Y.E.V Bio22UVA：UVA 照射裝置雙波長把殺菌與樹脂固化寫進產線節拍

發布時間： 2025-12-12　　點擊次數： 67次

當醫療導管、微流控芯片或可穿戴傳感器需要在同一工位完成表面殺菌與封裝固化時，傳統方案往往先開 254 nm 汞燈做滅菌，再切到 365 nm 高壓汞燈做固化——兩套光源、兩次定位、兩倍節拍。日本 Yokohama Electric & Vision（Y.E.V）推出的 Bio22UVA，把 275 nm 深紫外 LED 與 405 nm 近紫外 LED 封裝進同一 22 mm 超薄燈頭，實現“先殺菌后固化"一步完成，無需汞燈、無需換燈、無需通風等待臭氧散去。

一、雙芯合封：一條光譜帶，兩種化學通道

殺菌通道：275 nm ±5 nm，單顆 30 mW，陣列 22 顆，總輻射功率 660 mW。光子能量 4.5 eV，直接破壞細菌/病毒 RNA 中相鄰二聚體，對耐（MRSA）3 s 內達到 99.99 % 殺滅率（JIS Z 2801 測試）。
固化通道：405 nm ±10 nm，單顆 1 000 mW，陣列 8 顆，總輻射功率 8 W。與 TPO、BAPO、Ivocerin 等 α-裂解型光引發劑峰值吸收重疊，2 mm 厚環氧-丙烯酸雜化樹脂 5 s 內完成表干，10 s 內硬度 > 3 H。
分時驅動：燈板內置 MCU，可 0.1 s 級切換波長，也能同時點亮；散熱基板采用氮化鋁 + 銅熱管一體化，結溫控制在 65 °C 以下，LED 壽命 20 000 h 后仍維持 80 % 光通量。

二、系統指標——把實驗室數據搬到產線

項目	典型值
照射距離	5–50 mm 可調
光斑尺寸	22 mm×120 mm（條形透鏡）
峰值輻照度	275 nm: 80 mW/cm2；405 nm: 1 200 mW/cm2
均勻性	±5 %（沿 120 mm 方向）
外部控制	0–10 V 調光 + RS-485 指令
冷卻方式	24 V 風扇主動冷卻，噪音 < 45 dB
臭氧生成	0 ppm（無 185 nm 線）

三、場景案例

微流控芯片（COC 材質）
芯片在 10 萬級潔凈間封裝，先 275 nm 照射 2 s 殺滅表面浮游菌，隨即 405 nm 固化 UV 膠封蓋，整線節拍 6 s，省去 70 % 的搬運與二次治具。
可穿戴葡萄糖傳感器
PET 基板表面涂布 50 µm 厚水性聚氨酯丙烯酸酯。Bio22UVA 以 10 mm 距離、1 500 mW/cm2 輻照 3 s，固化深度 0.45 mm，水蒸氣透過率（WVTR）降至 3 g/m2·day，滿足 7 天皮膚貼附要求。
牙科光固化模型
405 nm 單開，5 s 內將含硅溶膠的樹脂硬度從 20 Shore D 提到 85 Shore D，邊緣收縮 < 1 %，臨床無需額外拋光。

四、操作與安全
燈頭正面嵌有 2 mm 厚石英玻璃，可拆洗；背面磁吸式遮光罩一秒換裝，防止 405 nm 藍光眩光。整機符合 IEC 62471 Exempt 等級，可連續人工作業；275 nm 深紫外部分加裝 NFC 聯鎖，機罩打開自動滅燈，避免皮膚與角膜暴露。

五、展望
Y.E.V 正在開發 30 mm 寬版本 Bio30UVA，計劃把 275 nm 功率提到 1 W，用于高透 UV 硅膠的深層殺菌；同時開放 SDK，允許客戶把“殺菌-固化"時序寫成 Python 腳本，直接嵌入 SCADA。隨著無汞化法規收緊，Bio22UVA 這種“一顆燈頭，兩種光子"的路線，或將成為醫療、生物、電子封裝領域的標準配置。

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