CiS bei der SPIE Photonics West in San Francisco

28.01.2019

Bereits am Samstag startet mit der SPIE Photonics West in San Francisco die weltweit größte Veranstaltung für photonische Technologien mit drei Konferenzen und zwei Messen.

Am Montag, den 04.02.19 ist das CiS Forschungsinstitut innerhalb der Session SPIE Conference 10940: Light-Emitting Devices, Materials, and Applications mit zwei Vorträgen zu den Themen „Discussion on reliability issues for UVB and UVC LEDs“ sowie „An innovative Si package for high-performance UV LEDs“ dabei. Zwei wissenschaftliche Posterbeiträge werden am Mittwochabend gezeigt.


Beitrag 1: Discussion on reliability issues for UVB and UVC LEDs

Für eine sichere Montage und hohe Bauteillebensdauern von UVB und UVC LEDs sind grundlegend andere Techniken erforderlich als bei etablierten VIS/NIR LED-Bauteilen. Am CiS Forschungsinstitut werden darum seit mehreren Jahren verschiedene Verfahren erprobt und in Bezug auf Zuverlässigkeit und Lebensdauer bewertet. Die Verluste und Ausfälle bei der Fertigung signifikanter Losgrößen solcher UV-LED Baugruppen werden vorgestellt und diskutiert – beginnend bei der Ausbeute des LED-Wafers über verschiedene Montagemöglichkeiten, das Einbrennverhalten der ersten  Betriebsstunden bis hin zur Langzeit-Lebensdauer. Die Einflüsse verschiedener Betriebszustände sowie typische Fehlerbilder werden gezeigt. Mit der erarbeiteten Technik können Ausbeuten über 80% erreicht werden, die mit jetzigem Stand maßgeblich durch die LED-Ausbeute aus dem Waferverbund limitiert sind.


Beitrag 2: An innovative Si package for high-performance UV LEDs

Aufgrund der geringen Effizienz und Bauteillebensdauer von verfügbaren UVB und UVC- LEDs, erreichen etablierte Montagetechnologien und Bauteilhausungen nur unbefriedigende Ergebnisse – sowohl in Bezug auf Lichtausbeute als auch bei der dringend erforderlichen Wärmeabfuhr. Mit dem am CiS Forschungsinstitut entwickelten Silizium-Submount werden diese Nachteile behoben. Der aus drei Ebenen, auf Waferebene stapelbare Aufbau besteht aus einem Silizium-Trägerwafer, der mit integrierter Z-Diode und Durchkontaktierungen auf die Träger-Rückseite eine einfache und platzsparende Flip-Chip-Montage ermöglicht. Darüber wird ein ebenfalls auf Siliziumträger gefertigter und UV-stabilisierter Aluminium Reflektor montiert. Eine hermetisch dichte Hausung sowie die Parallelisierung der LED-Strahlung wird durch eine darauf montierte Fresnel-Quarzoptik erreicht. Insgesamt erreicht der Aufbau eine um Faktor 3 gesteigerte Lichtausbeute bei gleichzeitig exzellenter Wärmeabfuhr und minimaler Baugröße für hohe Packungsdichten.