深部の発光効率UV LEDは主に外部量子効率によって決まり、外部量子効率は内部量子効率と光抽出効率の影響を受けます。深紫外 LED の内部量子効率の継続的な改善 (>80%) に伴い、深紫外 LED の光抽出効率は深紫外 LED の光効率の向上を制限する重要な要因となっており、深紫外 LED の光抽出効率の向上を制限しています。深紫外 LED はパッケージング技術に大きく影響されます。深紫外 LED パッケージング技術は、現在の白色 LED パッケージング技術とは異なります。白色LEDは主に有機材料（エポキシ樹脂、シリカゲルなど）でパッケージされていますが、深紫外光の波長が長く、エネルギーが高いため、有機材料は長時間の深紫外照射によりUV劣化を起こし、製品に重大な影響を及ぼします。深紫外 LED の光効率と信頼性。したがって、深紫外 LED パッケージングは​​材料の選択において特に重要です。

LEDパッケージ材料には主に発光材料、放熱基板材料、溶接接合材料が含まれます。発光材料は、チップの発光抽出、調光、機械的保護などに使用されます。放熱基板は、チップの電気的相互接続、放熱、機械的サポートに使用されます。溶接接合材はチップ固化やレンズ接合などに使用されます。

1.発光材料:のLEDライト発光構造は通常、チップと回路層を保護しながら光出力と調整を実現するために透明な材料を採用します。有機材料は耐熱性が低く熱伝導率が低いため、深紫外 LED チップによって発生する熱により有機パッケージング層の温度が上昇し、有機材料は熱劣化、熱老化、さらには不可逆的な炭化を起こします。高温下で長時間放置する。さらに、高エネルギーの紫外線照射下では、有機パッケージング層に透過率の低下や微小亀裂などの不可逆的な変化が生じます。深紫外エネルギーが継続的に増加するにつれて、これらの問題はさらに深刻になり、従来の有機材料が深紫外 LED パッケージングのニーズを満たすことが困難になっています。一般に、有機材料の中には紫外光に耐えられるものもあると報告されていますが、有機材料は耐熱性や気密性が低いため、深紫外領域での使用にはまだ限界があります。LEDのパッケージング。したがって、研究者は、石英ガラスやサファイアなどの無機透明材料を使用して深紫外 LED をパッケージ化することを常に試みています。

2.放熱基板材質：現在、LED の放熱基板の材料には主に樹脂、金属、セラミックが含まれています。樹脂基板と金属基板の両方に有機樹脂絶縁層が含まれており、放熱基板の熱伝導率が低下し、基板の放熱性能に影響を与えます。セラミック基板には、主に高温/低温焼成セラミック基板(HTCC /ltcc)、厚膜セラミック基板(TPC)、銅張セラミック基板(DBC)、電気めっきセラミック基板(DPC)が含まれます。セラミック基板には、高い機械的強度、優れた絶縁性、高い熱伝導性、優れた耐熱性、低い熱膨張係数など、多くの利点があります。これらはパワーデバイスのパッケージング、特に高出力 LED のパッケージングに広く使用されています。深紫外 LED は光効率が低いため、入力された電気エネルギーのほとんどが熱に変換されます。過剰な熱によるチップへの高温損傷を避けるために、チップから発生した熱を適時に周囲環境に放散する必要があります。しかし、深紫外LEDの熱伝導経路は主に放熱基板に依存します。したがって、高熱伝導率のセラミック基板は、深紫外 LED パッケージング用の放熱基板として最適です。

3. 溶接接合材:深紫外LEDの溶接材料にはチップ固体結晶材料と基板溶接材料があり、それぞれチップ、ガラスカバー（レンズ）、セラミック基板の間の溶接を実現するために使用されます。フリップチップの場合、チップの固化を実現するために金錫共晶法がよく使用されます。水平および垂直チップの場合、導電性銀接着剤と鉛フリーはんだペーストを使用してチップを完全に固化できます。銀接着剤や鉛フリーはんだペーストと比較して、金錫共晶接合強度は高く、界面品質は良好で、接合層の熱伝導率が高いため、LEDの熱抵抗が低減されます。ガラスカバープレートはチップ固化後に溶接されるため、溶接温度は主に直接接合やはんだ接合などのチップ固化層の抵抗温度によって制限されます。直接接合では中間接合材が不要です。高温高圧法を使用して、ガラスカバープレートとセラミック基板の間の溶接を直接完了します。接合界面は平坦で強度が高いですが、設備やプロセスの制御に高い要件が求められます。はんだ接合では、中間層として低温錫ベースのはんだを使用します。加熱と加圧の条件下では、はんだ層と金属層の間の原子の相互拡散により接合が完了します。プロセス温度が低く、操作が簡単です。現在、ガラスカバープレートとセラミック基板の間の信頼性の高い接合を実現するために、はんだ接合がよく使用されています。ただし、金属溶接の要件を満たすために、ガラスカバープレートとセラミック基板の表面に金属層を同時に準備する必要があり、接合プロセスでははんだの選択、はんだコーティング、はんだのオーバーフロー、溶接温度を考慮する必要があります。 。

近年、国内外の研究者は深紫外LEDパッケージ材料に関する徹底的な研究を行っており、これによりパッケージ材料技術の観点から深紫外LEDの発光効率と信頼性が向上し、深紫外LEDの開発が効果的に促進されています。 LED技術。