打線（或倒裝共晶）和焊接。不同的材料需要搭配不同的工藝。同時(shí)，熱能作為整個(gè)UVC LED產(chǎn)業(yè)鏈的“頭號(hào)公敵”，是相關(guān)企業(yè)各顯神通“欲除之而后快”的一個(gè)難題。熱管理與材料、工藝息息相關(guān)，不同企業(yè)采用了不同的材料組合及工藝方案。

 

出光材料正轉(zhuǎn)向石英玻璃、藍(lán)寶石等無(wú)機(jī)透明材料來(lái)對(duì)UVC LED進(jìn)行封裝。

 

據(jù)悉，石英玻璃物化性能穩(wěn)定，在深紫外波段具有高透過(guò)率（＞90%），并具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐熱性好、氣密性高等特點(diǎn)，因此成為UVC LED封裝用透鏡材料的熱門選項(xiàng)。

 

散熱基板材料主要有樹脂類、金屬類和陶瓷類三種。

焊接鍵合材料方面，UVC LED的焊接材料主要包括芯片固晶材料和基板焊接材料，分別用于芯片、透鏡與基板之間的焊接。

 

應(yīng)用場(chǎng)景多點(diǎn)開花，但代替汞燈仍待時(shí)日

 

UVC LED無(wú)須預(yù)熱時(shí)間、不使用汞，具有環(huán)保、壽命長(zhǎng)、節(jié)能、熱損失較少等優(yōu)點(diǎn)，可充分對(duì)應(yīng)到小型空間與表面/空調(diào)殺菌的市場(chǎng)需求。

 

但UVC LED欲在短期內(nèi)完全取代汞燈市場(chǎng)仍然是一個(gè)不可能實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。UVC LED目前仍存在光電轉(zhuǎn)換效率低、殺菌效果難以可視化、價(jià)格過(guò)高、性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)未完善等問(wèn)題，這是UVC LED在技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用推廣過(guò)程中必須去面對(duì)和解決的難題。

 

結(jié)語(yǔ)：UVC LED的AB面

 

UVC LED的A面，是不斷上揚(yáng)的市場(chǎng)需求。

UVC LED的B面，是不成熟、無(wú)序的發(fā)展現(xiàn)狀。

 

UVC LED市場(chǎng)在博弈中逐步走向成熟階段。欲戴王冠，必承其重。作為一項(xiàng)高技術(shù)門檻的技術(shù)，UVC LED是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的機(jī)遇，卻也需要企業(yè)加大研發(fā)力度，才能在激烈而殘酷的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中博得一席之地。

 

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