Yuannengji Çfarë është LED?
LED është diodë që lëshon dritë në anglisht, e cila është një pajisje gjysmëpërçuese e ngurtë që lëshon dritë. Ai përdor çipa gjysmëpërçues të ngurtë si materiale që lëshojnë dritë. Kur aplikohet një tension përpara në të dy skajet, bartësit në gjysmëpërçues rikombinohen për të shkaktuar emetim të fotonit dhe gjenerojnë dritë. LED mund të lëshojë drejtpërdrejt të kuqe, të verdhë, blu, jeshile, cian, portokalli, vjollcë, dhe dritë e bardhë. Dioda e parë komerciale u prodhua në 1960. Struktura e saj bazë është një pjesë e materialit gjysmëpërçues elektrolumineshent, vendosur në një raft me plumba, dhe më pas mbyllet me rrëshirë epokside përreth për të mbrojtur telin e brendshëm të bërthamës, pra LED ka rezistencë të mirë sizmike. 2. Pse LED është burimi i dritës i gjeneratës së katërt (ndriçimi i gjelbër )?
Klasifikimi sipas mekanizmit që lëshon dritë të burimeve elektrike të dritës:
Burimet e dritës së gjeneratës së parë: rezistenca që lëshon dritë të tilla si llambat inkandeshente.
Burimet e dritës të gjeneratës së dytë: hark dhe gaz që lëshojnë dritë si llambat e natriumit.
Burimet e dritës së gjeneratës së tretë: fosfor që lëshojnë dritë të tilla si llambat fluoreshente.
Burimet e dritës së gjeneratës së katërt: çipi në gjendje të ngurtë që lëshon dritë si LED.
Cilat janë mekanizmat e emetimit të dritës dhe parimet e punës së LED-ve?
Diodat që lëshojnë dritë janë bërë nga komponime të grupit III-IV, të tilla si GaAs (arsenidi i galiumit), GaP (fosfidi i galiumit), GaAsP (fosfidi arsenid i galiumit) dhe gjysmëpërçues të tjerë, dhe thelbi i tyre është një kryqëzim PN. Prandaj, ka karakteristikat I-N të një kryqëzimi të përgjithshëm P-N, pra, përcjellja përpara, ndërprerje e kundërt, dhe karakteristikat e ndarjes. Përveç, në kushte të caktuara, ka edhe karakteristika të lëshimit të dritës. Nën tensionin përpara, elektronet injektohen nga rajoni N në rajonin P, dhe vrimat injektohen nga rajoni P në rajonin N. Një pjesë e transportuesve të pakicave (transportuesit e pakicave) që hyjnë në zonën tjetër rikombinohen me transportuesit e shumicës (transportuesit e shumicës) për të lëshuar dritë.
Cilat janë vetitë optike të LED?
(1) Drita e emetuar nga LED nuk është as monokromatike dhe as me brez të gjerë, por një ekuilibër mes të dyjave.
(2) Burimi i dritës LED është i ngjashëm me një burim drite pika, por jo me një burim drite pikë.
(3) Ngjyra e dritës së emetuar nga LED ndryshon me drejtimin hapësinor.
(4) Temperatura e bashkimit të LED nën funksionimin e rrymës konstante ndikon fuqishëm në tensionin e përparmë VF.
Cilat janë mënyrat e ndryshme të ndërtimit të LED?
LED kanë përbërje të ndryshme kimike për shkak të ngjyrave të ndryshme:
Për shembull, e kuqe: alumin-indium-galium-fosfid
E gjelbër dhe blu: indium-galium-nitrit
E bardha dhe ngjyrat e tjera bëhen duke përzier tre ngjyrat kryesore RGB në përmasa të përshtatshme. Procesi i prodhimit të LED është i ngjashëm me atë të gjysmëpërçuesve, por saktësia e përpunimit nuk është aq e mirë sa ajo e gjysmëpërçuesve, dhe kostoja aktuale është ende relativisht e lartë.
Cilat janë gjatësitë e valëve të ngjyrave të ndryshme?
Shpërndarja spektrale e gjatësisë së valës së disa LED-ve ultra të ndritshme të përdorura zakonisht në Kinë është 460-636 nm, dhe gjatësitë e valëve janë blu, jeshile, verdhë-gjelbër, të verdhë, verdhë-portokalli, dhe e kuqe nga e shkurtër në të gjatë. Gjatësitë tipike të valëve të pikut të disa LED-ve me ngjyra të zakonshme janë:
Blu – 470nm,
Blu-jeshile – 505nm,
E gjelbër – 525nm,
E verdha – 590nm,
portokalli – 615nm,
E kuqe – 625nm.
Cilat janë metodat e paketimit të LED?
Metoda e paketimit:
(1) Lloji i pinit (Llambë) Paketim LED,
(2) Montimi sipërfaqësor (SMD) lloji ( SMT-LED) ambalazhimi,
(3) Chip-on-Board (COB) LED ambalazhimi,
(4) Sistemi-në-Paketë (SiP) Paketim LED
(5) Lidhja me vaferë dhe ngjitja e çipave.
Cilat janë metodat e klasifikimit të LED?
1. Sipas ngjyrës së tubit që lëshon dritë
Sipas ngjyrës së tubit që lëshon dritë, mund të ndahet në të kuqe, portokalli, jeshile (më tej ndahet në të verdhë-jeshile, jeshile standarde dhe jeshile e pastër), dritë blu, etj. Përveç, disa dioda që lëshojnë dritë përmbajnë dy ose tre ngjyra të çipave.
Sipas faktit nëse dioda që lëshon dritë është e dopuar me agjent shpërndarës apo jo, dhe nëse është me ngjyrë apo pa ngjyrë, Diodat e lartpërmendura që lëshojnë dritë me ngjyra të ndryshme mund të ndahen gjithashtu në katër lloje: me ngjyra transparente, transparent pa ngjyrë, shpërhapje me ngjyra dhe shpërndarje pa ngjyrë. Diodat që lëshojnë dritë të tipit shpërndarës dhe përdoren si drita treguese.
2. Sipas karakteristikave të sipërfaqes dritë-emetuese të tubit të dritës
Sipas karakteristikave të sipërfaqes dritë-emetuese të tubit të dritës, mund të ndahet në llamba të rrumbullakëta, llambat katrore, llambat drejtkëndëshe, tubat sipërfaqësor që lëshojnë dritë, tuba anësore, mikro tuba të montuar në sipërfaqe, etj. Llambat rrethore klasifikohen në φ2mm, φ4.4mm, φ5mm, φ8mm, φ10mm dhe φ20mm sipas diametrave të tyre. Në vendet e huaja, LED φ3mm zakonisht regjistrohen si T-1; φ5mm si T-1(3/4); dhe φ4.4mm si T-1(1/4). Këndi i gjysmës së vlerës mund të përdoret për të vlerësuar shpërndarjen këndore të intensitetit rrethor të dritës. Ekzistojnë tre lloje të bazuara në shpërndarjen këndore të intensitetit të dritës:
(1) Drejtim i lartë. Përgjithësisht, është një paketë epoksi me majë ose një paketë me një zgavër reflektuese metalike, dhe nuk shtohet asnjë agjent shpërndarës. Këndi i gjysmëvlerës është 5°~20° ose më pak, me drejtim të lartë. Mund të përdoret si një burim ndriçimi lokal, ose përdoret në lidhje me një detektor drite për të formuar një sistem zbulimi automatik.
(2) Lloji standard. Zakonisht përdoret si një dritë treguese, këndi i gjysmëvlerës së tij është 20°~45°.
(3) Lloji i shpërndarjes. Kjo është një dritë treguese me një kënd më të madh shikimi, një kënd gjysmë vlere prej 45°~90° ose më shumë, dhe një sasi më të madhe agjenti shpërndarës.
3. Sipas strukturës së diodës drite
Sipas strukturës së diodës drite, ka kapsulim të plotë epoksi, kapsulim epoksi me bazë metalike, Epoksi me bazë qeramike dhe kapsulim qelqi.
4. Sipas intensitetit të ndriçimit dhe rrymës së punës
Sipas intensitetit të ndriçimit dhe rrymës së punës, ka LED me shkëlqim të zakonshëm (intensiteti ndriçues>10mcd); LED me shkëlqim ultra të lartë (intensiteti ndriçues<100mcd); intensiteti i ndriçimit ndërmjet 10 dhe 100 mcd quhet diodë me ndriçim të lartë. Rryma e punës e LED-ve të përgjithshme është midis dhjetëra mA dhe dhjetëra mA, ndërsa rryma e punës e LED me rrymë të ulët është më poshtë 2 mA (ndriçimi është i njëjtë me atë të tubit të zakonshëm që lëshon dritë).
Përveç metodave të mësipërme të klasifikimit, ekzistojnë edhe metoda klasifikimi sipas materialit të çipit dhe sipas funksionit.
Cilat janë hapat e procesit të prodhimit të LED?
1. Procesi:
a) Pastrimi: Përdorni pastrim tejzanor të kllapave PCB ose LED dhe tharje.
b) Montimi: Përgatitni ngjitësin e argjendit në elektrodën e poshtme të bërthamës së tubit LED (meshë e madhe) dhe zgjeroni atë. Vendosni bërthamën e tubit të zgjeruar (meshë e madhe) në tryezën e kristaltë. Përdorni një stilolaps kristal për të instaluar bërthamën e tubit një nga një në bllokun përkatës të PCB-së ose kllapa LED nën një mikroskop, dhe më pas sintrojeni për të ngurtësuar ngjitësin e argjendit.
c) Saldim me presion: Përdorni makinë saldimi me tela alumini ose tela ari për të lidhur elektrodën me bërthamën e tubit LED si një prizë për injektimin e rrymës. LED është montuar drejtpërdrejt në PCB, në përgjithësi duke përdorur makinë saldimi me tela alumini. (Makina saldimi me tela ari nevojitet për të bërë TOP-LED me dritë të bardhë)
d) Paketimi: Përdorni epoksi për të mbrojtur bërthamën LED dhe telin e saldimit përmes shpërndarjes. Shpërndarja në pllakë PCB ka kërkesa strikte për formën e koloidit pas pjekjes, e cila lidhet drejtpërdrejt me shkëlqimin e burimit të përfunduar të dritës së prapme. Ky proces do të marrë përsipër edhe detyrën e shpërndarjes së fosforit (dritë e bardhë LED).
e) Saldimi: Nëse burimi i dritës së prapme është SMD-LED ose LED tjetër i paketuar, LED duhet të ngjitet në bordin e PCB-së përpara procesit të montimit.
f) Prerje filmi: Përdorni makinën e shpimit për të prerë filma të ndryshëm difuzioni, filma reflektues, etj. kërkohet për burimin e dritës së prapme.
g) Kuvendi: Sipas kërkesave të vizatimit, instaloni manualisht materiale të ndryshme të burimit të dritës së prapme në pozicionin e duhur.
h) Testimi: Kontrolloni nëse parametrat fotoelektrikë dhe uniformiteti i dritës së burimit të dritës së prapme janë të mira.
2. Detyra e paketimit LED
është të lidhni plumbin e jashtëm me elektrodën e çipit LED, mbroni çipin LED në të njëjtën kohë, dhe luajnë një rol në përmirësimin e efikasitetit të nxjerrjes së dritës. Proceset kryesore janë në rritje, presimi dhe paketimi.
3. Formulari i paketimit LED
Format e paketimit LED mund të thuhet se janë të ndryshme, kryesisht sipas skenarëve të ndryshëm të aplikimit me dimensione të jashtme përkatëse, masat e shpërndarjes së nxehtësisë dhe efektet e daljes së dritës. LED-et klasifikohen në Llamba-LED, TOP-LED, LED anësor, SMD-LED, LED me fuqi të lartë, etj. sipas formave të paketimit.
4. Rrjedha e procesit të paketimit LED
5. Përshkrimi i procesit të paketimit
(1). Inspektimi i çipit
Inspektimi mikroskopik: nëse ka dëmtime mekanike dhe gropa (lockhill) në sipërfaqen e materialit, nëse madhësia e çipit dhe madhësia e elektrodës plotësojnë kërkesat e procesit, dhe nëse modeli i elektrodës është i plotë.
(2). Zgjerimi i çipit
Meqenëse çipat LED janë ende të rregulluar ngushtë dhe hapësira është shumë e vogël (rreth 0.1 mm) pas prerjes në kubikë, nuk është e favorshme për funksionimin e procesit të mëpasshëm. Ne përdorim një zgjerues filmi për të zgjeruar filmin e çipit të lidhur, në mënyrë që distanca e çipit LED të shtrihet në rreth 0.6 mm. Mund të përdoret gjithashtu zgjerimi manual, por është e lehtë të shkaktohen probleme të tilla si rënia e çipave dhe mbeturinat.
(3). Shpërndarja e ngjitësit
Aplikoni ngjitës argjendi ose ngjitës izolues në pozicionin përkatës të mbajtësit LED. (Për nënshtresat përçuese të GaAs dhe SiC, e kuqe, të verdhë, dhe patate të skuqura verdhë-jeshile me elektroda të pasme, përdoret ngjitës argjendi. Për patate të skuqura LED blu dhe jeshile me nënshtresa izoluese safiri, zam izolues përdoret për të rregulluar patate të skuqura.) Vështirësia e procesit qëndron në kontrollin e sasisë së shpërndarjes së ngjitësit. Ekzistojnë kërkesa të detajuara të procesit për lartësinë e koloidit dhe vendndodhjen e shpërndarjes së ngjitësit. Meqenëse ngjitësi i argjendit dhe ngjitësi izolues kanë kërkesa strikte për ruajtje dhe përdorim, zgjimi, duke e trazuar, dhe koha e përdorimit të ngjitësit të argjendit janë të gjitha çështje që duhet t'i kushtohet vëmendje gjatë procesit.
(4). Përgatitja e ngjitësit
Në kontrast me shpërndarjen e ngjitësit, përgatitja e ngjitësit është përdorimi i një makine për përgatitjen e ngjitësit për të aplikuar së pari ngjitësin e argjendit në elektrodën e pasme të LED, dhe më pas instaloni LED-in me ngjitës argjendi në anën e pasme në kllapa LED. Efikasiteti i përgatitjes së ngjitësit është shumë më i lartë se shpërndarja e ngjitësit, por jo të gjitha produktet janë të përshtatshme për procesin e përgatitjes së ngjitësit.
(5). Prerje manuale
Vendosni çipin e zgjeruar LED (me ose pa ngjitës) në fiksimin e tavolinës së shpimit, vendosni mbajtësen LED nën pajisje, dhe përdorni një gjilpërë për të shpuar çipat LED një nga një në pozicionin përkatës nën një mikroskop. Krahasuar me montimin automatik, Prerja manuale ka një avantazh që është e lehtë të zëvendësohen çipa të ndryshëm në çdo kohë, i cili është i përshtatshëm për produkte që duhet të instalojnë çipa të shumtë.
(6). Montim automatik
Montimi automatik në fakt kombinon dy hapat e shpërndarjes së ngjitësit dhe instalimit të çipit. Së pari, ngjitës argjendi (ngjitës izolues) aplikohet në kllapa LED, dhe më pas çipi LED thithet dhe zhvendoset në pozicionin me një grykë vakum, dhe më pas vendoset në pozicionin përkatës të kllapave. Procesi kryesor i montimit automatik është njohja me programimin e funksionimit të pajisjeve, dhe në të njëjtën kohë rregulloni saktësinë e shpërndarjes dhe instalimit të ngjitësit të pajisjes. Kur zgjidhni grykën, përpiquni të përdorni grykë bakeliti për të parandaluar dëmtimin e sipërfaqes së çipit LED, sidomos patate të skuqura blu dhe jeshile duhet të bëhen nga bakeliti. Sepse hunda e çelikut do të gërvisht shtresën e difuzionit aktual në sipërfaqen e çipit.
(7). Sintering
Qëllimi i sinterimit është ngurtësimi i ngjitësit të argjendit. Sinterizimi kërkon monitorim të temperaturës për të parandaluar defektet e grupit. Temperatura e sinterizimit të ngjitësit të argjendit përgjithësisht kontrollohet në 150℃ dhe koha e sinterimit është 2 orë. Sipas kushteve aktuale, mund të rregullohet në 170℃ për 1 orë. Ngjitësi izolues është përgjithësisht 150℃ për 1 orë. Furra e sinterizimit të ngjitësit të argjendit duhet të hapet çdo herë 2 orë (ose 1 orë) për të zëvendësuar produktin e sinterizuar sipas kërkesave të procesit. Nuk guxon të hapet sipas dëshirës në mes. Furra sinteruese nuk duhet të përdoret për qëllime të tjera për të parandaluar ndotjen.
(8). Saldim me shtyp
Qëllimi i saldimit me shtypje është të çojë elektrodën në çipin LED dhe të përfundojë lidhjen e prizave të brendshme dhe të jashtme të produktit.. Ekzistojnë dy lloje të proceseve të saldimit me shtypje LED: saldim me top me tela ari dhe saldim me shtypje me tela alumini. Fotografia e duhur tregon procesin e saldimit me pres me tela alumini. Së pari, shtypni pikën e parë në elektrodën e çipit LED, më pas tërhiqni telin e aluminit në majë të mbajtësit përkatës, shtypni pikën e dytë dhe më pas thyeni telin e aluminit. Në procesin e saldimit me top me tela ari, një top digjet përpara se të shtypni pikën e parë, dhe pjesa tjetër e procesit është e ngjashme. Saldimi me presion është një lidhje kryesore në teknologjinë e paketimit LED. Gjërat kryesore që duhet të monitorohen në proces janë forma e harkut të telit të arit (tel alumini), forma e bashkimit të saldimit, dhe tensioni. Hulumtimi i thelluar mbi procesin e saldimit me presion përfshin shumë aspekte, të tilla si ari (alumini) material teli, fuqi tejzanor, presion saldimi me presion, përzgjedhja e ndarësit (grykë çeliku), trajektorja e lëvizjes së ndarësit (grykë çeliku), etj. (Figura më poshtë është një foto mikroskopike e nyjeve të saldimit të shtypura nga dy ndarës të ndryshëm në të njëjtat kushte. Ka dallime në mikrostrukturën e të dyve, gjë që ndikon në cilësinë e produktit.) Nuk do ta përsërisim këtu.
(9). Paketimi LED për shpërndarjen e ngjitësit përfshin kryesisht shpërndarjen e ngjitësit, potting, dhe derdhur. Në thelb, vështirësitë në kontrollin e procesit janë flluska, materiale të shumta që mungojnë, dhe njolla të zeza. Dizajni fokusohet kryesisht në përzgjedhjen e materialeve dhe zgjedhjen e epoksidit dhe kllapave me kombinim të mirë. (LED-të e përgjithshme nuk mund të kalojnë testin e hermetikës) Siç tregohet në figurën e duhur, TOP-LED dhe Side-LED janë të përshtatshme për shpërndarjen e ngjitësit. Paketimi i shpërndarjes manuale kërkon një nivel të lartë funksionimi (veçanërisht për LED me dritë të bardhë). Vështirësia kryesore është të kontrolloni sasinë e shpërndarjes, sepse epoksi do të trashet gjatë përdorimit. Shpërndarja e LED-ve të dritës së bardhë gjithashtu ka problemin e reshjeve të fosforit duke shkaktuar dallimin e ngjyrave të dritës.
(10). Kapsulimi me ngjitës
Kapsulimi me llambë LED adopton formën e kapsulimit. Procesi i kapsulimit është që fillimisht të injektohet epoksi i lëngshëm në zgavrën e formimit LED, pastaj futni mbajtësen e shtypur LED, vendoseni në furrë që epoksi të ngurtësohet, dhe pastaj hiqni LED nga zgavra për ta formuar atë.
(11). Paketim i derdhur
Vendosni kllapa LED të shtypur në Vendoseni në kallëp, mbyllni kallëpet e sipërme dhe të poshtme me një shtypës hidraulike dhe evakuoni ato.
Vendoseni epoksidin e ngurtë në hyrje të kanalit të injektimit, ngroheni atë, dhe shtypeni atë në kanalin e kallëpit me një shufër shtytëse hidraulike. Epoksi hyn në çdo brazdë formimi LED përgjatë kanalit dhe ngurtësohet.
(12). Kurim dhe pas kurimit
Kurimi i referohet shërimit të epoksidit të kapsuluar. Kushtet e përgjithshme të shërimit me epoksi janë 135℃ për 1 orë. Paketa e derdhur është përgjithësisht në 150℃ për 4 minuta.
(13). Pas shërimit
Qëllimi i kurimit është të kurojë plotësisht epoksidin dhe të plaket termikisht LED. Pas-kurimi është shumë i rëndësishëm për përmirësimin e forcës së lidhjes midis epoksidit dhe mbajtësit (PCB). Kushtet e përgjithshme janë 120℃ për 4 orë.
(14). Prerja dhe prerja në kubikë
Meqenëse LED-et janë të lidhura së bashku (jo individualisht) gjatë prodhimit, LED-të e mbyllura me llambë përdorin prerje për të prerë brinjët lidhëse të mbajtësit LED. SMD-LED është në një tabelë PCB, dhe nevojitet një makinë prerëse për të përfunduar punën e ndarjes. (15). Testimi
Testoni parametrat fotoelektrikë të LED, kontrolloni dimensionet e jashtme, dhe renditni produktet LED sipas kërkesave të klientit.
(16). Paketimi
Numëroni dhe paketoni produktet e gatshme. LED-të ultra të ndritshme kërkojnë paketim antistatik.