经历过新冠，相信大家对保持环境卫生整洁的重要性有了新的认识。在过去，最传统的杀菌方式就是晒太阳，这是因为太阳光中的UVC（又称为短波紫外线、深紫外线，波长范围200 – 280 nm）具有杀菌消毒作用。但因为UVC的波长较短，往往在大气中就已经被臭氧层吸收、散射掉了，无法到达地面，所以如何人为制造UVC就变得尤为重要。

目前杀菌消毒市场上，应用较为广泛的紫外光源有两种：传统汞灯和深紫外LED（UVC-LED）。汞灯，也就是水银灯，是之前紫外线消毒、固化与曝光的主流产品。但由于《汞公约》的实施以及汞灯自身在性能上存在的不足，如寿命短、含有剧毒元素等，深紫外LED正加速取代汞灯成为未来紫外光源市场的主流。相对于传统汞灯而言，深紫外LED主要具有如下技术优势：

①不含剧毒元素汞，使用时不会对环境造成污染；

②波长相对单一，无杂峰，杀菌针对性强；

③光谱范围较窄，光利用率高，在同等条件下耗电量较小；

④体积小，可以应用在传统汞激发紫外灯管无法使用的狭小空间，极大程度地节省了空间。

深紫外LED的应用

目前，深紫外LED在杀菌消毒、生化检测、医疗健康、隐秘通讯等领域已经表现出了重要应用价值。特别是在杀菌消毒领域，深紫外LED主要利用高能量紫外线照射微生物并破坏核酸结构，从而达到微生物灭活的目的。尤其是近期，深紫外LED消毒更被认为是一种有效消灭新型冠状病毒的方法，已被广泛用于公共场所、交通工具、个人防护等领域。

深紫外LED消毒应用：(a)公共电梯；(b)飞机机舱；(c)个人防护

深紫外LED的散热难题

不过，深紫外LED虽然具有很多优势且能被市场所认可和采纳，但也存在很多问题影响其广泛使用，如封装材料老化情况严重、电光转化效率极低、发热严重、价格昂贵等。下面主要来讲讲散热的问题。

首先要知道，深紫外的散热问题与光提取效率离不开关系——由于界面折射率突变等问题，导致大部分深紫外LED出光无法从芯片中逃逸出来，一部分光被困在封装腔体内。另外，由于深紫外LED芯片侧壁出光量较高，传统封装结构无法将深紫外LED侧壁光传导出来，导致出光量降低。

深紫外LED封装器件

随后，由于深紫外LED光电转化效率低，大约只有1-3%被转换成光，而剩余的97%左右则基本被转换成热量，因此深紫外LED芯片结温较高，容易导致芯片性能降低，甚至失效。而且深紫外LED体积小的特点还会导致大部分热量还无法从表面进行散热，进一步加剧对芯片的伤害。

现阶段LED有效散热的唯一途径就是LED背板，而为了避免热应力对芯片造成的损伤，目前市面上UVC-LED基本以倒装芯片搭配高导热氮化铝陶瓷基板的方案为主。氮化铝基板具有很多优势，首先氮化铝陶瓷基板的导热率很高，比氧化铝基板差不多高10倍；其次，氮化铝陶瓷基板还有非常优良的绝缘性，热膨胀系数与芯片材料相匹配，能满足深紫外LED高散热的需求。而且陶瓷材料具有优秀的抗紫外性能，抗老化表现优秀，能有进一步延长深紫外LED的使用周期。

总而言之，深紫外LED优势多多，作为一种新型紫外光源具有广泛的市场应用价值。为了使其得到更普及的应用，散热问题绝对不容小视，因此氮化铝陶瓷基板在这一领域上大有可为，值得关注。

资料来源：

深紫外LED封装技术及其应用研究，柳星星。

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