YUANNENGJI Co to jest dioda LED?
LED to dioda elektroluminescencyjna w języku angielskim, które jest półprzewodnikowym urządzeniem emitującym światło stałe. Jako materiały emitujące światło wykorzystuje stałe chipy półprzewodnikowe. Kiedy na oba końce zostanie przyłożone napięcie przewodzenia, nośniki w półprzewodniku łączą się ponownie, powodując emisję fotonów i wytwarzanie światła. Dioda LED może bezpośrednio emitować kolor czerwony, żółty, niebieski, zielony, cyjan, pomarańczowy, fioletowy, i białe światło. Pierwsza komercyjna dioda została wyprodukowana w r 1960. Jego podstawową strukturą jest kawałek elektroluminescencyjnego materiału półprzewodnikowego, umieszczone na stojaku z przewodami, a następnie uszczelnione żywicą epoksydową, aby chronić wewnętrzny drut rdzeniowy, więc LED ma dobrą odporność sejsmiczną. 2. Dlaczego LED jest źródłem światła czwartej generacji (zielone oświetlenie )?
Klasyfikacja według mechanizmu emitującego światło elektrycznych źródeł światła:
Źródła światła pierwszej generacji: rezystory emitujące światło, takie jak lampy żarowe.
Źródła światła drugiej generacji: łukowe i gazowe emitujące światło, takie jak lampy sodowe.
Źródła światła trzeciej generacji: emitujące światło fosforowe, takie jak lampy fluorescencyjne.
Źródła światła czwartej generacji: półprzewodnikowe chipy emitujące światło, takie jak diody LED.
Jakie są mechanizmy emitujące światło i zasady działania diod LED?
Diody elektroluminescencyjne wykonane są ze związków grupy III-IV, takie jak GaAs (arsenek galu), Luka (fosforek galu), GaAsP (fosforek arsenku galu) i inne półprzewodniki, a ich rdzeniem jest złącze PN. Dlatego, ma charakterystykę I-N ogólnego złącza P-N, to jest, przewodnictwo do przodu, odwrotne odcięcie, i charakterystykę rozkładu. Ponadto, pod pewnymi warunkami, ma również właściwości emitujące światło. Pod napięciem przewodzenia, elektrony są wstrzykiwane z obszaru N do obszaru P, a dziury są wstrzykiwane z obszaru P do obszaru N. Część przewoźników mniejszościowych (przewoźnicy mniejszościowi) które wkraczają na drugi obszar, łączą się z przewoźnikami większościowymi (większości przewoźników) emitować światło.
Jakie są właściwości optyczne diod LED?
(1) Światło emitowane przez diody LED nie jest ani monochromatyczne, ani szerokopasmowe, ale równowaga pomiędzy nimi.
(2) Źródło światła LED jest podobne do punktowego źródła światła, ale nie jest punktowym źródłem światła.
(3) Kolor światła emitowanego przez diody LED zmienia się w zależności od kierunku przestrzennego.
(4) Temperatura złącza diody LED przy pracy ze stałym prądem silnie wpływa na napięcie przewodzenia VF.
Jakie są różne sposoby konstruowania diod LED?
Diody LED mają różny skład chemiczny ze względu na różne kolory:
Na przykład, czerwony: fosforek glinu, indu, galu
Zielony i niebieski: azotek indu-galu
Kolor biały i inne powstają poprzez zmieszanie trzech podstawowych kolorów RGB w odpowiednich proporcjach. Proces produkcji diod LED jest podobny do półprzewodników, ale dokładność przetwarzania nie jest tak dobra jak w przypadku półprzewodników, a obecny koszt jest nadal stosunkowo wysoki.
Jakie są długości fal różnych kolorów?
Rozkład widmowy długości fali kilku powszechnie używanych ultrajasnych diod LED w Chinach wynosi 460–636 nm, a długości fal są niebieskie, zielony, żółto-zielony, żółty, żółto-pomarańczowy, i czerwony od krótkiego do długiego. Typowe szczytowe długości fal kilku popularnych kolorowych diod LED to::
Niebieski – 470Nm,
Niebiesko-zielony – 505Nm,
Zielony – 525Nm,
Żółty – 590Nm,
Pomarańczowy – 615Nm,
Czerwony – 625Nm.
Jakie są metody pakowania LED?
Metoda pakowania:
(1) Typ pinowy (Lampa) Opakowanie LED,
(2) Montaż powierzchniowy (SMD) typ ( Dioda SMT) opakowanie,
(3) Chip na pokładzie (KACZAN) PROWADZONY opakowanie,
(4) System w pakiecie (Łyk) Opakowanie LED
(5) Klejenie płytek i łączenie wiórów.
Jakie są metody klasyfikacji diod LED?
1. W zależności od koloru rury emitującej światło
W zależności od koloru rury emitującej światło, można go podzielić na czerwony, pomarańczowy, zielony (dalej podzielony na żółto-zielony, standardowy zielony i czysty zielony), niebieskie światło, itd.. Ponadto, niektóre diody elektroluminescencyjne zawierają dwa lub trzy kolory chipów.
W zależności od tego, czy dioda elektroluminescencyjna jest domieszkowana środkiem rozpraszającym, czy nie, i czy jest kolorowy czy bezbarwny, wyżej wymienione diody elektroluminescencyjne o różnych kolorach również można podzielić na cztery typy: kolorowy przezroczysty, bezbarwny przezroczysty, rozpraszanie kolorowe i rozpraszanie bezbarwne. Diody elektroluminescencyjne typu rozpraszającego i służą jako lampki sygnalizacyjne.
2. Zgodnie z charakterystyką powierzchni emitującej światło rury emitującej światło
Zgodnie z charakterystyką powierzchni emitującej światło rury emitującej światło, można go podzielić na okrągłe lampy, lampy kwadratowe, lampy prostokątne, powierzchniowe lampy emitujące światło, rurki boczne, Mikrorurki do montażu powierzchniowego, itd.. Lampy okrągłe dzieli się na φ2mm, φ4,4 mm, φ5mm, φ8mm, φ10mm i φ20mm w zależności od ich średnic. W obcych krajach, Diody LED φ3mm są zwykle rejestrowane jako T-1; φ5mm jak T-1(3/4); i φ4,4 mm jako T-1(1/4). Kąt połówkowy można wykorzystać do oszacowania rozkładu kątowego kołowego natężenia światła. Istnieją trzy typy oparte na kątowym rozkładzie natężenia światła:
(1) Wysoka kierunkowość. Ogólnie, jest to spiczaste opakowanie epoksydowe lub opakowanie z metalową wnęką odblaskową, i nie dodaje się środka rozpraszającego. Kąt połówkowy wynosi 5° ~ 20° lub mniej, z dużą kierunkowością. Może służyć jako lokalne źródło światła, lub używane w połączeniu z czujnikiem światła w celu utworzenia automatycznego systemu detekcji.
(2) Typ standardowy. Zwykle używany jako lampka kontrolna, jego kąt połówkowy wynosi 20° ~ 45°.
(3) Typ rozpraszający. Jest to lampka kontrolna o większym kącie widzenia, kąt połówkowy wynoszący 45° ~ 90° lub więcej, i większą ilość środka rozpraszającego.
3. Zgodnie ze strukturą diody elektroluminescencyjnej
Zgodnie ze strukturą diody elektroluminescencyjnej, istnieje pełna enkapsulacja epoksydowa, Enkapsulacja epoksydowa na bazie metalu, Enkapsulacja epoksydowa na bazie ceramicznej i hermetyzacja szklana.
4. W zależności od natężenia światła i prądu roboczego
W zależności od natężenia światła i prądu roboczego, istnieją zwykłe diody LED o jasności (natężenie światła>10mcd); diody LED o bardzo wysokiej jasności (natężenie światła<100mcd); intensywność światła pomiędzy 10 a 100mcd nazywa się diodą elektroluminescencyjną o wysokiej jasności. Prąd roboczy ogólnej diody LED wynosi od dziesiątek mA do dziesiątek mA, podczas gdy prąd roboczy niskoprądowej diody LED jest poniżej 2 mama (jasność jest taka sama jak w przypadku zwykłej lampy emitującej światło).
Oprócz powyższych metod klasyfikacji, istnieją również metody klasyfikacji według materiału wióra i funkcji.
Jakie są etapy procesu produkcyjnego diod LED?
1. Proces:
A) Czyszczenie: Użyj ultradźwiękowego czyszczenia PCB lub wspornika LED i suszenia.
B) Montowanie: Przygotuj srebrny klej na dolnej elektrodzie rdzenia świetlówki LED (duży wafelek) i rozwiń go. Umieścić rozszerzony rdzeń rury (duży wafelek) na kryształowym stole. Użyj kryształowego pisaka, aby zainstalować rdzeń lampy jeden po drugim na odpowiedniej podkładce PCB lub wsporniku LED pod mikroskopem, a następnie spiekać, aby zestalić srebrny klej.
C) Zgrzewanie ciśnieniowe: Użyj spawarki drutem aluminiowym lub złotym, aby podłączyć elektrodę do rdzenia świetlówki LED jako przewód do wtryskiwania prądu. Dioda LED jest montowana bezpośrednio na PCB, ogólnie przy użyciu spawarki drutem aluminiowym. (Do wytworzenia białego światła TOP-LED potrzebna jest spawarka drutem złotym)
D) Opakowanie: Użyj żywicy epoksydowej, aby zabezpieczyć rdzeń diody LED i drut spawalniczy podczas dozowania. Dozowanie na płytce PCB wiąże się ze ścisłymi wymaganiami dotyczącymi kształtu koloidu po utwardzeniu, co jest bezpośrednio związane z jasnością gotowego źródła podświetlenia. Proces ten będzie również obejmował zadanie dozowania fosforu (dioda LED o białym świetle).
mi) Spawalniczy: Jeśli źródłem podświetlenia jest dioda SMD lub inna dioda LED w opakowaniu, diodę LED należy przyspawać do płytki PCB przed procesem montażu.
F) Cięcie folii: Użyj wykrawarki do wycinania różnych folii dyfuzyjnych, folie odblaskowe, itd.. wymagane dla źródła podświetlenia.
G) Montaż: Zgodnie z wymaganiami rysunku, ręcznie zainstaluj różne materiały źródła podświetlenia we właściwej pozycji.
H) Testowanie: Sprawdź, czy parametry fotoelektryczne i równomierność światła źródła podświetlenia są dobre.
2. Zadanie opakowań LED
polega na podłączeniu zewnętrznego przewodu do elektrody chipa LED, jednocześnie chroń chip LED, i odgrywają rolę w poprawie wydajności ekstrakcji światła. Kluczowe procesy nasilają się, tłoczenie i pakowanie.
3. Formularz opakowania LED
Można powiedzieć, że formy opakowań LED są różnorodne, głównie według różnych scenariuszy zastosowań z odpowiednimi wymiarami zewnętrznymi, środki rozpraszania ciepła i efekty strumienia świetlnego. Diody LED dzielą się na Lampy LED, GÓRNA dioda LED, Boczna dioda LED, Dioda SMD, Dioda LED dużej mocy, itd.. zgodnie z formularzami opakowań.
4. Przebieg procesu pakowania LED
5. Opis procesu pakowania
(1). Kontrola chipów
Kontrola mikroskopowa: czy występują uszkodzenia mechaniczne i wżery (zamek) na powierzchni materiału, czy rozmiar chipa i rozmiar elektrody spełniają wymagania procesu, i czy wzór elektrody jest kompletny.
(2). Ekspansja chipów
Ponieważ chipy LED są nadal blisko siebie rozmieszczone, a odstępy są bardzo małe (około 0,1 mm) po pokrojeniu w kostkę, nie sprzyja to funkcjonowaniu kolejnego procesu. Do rozszerzenia folii sklejanego chipa używamy ekspandera folii, tak, aby odstęp chipa LED został rozciągnięty do około 0,6 mm. Można także zastosować rozszerzanie ręczne, ale łatwo jest spowodować problemy, takie jak spadanie wiórów i odpady.
(3). Dozowanie kleju
Nałóż srebrny klej lub klej izolacyjny na odpowiednią pozycję wspornika LED. (Do podłoży przewodzących GaAs i SiC, czerwony, żółty, i żółto-zielone chipy z tylnymi elektrodami, stosuje się srebrny klej. Do niebieskich i zielonych chipów LED z szafirowymi podłożami izolacyjnymi, Do mocowania wiórów stosuje się klej izolacyjny.) Trudność tego procesu polega na kontroli ilości dozowanego kleju. Istnieją szczegółowe wymagania procesowe dotyczące wysokości koloidu i miejsca dozowania kleju. Ponieważ klej srebrny i klej izolacyjny mają rygorystyczne wymagania dotyczące przechowywania i użytkowania, przebudzenie, poruszający, i czas użytkowania srebrnego kleju to kwestie, na które należy zwrócić uwagę w tym procesie.
(4). Przygotowanie kleju
W przeciwieństwie do dozowania kleju, Przygotowanie kleju polega na użyciu maszyny do przygotowania kleju, aby najpierw nałożyć srebrny klej na tylną elektrodę diody LED, a następnie za pomocą srebrnego kleju zamontuj diodę LED z tyłu wspornika LED. Wydajność przygotowania kleju jest znacznie większa niż dozowania kleju, jednak nie wszystkie produkty nadają się do procesu przygotowania kleju.
(5). Ręczne nakłuwanie
Umieść rozwinięty chip LED (z klejem lub bez) na uchwycie stołu do kłucia, umieść wspornik LED pod oprawą, i za pomocą igły przebij chipy LED jeden po drugim do odpowiedniego miejsca pod mikroskopem. W porównaniu z montażem automatycznym, Ręczne nakłuwanie ma tę zaletę, że w dowolnym momencie można łatwo wymienić inne żetony, który jest odpowiedni dla produktów wymagających zainstalowania wielu chipów.
(6). Montaż automatyczny
Montaż automatyczny w rzeczywistości łączy w sobie dwa etapy dozowania kleju i instalacji wiórów. Pierwszy, srebrny klej (klej izolacyjny) jest nakładany na wspornik LED, a następnie chip LED jest zasysany i przesuwany do pozycji za pomocą dyszy próżniowej, a następnie umieścić w odpowiedniej pozycji wspornika. Podstawowym procesem montażu automatycznego jest zapoznanie się z programowaniem pracy urządzenia, jednocześnie dostosowując dozowanie kleju i dokładność montażu sprzętu. Przy wyborze dyszy, spróbuj użyć dysz bakelitowych, aby zapobiec uszkodzeniu powierzchni chipa LED, szczególnie niebieskie i zielone chipsy muszą być wykonane z bakelitu. Ponieważ stalowa dysza porysuje obecną warstwę dyfuzyjną na powierzchni chipa.
(7). Spiekanie
Celem spiekania jest zestalenie kleju srebrnego. Spiekanie wymaga monitorowania temperatury, aby zapobiec defektom partii. Temperatura spiekania kleju srebrnego jest zwykle kontrolowana na poziomie 150 ℃, a czas spiekania wynosi 2 godziny. Według rzeczywistych warunków, można go dostosować do 170 ℃ dla 1 godzina. Klej izolacyjny ma zazwyczaj temperaturę 150 ℃ 1 godzina. Piec do spiekania kleju srebrnego należy co jakiś czas otwierać 2 godziny (lub 1 godzina) wymienić spiekany produkt zgodnie z wymaganiami procesu. Nie wolno go dowolnie otwierać w środku. Aby zapobiec zanieczyszczeniu, pieca do spiekania nie wolno używać do innych celów.
(8). Zgrzewanie prasowe
Celem zgrzewania jest doprowadzenie elektrody do chipa LED i zakończenie połączenia przewodów wewnętrznych i zewnętrznych produktu. Istnieją dwa rodzaje procesów zgrzewania metodą tłoczenia LED: spawanie kulkowe drutem złotym i spawanie drutem aluminiowym. Zdjęcie po prawej przedstawia proces zgrzewania drutu aluminiowego w prasie. Pierwszy, naciśnij pierwszy punkt na elektrodzie chipowej LED, następnie pociągnij aluminiowy drut do góry odpowiedniego wspornika, naciśnij drugi punkt, a następnie przełam drut aluminiowy. W procesie spawania kulkowego złotego drutu, piłka zostaje spalona przed naciśnięciem pierwszego punktu, a reszta procesu jest podobna. Zgrzewanie ciśnieniowe jest kluczowym ogniwem technologii opakowań LED. Najważniejsze rzeczy, które należy monitorować w tym procesie, to kształt łuku złotego drutu (drut aluminiowy), kształt złącza lutowniczego, i napięcie. Dogłębne badania procesu zgrzewania ciśnieniowego obejmują wiele aspektów, takie jak złoto (aluminium) materiał drutu, moc ultradźwiękowa, ciśnienie zgrzewania ciśnieniowego, wybór rozdzielacza (dysza stalowa), trajektoria ruchu splittera (dysza stalowa), itd.. (Poniższy rysunek przedstawia zdjęcie mikroskopowe połączeń lutowanych zaciśniętych przez dwa różne rozdzielacze w tych samych warunkach. Istnieją różnice w mikrostrukturze obu, co wpływa na jakość produktu.) Nie będziemy tego tutaj powtarzać.
(9). Opakowania LED do dozowania kleju obejmują głównie dozowanie kleju, zalewanie, i formowanie. Zasadniczo, trudnościami w kontroli procesu są bąbelki, wiele brakujących materiałów, i czarne plamy. Projekt skupia się głównie na doborze materiałów oraz doborze żywicy epoksydowej i zamków w odpowiednim połączeniu. (Ogólne diody LED nie przechodzą testu szczelności) Jak pokazano na prawym rysunku, TOP-LED i Side-LED nadają się do dozowania kleju. Ręczne dozowanie opakowań wymaga wysokiego poziomu obsługi (szczególnie w przypadku diod LED o białym świetle). Główną trudnością jest kontrolowanie ilości dozowanego produktu, ponieważ żywica epoksydowa zgęstnieje podczas użytkowania. W przypadku diod LED emitujących światło białe występuje również problem wytrącania się fosforu, powodując różnicę w barwie światła.
(10). Hermetyzacja kleju
Hermetyzacja lampy-LED przyjmuje formę enkapsulacji. Proces kapsułkowania polega na wstrzyknięciu ciekłej żywicy epoksydowej do wnęki formującej diodę LED, następnie włóż wciśnięty wspornik LED, włóż do piekarnika, aby żywica epoksydowa stwardniała, a następnie wyjmij diodę LED z wnęki, aby ją uformować.
(11). Formowane opakowanie
Włóż wciśnięty wspornik LED. Włóż go do formy, zamknąć formę górną i dolną prasą hydrauliczną i opróżnić je.
Włóż stałą żywicę epoksydową do wejścia kanału wtryskowego, podgrzej to, i wcisnąć go do kanału formy za pomocą popychacza hydraulicznego. Żywica epoksydowa wchodzi do każdego rowka formującego diodę LED wzdłuż kanału i zestala się.
(12). Utwardzanie i utwardzanie
Utwardzanie odnosi się do utwardzania kapsułkowanej żywicy epoksydowej. Ogólne warunki utwardzania żywicy epoksydowej wynoszą 135 ℃ 1 godzina. Uformowane opakowanie ma zazwyczaj temperaturę 150 ℃ 4 protokół.
(13). Po utwardzeniu
Celem utwardzania jest całkowite utwardzenie żywicy epoksydowej i termiczne starzenie diody LED. Utwardzanie końcowe jest bardzo ważne dla poprawy siły wiązania pomiędzy żywicą epoksydową a zamkiem (PCB). Ogólne warunki wynoszą 120 ℃ dla 4 godziny.
(14). Cięcie i krojenie w kostkę
Ponieważ diody LED są ze sobą połączone (nie indywidualnie) podczas produkcji, W przypadku diod LED w obudowie lampy stosuje się cięcie w celu odcięcia żeber łączących wspornika LED. Dioda SMD znajduje się na płytce PCB, a do zakończenia oddzielania potrzebna jest maszyna do kostkowania. (15). Testowanie
Przetestuj parametry fotoelektryczne diody LED, sprawdź wymiary zewnętrzne, i sortować produkty LED zgodnie z wymaganiami klienta.
(16). Opakowanie
Licz i pakuj gotowe produkty. Ultra jasne diody LED wymagają opakowania antystatycznego.