YUANNENGJI Hva er LED?
LED er lysdiode på engelsk, som er en halvleder solid lysemitterende enhet. Den bruker solide halvlederbrikker som lysemitterende materialer. Når en foroverspenning påføres begge ender, bærerne i halvlederen rekombinerer for å forårsake fotonutslipp og generere lys. LED kan avgi rødt direkte, gul, blå, grønn, cyan, oransje, lilla, og hvitt lys. Den første kommersielle dioden ble produsert i 1960. Dens grunnleggende struktur er et stykke elektroluminescerende halvledermateriale, plassert på et stativ med ledninger, og deretter forseglet med epoksyharpiks rundt for å beskytte den interne kjernetråden, så LED har god seismisk motstand. 2. Hvorfor er LED fjerde generasjons lyskilde (grønn belysning )?
Klassifisering etter den lysemitterende mekanismen til elektriske lyskilder:
Første generasjons lyskilder: motstand lys-emitterende som glødelamper.
Andre generasjons lyskilder: lysbue- og gasslysende som natriumlamper.
Tredje generasjons lyskilder: lys-emitterende fosfor som lysrør.
Fjerde generasjons lyskilder: solid-state chip lysemitterende som LED.
Hva er de lysemitterende mekanismene og arbeidsprinsippene til LED?
Lysemitterende dioder er laget av III-IV gruppe forbindelser, slik som GaAs (galliumarsenid), Mellomrom (galliumfosfid), GaAsP (galliumarsenidfosfid) og andre halvledere, og deres kjerne er et PN-kryss. Derfor, den har I-N-karakteristikkene til et generelt P-N-kryss, det vil si, ledning fremover, omvendt avskjæring, og sammenbruddsegenskaper. I tillegg, under visse betingelser, den har også lysemitterende egenskaper. Under foroverspenning, elektroner injiseres fra N-regionen inn i P-regionen, og hull injiseres fra P-regionen inn i N-regionen. En del av minoritetsbærerne (minoritetsbærere) som kommer inn i det andre området, rekombinerer med majoritetsselskapene (majoritetsselskaper) å sende ut lys.
Hva er de optiske egenskapene til LED?
(1) Lyset som sendes ut av LED er verken monokromatisk eller bredbånd, men en balanse mellom de to.
(2) LED-lyskilden ligner på en punktlyskilde, men ikke en punktlyskilde.
(3) Fargen på lyset som sendes ut av LED varierer med den romlige retningen.
(4) Krysstemperaturen til LED under konstant strømdrift påvirker sterkt fremspenningen VF.
Hva er de forskjellige måtene å konstruere LED på?
LED har forskjellige kjemiske sammensetninger på grunn av deres forskjellige farger:
For eksempel, rød: aluminium-indium-gallium-fosfid
Grønn og blå: indium-gallium-nitrid
Hvit og andre farger lages ved å blande de tre primærfargene RGB i passende proporsjoner. Produksjonsprosessen for LED er lik den for halvledere, men prosesseringsnøyaktigheten er ikke like god som for halvledere, og dagens kostnad er fortsatt relativt høy.
Hva er bølgelengdene til forskjellige farger?
Den spektrale bølgelengdefordelingen til flere ofte brukte ultra-lyse lysdioder i Kina er 460-636nm, og bølgelengdene er blå, grønn, gul-grønn, gul, gul-oransje, og rød fra kort til lang. De typiske toppbølgelengdene til flere vanlige farge-LED-er er:
Blå – 470nm,
Blågrønn – 505nm,
Grønn – 525nm,
Gul – 590nm,
Oransje – 615nm,
Rød – 625nm.
Hva er emballasjemetodene til LED?
Pakkemetode:
(1) Pin-type (Lampe) LED-emballasje,
(2) Overflatefeste (SMD) type ( SMT-LED) emballasje,
(3) Chip-on-board (COB) LED emballasje,
(4) System-i-pakken (Nippe) LED-emballasje
(5) Wafer bonding og chip bonding.
Hva er klassifiseringsmetodene for LED?
1. I henhold til fargen på det lysemitterende røret
I henhold til fargen på det lysemitterende røret, den kan deles inn i rødt, oransje, grønn (videre inndelt i gul-grønn, standard grønn og ren grønn), blått lys, osv. I tillegg, noen lysemitterende dioder inneholder to eller tre farger sjetonger.
Alt etter om lysdioden er dopet med spredningsmiddel eller ikke, og om den er farget eller fargeløs, de ovennevnte lysemitterende diodene i forskjellige farger kan også deles inn i fire typer: farget gjennomsiktig, fargeløs gjennomsiktig, fargespredning og fargeløs spredning. Lysdioder av spredningstype og brukes som indikatorlys.
2. I henhold til egenskapene til den lysemitterende overflaten til det lysemitterende røret
I henhold til egenskapene til den lysemitterende overflaten til det lysemitterende røret, den kan deles inn i runde lamper, firkantede lamper, rektangulære lamper, lysavgivende rør på overflaten, siderør, overflatemonterte mikrorør, osv. Sirkulære lamper er klassifisert i φ2mm, φ4,4 mm, φ5mm, φ8 mm, φ10mm og φ20mm i henhold til deres diametre. I fremmede land, φ3mm lysdioder er vanligvis registrert som T-1; φ5mm som T-1(3/4); og φ4,4 mm som T-1(1/4). Halvverdivinkelen kan brukes til å estimere vinkelfordelingen av sirkulær lysstyrke. Det er tre typer basert på vinkelfordelingen av lysstyrken:
(1) Høy retningsvirkning. Generelt, det er en spiss epoksypakke eller en pakke med et metallreflekterende hulrom, og ingen spredningsmiddel er tilsatt. Halvverdivinkelen er 5°~20° eller mindre, med høy retningsevne. Den kan brukes som en lokal lyskilde, eller brukes sammen med en lysdetektor for å danne et automatisk deteksjonssystem.
(2) Standard type. Brukes vanligvis som indikatorlys, dens halvverdivinkel er 20°~45°.
(3) Spredningstype. Dette er et indikatorlys med større visningsvinkel, en halvverdivinkel på 45°~90° eller mer, og en større mengde spredningsmiddel.
3. I henhold til strukturen til lysdioden
I henhold til strukturen til lysdioden, det er full epoxy innkapsling, metallbasert epoksyinnkapsling, keramisk epoksyinnkapsling og glassinnkapsling.
4. I henhold til lysstyrken og arbeidsstrømmen
I henhold til lysstyrken og arbeidsstrømmen, det er vanlige lysstyrke-LED (lysstyrke>10mcd); LED-er med ultrahøy lysstyrke (lysstyrke<100mcd); lysstyrken mellom 10 og 100mcd kalles lysdiode med høy lysstyrke. Arbeidsstrømmen til generell LED er mellom titalls mA og titalls mA, mens arbeidsstrømmen til lavstrøms-LED er under 2 mA (lysstyrken er den samme som for vanlige lysemitterende rør).
I tillegg til de ovennevnte klassifiseringsmetodene, det finnes også klassifiseringsmetoder etter flismateriale og etter funksjon.
Hva er produksjonsprosessen til LED?
1. Behandle:
a) Rengjøring: Bruk ultralydrensing av PCB eller LED-brakett og tørking.
b) Montering: Klargjør sølvlim på den nederste elektroden av LED-rørkjernen (stor oblat) og utvide den. Plasser den utvidede rørkjernen (stor oblat) på krystallbordet. Bruk en krystallpenn til å installere rørkjernen en etter en på den tilsvarende puten av PCB eller LED-brakett under et mikroskop, og sinter deretter for å størkne sølvlimet.
c) Trykksveising: Bruk sveisemaskin av aluminiumtråd eller gulltråd for å koble elektroden til LED-rørkjernen som en ledning for strøminjeksjon. LED er direkte montert på PCB, bruker vanligvis aluminiumstrådsveisemaskin. (Gulltrådsveisemaskin er nødvendig for å lage hvitt lys TOP-LED)
d) Emballasje: Bruk epoksy for å beskytte LED-kjerne og sveisetråd gjennom dispensering. Dispensering på PCB-plate har strenge krav til formen på kolloid etter herding, som er direkte relatert til lysstyrken til den ferdige bakgrunnsbelysningskilden. Denne prosessen vil også påta seg oppgaven med å dispensere fosfor (hvitt lys LED).
e) Sveising: Hvis bakgrunnsbelysningskilden er SMD-LED eller annen pakket LED, LED-en må sveises til PCB-kortet før monteringsprosessen.
f) Filmkutting: Bruk stansemaskin til å stanse ulike diffusjonsfilmer, reflekterende filmer, osv. nødvendig for bakgrunnsbelysningskilden.
g) Forsamling: I henhold til kravene i tegningen, installer forskjellige materialer av bakgrunnsbelysningskilden manuelt i riktig posisjon.
h) Testing: Sjekk om de fotoelektriske parametrene og lysuniformiteten til bakgrunnsbelysningskilden er gode.
2. Oppgaven med LED-emballasje
er å koble den eksterne ledningen til elektroden på LED-brikken, beskytte LED-brikken samtidig, og spille en rolle i å forbedre lysutvinningseffektiviteten. Nøkkelprosessene øker, pressing og pakking.
3. LED-emballasje Skjema
LED-emballasjeformer kan sies å være varierte, hovedsakelig i henhold til ulike bruksscenarier med tilsvarende ytre dimensjoner, varmespredningstiltak og lyseffekter. LED er klassifisert i Lamp-LED, TOPP-LED, Side-LED, SMD-LED, High-Power-LED, osv. i henhold til emballasjeskjemaer.
4. LED-emballasjeprosessflyt
5. Beskrivelse av emballasjeprosess
(1). Chip inspeksjon
Mikroskopisk inspeksjon: om det er mekaniske skader og groper (lockhill) på overflaten av materialet, om brikkestørrelsen og elektrodestørrelsen oppfyller prosesskravene, og om elektrodemønsteret er komplett.
(2). Chip utvidelse
Siden LED-brikker fortsatt er tett plassert og avstanden er veldig liten (ca 0,1 mm) etter terninger, det er ikke gunstig for driften av den påfølgende prosessen. Vi bruker en filmekspander for å utvide filmen til den bundne brikken, slik at avstanden til LED-brikken strekkes til ca. 0,6 mm. Manuell utvidelse kan også brukes, men det er lett å forårsake problemer som sponfall og avfall.
(3). Limdispensering
Påfør sølvlim eller isolasjonslim på den tilsvarende posisjonen til LED-braketten. (For GaAs og SiC ledende substrater, rød, gul, og gulgrønne brikker med bakelektroder, sølvlim brukes. For blå og grønne LED-brikker med safirisolerende underlag, isolasjonslim brukes til å fikse sponene.) Vanskeligheten med prosessen ligger i kontrollen av mengden lim som dispenseres. Det er detaljerte prosesskrav for høyden på kolloidet og plasseringen av limdispenseringen. Siden sølvlim og isolasjonslim har strenge krav til oppbevaring og bruk, oppvåkningen, røring, og brukstid av sølvlim er alle forhold som må tas hensyn til i prosessen.
(4). Klargjøring av lim
I motsetning til limdispensering, limforberedelse er å bruke en limforberedelsesmaskin for først å påføre sølvlim på bakelektroden til LED-en, og installer deretter LED med sølvlim på baksiden på LED-braketten. Effektiviteten av limpreparering er langt høyere enn limdispensering, men ikke alle produkter er egnet for limfremstillingsprosessen.
(5). Manuell stikking
Plasser den utvidede LED-brikken (med eller uten lim) på festet til prikkebordet, sett LED-braketten under armaturet, og bruk en nål til å stikke hull på LED-brikkene én etter én til den tilsvarende posisjonen under et mikroskop. Sammenlignet med automatisk montering, manuell stikking har en fordel at det er enkelt å bytte ut forskjellige sjetonger når som helst, som er egnet for produkter som trenger å installere flere brikker.
(6). Automatisk montering
Automatisk montering kombinerer faktisk de to trinnene med limdispensering og chipinstallasjon. Først, sølv lim (isolerende lim) påføres LED-braketten, og så suges LED-brikken opp og flyttes til posisjon med en vakuumdyse, og deretter plassert i den tilsvarende brakettposisjonen. Hovedprosessen for automatisk montering er å være kjent med utstyrets driftsprogrammering, og samtidig justere limdispenseringen og installasjonsnøyaktigheten til utstyret. Ved valg av dyse, prøv å bruke bakelittdyser for å forhindre skade på overflaten av LED-brikken, spesielt blå og grønne chips må være laget av bakelitt. Fordi stålmunnstykket vil skrape det nåværende diffusjonslaget på overflaten av brikken.
(7). Sintring
Hensikten med sintring er å størkne sølvlimet. Sintring krever temperaturovervåking for å forhindre batchdefekter. Temperaturen på sølvlimsintring er generelt kontrollert til 150 ℃ og sintringstiden er 2 timer. Etter faktiske forhold, den kan justeres til 170 ℃ for 1 time. Det isolerende limet er vanligvis 150 ℃ for 1 time. Sølvlim sintringsovnen må åpnes hver 2 timer (or 1 time) å erstatte det sintrede produktet i henhold til prosesskravene. Den må ikke åpnes på midten. Sintringsovnen må ikke brukes til andre formål for å hindre forurensning.
(8). Presssveising
Formålet med pressesveising er å føre elektroden til LED-brikken og fullføre tilkoblingen av de interne og eksterne ledningene til produktet. Det finnes to typer LED-presssveiseprosesser: gulltrådkulesveising og aluminiumtrådpresssveising. Det høyre bildet viser prosessen med sveising av aluminiumtråd. Først, trykk på det første punktet på LED-brikkeelektroden, trekk deretter aluminiumstråden til toppen av den tilsvarende braketten, trykk på det andre punktet og bryt deretter aluminiumstråden. I ferd med gulltråd ball sveising, en ball brennes før du trykker på det første punktet, og resten av prosessen er lik. Trykksveising er et nøkkelledd i LED-emballasjeteknologi. De viktigste tingene som må overvåkes i prosessen er bueformen til gulltråden (aluminiumstråd), formen på loddeforbindelsen, og spenningen. Inngående forskning på trykksveiseprosessen involverer mange aspekter, som gull (aluminium) trådmateriale, ultralydkraft, trykksveisetrykk, valg av splitter (stål munnstykke), bevegelsesbane av splitter (stål munnstykke), osv. (Figuren under er et mikroskopisk bilde av loddeforbindelsene presset av to forskjellige splittere under samme forhold. Det er forskjeller i mikrostrukturen til de to, som påvirker produktkvaliteten.) Vi vil ikke gjenta det her.
(9). Limdispensering LED-emballasje inkluderer i hovedsak limdispensering, potting, og støping. I utgangspunktet, vanskelighetene med prosesskontroll er bobler, flere manglende materialer, og svarte flekker. Designet fokuserer i hovedsak på valg av materialer og valg av epoxy og braketter med god kombinasjon. (Generelle lysdioder kan ikke bestå lufttetthetstesten) Som vist i høyre figur, TOP-LED og Side-LED er egnet for limdispensering. Manuell utlevering av emballasje krever et høyt driftsnivå (spesielt for hvite lysdioder). Den største vanskeligheten er å kontrollere mengden dispensering, fordi epoksyen vil tykne under bruk. Dispensering av hvitt lys LED har også problemet med fosforutfelling som forårsaker lysfargeforskjell.
(10). Lim innkapsling
Lampe-LED-innkapsling tar form av innkapsling. Innkapslingsprosessen er først å injisere flytende epoksy i LED-støpehulen, sett deretter inn den pressede LED-braketten, sett den i en ovn for å la epoxyen stivne, og fjern deretter lysdioden fra hulrommet for å danne den.
(11). Støpt emballasje
Sett den pressede LED-braketten i Sett den inn i formen, lukk de øvre og nedre formene med en hydraulisk presse og evakuer dem.
Sett den faste epoksyen inn i inngangen til injeksjonskanalen, varme den opp, og trykk den inn i formkanalen med en hydraulisk skyvestang. Epoksyen går inn i hvert LED-støpespor langs kanalen og stivner.
(12). Herding og etterherding
Herding refererer til herding av den innkapslede epoksyen. De generelle epoksyherdebetingelsene er 135 ℃ for 1 time. Den støpte pakken er vanligvis på 150 ℃ for 4 minutter.
(13). Etterherding
Hensikten med herding er å fullstendig herde epoksyen og termisk elde LED-en. Etterherding er svært viktig for å forbedre bindingsstyrken mellom epoksyen og braketten (PCB). De generelle betingelsene er 120 ℃ for 4 timer.
(14). Skjæring og terninger
Siden lysdioder er koblet sammen (ikke individuelt) under produksjonen, Lampekapslede lysdioder bruker kutting for å kutte av forbindelsesribbene til LED-braketten. SMD-LED er på et PCB-kort, og en terningsmaskin er nødvendig for å fullføre separasjonsarbeidet. (15). Testing
Test de fotoelektriske parametrene til LED, sjekk utvendige mål, og sortere LED-produktene i henhold til kundens krav.
(16). Emballasje
Tell og pakk de ferdige produktene. Ultrasterke lysdioder krever antistatisk emballasje.