Yuannengji Ano ang LED?
Ang LED ay Light Emitting Diode sa English, na isang semiconductor solid light-emitting device. Gumagamit ito ng solid semiconductor chips bilang light-emitting materials. Kapag ang isang pasulong na boltahe ay inilapat sa magkabilang dulo, ang mga carrier sa semiconductor ay muling pinagsama upang magdulot ng photon emission at makabuo ng liwanag. Ang LED ay maaaring direktang naglalabas ng pula, dilaw, asul, berde, cyan, kahel, lila, at puting ilaw. Ang unang komersyal na diode ay ginawa sa 1960. Ang pangunahing istraktura nito ay isang piraso ng electroluminescent semiconductor material, inilagay sa isang rack na may mga lead, at pagkatapos ay tinatakan ng epoxy resin sa paligid upang protektahan ang panloob na core wire, kaya ang LED ay may magandang seismic resistance. 2. Bakit ang LED ang pang-apat na henerasyon na pinagmumulan ng ilaw (berdeng ilaw )?
Pag-uuri ayon sa mekanismong naglalabas ng liwanag ng mga pinagmumulan ng ilaw ng kuryente:
Mga mapagkukunan ng ilaw sa unang henerasyon: resistor light-emitting tulad ng mga incandescent lamp.
Pangalawang henerasyong pinagmumulan ng ilaw: arc at gas light-emitting tulad ng sodium lamp.
Mga mapagkukunan ng ilaw sa ikatlong henerasyon: phosphor light-emitting tulad ng mga fluorescent lamp.
Pang-apat na henerasyong pinagmumulan ng liwanag: solid-state chip light-emitting tulad ng mga LED.
Ano ang mga mekanismo ng light-emitting at mga prinsipyo ng pagtatrabaho ng mga LED?
Ang mga light-emitting diode ay gawa sa III-IV group compounds, tulad ng GaAs (gallium arsenide), GaP (gallium phosphide), GaAsP (gallium arsenide phosphide) at iba pang semiconductor, at ang kanilang core ay isang PN junction. Samakatuwid, mayroon itong mga katangian ng I-N ng isang pangkalahatang junction ng P-N, iyon ay, pasulong na pagpapadaloy, reverse cutoff, at mga katangian ng pagkasira. Bilang karagdagan, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, mayroon din itong mga katangian na nagpapalabas ng liwanag. Sa ilalim ng pasulong na boltahe, Ang mga electron ay na-injected mula sa rehiyon ng N patungo sa rehiyon ng P, at ang mga butas ay tinuturok mula sa rehiyon ng P patungo sa rehiyon ng N. Isang bahagi ng mga carrier ng minorya (mga carrier ng minorya) na pumapasok sa kabilang lugar ay muling pinagsama sa karamihan ng mga carrier (karamihan sa mga carrier) para maglabas ng liwanag.
Ano ang mga optical na katangian ng LED?
(1) Ang ilaw na ibinubuga ng LED ay hindi monochromatic o broadband, ngunit balanse sa pagitan ng dalawa.
(2) Ang LED light source ay katulad ng isang point light source ngunit hindi isang point light source.
(3) Ang kulay ng liwanag na ibinubuga ng LED ay nag-iiba sa spatial na direksyon.
(4) Ang temperatura ng junction ng LED sa ilalim ng patuloy na kasalukuyang operasyon ay malakas na nakakaapekto sa pasulong na boltahe na VF.
Ano ang iba't ibang paraan ng paggawa ng LED?
Ang mga LED ay may iba't ibang komposisyon ng kemikal dahil sa kanilang iba't ibang kulay:
Halimbawa, pula: aluminyo-indium-gallium-phosphide
Berde at asul: indium-gallium-nitride
Ang puti at iba pang mga kulay ay ginawa sa pamamagitan ng paghahalo ng tatlong pangunahing kulay RGB sa naaangkop na sukat. Ang proseso ng pagmamanupaktura ng LED ay katulad ng sa semiconductors, ngunit ang katumpakan ng pagpoproseso ay hindi kasing ganda ng mga semiconductor, at ang kasalukuyang gastos ay medyo mataas pa rin.
Ano ang mga wavelength ng iba't ibang kulay?
Ang spectral wavelength distribution ng ilang karaniwang ginagamit na ultra-bright LEDs sa China ay 460-636nm, at ang mga wavelength ay asul, berde, dilaw-berde, dilaw, dilaw-kahel, at pula mula maikli hanggang mahaba. Ang mga tipikal na peak wavelength ng ilang karaniwang mga LED na kulay ay:
Asul – 470nm,
Asul-berde – 505nm,
Berde – 525nm,
Dilaw – 590nm,
Kahel – 615nm,
Pula – 625nm.
Ano ang mga paraan ng packaging ng LED?
Paraan ng packaging:
(1) Uri ng pin (lampara) LED packaging,
(2) Pag-mount sa ibabaw (SMD) uri ( SMT-LED) packaging,
(3) Chip-on-Board (COB) LED packaging,
(4) System-in-Pack (SiP) LED packaging
(5) Wafer bonding at chip bonding.
Ano ang mga pamamaraan ng pag-uuri ng LED?
1. Ayon sa kulay ng light-emitting tube
Ayon sa kulay ng light-emitting tube, maaari itong hatiin sa pula, kahel, berde (higit pang nahahati sa dilaw-berde, karaniwang berde at purong berde), asul na liwanag, atbp. Bilang karagdagan, ang ilang mga light-emitting diode ay naglalaman ng dalawa o tatlong kulay ng mga chips.
Ayon sa kung ang light-emitting diode ay doped na may scattering agent o hindi, at kung ito ay may kulay o walang kulay, ang nabanggit sa itaas na mga light-emitting diode na may iba't ibang kulay ay maaari ding hatiin sa apat na uri: may kulay na transparent, walang kulay na transparent, kulay scattering at walang kulay scattering. Mga scattering type light-emitting diodes at ginagamit bilang indicator lights.
2. Ayon sa mga katangian ng light-emitting surface ng light-emitting tube
Ayon sa mga katangian ng light-emitting surface ng light-emitting tube, maaari itong hatiin sa mga bilog na lampara, parisukat na lampara, mga hugis-parihaba na lampara, ibabaw na mga tubo na nagpapalabas ng liwanag, lateral tubes, ibabaw-mount micro tubes, atbp. Ang mga pabilog na lamp ay inuri sa φ2mm, φ4.4mm, φ5mm, φ8mm, φ10mm at φ20mm ayon sa kanilang mga diameter. Sa ibang bansa, Ang mga φ3mm LED ay karaniwang naitala bilang T-1; φ5mm bilang T-1(3/4); at φ4.4mm bilang T-1(1/4). Ang anggulo ng kalahating halaga ay maaaring gamitin upang tantyahin ang angular na pamamahagi ng pabilog na maliwanag na intensity. Mayroong tatlong uri batay sa angular na pamamahagi ng maliwanag na intensity:
(1) Mataas na direktiba. Karaniwan, ito ay isang matulis na pakete ng epoxy o isang pakete na may metal reflective cavity, at walang idinagdag na ahente ng scattering. Ang anggulo ng kalahating halaga ay 5°～20° o mas mababa, na may mataas na direktiba. Maaari itong magamit bilang isang lokal na mapagkukunan ng ilaw, o ginagamit kasabay ng isang light detector upang bumuo ng isang awtomatikong sistema ng pagtuklas.
(2) Karaniwang uri. Karaniwang ginagamit bilang indicator light, ang anggulo ng kalahating halaga nito ay 20°～45°.
(3) Uri ng scattering. Isa itong indicator light na may mas malaking viewing angle, isang half-value angle na 45°～90° o higit pa, at mas malaking halaga ng scattering agent.
3. Ayon sa istraktura ng light-emitting diode
Ayon sa istraktura ng light-emitting diode, mayroong buong epoxy encapsulation, metal base epoxy encapsulation, ceramic base epoxy encapsulation at glass encapsulation.
4. Ayon sa maliwanag na intensity at kasalukuyang gumagana
Ayon sa maliwanag na intensity at kasalukuyang gumagana, may mga ordinaryong LED na liwanag (ningning intensity>10mcd); ultra-high brightness LEDs (ningning intensity<100mcd); ang ningning na intensity sa pagitan 10 at 100mcd ay tinatawag na High brightness light emitting diode. Ang gumaganang kasalukuyang ng pangkalahatang LED ay nasa pagitan ng sampu ng mA at sampu ng mA, habang ang gumaganang kasalukuyang ng mababang kasalukuyang LED ay nasa ibaba 2 Ma (ang liwanag ay kapareho ng sa ordinaryong light emitting tube).
Bilang karagdagan sa mga pamamaraan ng pag-uuri sa itaas, mayroon ding mga pamamaraan ng pag-uuri ayon sa materyal ng chip at sa pamamagitan ng pag-andar.
Ano ang mga hakbang sa proseso ng produksyon ng LED?
1. Proseso:
a) Paglilinis: Gumamit ng ultrasonic cleaning ng PCB o LED bracket at pagpapatuyo.
b) Pag-mount: Maghanda ng silver glue sa ilalim na electrode ng LED tube core (malaking ostiya) at palawakin ito. Ilagay ang pinalawak na core ng tubo (malaking ostiya) sa mesang kristal. Gumamit ng crystal pen para i-install ang tube core ng isa-isa sa kaukulang pad ng PCB o LED bracket sa ilalim ng mikroskopyo, at pagkatapos ay sinter upang patigasin ang pilak na pandikit.
c) Pressure welding: Gumamit ng aluminum wire o gold wire welding machine para ikonekta ang electrode sa LED tube core bilang lead para sa kasalukuyang iniksyon. Ang LED ay direktang naka-mount sa PCB, karaniwang gumagamit ng aluminum wire welding machine. (Ang gold wire welding machine ay kailangan para gawing TOP-LED ang puting ilaw)
d) Packaging: Gumamit ng epoxy para protektahan ang LED core at welding wire sa pamamagitan ng dispensing. Ang dispensing sa PCB board ay may mahigpit na mga kinakailangan sa hugis ng colloid pagkatapos ng paggamot, na direktang nauugnay sa liwanag ng natapos na pinagmulan ng backlight. Gagawin din ng prosesong ito ang gawain ng pagbibigay ng phosphor (puting ilaw na LED).
e) Hinang: Kung ang pinagmumulan ng backlight ay SMD-LED o iba pang naka-package na LED, ang LED ay kailangang i-welded sa PCB board bago ang proseso ng pagpupulong.
f) Pagputol ng pelikula: Gumamit ng punching machine para mamatay-cut ang iba't ibang diffusion films, mga reflective na pelikula, atbp. kinakailangan para sa pinagmulan ng backlight.
g) Assembly: Ayon sa mga kinakailangan ng pagguhit, manu-manong i-install ang iba't ibang materyales ng pinagmumulan ng backlight sa tamang posisyon.
h) Pagsubok: Suriin kung ang mga parameter ng photoelectric at pagkakapareho ng liwanag ng pinagmumulan ng backlight ay mabuti.
2. Ang gawain ng LED packaging
ay upang ikonekta ang panlabas na lead sa elektrod ng LED chip, protektahan ang LED chip sa parehong oras, at gumaganap ng isang papel sa pagpapabuti ng kahusayan sa pagkuha ng liwanag. Ang mga pangunahing proseso ay tumataas, pagpindot at packaging.
3. LED packaging Form
Ang mga form ng LED packaging ay masasabing iba-iba, higit sa lahat ayon sa iba't ibang mga sitwasyon ng aplikasyon na may kaukulang mga panlabas na sukat, mga hakbang sa pag-alis ng init at mga epekto ng liwanag na output. Ang mga LED ay inuri sa Lamp-LED, TOP-LED, Side-LED, SMD-LED, High-Power-LED, atbp. ayon sa mga form ng packaging.
4. Daloy ng proseso ng LED packaging
5. Paglalarawan ng proseso ng packaging
(1). Pag-inspeksyon ng chip
Microscopic inspeksyon: kung may mekanikal na pinsala at mga hukay (lockhill) sa ibabaw ng materyal, kung ang laki ng chip at laki ng elektrod ay nakakatugon sa mga kinakailangan sa proseso, at kung kumpleto ang pattern ng elektrod.
(2). Pagpapalawak ng chip
Dahil malapit pa rin ang pagkakaayos ng LED chips at napakaliit ng spacing (mga 0.1mm) pagkatapos ng dicing, hindi ito nakakatulong sa operasyon ng kasunod na proseso. Gumagamit kami ng film expander upang palawakin ang pelikula ng bonded chip, upang ang puwang ng LED chip ay nakaunat sa halos 0.6mm. Maaari ding gamitin ang manu-manong pagpapalawak, ngunit madaling magdulot ng mga problema tulad ng pagbagsak ng chip at basura.
(3). Pagbibigay ng pandikit
Ilapat ang silver glue o insulating glue sa kaukulang posisyon ng LED bracket. (Para sa GaAs at SiC conductive substrates, pula, dilaw, at dilaw-berdeng chips na may mga electrodes sa likod, silver glue ang ginagamit. Para sa asul at berdeng LED chips na may sapphire insulating substrates, ang insulating glue ay ginagamit upang ayusin ang mga chips.) Ang kahirapan ng proseso ay nakasalalay sa kontrol ng dami ng dispensing ng pandikit. May mga detalyadong kinakailangan sa proseso para sa taas ng colloid at ang lokasyon ng dispensing ng pandikit. Dahil ang silver glue at insulating glue ay may mahigpit na mga kinakailangan para sa imbakan at paggamit, ang paggising, pagpapakilos, at ang oras ng paggamit ng silver glue ay lahat ng bagay na dapat bigyang pansin sa proseso.
(4). Paghahanda ng pandikit
Kabaligtaran sa dispensing ng pandikit, Ang paghahanda ng kola ay ang paggamit ng isang makina ng paghahanda ng kola upang unang ilapat ang pilak na pandikit sa likod na elektrod ng LED, at pagkatapos ay i-install ang LED na may silver glue sa likod sa LED bracket. Ang kahusayan ng paghahanda ng pandikit ay mas mataas kaysa sa dispensing ng pandikit, ngunit hindi lahat ng mga produkto ay angkop para sa proseso ng paghahanda ng pandikit.
(5). Manu-manong pagtusok
Ilagay ang pinalawak na LED chip (may pandikit o wala) sa kabit ng pricking table, ilagay ang LED bracket sa ilalim ng kabit, at gumamit ng karayom upang itusok ang LED chips isa-isa sa kaukulang posisyon sa ilalim ng mikroskopyo. Kung ikukumpara sa awtomatikong pag-mount, Ang manual pricking ay may kalamangan na madaling palitan ang iba't ibang chips anumang oras, na angkop para sa mga produkto na kailangang mag-install ng maraming chips.
(6). Awtomatikong pag-mount
Ang awtomatikong pag-mount ay aktwal na pinagsasama ang dalawang hakbang ng dispensing ng pandikit at pag-install ng chip. Una, pilak na pandikit (insulating pandikit) ay inilapat sa LED bracket, at pagkatapos ay ang LED chip ay sinipsip at inilipat sa posisyon na may vacuum nozzle, at pagkatapos ay inilagay sa kaukulang posisyon ng bracket. Ang pangunahing proseso ng awtomatikong pag-mount ay upang maging pamilyar sa programming ng pagpapatakbo ng kagamitan, at sa parehong oras ayusin ang dispensing ng pandikit at katumpakan ng pag-install ng kagamitan. Kapag pumipili ng nozzle, subukang gumamit ng mga nozzle ng bakelite upang maiwasan ang pinsala sa ibabaw ng LED chip, lalo na ang asul at berdeng chips ay dapat gawa sa bakelite. Dahil ang bakal na nguso ng gripo ay kakamot sa kasalukuyang diffusion layer sa ibabaw ng chip.
(7). Sintering
Ang layunin ng sintering ay upang patatagin ang pilak na pandikit. Ang sintering ay nangangailangan ng pagsubaybay sa temperatura upang maiwasan ang mga batch na depekto. Ang temperatura ng silver glue sintering ay karaniwang kinokontrol sa 150 ℃ at ang sintering time ay 2 oras. Ayon sa aktwal na mga kondisyon, maaari itong iakma sa 170 ℃ para sa 1 oras. Ang insulating glue ay karaniwang 150 ℃ para sa 1 oras. Ang silver glue sintering oven ay dapat buksan bawat 2 oras (o 1 oras) upang palitan ang sintered na produkto ayon sa mga kinakailangan sa proseso. Hindi ito dapat buksan nang kusa sa gitna. Ang sintering oven ay hindi dapat gamitin para sa iba pang mga layunin upang maiwasan ang polusyon.
(8). Pindutin ang hinang
Ang layunin ng press welding ay upang humantong ang elektrod sa LED chip at kumpletuhin ang koneksyon ng panloob at panlabas na mga lead ng produkto. Mayroong dalawang uri ng proseso ng LED press welding: gintong wire ball welding at aluminum wire press welding. Ang tamang larawan ay nagpapakita ng proseso ng aluminum wire press welding. Una, pindutin ang unang punto sa LED chip electrode, pagkatapos ay hilahin ang aluminum wire sa tuktok ng kaukulang bracket, pindutin ang pangalawang punto at pagkatapos ay basagin ang aluminum wire. Sa proseso ng gold wire ball welding, ang isang bola ay sinusunog bago pinindot ang unang punto, at ang natitirang proseso ay magkatulad. Ang pressure welding ay isang mahalagang link sa teknolohiya ng LED packaging. Ang mga pangunahing bagay na kailangang subaybayan sa proseso ay ang hugis ng arko ng gintong kawad (aluminyo wire), ang hugis ng solder joint, at ang tensyon. Ang malalim na pananaliksik sa proseso ng pressure welding ay nagsasangkot ng maraming aspeto, tulad ng ginto (aluminyo) wire na materyal, kapangyarihan ng ultrasonic, presyon ng welding pressure, pagpili ng splitter (bakal na nozzle), trajectory ng paggalaw ng splitter (bakal na nozzle), atbp. (Ang figure sa ibaba ay isang mikroskopiko na larawan ng mga solder joint na pinindot ng dalawang magkaibang splitter sa ilalim ng parehong mga kondisyon. May mga pagkakaiba sa microstructure ng dalawa, na nakakaapekto sa kalidad ng produkto.) Hindi na natin uulitin dito.
(9). Pangunahing kasama sa pagdispensa ng pandikit ang LED na packaging ng pandikit, potting, at paghubog. Talaga, ang mga kahirapan sa pagkontrol sa proseso ay mga bula, maraming nawawalang materyales, at mga itim na spot. Pangunahing nakatuon ang disenyo sa pagpili ng mga materyales at pagpili ng epoxy at bracket na may magandang kumbinasyon. (Ang mga pangkalahatang LED ay hindi makapasa sa airtightness test) Gaya ng ipinapakita sa tamang pigura, Ang TOP-LED at Side-LED ay angkop para sa dispensing ng pandikit. Ang manu-manong dispensing packaging ay nangangailangan ng mataas na antas ng operasyon (lalo na para sa mga puting ilaw na LED). Ang pangunahing kahirapan ay ang kontrolin ang dami ng dispensing, dahil ang epoxy ay makapal kapag ginagamit. Ang dispensing ng white light LEDs ay mayroon ding problema sa phosphor precipitation na nagdudulot ng light color difference.
(10). Encapsulation ng pandikit
Ang lamp-LED encapsulation ay gumagamit ng anyo ng encapsulation. Ang proseso ng encapsulation ay ang unang mag-iniksyon ng likidong epoxy sa LED molding cavity, pagkatapos ay ipasok ang pinindot na LED bracket, ilagay ito sa isang oven upang hayaan ang epoxy na patigasin, at pagkatapos ay alisin ang LED mula sa lukab upang mabuo ito.
(11). Molded packaging
Ilagay ang pinindot na LED bracket sa Ilagay ito sa molde, isara ang upper at lower molds gamit ang hydraulic press at ilisan ang mga ito.
Ilagay ang solid epoxy sa pasukan ng injection channel, init ito, at pindutin ito sa channel ng amag na may hydraulic push rod. Ang epoxy ay pumapasok sa bawat LED molding groove sa kahabaan ng channel at nagpapatigas.
(12). Paggamot at post-curing
Ang pagpapagaling ay tumutukoy sa pagpapagaling ng naka-encapsulated na epoxy. Ang pangkalahatang mga kondisyon ng pagpapagaling ng epoxy ay 135 ℃ para sa 1 oras. Ang molded package ay karaniwang nasa 150 ℃ para sa 4 minuto.
(13). Post-curing
Ang layunin ng paggamot ay upang ganap na gamutin ang epoxy at thermally edad ang LED. Napakahalaga ng post-curing para sa pagpapabuti ng lakas ng pagbubuklod sa pagitan ng epoxy at ng bracket (PCB). Ang mga pangkalahatang kondisyon ay 120 ℃ para sa 4 oras.
(14). Pagputol at pag-dicing
Dahil ang mga LED ay konektado nang magkasama (hindi indibidwal) sa panahon ng produksyon, Ang mga lamp na naka-encapsulated na LED ay gumagamit ng paggupit upang putulin ang pagkonekta ng mga tadyang ng LED bracket. Ang SMD-LED ay nasa isang PCB board, at kailangan ng dicing machine para makumpleto ang paghihiwalay. (15). Pagsubok
Subukan ang mga photoelectric na parameter ng LED, suriin ang mga panlabas na sukat, at pag-uri-uriin ang mga produkto ng LED ayon sa mga kinakailangan ng customer.
(16). Packaging
Bilangin at i-package ang mga natapos na produkto. Ang mga ultra-maliwanag na LED ay nangangailangan ng anti-static na packaging.