YUANNENGJI Što je LED?
LED je dioda koja emitira svjetlost na engleskom jeziku, koji je poluvodički čvrsti uređaj za emitiranje svjetlosti. Koristi čvrste poluvodičke čipove kao materijale koji emitiraju svjetlost. Kada se na oba kraja dovede napon prema naprijed, nositelji u poluvodiču se rekombiniraju uzrokujući emisiju fotona i stvarajući svjetlost. LED može izravno emitirati crveno, žuta boja, plava, zelena, cijan, narančasta, ljubičasta, i bijela svjetlost. godine proizvedena je prva komercijalna dioda 1960. Njegova osnovna struktura je komad elektroluminiscentnog poluvodičkog materijala, postavljen na stalak s vodovima, a zatim zapečaćen epoksidnom smolom okolo kako bi zaštitio unutarnju jezgru žice, tako da LED ima dobru seizmičku otpornost. 2. Zašto je LED izvor svjetla četvrte generacije (zeleno osvjetljenje )?
Klasifikacija električnih izvora svjetlosti prema mehanizmu emitiranja svjetlosti:
Izvori svjetlosti prve generacije: otpornik koji emitira svjetlost kao što su žarulje sa žarnom niti.
Izvori svjetlosti druge generacije: lučne i plinske svjetiljke kao što su natrijeve žarulje.
Izvori svjetlosti treće generacije: fosforne svjetiljke poput fluorescentnih svjetiljki.
Izvori svjetlosti četvrte generacije: poluprovodnički čip koji emitira svjetlost kao što su LED diode.
Koji su mehanizmi emitiranja svjetla i principi rada LED dioda?
Svjetleće diode izrađene su od spojeva III-IV skupine, kao što je GaAs (galijev arsenid), GaP (galijev fosfid), GaAsP (galijev arsenid fosfid) i drugi poluvodiči, a jezgra im je PN spoj. Stoga, ima I-N karakteristike općeg P-N spoja, to jest, provođenje prema naprijed, obrnuti rez, i karakteristike kvara. Osim toga, pod određenim uvjetima, također ima karakteristike emitiranja svjetla. Pod prednjim naponom, elektroni se injektiraju iz N regije u P regiju, a rupe se ubrizgavaju iz P regije u N regiju. Dio manjinskih nositelja (manjinski nositelji) koji ulaze u drugo područje rekombiniraju se s većinskim prijenosnicima (većinski prijevoznici) emitirati svjetlost.
Koja su optička svojstva LED-a?
(1) Svjetlo koje emitira LED nije ni monokromatsko ni širokopojasno, već ravnoteža između to dvoje.
(2) LED izvor svjetla sličan je točkastom izvoru svjetla, ali nije točkasti izvor svjetla.
(3) Boja svjetla koje emitira LED varira ovisno o smjeru u prostoru.
(4) Temperatura spoja LED-a pri radu s konstantnom strujom snažno utječe na prednji napon VF.
Koji su različiti načini konstruiranja LED-a?
LED diode imaju različit kemijski sastav zbog različitih boja:
Na primjer, crvena: aluminij-indij-galij-fosfid
Zeleno i plavo: indij-galij-nitrid
Bijela i druge boje nastaju miješanjem tri primarne boje RGB u odgovarajućim omjerima. Proizvodni proces LED-a sličan je proizvodnom procesu poluvodiča, ali točnost obrade nije tako dobra kao kod poluvodiča, a trenutni trošak je još uvijek relativno visok.
Koje su valne duljine raznih boja?
Distribucija spektralne valne duljine nekoliko najčešće korištenih ultra-svijetlih LED dioda u Kini je 460-636nm, a valne duljine su plave, zelena, žuto-zelena, žuta boja, žuto-narančasta, a crvena od kratke do duge. Tipične vršne valne duljine nekoliko uobičajenih LED dioda u boji su:
Plava – 470Nm,
Plavo-zelena – 505Nm,
zelena – 525Nm,
Žuta boja – 590Nm,
Narančasto – 615Nm,
crvena – 625Nm.
Koji su načini pakiranja LED-a?
Način pakiranja:
(1) Pin-tip (Svjetiljka) LED pakiranje,
(2) Montaža na površinu (SMD) tip ( SMT-LED) pakiranje,
(3) Čip na ploči (KLIP) LED pakiranje,
(4) Sustav u paketu (Gutljaj) LED pakiranje
(5) Lijepljenje pločica i spajanje čipova.
Koje su metode klasifikacije LED-a?
1. Prema boji svjetlosne cijevi
Prema boji svjetlosne cijevi, može se podijeliti na crvenu, narančasta, zelena (dalje se dijele na žutozelene, standardna zelena i čista zelena), plavo svjetlo, itd. Osim toga, neke svjetleće diode sadrže dvije ili tri boje čipova.
Prema tome je li svjetleća dioda dopirana sredstvom za raspršivanje ili ne, te je li obojena ili bezbojna, gore spomenute svjetleće diode raznih boja također se mogu podijeliti u četiri vrste: obojena prozirna, bezbojna prozirna, obojeno raspršivanje i bezbojno raspršivanje. Svjetleće diode raspršenog tipa i koriste se kao svjetlosni indikatori.
2. Prema karakteristikama površine koja emitira svjetlost svjetlosne cijevi
Prema karakteristikama površine koja emitira svjetlost svjetlosne cijevi, može se podijeliti na okrugle svjetiljke, četvrtaste svjetiljke, pravokutne svjetiljke, površinske cijevi koje emitiraju svjetlost, bočne cijevi, površinski montirane mikro cijevi, itd. Kružne žarulje klasificiraju se u φ2mm, φ4,4 mm, φ5mm, φ8 mm, φ10mm i φ20mm prema njihovim promjerima. U stranim zemljama, LED diode φ3mm obično se bilježe kao T-1; φ5mm kao T-1(3/4); i φ4.4mm kao T-1(1/4). Kut poluvrijednosti može se koristiti za procjenu kutne distribucije kružnog intenziteta svjetlosti. Postoje tri vrste na temelju kutne raspodjele intenziteta svjetlosti:
(1) Visoka usmjerenost. Općenito, to je šiljasto epoksidno pakiranje ili pakiranje s metalnom reflektirajućom šupljinom, a ne dodaje se sredstvo za raspršivanje. Kut poluvrijednosti je 5°～20° ili manje, s visokom usmjerenošću. Može se koristiti kao lokalni izvor rasvjete, ili se koristi zajedno s detektorom svjetla za formiranje sustava za automatsko otkrivanje.
(2) Standardni tip. Obično se koristi kao svjetlosni indikator, njegov kut poluvrijednosti je 20°～45°.
(3) Vrsta raspršivanja. Ovo je svjetlosni indikator s većim kutom gledanja, kut poluvrijednosti od 45°～90° ili više, te veću količinu sredstva za raspršivanje.
3. Prema strukturi svjetleće diode
Prema strukturi svjetleće diode, postoji puna epoksidna inkapsulacija, epoksidna inkapsulacija na metalnoj bazi, keramička bazna epoksidna inkapsulacija i staklena inkapsulacija.
4. Prema jačini svjetlosti i radnoj struji
Prema jačini svjetlosti i radnoj struji, postoje LED diode obične svjetline (svjetlosni intenzitet>10mcd); LED diode ultravisoke svjetline (svjetlosni intenzitet<100mcd); intenzitet svjetla između 10 a 100mcd naziva se dioda koja emitira svjetlost visoke svjetline. Radna struja opće LED diode je između desetaka mA i desetaka mA, dok je radna struja LED niske struje ispod 2 mA (svjetlina je ista kao kod obične cijevi koja emitira svjetlost).
Osim navedenih metoda klasifikacije, postoje i metode klasifikacije prema materijalu čipa i prema funkciji.
Koji su koraci proizvodnog procesa LED-a?
1. Proces:
a) Čišćenje: Koristite ultrazvučno čišćenje PCB ili LED nosača i sušenje.
b) Montaža: Pripremite srebrno ljepilo na donju elektrodu jezgre LED cijevi (velika napolitanka) i proširiti ga. Stavite proširenu jezgru cijevi (velika napolitanka) na kristalnom stolu. Upotrijebite kristalnu olovku za ugradnju jezgre cijevi jednu po jednu na odgovarajuću podlogu PCB-a ili LED nosača pod mikroskopom, a zatim sinterirati kako bi se srebrno ljepilo učvrstilo.
c) Tlačno zavarivanje: Upotrijebite stroj za zavarivanje aluminijske ili zlatne žice za spajanje elektrode na jezgru LED cijevi kao vodič za ubrizgavanje struje. LED je izravno montiran na PCB, općenito koristeći stroj za zavarivanje aluminijske žice. (Aparat za zavarivanje zlatne žice potreban je za izradu bijelog svjetla TOP-LED)
d) Pakiranje: Koristite epoksi za zaštitu LED jezgre i žice za zavarivanje kroz nanošenje. Doziranje na PCB ploču ima stroge zahtjeve za oblik koloida nakon stvrdnjavanja, što je izravno povezano sa svjetlinom gotovog izvora pozadinskog osvjetljenja. Ovaj proces će također preuzeti zadatak raspršivanja fosfora (bijelo svjetlo LED).
e) Zavarivanje: Ako je izvor pozadinskog osvjetljenja SMD-LED ili druga pakirana LED dioda, LED treba zavariti na PCB ploču prije procesa sastavljanja.
f) Rezanje filma: Koristite stroj za bušenje za rezanje različitih difuzijskih filmova, reflektirajuće folije, itd. potreban za izvor pozadinskog osvjetljenja.
g) Skupština: Prema zahtjevima crteža, ručno instalirajte različite materijale izvora pozadinskog osvjetljenja u pravilan položaj.
h) Testiranje: Provjerite jesu li fotoelektrični parametri i jednolikost svjetla izvora pozadinskog osvjetljenja dobri.
2. Zadatak LED pakiranja
je spojiti vanjski vod na elektrodu LED čipa, zaštititi LED čip u isto vrijeme, i igraju ulogu u poboljšanju učinkovitosti ekstrakcije svjetla. Ključni procesi su u tijeku, prešanje i pakiranje.
3. Obrazac LED pakiranja
Može se reći da su oblici LED pakiranja raznoliki, uglavnom prema različitim scenarijima primjene s odgovarajućim vanjskim dimenzijama, mjere rasipanja topline i učinci izlazne svjetlosti. LED diode se klasificiraju u Lamp-LED, TOP-LED, Bočni LED, SMD-LED, LED velike snage, itd. prema oblicima pakiranja.
4. LED tijek procesa pakiranja
5. Opis procesa pakiranja
(1). Pregled čipova
Mikroskopski pregled: ima li mehaničkih oštećenja i rupa (lockhill) na površini materijala, ispunjavaju li veličina čipa i veličina elektrode zahtjeve procesa, i je li uzorak elektrode potpun.
(2). Proširenje čipa
Budući da su LED čipovi još uvijek usko raspoređeni i razmak je vrlo mali (oko 0,1 mm) nakon rezanja na kockice, nije pogodno za rad naknadnog procesa. Koristimo ekspander filma za proširenje filma spojenog čipa, tako da je razmak LED čipa rastegnut na oko 0,6 mm. Može se koristiti i ručno proširenje, ali lako je izazvati probleme kao što je opadanje strugotine i otpad.
(3). Doziranje ljepila
Nanesite srebrno ljepilo ili izolacijsko ljepilo na odgovarajući položaj LED nosača. (Za GaAs i SiC vodljive podloge, crvena, žuta boja, i žuto-zeleni čipovi sa stražnjim elektrodama, koristi se srebrno ljepilo. Za plave i zelene LED čipove sa safirnim izolacijskim supstratima, za fiksiranje čipova koristi se izolacijsko ljepilo.) Poteškoća procesa leži u kontroli količine nanesenog ljepila. Postoje detaljni procesni zahtjevi za visinu koloida i mjesto nanošenja ljepila. Budući da srebrno ljepilo i izolacijska ljepila imaju stroge zahtjeve za skladištenje i upotrebu, buđenje, miješajući, i vrijeme upotrebe srebrnog ljepila sve su stvari na koje treba obratiti pozornost u procesu.
(4). Priprema ljepila
Za razliku od nanošenja ljepila, priprema ljepila je korištenje stroja za pripremu ljepila za prvo nanošenje srebrnog ljepila na stražnju elektrodu LED-a, a zatim instalirajte LED srebrnim ljepilom sa stražnje strane na LED nosač. Učinkovitost pripreme ljepila daleko je veća od nanošenja ljepila, ali nisu svi proizvodi prikladni za proces pripreme ljepila.
(5). Ručno bockanje
Postavite prošireni LED čip (sa ili bez ljepila) na učvršćenje stola za bockanje, postavite LED nosač ispod svjetiljke, i iglom probušite LED čipove jedan po jedan do odgovarajućeg položaja pod mikroskopom. U usporedbi s automatskom montažom, Ručno bockanje ima prednost jer je lako zamijeniti različite čipove u bilo kojem trenutku, koji je prikladan za proizvode koji trebaju instalirati više čipova.
(6). Automatska montaža
Automatska montaža zapravo kombinira dva koraka nanošenja ljepila i ugradnje čipa. Prvo, srebrno ljepilo (izolacijsko ljepilo) primjenjuje se na LED nosač, a zatim se LED čip usisava i pomiče u položaj s vakuumskom mlaznicom, a zatim postavljen u odgovarajući položaj zagrade. Glavni proces automatske montaže je poznavanje programiranja rada opreme, te ujedno prilagoditi točnost nanošenja ljepila i ugradnje opreme. Prilikom odabira mlaznice, pokušajte koristiti bakelitne mlaznice kako biste spriječili oštećenje površine LED čipa, posebno plavi i zeleni čips mora biti od bakelita. Budući da će čelična mlaznica izgrebati trenutni difuzijski sloj na površini čipa.
(7). Sinteriranje
Svrha sinteriranja je skrućivanje srebrnog ljepila. Sinteriranje zahtijeva nadzor temperature kako bi se spriječile greške šarže. Temperatura sinteriranja srebrnog ljepila općenito se kontrolira na 150 ℃, a vrijeme sinteriranja je 2 sati. Prema stvarnim uvjetima, može se podesiti na 170 ℃ za 1 sat. Izolacijsko ljepilo općenito ima temperaturu od 150 ℃ 1 sat. Peć za sinteriranje srebrnog ljepila mora se otvoriti svakih 2 sati (ili 1 sat) zamijeniti sinterirani proizvod prema zahtjevima procesa. Ne smije se otvoriti po volji u sredini. Peć za sinteriranje ne smije se koristiti u druge svrhe kako bi se spriječilo onečišćenje.
(8). Zavarivanje pritiskom
Svrha prešanog zavarivanja je dovesti elektrodu do LED čipa i dovršiti spajanje unutarnjih i vanjskih vodova proizvoda. Postoje dvije vrste procesa zavarivanja LED presom: zavarivanje kuglicom od zlatne žice i zavarivanje prešanjem od aluminijske žice. Desna slika prikazuje proces zavarivanja aluminijske žice prešanjem. Prvo, pritisnite prvu točku na elektrodi LED čipa, zatim povucite aluminijsku žicu do vrha odgovarajućeg nosača, pritisnite drugu točku i zatim slomite aluminijsku žicu. U procesu kuglastog zavarivanja zlatne žice, lopta je spaljena prije pritiskanja prve točke, a ostatak procesa je sličan. Tlačno zavarivanje je ključna karika u LED tehnologiji pakiranja. Glavne stvari koje treba pratiti u procesu su oblik luka zlatne žice (aluminijska žica), oblik lemnog spoja, i napetost. Detaljno istraživanje procesa tlačnog zavarivanja uključuje mnoge aspekte, kao što je zlato (aluminij) žičani materijal, ultrazvučna snaga, tlak zavarivanja tlak, izbor razdjelnika (čelična mlaznica), putanja kretanja razdjelnika (čelična mlaznica), itd. (Slika ispod je mikroskopska fotografija lemljenih spojeva pritisnutih s dva različita razdjelnika pod istim uvjetima. Postoje razlike u mikrostrukturi ova dva, što utječe na kvalitetu proizvoda.) Nećemo to ovdje ponavljati.
(9). LED ambalaža za nanošenje ljepila uglavnom uključuje nanošenje ljepila, lončarenje, i kalupljenje. U osnovi, poteškoće u kontroli procesa su mjehurići, više materijala koji nedostaju, i crne mrlje. Dizajn se uglavnom fokusira na izbor materijala i odabir epoksida i nosača uz dobru kombinaciju. (Opće LED diode ne mogu proći test hermetičnosti) Kao što je prikazano na desnoj slici, TOP-LED i Side-LED prikladni su za nanošenje ljepila. Pakiranje ručnog doziranja zahtijeva visoku razinu rada (posebno za LED s bijelim svjetlom). Glavna poteškoća je kontrolirati količinu doziranja, jer će se epoksid tijekom upotrebe zgusnuti. Doziranje LED bijelih svjetala također ima problem taloženja fosfora koji uzrokuje razliku u boji svjetla.
(10). Inkapsulacija ljepilom
Lamp-LED enkapsulacija usvaja oblik enkapsulacije. Proces inkapsulacije sastoji se od prvo ubrizgavanja tekućeg epoksida u šupljinu za oblikovanje LED diode, zatim umetnite pritisnuti LED nosač, stavite u pećnicu da se epoksid skrutne, a zatim uklonite LED iz šupljine da biste je formirali.
(11). Oblikovano pakiranje
Stavite prešani LED nosač u Stavite ga u kalup, hidrauličkom prešom zatvoriti gornji i donji kalup i isprazniti ih.
Stavite čvrsti epoksid u ulaz kanala za ubrizgavanje, zagrijte ga, i utisnite ga u kanal kalupa pomoću hidrauličke potisne šipke. Epoksid ulazi u svaki žljeb LED kalupa duž kanala i skrućuje se.
(12). Stvrdnjavanje i naknadno stvrdnjavanje
Stvrdnjavanje se odnosi na stvrdnjavanje inkapsuliranog epoksida. Opći uvjeti stvrdnjavanja epoksida su 135 ℃ za 1 sat. Oblikovani paket općenito je na 150 ℃ za 4 minuta.
(13). Naknadno stvrdnjavanje
Svrha stvrdnjavanja je potpuno stvrdnjavanje epoksida i toplinsko starenje LED-a. Naknadno stvrdnjavanje je vrlo važno za poboljšanje čvrstoće veze između epoksida i nosača (PCB). Opći uvjeti su 120 ℃ za 4 sati.
(14). Rezanje i kockice
Budući da su LED diode povezane zajedno (ne pojedinačno) tijekom proizvodnje, LED diode u kapsuli svjetiljke koriste rezanje za rezanje spojnih rebara LED nosača. SMD-LED je na PCB ploči, a stroj za rezanje kockica potreban je za dovršetak rada odvajanja. (15). Testiranje
Testirajte fotoelektrične parametre LED-a, provjerite vanjske dimenzije, i sortirajte LED proizvode prema zahtjevima kupaca.
(16). Pakiranje
Brojite i pakirajte gotove proizvode. Izuzetno svijetle LED diode zahtijevaju antistatičko pakiranje.