光源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
光源面板由氮化鋁陶瓷基板和 LED-UV芯片組成,基板如圖4-3所示。氮化鋁陶瓷材料具有高電阻率、高熱導(dǎo)率、良好的熱穩(wěn)定性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和極低的熱膨脹系數(shù)等特點(diǎn)。氮化鋁陶瓷材料在常壓下發(fā)生分解的溫度為2450℃,耐熱沖擊性很好,其熱導(dǎo)率為225W/(mk),導(dǎo)熱性能和鋁材相當(dāng)。氮化鋁陶瓷基板是在氮化鋁陶瓷材料上刻蝕金屬電路并在表面刷上絕緣涂料制作而成,有很好的電學(xué)性能和高頻性能。
LED-UV芯片選用型號為CUN86B1B(主峰波長385m)和CUNO6B1B(主峰波長405m)兩種,由首爾( Seoul Semi)半導(dǎo)體公司生產(chǎn),兩種型號芯片參數(shù)相同,正向電壓為3.4V,正向電流為500mA,出光功率為1200mW,發(fā)光角度為45°,封裝尺寸為3.5mm×3.5mm×2.85mm,熱阻為3.5℃/W。圖43中氮化鋁陶瓷基板尺寸為21.5mm×46.5mm,單顆芯片功率為1.7W,每塊基板排列了35顆LED-UV芯片,每行5顆,每列7顆,所需電功率為59.5W。由于承印物最大幅面寬度為520mm,所以光源系統(tǒng)共需24塊基板。
油墨成分中的光引發(fā)劑在吸收特定光譜波段的紫外光后,會引發(fā)化學(xué)反應(yīng),使油墨固化。根據(jù)固化機(jī)理,測得在365~395m、400~410mm光譜波段各有一個高峰值光引發(fā)劑主吸收峰,根據(jù)吸收峰的數(shù)值選出了385m和405nm兩種型號的 LED-UV芯片。為了得到更高的固化效率,把兩種型號芯片均勻排列,在氮化鋁陶瓷基板上的7行芯片排列中,第一行排列385mm芯片,第二行排列405m芯片,之后按照同樣的方式進(jìn)行交互排列。
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