氮化鋁（AlN）是新一代大規模集成電路以及功率電子模塊的理想封裝材料。盡管你可能沒見過它的廬山真面目，但他依然廣泛地應用于我們的生活中，為我們的美好生活做出貢獻。今天我們就來討論氮化鋁陶瓷基板的實際應用之一——深紫外UVC-LED。

在后疫情時代，隨著人們的個人防護意識不斷提高，口罩，消毒液，洗手液幾乎是居家必備。深紫外UVC-LED殺菌憑借體積小、開啟速度快、功耗低等諸多優點，逐漸取代傳統紫外汞燈，成為殺菌消毒的一種新的解決方案。

什么是深紫外UVC？

紫外線殺菌就是通過紫外線的照射，破壞及改變微生物的DNA（脫氧核糖核酸）結構，使細菌當即死亡或不能繁殖后代，達到殺菌的目的。真正具有殺菌作用的是UVC紫外線（波長為波長100～275nm的紫外線，又稱為短波滅菌紫外線），因為C波段紫外線很易被生物體的DNA吸收，尤以265nm左右的紫外線最佳。

深紫外UVC-LED 殺菌有諸多優勢

高效性：UVC-LED 所發出的 UVC段紫外光對細菌、病毒殺滅作用一般在幾秒以內；

殺菌作用廣泛：由于細菌、病毒抗原體等微生物對紫外光不具有可抗性，因此深紫外光對幾乎所有細菌和病毒都能高效率殺滅，并且UVC-LED 殺菌技術，還能在一定程度上抑制一些較高等的水生生物生長，如藻類、紅蟲、草履蟲等；

安全環保（不含汞）：UVC-LED 器件相對于傳統汞激發紫外燈最明顯優勢在于其殺菌光源不含汞，而汞俗稱水銀，是一種重金屬物質，汞在常溫下即可蒸發，且汞蒸氣和汞化合物有劇毒（慢性）。傳統紫外汞燈殺菌燈在殺菌過程中，一旦燈管破裂，將引起嚴重的環境污染，相對的UVC-LED 不含重金屬，操作簡單、運行更加安全可靠；

體積小、設計靈活、安裝方便：UVC-LED 器件的體積小，其殺菌裝置設計靈活，可以應用在傳統紫外汞燈無法應用的狹小空間，更符合未來高效，小型，集成的發展趨勢。

現有深紫外UVC-LED仍然有不小的提升空間

影響UVC-LED性能的有倆個方面，一個是熱管理，另一個是封裝形式。

和絕大部分電子產品一樣，UVC-LED對熱敏感。

由于UVC-LED的外量子效率（EQE）較低，在輸入的功率中，大約只有1-3％被轉換成光，而剩余的97％左右則基本被轉換成熱量。倘若不能及時的將熱量發散，保持LED芯片低于其最大工作溫度，將直接影響芯片的使用壽命，甚至不能使用。

由于UVC-LED體積小的特點，大部分的熱量無法從表面散熱，因此LED背面成為了有效散熱的唯一途徑。經過多年的發展，目前市面上UVC-LED基本以倒裝芯片搭配高導熱氮化鋁基板的方案為主。斯利通氮化鋁（AlN）陶瓷電路板具有高導熱系數（導熱率180 W/（m-K）~ 260 W/（m-K）），滿足UVC-LED高散熱的需求，有效的延長 UVC-LED的使用壽命。

UVC LED封裝形式多樣，大致可以分為有機封裝，半無機封裝以及全無機封裝三種：

傳統有機機封裝采用硅膠、硅樹脂或者環氧樹脂等有機材料進行封裝，整體技術比較成熟，但是紫外線（UV）的高能量光子可能對部分材料引起產生破壞，引起材料物理或化學性質上的變化。UV LED芯片發出的紫外光隨波長越短，對有機材料破壞越大。容易出現封裝脆化，收縮，暗沉等問題。需要增強抗UV的性能，為此很多材料廠也一直努力，但目前抗紫外的性能還需要進一步提高。

半無機封裝采用有機材料搭配無機材料的方法，通過在陶瓷的金屬基板圍壩邊緣區域涂覆膠水來實現透鏡的放置。該封裝方式減少了有機材料帶來的光衰問題以及濕熱應力導致的失效問題，能有效提高UVC-LED器件的穩定性和可靠性。斯利通陶瓷電路板的金屬圍壩使用電鍍工藝逐層電鍍，一體成型，結合力良好，更加的可靠。相對于有機封裝，半無機封裝的生產工序更少，更方便封裝，可以有效地節約人力物力成本。斯利通陶瓷基板使用DPC（直接鍍銅法）工藝，金屬層更加平整，無孔印，能有效提升芯片與基板的結合強度，避免類似燈珠脫落等產品品質問題。且陶瓷材料具有優秀的抗紫外性能，抗老化，有效地延長產品的使用壽命。是UVC-LED品質的有效保障。

全無機封裝則是全程避開有機材料的使用，通過激光焊、波峰焊、電阻焊等方式來實現透鏡和基板的結合。但是，由于全無機封裝對封裝材料、封裝技術及工藝管控整體要求高，且目前UVC的光效太低，出光太弱。因此，在綜合質量、技術和成本的前提下，目前市面上中小功率UVC LED產品基本都采用半無機封裝形式。
編輯：hfy