UV 介绍及应用

Andy.Xiang

Nov.10th,2013目錄UV及應用領域

UV光源及發光原理

UV曝光設備分類及結構

UV電磁波特性

UV能量檢測方式

UV膠水組分及固化機理

一.UV及應用領域

UV光

紫外线的波长范围在100～400nm，是介于X射线与可见光间的电磁波。能量E=hf=hc/波长,c是光速,h是普朗克常数,f是频率

UV污染及工業應用

UV對皮膚傷害

tanning beds use ultraviolet(UV)light to activate skin pigments and give you a tan.When it comes to UV light it’s

important to remember UVA is the longest wavelength and the least dangerous.UVA is from315to400nanometers in wavelength and is considered the safest UV light.UV清潔水

Eliminating over99.9%of bacteria,viruses and protozoa that cause water-borne illnessUV相機

allow visualization of smaller features than those which can be seen using visible light

二.UV光源及發光原理

UV發光光源種類

光譜少，多數．價格便宜．光譜寬

．有效UV光譜較有極燈

管多10%以上

．壽命長（8000H以

內），光衰在10%以內

．價格較貴

UV LED

．光譜窄±5nm

．有效UV發光率高

．壽命長一般可達

20000H

．價格貴，單顆價格比一

般有極燈管還貴

低壓汞燈中壓汞燈高壓汞燈金屬鹵素燈

313nm，334nm，366nm，405nm，436nm，546nm及578nm。

主要用作光主要辐射的是

404.7nm、435.8nm、

546.1nm和577.0～

579.0nm的可见谱线,

此外还辐射较强的

365.0nm的长波紫外

线

主要用作照

主光谱效范

350nm-450nm之

由高压水银灯展

来紫灯英

材充入含

汞、氩、镓的

物、铁的物

一稀金属卤

物主要分为金卤

光灯晒版灯UV發光光源種類—無極燈管

UV發光光源種類

UV發光光源種類—UV LED

UV發光光源種類—UV LED

UV LED

390nm380nm375nm365nm310nm254nm 400nm395nm385nm

UV 發光光源種類—準分子激光器

ArF

XeCl

KrF

Gas

193nm 308nm 248Wave length EAF-000ECL-000EKF-000Model 用相对论电子束（能量大于200千电子伏特）或横向快速脉冲放电来实现激励。当受激态准分子的不稳定分子键断裂而离解成基态原子时，受激态的能量以激光辐射的形式放出。波长为193nm的ArF准分子激光，进行屈光手术的机理就是光化学效应。准分子激光单个光子的能量大约是6.4eV，而角膜组织中肽键与碳分子键的结合能量仅为3.6eV。当其高能量的光子照射到角膜，直接将组织内的分子键打断，导致角膜组织碎裂而达到消融切割组织的目的，并且由于准分子激光脉宽短（10～20nm），又是光化学效应切除。因此，对切除周围组织的机械损伤和热损伤极小（﹤0.30μm）。

三.UV曝光設備分類及結構

光源控制器

單顆LED

LED金屬固

定外殼

電源線

散熱風散UV聚光透鏡

點光源光源控制器

內置高壓汞燈內置抽風散熱系統

光強自動開閉控制機構石英或液晶光纖光斑出光光芯

（通過改變出光光芯尺寸控制光斑）光源控制器

單排LED LED金屬固

電源線

定外殼

散熱風散UV聚光石英玻璃棒

光源控制器

內置高壓汞燈內置抽風散熱

系統

光強自動開閉控制機構石英或液

晶光纖高壓汞燈線光源

（通過改變出光狹縫長短控制光斑長度）光源控制器

整面LED

LED金屬固

定外殼

電源線

散熱風散石英玻璃

光源控制器

高壓汞燈

空氣冷卻或

水冷系統反射罩

濾光玻璃照射頭升降機構

傳送機構及機架

（通過增加照射頭的數量增加UV照射面積）

高壓汞燈面光源

UV曝光設備—面光源

光源控制器

無極燈管

空氣冷卻或

水冷系統反射罩

濾光玻璃照射頭升降機構傳送機構及機架

微波啟動裝置

及冷卻系統UV曝光設備—光刻機

光波波长193nm,数据孔径值以ASML公司Twinscan NX1950i

ASML公司最早的EUV机型--alpha EUV光刻机（采用DPP：Discharge Produced Plasma光源）的单价据报已经达到了6000万美元的水平

四.UV電磁波特性

可见光占50%

红外43%

紫外2%

其他%5%

普通中壓汞燈光線分佈FUSION D型燈管光線分佈

UV LED光線分佈UV特性—干涉條紋

E UV採用UV干涉特性對光阻進行曝光

五.UV能量檢測方式

UV曝光能量計算

線性燈管參數：

灯管线性功率（W/cm）,灯管发光长度（cm）

燈管光強：

燈管光強（mW/cm*cm）=灯管线性功率（W/cm）

×灯管长度（cm）×有

效ＵＶ光谱17%×10%

÷〔12（cm）×燈管有

效發光長度（cm)〕

UV曝光能量（mj/cm*cm）=曝光強度

（mW/cm*cm）×時間

（s）UV照度計

六.UV膠水組分及固化機理

UV膠水組分

UV膠水

助劑

活性單體光引髮劑穩定劑膠聯劑偶聯劑UV膠水組分—基礎樹脂

基礎樹

脂種類

不飽和聚酯樹脂

聚酸丙

酸酯

環氧丙烯

酸酯

聚氨酯丙

烯酸酯

陽離子固化

基礎樹脂

好，但其固化收

缩率较高，因此

作为成型物的时

候，成型物的尺

寸不太稳定，容

易因应力而发生

用力，粘接性

能优异。在电

性能、耐热性

方面比丙烯酸

酯树脂优良，

而且分子量可

以任意调节

制品可以是非常

坚硬的状态也可

以是弹性体乃至

非常柔软的状态。

聚氨酯丙烯酸酯

树脂兼有聚氨醋

的柔韧性(尤其

是低温韧性)、

耐磨性、抗老化

性及高撕裂强度

粘度低、聚合速

度快，可与双酚

A环氧树脂配合

使用

UV膠水組分—活性稀釋劑

稀釋劑

阳离子活性稀释剂自由基活性稀释剂

4-丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)

丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)

丙三醇二丙烯酸酯(TPGDA)

三轻基甲基丙烷三醇三丙烯酸酯(TMP(EO)TMA)

丙氧基化三轻基甲基丙烷三醇三丙烯酸酯(TMP(PO)TMA).各种活性环氧树脂稀释剂及各种环醚、环内醋、乙烯基醚单体UV膠水組分—光引髮劑

光引髮劑反應機理

裂解反應機理提氫反應機理離子反應機理能量轉移機理

体或齐聚物分子上提取一个氢原子，使这些分子成为自由基。

激发态分子的三

重态将能量转移

给单体或其他分

子，获得能量的

单体被激变为三

重激发态单体电子给体和受体

通过电子或电荷

的转移，可能生

成电子转移复合

物，也可能生成

激发复合物。电

子转移复合物是

在基态相互作用

下形成的，而激

发复合物只是在

激发态下相互形

成的UV膠水固化過程

基礎樹脂

活性單體

光引髮劑