YUANNENGJI Kas yra LED?
LED yra šviesos diodas anglų kalba, kuris yra puslaidininkinis kietasis šviesą skleidžiantis įtaisas. Jis naudoja kietus puslaidininkinius lustus kaip šviesą skleidžiančias medžiagas. Kai abiejuose galuose įjungiama tiesioginė įtampa, nešikliai puslaidininkyje rekombinuojasi, kad sukeltų fotonų emisiją ir generuotų šviesą. LED gali tiesiogiai skleisti raudoną spalvą, geltona, mėlyna, žalias, žalsvai mėlyna, oranžinė, violetinė, ir balta šviesa. Pirmasis komercinis diodas buvo pagamintas m 1960. Jo pagrindinė struktūra yra elektroliuminescencinės puslaidininkinės medžiagos gabalas, pastatytas ant stovo su laidais, o po to užsandarinamas epoksidine derva, kad apsaugotų vidinę šerdies laidą, todėl LED turi gerą seisminį atsparumą. 2. Kodėl LED yra ketvirtos kartos šviesos šaltinis? (žalias apšvietimas )?
Elektrinių šviesos šaltinių klasifikavimas pagal šviesos spinduliavimo mechanizmą:
Pirmos kartos šviesos šaltiniai: rezistorius, skleidžiantis šviesą, pavyzdžiui, kaitrinės lempos.
Antros kartos šviesos šaltiniai: lanko ir dujų šviesą skleidžiančios lempos, pvz., natrio lempos.
Trečiosios kartos šviesos šaltiniai: fosforo šviesą, pvz., liuminescencines lempas.
Ketvirtos kartos šviesos šaltiniai: kietojo kūno lustas, skleidžiantis šviesą, pvz., LED.
Kokie yra šviesos diodų šviesos mechanizmai ir veikimo principai?
Šviesos diodai gaminami iš III-IV grupės junginių, pvz GaAs (galio arsenidas), GaP (galio fosfidas), GaAsP (galio arsenido fosfidas) ir kiti puslaidininkiai, o jų šerdis yra PN sandūra. Todėl, jis turi bendrosios P-N sandūros I-N charakteristikas, tai yra, laidumas į priekį, atvirkštinis atjungimas, ir gedimo charakteristikos. Be to, tam tikromis sąlygomis, jis taip pat turi šviesą skleidžiančių savybių. Esant tiesioginei įtampai, elektronai įšvirkščiami iš N srities į P sritį, ir iš P srities į N sritį įleidžiamos skylės. Dalis mažumos vežėjų (mažumos vežėjai) kurie patenka į kitą sritį, rekombinuojasi su dauguma nešėjų (dauguma vežėjų) skleisti šviesą.
Kokios yra šviesos diodų optinės savybės?
(1) LED skleidžiama šviesa nėra nei vienspalvė, nei plačiajuostė, bet pusiausvyra tarp dviejų.
(2) LED šviesos šaltinis yra panašus į taškinį šviesos šaltinį, bet ne taškinis šviesos šaltinis.
(3) LED skleidžiamos šviesos spalva skiriasi priklausomai nuo erdvinės krypties.
(4) Šviesos diodo jungties temperatūra veikiant nuolatinei srovei stipriai veikia tiesioginę įtampą VF.
Kokie yra skirtingi LED konstravimo būdai?
Šviesos diodai turi skirtingą cheminę sudėtį dėl skirtingų spalvų:
Pavyzdžiui, raudona: aliuminio-indžio-galio-fosfidas
Žalia ir mėlyna: indžio-galio-nitridas
Balta ir kitos spalvos gaunamos atitinkamomis proporcijomis maišant tris pagrindines RGB spalvas. LED gamybos procesas yra panašus į puslaidininkių, bet apdorojimo tikslumas nėra toks geras kaip puslaidininkių, ir dabartinės išlaidos vis dar yra gana didelės.
Kokie yra įvairių spalvų bangos ilgiai?
Kelių Kinijoje dažniausiai naudojamų itin ryškių šviesos diodų spektrinis bangos ilgio pasiskirstymas yra 460–636 nm, o bangos ilgiai yra mėlyni, žalias, geltonai žalia, geltona, geltonai oranžinė, ir raudona nuo trumpo iki ilgo. Tipiški kelių įprastų spalvų šviesos diodų didžiausi bangos ilgiai yra:
Mėlyna – 470nm,
Mėlyna-žalia – 505nm,
Žalia – 525nm,
Geltona – 590nm,
Oranžinė – 615nm,
Raudona – 625nm.
Kokie yra LED pakavimo būdai?
Pakavimo būdas:
(1) Smeigtuko tipo (Lempa) LED pakuotė,
(2) Paviršinis montavimas (SMD) tipo ( SMT-LED) pakavimas,
(3) Chip-on-board (COB) LED pakavimas,
(4) Sistema pakuotėje (SiP) LED pakuotė
(5) Vaflių klijavimas ir drožlių klijavimas.
Kokie yra LED klasifikavimo metodai?
1. Pagal šviesą skleidžiančio vamzdžio spalvą
Pagal šviesą skleidžiančio vamzdžio spalvą, jį galima suskirstyti į raudoną, oranžinė, žalias (toliau skirstoma į geltonai žalią, standartinė žalia ir gryna žalia), mėlyna šviesa, ir kt.. Be to, kai kuriuose šviesos dioduose yra dviejų ar trijų spalvų lustai.
Pagal tai, ar šviesos diodas yra legiruotas sklaidos priemone, ar ne, ir ar jis spalvotas, ar bespalvis, minėtus įvairių spalvų šviesos diodus taip pat galima suskirstyti į keturis tipus: spalvotas skaidrus, bespalvis skaidrus, spalvota sklaida ir bespalvė sklaida. Sklaidos tipo šviesos diodai ir naudojami kaip indikacinės lemputės.
2. Pagal šviesą spinduliuojančio vamzdžio šviesą skleidžiančio paviršiaus charakteristikas
Pagal šviesą spinduliuojančio vamzdžio šviesą skleidžiančio paviršiaus charakteristikas, jį galima suskirstyti į apvalias lempas, kvadratinės lempos, stačiakampės lempos, paviršiniai šviesą skleidžiantys vamzdžiai, šoniniai vamzdžiai, paviršiuje montuojami mikro vamzdeliai, ir kt.. Apvalios lempos klasifikuojamos į φ2 mm, φ4,4 mm, φ5 mm, φ8 mm, φ10mm ir φ20mm pagal jų skersmenis. Užsienio šalyse, φ3 mm šviesos diodai paprastai įrašomi kaip T-1; φ5 mm kaip T-1(3/4); ir φ4,4 mm kaip T-1(1/4). Pusinės reikšmės kampas gali būti naudojamas apskrito šviesos stiprio kampiniam pasiskirstymui įvertinti. Yra trys tipai, pagrįsti kampiniu šviesos stiprio pasiskirstymu:
(1) Aukštas kryptingumas. Paprastai, tai smaili epoksidinė pakuotė arba pakuotė su metaline atspindinčia ertme, ir nededama jokios sklaidančios medžiagos. Pusinės vertės kampas yra 5°–20° arba mažesnis, su dideliu kryptingumu. Jis gali būti naudojamas kaip vietinis apšvietimo šaltinis, arba naudojamas kartu su šviesos detektoriumi automatinei aptikimo sistemai sudaryti.
(2) Standartinis tipas. Paprastai naudojamas kaip indikatorius, jo pusės vertės kampas yra 20°～45°.
(3) Sklaidos tipas. Tai didesnio matymo kampo indikatorius, pusės vertės kampas 45°–90° ar didesnis, ir didesnį kiekį sklaidančios medžiagos.
3. Pagal šviesos diodo sandarą
Pagal šviesos diodo sandarą, yra pilna epoksidinė kapsulė, metalo pagrindo epoksidinė kapsulė, Keramikos pagrindo epoksidinė kapsulė ir stiklo kapsulė.
4. Pagal šviesos intensyvumą ir darbo srovę
Pagal šviesos intensyvumą ir darbo srovę, yra įprastinio ryškumo šviesos diodai (šviesos intensyvumas>10mcd); itin didelio ryškumo šviesos diodai (šviesos intensyvumas<100mcd); šviesos intensyvumas tarp 10 ir 100 mcd vadinamas didelio ryškumo šviesos diodu. Bendrojo šviesos diodo darbinė srovė yra nuo dešimčių mA iki dešimčių mA, kai mažos srovės šviesos diodo darbinė srovė yra žemiau 2 mA (ryškumas yra toks pat kaip įprasto šviesą skleidžiančio vamzdžio).
Be minėtų klasifikavimo metodų, taip pat yra klasifikavimo metodų pagal lustų medžiagą ir funkciją.
Kokie yra LED gamybos proceso žingsniai?
1. Procesas:
a) Valymas: Naudokite ultragarsinį PCB arba LED laikiklio valymą ir džiovinimą.
b) Montavimas: Paruoškite sidabrinius klijus ant LED vamzdžio šerdies apatinio elektrodo (didelis vaflis) ir jį išplėsti. Įdėkite išplėstą vamzdžio šerdį (didelis vaflis) ant krištolo stalo. Krištoliniu rašikliu po mikroskopu įdėkite vamzdžio šerdį po vieną ant atitinkamo PCB arba LED laikiklio, o tada sukepinkite, kad sukietėtų sidabro klijai.
c) Suvirinimas slėgiu: Naudokite aliuminio arba auksinės vielos suvirinimo aparatą, kad prijungtumėte elektrodą prie LED vamzdžio šerdies kaip srovės įpurškimo laidą. LED yra tiesiogiai montuojamas ant PCB, paprastai naudojant aliuminio vielos suvirinimo aparatą. (Auksinės vielos suvirinimo aparatas reikalingas baltai šviesai TOP-LED gaminti)
d) Pakuotė: Naudokite epoksidą, kad apsaugotumėte LED šerdį ir suvirinimo laidą. Dozavimas ant PCB plokštės kelia griežtus reikalavimus koloido formai po sukietėjimo, kuris tiesiogiai susijęs su gatavo foninio apšvietimo šaltinio ryškumu. Šis procesas taip pat bus susijęs su fosforo dozavimu (baltos šviesos LED).
e) Suvirinimas: Jei foninio apšvietimo šaltinis yra SMD-LED arba kitas supakuotas LED, Prieš surinkimo procesą šviesos diodas turi būti privirintas prie PCB plokštės.
f) Plėvelės pjovimas: Naudokite perforavimo mašiną įvairioms difuzinėms plėvelėms pjaustyti, atspindinčios plėvelės, ir kt.. reikalingas foninio apšvietimo šaltiniui.
g) Surinkimas: Pagal brėžinio reikalavimus, rankiniu būdu įdiekite įvairias foninio apšvietimo šaltinio medžiagas tinkamoje padėtyje.
h) Testavimas: Patikrinkite, ar foninio apšvietimo šaltinio fotoelektriniai parametrai ir šviesos vienodumas yra geri.
2. LED pakavimo užduotis
yra prijungti išorinį laidą prie LED lusto elektrodo, tuo pačiu apsaugoti LED lustą, ir vaidina svarbų vaidmenį gerinant šviesos ištraukimo efektyvumą. Pagrindiniai procesai yra montavimas, presavimas ir pakavimas.
3. LED pakuotės forma
Galima sakyti, kad LED pakuočių formų yra įvairių, daugiausia pagal skirtingus taikymo scenarijus su atitinkamais išoriniais matmenimis, šilumos išsklaidymo priemonės ir šviesos efektai. Šviesos diodai skirstomi į lemputes-LED, VIRŠUS-LED, Šoninis šviesos diodas, SMD-LED, Didelės galios šviesos diodas, ir kt.. pagal pakuotės formas.
4. LED pakavimo proceso eiga
5. Pakavimo proceso aprašymas
(1). Lustų patikrinimas
Mikroskopinis patikrinimas: ar nėra mechaninių pažeidimų ir duobių (lockhill) ant medžiagos paviršiaus, ar lusto dydis ir elektrodo dydis atitinka proceso reikalavimus, ir ar elektrodo raštas baigtas.
(2). Lustų išplėtimas
Kadangi LED lustai vis dar yra glaudžiai išdėstyti, o atstumas yra labai mažas (apie 0,1 mm) po pjaustymo kubeliais, tai nėra palanki tolesnio proceso veikimui. Suklijuotos lusto plėvelei išplėsti naudojame plėvelės plėtiklį, kad atstumas tarp LED lusto būtų ištemptas iki maždaug 0,6 mm. Taip pat galima naudoti rankinį išplėtimą, bet nesunku sukelti problemų, tokių kaip drožlių kritimas ir atliekų.
(3). Klijų dozavimas
Užtepkite sidabro klijus arba izoliacinius klijus atitinkamoje LED laikiklio vietoje. (GaAs ir SiC laidiems substratams, raudona, geltona, ir geltonai žalios spalvos lustai su galiniais elektrodais, naudojami sidabro klijai. Mėlynos ir žalios spalvos LED lustams su safyro izoliaciniais pagrindais, drožlėms pritvirtinti naudojami izoliaciniai klijai.) Proceso sudėtingumas slypi klijų dozavimo kiekio kontrolėje. Yra išsamūs proceso reikalavimai dėl koloido aukščio ir klijų dozavimo vietos. Kadangi sidabro klijai ir izoliaciniai klijai turi griežtus laikymo ir naudojimo reikalavimus, pabudimas, maišant, ir sidabro klijų naudojimo laikas yra visi dalykai, į kuriuos reikia atkreipti dėmesį proceso metu.
(4). Klijų paruošimas
Priešingai nei klijų dozavimas, klijų paruošimas yra klijų paruošimo mašina ir pirmiausia užtepkite sidabro klijus ant galinio LED elektrodo, tada įdėkite šviesos diodą su sidabro klijais galinėje LED laikiklio pusėje. Klijų paruošimo efektyvumas yra daug didesnis nei klijų dozavimo, bet ne visi produktai tinka klijų paruošimo procesui.
(5). Rankinis dūrimas
Įdėkite išplėstą LED lustą (su klijais arba be jų) ant dūrio stalo tvirtinimo, padėkite LED laikiklį po šviestuvu, ir adata vieną po kito pradurkite LED lustus į atitinkamą padėtį po mikroskopu. Palyginti su automatiniu montavimu, rankinis pradūrimas turi pranašumą, kad bet kuriuo metu lengva pakeisti skirtingus lustus, kuris tinka gaminiams, kuriems reikia įdiegti kelis lustus.
(6). Automatinis montavimas
Automatinis montavimas iš tikrųjų sujungia du klijų dozavimo ir drožlių montavimo etapus. Pirmiausia, sidabro klijai (izoliaciniai klijai) taikomas LED laikikliui, o tada LED lustas įsiurbiamas ir perkeliamas į padėtį su vakuuminiu antgaliu, ir tada įdedamas į atitinkamą laikiklio padėtį. Pagrindinis automatinio montavimo procesas yra susipažinimas su įrangos veikimo programavimu, ir tuo pačiu koreguoti įrangos klijų dozavimo ir montavimo tikslumą. Renkantis antgalį, pabandykite naudoti bakelito antgalius, kad nepažeistumėte LED lusto paviršiaus, ypač mėlynos ir žalios spalvos traškučiai turi būti pagaminti iš bakelito. Kadangi plieninis antgalis subraižys srovės difuzijos sluoksnį lusto paviršiuje.
(7). Sukepinimas
Sukepinimo tikslas – sutvirtinti sidabro klijus. Sukepinimui reikia stebėti temperatūrą, kad būtų išvengta partijos defektų. Sidabro klijų sukepinimo temperatūra paprastai kontroliuojama 150 ℃, o sukepinimo laikas yra 2 valandas. Pagal faktines sąlygas, galima reguliuoti iki 170 ℃ 1 valandą. Izoliaciniai klijai paprastai yra 150 ℃ 1 valandą. Sidabrinių klijų sukepinimo krosnelė turi būti atidaryta kas 2 valandas (or 1 valandą) pakeisti sukepintą gaminį pagal proceso reikalavimus. Jo negalima atidaryti savo nuožiūra viduryje. Norint išvengti taršos, sukepinimo krosnelė negali būti naudojama kitiems tikslams.
(8). Suvirinimas presu
Presavimo suvirinimo tikslas yra nuvesti elektrodą į LED lustą ir užbaigti gaminio vidinio ir išorinio laidų prijungimą.. Yra dviejų tipų LED presavimo suvirinimo procesai: aukso vielos rutulinis suvirinimas ir aliuminio vielos presavimas. Dešiniajame paveikslėlyje parodytas aliuminio vielos suvirinimo presavimo procesas. Pirmiausia, paspauskite pirmąjį LED lusto elektrodo tašką, tada patraukite aliuminio vielą iki atitinkamo laikiklio viršaus, paspauskite antrą tašką ir pertraukite aliuminio vielą. Auksinės vielos rutulinio suvirinimo procese, prieš paspaudžiant pirmąjį tašką, sudeginamas kamuolys, o likusi proceso dalis yra panaši. Suvirinimas slėgiu yra pagrindinė LED pakavimo technologijos grandis. Pagrindiniai dalykai, kuriuos reikia stebėti proceso metu, yra auksinės vielos arkos forma (aliuminio viela), litavimo jungties forma, ir įtampa. Išsamūs slėginio suvirinimo proceso tyrimai apima daug aspektų, tokių kaip auksas (aliuminio) vielos medžiaga, ultragarso galia, slėginio suvirinimo slėgis, skirstytuvo pasirinkimas (plieninis antgalis), skirstytuvo judėjimo trajektorija (plieninis antgalis), ir kt.. (Žemiau pateiktame paveikslėlyje yra mikroskopinė litavimo jungčių, suspaustų dviem skirtingais skirstytuvais tomis pačiomis sąlygomis, nuotrauka. Yra skirtumų tarp šių dviejų mikrostruktūrų, kuris turi įtakos gaminio kokybei.) Čia to nekartosime.
(9). Klijų dozavimo LED pakuotė daugiausia apima klijų dozavimą, vazonas, ir liejimas. Iš esmės, procesų valdymo sunkumai yra burbulai, daug trūkstamų medžiagų, ir juodos dėmės. Projektuojant daugiausia dėmesio skiriama medžiagų parinkimui ir epoksidinės dervos bei laikiklių su geru deriniu parinkimui. (Bendrieji šviesos diodai negali išlaikyti sandarumo testo) Kaip parodyta dešiniajame paveikslėlyje, TOP-LED ir Side-LED tinka klijams dozuoti. Rankinio dozavimo pakuotė reikalauja aukšto lygio veikimo (ypač baltos šviesos diodams). Pagrindinis sunkumas yra kontroliuoti dozavimo kiekį, nes naudojant epoksidinė medžiaga sutirštėja. Baltos šviesos diodų išleidimas taip pat turi problemų dėl fosforo nusodinimo, dėl kurio skiriasi šviesos spalva.
(10). Klijų kapsuliavimas
Lempos-LED korpusas įgauna kapsuliavimo formą. Inkapsuliavimo procesas yra pirmiausia įšvirkšti skystą epoksidą į LED liejimo ertmę, tada įkiškite prispaustą LED laikiklį, pašaukite į orkaitę, kad epoksidinė medžiaga sustingtų, tada išimkite šviesos diodą iš ertmės, kad jį suformuotumėte.
(11). Formuota pakuotė
Įdėkite presuotą LED laikiklį Įdėkite jį į formą, hidrauliniu presu uždarykite viršutinę ir apatinę formas ir jas ištuštinkite.
Įdėkite kietą epoksidą į įpurškimo kanalo įėjimą, pašildykite jį, ir hidrauliniu stūmikliu įspauskite jį į formos kanalą. Epoksidinė medžiaga patenka į kiekvieną LED liejimo griovelį išilgai kanalo ir sukietėja.
(12). Kietėjimas ir kietėjimas
Kietėjimas reiškia kapsuliuotos epoksidinės dervos kietėjimą. Bendrosios epoksidinės dervos kietėjimo sąlygos yra 135 ℃ 1 valandą. Formuota pakuotė paprastai yra 150 ℃ 4 minučių.
(13). Po kietėjimo
Kietėjimo tikslas – visiškai sukietinti epoksidą ir termiškai pasenti šviesos diodą. Vėlesnis kietėjimas yra labai svarbus siekiant pagerinti sukibimo stiprumą tarp epoksidinės dervos ir kronšteino (PCB). Bendrosios sąlygos yra 120 ℃ 4 valandas.
(14). Pjaustymas ir pjaustymas
Kadangi šviesos diodai yra sujungti kartu (ne individualiai) gamybos metu, Šviesos diodų gaubteliuose šviesos diodai pjovimo būdu nupjauna LED laikiklio jungiamąsias briaunas. SMD-LED yra ant PCB plokštės, o atskyrimo darbams atlikti reikalinga kubelių pjaustymo mašina. (15). Testavimas
Išbandykite šviesos diodų fotoelektrinius parametrus, patikrinkite išorinius matmenis, ir rūšiuoti LED gaminius pagal klientų reikalavimus.
(16). Pakuotė
Suskaičiuokite ir supakuokite gatavus gaminius. Itin ryškiems šviesos diodams reikalinga antistatinė pakuotė.