YUANNENGJI Mikä on LED?
LED on englanniksi Light Emitting Diode, joka on puolijohteinen kiinteä valoa lähettävä laite. Se käyttää kiinteitä puolijohdesiruja valoa säteilevinä materiaaleina. Kun eteenpäin syötetään jännite molempiin päihin, puolijohteessa olevat kantoaineet yhdistyvät uudelleen aiheuttaen fotoniemission ja valon tuottamiseksi. LED voi lähettää suoraan punaista, keltainen, sininen, vihreä, syaani, oranssi, violetti, ja valkoinen valo. Ensimmäinen kaupallinen diodi valmistettiin vuonna 1960. Sen perusrakenne on pala elektroluminoivaa puolijohdemateriaalia, asetettu telineeseen johtimien kanssa, ja sen jälkeen tiivistetään epoksihartsilla suojaamaan sisäistä sydänlankaa, joten LEDillä on hyvä seisminen vastustuskyky. 2. Miksi LED on neljännen sukupolven valonlähde? (vihreä valaistus )?
Luokittelu sähköisten valonlähteiden valoa emittoivien mekanismien mukaan:
Ensimmäisen sukupolven valonlähteet: valoa lähettävät vastukset, kuten hehkulamput.
Toisen sukupolven valonlähteet: kaari- ja kaasuvaloa lähettävät, kuten natriumlamput.
Kolmannen sukupolven valonlähteet: loistelamput, kuten loistelamput.
Neljännen sukupolven valonlähteet: puolijohdesiru valoa lähettävät, kuten LEDit.
Mitkä ovat LEDien valoa säteilevät mekanismit ja toimintaperiaatteet??
Valodiodit on valmistettu III-IV-ryhmän yhdisteistä, kuten GaAs (galliumarsenidi), GaP (galliumfosfidi), GaAsP (galliumarsenidifosfidi) ja muut puolijohteet, ja niiden ydin on PN-liitos. Siksi, sillä on yleisen P-N-liitoksen I-N-ominaisuudet, eli, eteenpäin johtuminen, käänteinen katkaisu, ja hajoamisominaisuudet. Lisäksi, tietyin edellytyksin, sillä on myös valoa säteileviä ominaisuuksia. Myötäjännitteen ali, elektroneja ruiskutetaan N-alueelta P-alueelle, ja reikiä ruiskutetaan P-alueelta N-alueelle. Osa vähemmistön harjoittajista (vähemmistöliikenteen harjoittajat) jotka tulevat toiselle alueelle, yhdistyvät uudelleen enemmistön kantajien kanssa (suurin osa lentoyhtiöistä) säteilemään valoa.
Mitkä ovat LEDin optiset ominaisuudet?
(1) LEDin lähettämä valo ei ole yksiväristä eikä laajakaistaista, vaan tasapaino näiden kahden välillä.
(2) LED-valonlähde on samanlainen kuin pistevalolähde, mutta ei pistevalolähde.
(3) LEDin lähettämän valon väri vaihtelee tilan suunnan mukaan.
(4) LEDin liitoslämpötila vakiovirtakäytössä vaikuttaa voimakkaasti lähtöjännitteeseen VF.
Mitkä ovat eri tavat rakentaa LED??
LEDs have different chemical compositions due to their different colors:
Esimerkiksi, punainen: aluminum-indium-gallium-phosphide
Green and blue: indium-gallium-nitride
White and other colors are made by mixing the three primary colors RGB in appropriate proportions. The manufacturing process of LED is similar to that of semiconductors, but the processing accuracy is not as good as that of semiconductors, and the current cost is still relatively high.
Mitkä ovat eri värien aallonpituudet?
The spectral wavelength distribution of several commonly used ultra-bright LEDs in China is 460-636nm, and the wavelengths are blue, vihreä, kelta-vihreä, keltainen, yellow-orange, and red from short to long. The typical peak wavelengths of several common color LEDs are:
Blue – 470nm,
Blue-green – 505nm,
Green – 525nm,
Yellow – 590nm,
Orange – 615nm,
Red – 625nm.
Mitkä ovat LED-pakkausmenetelmät?
Packaging method:
(1) Pin-type (Lamp) LED pakkaus,
(2) Surface mount (SMD) type ( SMT-LED) pakkaus,
(3) Chip-on-Board (COB) LED pakkaus,
(4) System-in-Pack (SiP) LED pakkaus
(5) Wafer bonding and chip bonding.
Mitkä ovat LEDin luokitusmenetelmät?
1. Valoputken värin mukaan
Valoputken värin mukaan, se voidaan jakaa punaiseen, oranssi, vihreä (jaettu edelleen kelta-vihreäksi, normaali vihreä ja puhdas vihreä), sininen valo, jne. Lisäksi, Jotkut valodiodit sisältävät kaksi tai kolme väriä siruja.
Sen mukaan, onko valodiodi seostettu sironta-aineella vai ei, ja onko se värillinen vai väritön, edellä mainitut eriväriset valodiodit voidaan myös jakaa neljään tyyppiin: värillinen läpinäkyvä, väritön läpinäkyvä, värillinen sironta ja väritön sironta. Scattering-tyyppiset valodiodit ja niitä käytetään merkkivaloina.
2. Valoputken valoa säteilevän pinnan ominaisuuksien mukaan
Valoputken valoa säteilevän pinnan ominaisuuksien mukaan, se voidaan jakaa pyöreisiin lamppuihin, neliönmuotoiset lamput, suorakaiteen muotoiset lamput, pintavaloa lähettävät putket, sivuputket, pinta-asennetut mikroputket, jne. Pyöreät lamput luokitellaan φ2mm:iin, φ4,4 mm, φ5mm, φ8mm, φ10mm ja φ20mm halkaisijoidensa mukaan. Ulkomailla, φ3 mm:n LEDit tallennetaan yleensä T-1:nä; φ5mm kuin T-1(3/4); ja φ4,4 mm T-1:nä(1/4). Puoliarvokulmaa voidaan käyttää ympyrän valovoimakkuuden kulmajakauman arvioimiseen. Valonvoimakkuuden kulmajakaumaan perustuvia tyyppejä on kolme:
(1) Korkea suuntaavuus. Yleisesti ottaen, se on terävä epoksipakkaus tai pakkaus, jossa on metallinen heijastava ontelo, eikä sirotusainetta ole lisätty. Puoliarvon kulma on 5°～20° tai vähemmän, korkealla suuntauksella. Sitä voidaan käyttää paikallisena valonlähteenä, tai käytetään yhdessä valonilmaisimen kanssa automaattisen tunnistusjärjestelmän muodostamiseksi.
(2) Vakiotyyppi. Käytetään yleensä merkkivalona, sen puoliarvokulma on 20°～45°.
(3) Sirontatyyppi. Tämä on merkkivalo, jolla on suurempi katselukulma, puoliarvokulma 45°～90° tai enemmän, ja suurempi määrä sirontaainetta.
3. Valodiodin rakenteen mukaan
Valodiodin rakenteen mukaan, on täysi epoksikapselointi, metallipohjainen epoksikapselointi, keraaminen pohja-epoksikapselointi ja lasikapselointi.
4. Valon voimakkuuden ja käyttövirran mukaan
Valon voimakkuuden ja käyttövirran mukaan, on tavallisia kirkkaus LEDejä (valon voimakkuus>10mcd); erittäin kirkkaat LEDit (valon voimakkuus<100mcd); valon voimakkuus välillä 10 ja 100 mcd:tä kutsutaan korkean kirkkauden valodiodiksi. Yleisen LEDin käyttövirta on kymmenien mA ja kymmenien mA välillä, kun pienvirran LEDin työvirta on alle 2 mA (kirkkaus on sama kuin tavallisen valoa emittoivan putken).
Edellä mainittujen luokitusmenetelmien lisäksi, on myös luokittelumenetelmiä lastumateriaalin ja toiminnan mukaan.
Mitkä ovat LEDin tuotantoprosessin vaiheet?
1. Käsitellä:
a) Puhdistus: Käytä piirilevyn tai LED-kannattimen ultraäänipuhdistusta ja kuivausta.
b) Asennus: Valmistele hopealiimaa LED-putken ytimen pohjaelektrodille (iso kiekko) ja laajentaa sitä. Aseta laajennettu putken ydin (iso kiekko) kristallipöydällä. Asenna putken ydin yksitellen kristallikynällä PCB- tai LED-kiinnikkeen vastaavalle alustalle mikroskoopin alla, ja sintraa sitten hopealiiman jähmettämiseksi.
c) Painehitsaus: Käytä alumiinilankaa tai kultalankahitsauskonetta liittääksesi elektrodin LED-putken ytimeen virran injektiojohdoksi. LED on asennettu suoraan piirilevylle, yleensä käyttämällä alumiinilankahitsauskonetta. (Valkoisen valon TOP-LED:in tekemiseen tarvitaan kultalankahitsauskone)
d) Pakkaus: Käytä epoksia suojaamaan LED-ydintä ja hitsauslankaa annostelun kautta. Piirilevylle annostelussa on tiukat vaatimukset kolloidin muodolle kovettumisen jälkeen, joka liittyy suoraan valmiin taustavalolähteen kirkkauteen. Tämä prosessi suorittaa myös fosforin annostelun (valkoinen valo LED).
e) Hitsaus: Jos taustavalon lähde on SMD-LED tai muu pakattu LED, LED on hitsattava piirilevyyn ennen kokoonpanoprosessia.
f) Filmin leikkaus: Käytä lävistyskonetta erilaisten diffuusiokalvojen leikkaamiseen, heijastavat kalvot, jne. tarvitaan taustavalon lähteelle.
g) Kokoonpano: Piirustuksen vaatimusten mukaisesti, asenna taustavalolähteen erilaiset materiaalit manuaalisesti oikeaan asentoon.
h) Testaus: Tarkista, ovatko taustavalonlähteen valosähköiset parametrit ja valon tasaisuus hyvät.
2. LED-pakkauksen tehtävä
on kytkeä ulkoinen johto LED-sirun elektrodiin, suojaa LED-sirua samanaikaisesti, ja niillä on rooli valonpoiston tehokkuuden parantamisessa. Tärkeimmät prosessit ovat asennus, puristus ja pakkaus.
3. LED-pakkauslomake
LED-pakkausmuotojen voidaan sanoa olevan erilaisia, pääasiassa erilaisten sovellusskenaarioiden ja vastaavien ulkomittojen mukaan, lämmönpoistotoimenpiteet ja valotehosteet. LEDit luokitellaan lamppu-LED:iin, TOP-LED, Sivu-LED, SMD-LED, Tehokas-LED, jne. pakkausmuotojen mukaan.
4. LED-pakkausprosessin kulku
5. Pakkausprosessin kuvaus
(1). Sirun tarkastus
Mikroskooppinen tarkastus: onko mekaanisia vaurioita ja kuoppia (lockhill) materiaalin pinnalla, täyttävätkö sirun koko ja elektrodin koko prosessivaatimukset, and whether the electrode pattern is complete.
(2). Chip expansion
Since LED chips are still closely arranged and the spacing is very small (about 0.1mm) after dicing, it is not conducive to the operation of the subsequent process. We use a film expander to expand the film of the bonded chip, so that the spacing of the LED chip is stretched to about 0.6mm. Manual expansion can also be used, but it is easy to cause problems such as chip falling and waste.
(3). Glue dispensing
Apply silver glue or insulating glue to the corresponding position of the LED bracket. (For GaAs and SiC conductive substrates, punainen, keltainen, and yellow-green chips with back electrodes, silver glue is used. For blue and green LED chips with sapphire insulating substrates, insulating glue is used to fix the chips.) Prosessin vaikeus piilee annosteltavan liiman määrän hallinnassa. Kolloidin korkeudelle ja liiman annostelupaikalle on asetettu yksityiskohtaiset prosessivaatimukset. Koska hopealiimalla ja eristeliimalla on tiukat varastointi- ja käyttövaatimukset, herääminen, sekoittaen, ja hopealiiman käyttöaika ovat kaikki asioita, joihin on kiinnitettävä huomiota prosessissa.
(4). Liiman valmistus
Toisin kuin liiman annostelu, liiman valmistelussa käytetään liiman valmistuskonetta ja levitetään ensin hopealiimaa LEDin takaelektrodiin, ja asenna sitten LED hopealiimalla LED-kannattimen takaosaan. Liiman valmistuksen tehokkuus on paljon korkeampi kuin liiman annostelussa, mutta kaikki tuotteet eivät sovellu liiman valmistusprosessiin.
(5). Manuaalinen pistos
Aseta laajennettu LED-siru (liimalla tai ilman) pistopöydän telineessä, laita LED-teline valaisimen alle, ja käytä neulaa lävistämään LED-sirut yksitellen vastaavaan kohtaan mikroskoopin alla. Verrattuna automaattiseen asennukseen, Manuaalisella pistokkeella on se etu, että eri lastut on helppo vaihtaa milloin tahansa, joka sopii tuotteille, joihin on asennettava useita siruja.
(6). Automaattinen asennus
Automaattinen asennus yhdistää itse asiassa kaksi vaihetta, liiman annostelun ja lastun asennuksen. Ensiksi, hopea liima (eristävä liima) kiinnitetään LED-kannattimeen, ja sitten LED-siru imetään ja siirretään asentoon tyhjösuuttimella, ja asetetaan sitten vastaavaan kiinnikeasentoon. Automaattisen asennuksen pääprosessi on perehtyä laitteen toimintaohjelmointiin, ja samalla säätää laitteiden liiman annostelu- ja asennustarkkuutta. Kun valitset suuttimen, yritä käyttää bakeliittisuuttimia estääksesi LED-sirun pinnan vahingoittumisen, erityisesti sinisten ja vihreiden lastujen tulee olla bakeliittia. Koska terässuutin naarmuttaa sirun pinnalla olevaa virran diffuusiokerrosta.
(7). Sintraus
Sintrauksen tarkoituksena on kovettaa hopealiima. Sintraus vaatii lämpötilan valvontaa erävirheiden estämiseksi. Hopealiiman sintrauslämpötilaa säädetään yleensä 150 ℃:ssa ja sintrausaika on 2 tuntia. Todellisten olosuhteiden mukaan, se voidaan säätää 170 asteeseen 1 tunnin. Eristysliima on yleensä 150 ℃ 1 tunnin. The silver glue sintering oven must be opened every 2 tuntia (or 1 tunnin) to replace the sintered product according to the process requirements. It must not be opened at will in the middle. The sintering oven must not be used for other purposes to prevent pollution.
(8). Press welding
The purpose of press welding is to lead the electrode to the LED chip and complete the connection of the internal and external leads of the product. There are two types of LED press welding processes: gold wire ball welding and aluminum wire press welding. The right picture shows the process of aluminum wire press welding. Ensiksi, press the first point on the LED chip electrode, then pull the aluminum wire to the top of the corresponding bracket, press the second point and then break the aluminum wire. Kultalankapallohitsausprosessissa, pallo poltetaan ennen ensimmäisen pisteen painamista, ja muu prosessi on samanlainen. Painehitsaus on keskeinen lenkki LED-pakkaustekniikassa. Tärkeimmät asiat, joita on seurattava prosessissa, ovat kultalangan kaaren muoto (alumiinilanka), juotosliitoksen muoto, ja jännitystä. Painehitsausprosessin syvällinen tutkimus sisältää monia näkökohtia, kuten kulta (alumiini) lanka materiaalia, ultraääniteho, painehitsauspaine, jakajan valinta (terässuutin), jakajan liikerata (terässuutin), jne. (Alla oleva kuva on mikroskooppinen valokuva juotosliitoksista, jotka on puristettu kahdella eri halkaisijalla samoissa olosuhteissa. Näiden kahden mikrorakenteessa on eroja, mikä vaikuttaa tuotteen laatuun.) Emme toista sitä täällä.
(9). Glue dispensing LED packaging mainly includes glue dispensing, potting, and molding. Basically, the difficulties in process control are bubbles, multiple missing materials, and black spots. The design mainly focuses on the selection of materials and the selection of epoxy and brackets with good combination. (General LEDs cannot pass the airtightness test) As shown in the right figure, TOP-LED and Side-LED are suitable for glue dispensing. Manual dispensing packaging requires a high level of operation (especially for white light LEDs). The main difficulty is to control the amount of dispensing, because the epoxy will thicken during use. The dispensing of white light LEDs also has the problem of phosphor precipitation causing light color difference.
(10). Glue encapsulation
Lamp-LED encapsulation adopts the form of encapsulation. Kapselointiprosessissa ruiskutetaan ensin nestemäinen epoksi LED-muovausonteloon, aseta sitten painettu LED-kiinnike, laita se uuniin, jotta epoksi jähmettyy, ja poista sitten LED ontelosta muodostaaksesi sen.
(11). Valettu pakkaus
Aseta puristettu LED-kiinnike sisään Laita se muottiin, sulje ylä- ja alamuotit hydraulipuristimella ja tyhjennä ne.
Aseta kiinteä epoksi injektiokanavan sisääntuloon, lämmitä se, ja paina se muottikanavaan hydraulisella työntötangolla. Epoksi menee jokaiseen LED-muovausuraan kanavaa pitkin ja jähmettyy.
(12). Kovetus ja jälkikovetus
Kovetuksella tarkoitetaan kapseloidun epoksin kovettumista. Yleiset epoksin kovettumisolosuhteet ovat 135 ℃ 1 tunnin. Valettu pakkaus on yleensä 150 ℃ 4 minuuttia.
(13). Jälkikovettuva
The purpose of curing is to fully cure the epoxy and thermally age the LED. Post-curing is very important for improving the bonding strength between the epoxy and the bracket (PCB). The general conditions are 120℃ for 4 tuntia.
(14). Cutting and dicing
Since LEDs are connected together (not individually) during production, Lamp encapsulated LEDs use cutting to cut off the connecting ribs of the LED bracket. SMD-LED is on a PCB board, and a dicing machine is needed to complete the separation work. (15). Testaus
Test the photoelectric parameters of LED, check the external dimensions, and sort the LED products according to customer requirements.
(16). Pakkaus
Count and package the finished products. Ultra-bright LEDs require anti-static packaging.