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UV-LED照射器 ALE/3

UV-LED照射器 ALE/3

Primelite

ALE/3は、従来の水銀ランプに代わる高出力のLED紫外線光源装置です。2種類のLEDを内蔵できるため、複数の波長の同時出力が可能です。 複数波長での照射は効率的なUV樹脂、接着剤硬化を実現します。
また、搭載されたLEDモジュールは容易に交換できるため、アプリケーションの変更にも柔軟に対応します。

ALE/3は樹脂、接着剤硬化および半導体ウエハーの周辺露光など水銀ランプを使用しているアプリケーションにおいて有効な代替案となります。

※ALE3にはフィードバックコントロール機能が付属していません。LEDの出力が低下した場合はユーザーの方で調整が必要です。

UV硬化の仕組み

製品の特徴

  • ハイパワーUV出力:最大15W
  • 水銀不使用
  • LEDで高安定、ランニングコスト削減
  • 内蔵するLEDを選択可能
  • 単一波長:365, 385, 395, 405, 435 nm
  • 複数波長:365および405nm
  • 外付けの冷却装置不要で、新しいシステムや既存システムへの統合が容易

価格のお問い合わせ、お見積り等、お気軽にご相談ください。

 

製品情報

仕様

型式 ALE/3.1 ALE/3.2
主な用途 UV樹脂硬化、半導体ウエハーの周辺露光/検査用途
LEDの数 1 2
LEDの出力波長 365nm or385nm or395nm or
405nmor435nm
365nm,405nm
全放射出力* 最大15W
出力強度* 最大50W/cm2
開口数 0.6/70°(2a)
ライトガイドオプション コア径:φ5mm/φ6.5mm/φ8mm、分岐:分岐なし/分岐あり(multi poel)、
長さ:1.5m(標準)/カスタマイズ可
通信インターフェース タッチディスプレイ、AUX、USB、PLC
熱管理 内部空冷
寸法(WHD) 14.5×16.5×34cm(5.7″×6.5″×13.4″)
重量 6kg(13.2lbs)
電源入力 110~240VAC/50-60Hz/350W

*ライトガイド(直径8mm、長さ1.5m)の出射端で測定/±10% deviation possible

UV照射器の選び方

UV硬化ページ

アプリケーション

技術情報

ステップ照射を用いたUV硬化

(1)波長とUV硬化深さの関係

下図に波長毎に光が届く距離のイメージ図を示します。
このように、波長が長いほうが、より深い箇所までUV硬化することが可能です。

波長とUV硬化の深さの関係

(2)複数波長を用いた場合の結果

(1)で紹介した結果は、1つのLEDを用いたそれぞれの単一波長の光を照射した際の結果になります。
これに対して、ランプのように幅広い波長を照射する実験を行いました。

右図は、実験で、
【複数のLED(365/385/405/435nm)の同時照射】-①と
【波長の長いLED(435nm)のみの照射】-②で、
コーティング剤を硬化した際の固まった深さを比較した結果です。
①よりも②の方が2倍ほど深くまでUV硬化しているという結果になりました。

これは、短い波長の光と長い波長の光を同時に照射した場合、短い波長で先に表面が固まってしまい、深い箇所に光が到達しない、UV硬化しにくい状態になっているためであると考えられます。
上記の実験から、長い波長の光を単独で照射することが深い箇所を硬化させるために効果的であるという事が言えます。

波長とUV硬化の深さの実験結果

(3)波長の長いLEDのみの結果の課題とステップ照射の必要性

それでは、波長の長いLEDのみを使うのがよいのでしょうか。
そこで、(2)の①の結果と②の結果に関して、UV硬化の深度だけではなく、表面状態の観点からも比較してみることにしました。
すると、長い波長の光単独でUV硬化した場合、
・短い波長の光で硬化するよりも表面が荒い
・タックフリーが発生する(表面がベトベトしている)
などの課題が見えてきました。

この課題に対して、追加の実験により、長い波長を照射して深い箇所を硬化させた後に、短い波長を照射するステップ照射を用いることで、“深い箇所のUV硬化”と“表面状態”の両立ができる事がわかりました。
【複数のLED(435nm/365nm)のステップ照射】-③と、
【波長の長いLED(435nm)のみの照射】-②
のUV硬化の深さの結果は右図のように同等でした。

波長とUV硬化の深さの実験結果2

強力発光を機器に簡単に組み込む

高輝度UV放射のコンパクトな統合のための様々なオプション(ライトガイド、レンズ光学系など)。

強力発光を機器に簡単に組み込む

  • 面発光も可能です。
  • 他の硬化装置(UVコンベヤードライヤーなど)を使う必要性はありません。
  • (塗布装置内で)塗布後すぐに硬化することで、スペースの節約や時間短縮へと繋がります。
  • 小さな面積をより抜き、硬化することができます。
  • マルチスペクトル発光により、異なる接着剤を用いた場合でも、一度に硬化できます。

ALE/3のメリット

UV-LED照射器ALE/3の最大のメリットはランニングコストを抑えられることです。
ランニングコストを抑制できる理由は、LEDを用いているという点にあります。
従来の光源(水銀ランプ、メタルハライドランプなど)では、寿命が数100〜3000時間程度とされています。また、こうした光源は電気代の消費量も多いため、負担になります。
ALE/3ではランプではなく、LEDを用いているため、従来光源の欠点である2つのコスト

  1. 2ヶ月程度で交換の必要があるランプ
  2. ランプの消費する電力

を抑制できる可能性があります。
ALE/3は、ランプに比べ寿命が長いことが特徴です。
これにより光源購入のランニングコストが抑制されます。

ランニングコストで逆転(コストパフォーマンスイメージ)

ランニングコストで逆転

さらに、電力の消費も従来光源の数分の一に抑えられます。
こちらに関しては、条件によって変動するため具体的な数値は出せませんが、ランプよりは抑えられる可能性が高いです。 また、ランプ光源より長寿命のLEDを採用することで、製造ラインを容易に止められない場合においても、UV硬化がボトルネックとなるケースを避けられます。

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漫画で分かる!ハイパワーUV-LED照射器ALE/1_半導体検査装置編

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