YUANNENGJI LED là gì?
LED là Điốt phát sáng trong tiếng Anh, là một thiết bị phát sáng bán dẫn rắn. Nó sử dụng chip bán dẫn rắn làm vật liệu phát sáng. Khi đặt một điện áp chuyển tiếp vào cả hai đầu, các chất mang trong chất bán dẫn kết hợp lại để phát xạ photon và tạo ra ánh sáng. LED có thể trực tiếp phát ra màu đỏ, màu vàng, màu xanh da trời, màu xanh lá, lục lam, quả cam, màu tím, và ánh sáng trắng. Diode thương mại đầu tiên được sản xuất vào năm 1960. Cấu trúc cơ bản của nó là một mảnh vật liệu bán dẫn điện phát quang, đặt trên giá có dây dẫn, Sau đó bịt kín bằng nhựa epoxy xung quanh để bảo vệ dây lõi bên trong, vì vậy đèn LED có khả năng chống địa chấn tốt. 2. Tại sao đèn LED là nguồn sáng thế hệ thứ tư (ánh sáng xanh )?
Phân loại theo cơ chế phát sáng của nguồn sáng điện:
Nguồn sáng thế hệ đầu tiên: phát sáng bằng điện trở như đèn sợi đốt.
Nguồn sáng thế hệ thứ hai: phát sáng hồ quang và khí như đèn natri.
Nguồn sáng thế hệ thứ ba: phát ra ánh sáng phốt pho như đèn huỳnh quang.
Nguồn sáng thế hệ thứ tư: chip trạng thái rắn phát sáng như đèn LED.
Cơ chế phát sáng và nguyên lý hoạt động của đèn LED là gì??
Điốt phát quang được làm từ các hợp chất nhóm III-IV, chẳng hạn như GaAs (gali arsenua), Khoảng cách (gali photphua), GaAsP (gali arsenua photphua) và các chất bán dẫn khác, và lõi của chúng là điểm nối PN. Do đó, nó có các đặc tính I-N của một điểm nối P-N chung, tức là, dẫn truyền về phía trước, cắt ngược, và đặc điểm phân hủy. Ngoài ra, trong những điều kiện nhất định, nó cũng có đặc tính phát sáng. Dưới điện áp chuyển tiếp, electron được chuyển từ vùng N sang vùng P, và các lỗ được đưa từ vùng P vào vùng N. Một phần của các hãng vận tải thiểu số (người vận chuyển thiểu số) đi vào khu vực khác kết hợp lại với các sóng mang đa số (nhà cung cấp dịch vụ đa số) để phát ra ánh sáng.
Đặc tính quang học của đèn LED là gì?
(1) Ánh sáng phát ra từ đèn LED không đơn sắc cũng không phải băng thông rộng, nhưng sự cân bằng giữa hai.
(2) Nguồn sáng LED tương tự như nguồn sáng điểm nhưng không phải là nguồn sáng điểm.
(3) Màu sắc của ánh sáng phát ra từ đèn LED thay đổi theo hướng không gian.
(4) Nhiệt độ tiếp giáp của đèn LED khi hoạt động với dòng điện không đổi ảnh hưởng mạnh đến điện áp chuyển tiếp VF.
Các cách khác nhau để xây dựng đèn LED là gì?
Đèn LED có thành phần hóa học khác nhau do màu sắc khác nhau:
Chẳng hạn, màu đỏ: nhôm-indium-gallium-photphua
Màu xanh lá cây và màu xanh: indium-gallium-nitrit
Màu trắng và các màu khác được tạo ra bằng cách trộn ba màu cơ bản RGB theo tỷ lệ thích hợp. Quá trình sản xuất đèn LED tương tự như chất bán dẫn, nhưng độ chính xác xử lý không tốt bằng chất bán dẫn, và chi phí hiện tại vẫn còn tương đối cao.
Các bước sóng của màu sắc khác nhau là gì?
Phân bố bước sóng quang phổ của một số đèn LED siêu sáng được sử dụng phổ biến ở Trung Quốc là 460-636nm, và bước sóng có màu xanh lam, màu xanh lá, màu vàng-xanh, màu vàng, màu vàng cam, và màu đỏ từ ngắn đến dài. Bước sóng cực đại điển hình của một số đèn LED màu phổ biến là:
Màu xanh da trời – 470bước sóng,
Xanh lam – 505bước sóng,
Màu xanh lá – 525bước sóng,
Màu vàng – 590bước sóng,
Quả cam – 615bước sóng,
Màu đỏ – 625bước sóng.
Các phương pháp đóng gói của đèn LED là gì?
Phương pháp đóng gói:
(1) Loại pin (Đèn) Bao bì LED,
(2) Gắn bề mặt (SMD) kiểu ( SMT-LED) bao bì,
(3) Chip trên bo mạch (lõi ngô) DẪN ĐẾN bao bì,
(4) Hệ thống trong gói (SiP) Bao bì LED
(5) Liên kết wafer và liên kết chip.
Các phương pháp phân loại của đèn LED là gì?
1. Theo màu sắc của ống phát sáng
Theo màu sắc của ống phát sáng, nó có thể được chia thành màu đỏ, quả cam, màu xanh lá (lại được chia thành màu vàng-xanh, xanh tiêu chuẩn và xanh thuần khiết), ánh sáng xanh, vân vân. Ngoài ra, một số điốt phát sáng có chứa hai hoặc ba màu chip.
Theo việc điốt phát sáng có được pha tạp chất tán xạ hay không, và nó có màu hay không màu, Các điốt phát sáng có nhiều màu sắc khác nhau nói trên cũng có thể được chia thành bốn loại: màu trong suốt, trong suốt không màu, tán xạ có màu và tán xạ không màu. Điốt phát quang là loại tán xạ và được dùng làm đèn báo.
2. Theo đặc điểm bề mặt phát sáng của ống phát sáng
Theo đặc điểm bề mặt phát sáng của ống phát sáng, nó có thể được chia thành đèn tròn, đèn vuông, đèn hình chữ nhật, ống phát sáng bề mặt, ống bên, ống micro gắn trên bề mặt, vân vân. Đèn tròn được phân thành φ2mm, φ4,4mm, φ5mm, φ8mm, φ10mm và φ20mm theo đường kính của chúng. Ở nước ngoài, Đèn LED φ3mm thường được ghi là T-1; φ5mm như T-1(3/4); và φ4,4mm như T-1(1/4). Góc nửa giá trị có thể được sử dụng để ước tính sự phân bố góc của cường độ sáng tròn. Có ba loại dựa trên sự phân bố góc của cường độ sáng:
(1) Tính định hướng cao. Thông thường, đó là gói epoxy nhọn hoặc gói có khoang phản chiếu bằng kim loại, và không có tác nhân tán xạ nào được thêm vào. Góc nửa giá trị là 5°～20° hoặc nhỏ hơn, có tính định hướng cao. Nó có thể được sử dụng như một nguồn chiếu sáng địa phương, hoặc sử dụng kết hợp với máy dò ánh sáng để tạo thành hệ thống phát hiện tự động.
(2) Loại tiêu chuẩn. Thường được sử dụng làm đèn báo, góc nửa giá trị của nó là 20°～45°.
(3) Kiểu tán xạ. Đây là đèn báo có góc nhìn lớn hơn, góc nửa giá trị từ 45°～90° trở lên, và lượng chất tán xạ lớn hơn.
3. Theo cấu trúc của diode phát sáng
Theo cấu trúc của diode phát sáng, có bao bì epoxy đầy đủ, đóng gói epoxy cơ sở kim loại, đóng gói epoxy cơ sở gốm và đóng gói thủy tinh.
4. Theo cường độ sáng và dòng điện làm việc
Theo cường độ sáng và dòng điện làm việc, có đèn LED độ sáng thông thường (cường độ sáng>10mcd); đèn LED độ sáng cực cao (cường độ sáng<100mcd); cường độ sáng giữa 10 và 100mcd được gọi là điốt phát sáng độ sáng cao. Dòng điện làm việc của đèn LED thông thường nằm trong khoảng từ hàng chục mA đến hàng chục mA, trong khi dòng điện làm việc của đèn LED dòng điện thấp ở dưới 2 mA (độ sáng tương đương với ống phát sáng thông thường).
Ngoài các cách phân loại trên, Ngoài ra còn có các phương pháp phân loại theo chất liệu chip và theo chức năng.
Các bước quy trình sản xuất của đèn LED là gì?
1. Quá trình:
Một) Vệ sinh: Sử dụng siêu âm làm sạch khung PCB hoặc LED và sấy khô.
b) gắn kết: Chuẩn bị keo bạc vào điện cực dưới cùng của lõi ống LED (tấm wafer lớn) và mở rộng nó. Đặt lõi ống mở rộng (tấm wafer lớn) trên bàn pha lê. Sử dụng bút pha lê để lắp từng lõi ống lên miếng đệm tương ứng của giá đỡ PCB hoặc đèn LED dưới kính hiển vi, rồi thiêu kết để làm cứng keo bạc.
c) Hàn áp lực: Dùng máy hàn dây nhôm hoặc dây vàng nối điện cực vào lõi ống LED làm dây dẫn để bơm dòng điện. LED được gắn trực tiếp trên PCB, thường sử dụng máy hàn dây nhôm. (Cần máy hàn dây vàng để tạo ra ánh sáng trắng TOP-LED)
d) Bao bì: Dùng epoxy để bảo vệ lõi đèn LED và dây hàn khi pha chế. Pha chế trên bảng PCB có yêu cầu nghiêm ngặt về hình dạng keo sau khi đóng rắn, liên quan trực tiếp đến độ sáng của nguồn đèn nền đã hoàn thành. Quá trình này cũng sẽ đảm nhận nhiệm vụ phân phối phốt pho (đèn LED ánh sáng trắng).
e) hàn: Nếu nguồn đèn nền là SMD-LED hoặc đèn LED đóng gói khác, đèn LED cần được hàn vào bảng PCB trước quá trình lắp ráp.
f) Cắt phim: Sử dụng máy đục lỗ để cắt các loại màng khuếch tán khác nhau, phim phản chiếu, vân vân. cần thiết cho nguồn đèn nền.
g) Cuộc họp: Theo yêu cầu của bản vẽ, cài đặt thủ công các vật liệu khác nhau của nguồn đèn nền vào đúng vị trí.
h) Kiểm tra: Kiểm tra xem các thông số quang điện và độ đồng đều ánh sáng của nguồn đèn nền có tốt không.
2. Nhiệm vụ của bao bì LED
là kết nối dây dẫn bên ngoài với điện cực của chip LED, đồng thời bảo vệ chip LED, và đóng vai trò nâng cao hiệu quả khai thác ánh sáng. Các quy trình chính đang được gắn kết, ép và đóng gói.
3. Mẫu bao bì LED
Hình thức bao bì LED có thể nói là đa dạng, chủ yếu theo các kịch bản ứng dụng khác nhau với các kích thước bên ngoài tương ứng, biện pháp tản nhiệt và hiệu ứng phát sáng. Đèn LED được phân loại thành Lamp-LED, ĐÈN LED HÀNG ĐẦU, Đèn LED bên, LED-LED, Đèn LED công suất cao, vân vân. theo hình thức đóng gói.
4. Quy trình đóng gói LED
5. Mô tả quy trình đóng gói
(1). Kiểm tra chip
Kiểm tra bằng kính hiển vi: liệu có hư hỏng cơ học và hố (ổ khóa) trên bề mặt vật liệu, liệu kích thước chip và kích thước điện cực có đáp ứng yêu cầu của quy trình hay không, và liệu mẫu điện cực đã hoàn thành chưa.
(2). Mở rộng chip
Vì các chip LED vẫn được sắp xếp chặt chẽ và khoảng cách rất nhỏ (khoảng 0,1mm) sau khi thái hạt lựu, không có lợi cho hoạt động của quá trình tiếp theo. Chúng tôi sử dụng máy giãn nở màng để mở rộng màng của chip ngoại quan, sao cho khoảng cách của chip LED được kéo dài ra khoảng 0,6mm. Mở rộng thủ công cũng có thể được sử dụng, nhưng dễ gây ra các vấn đề như rơi chip, lãng phí.
(3). phân phối keo
Bôi keo bạc hoặc keo cách điện vào vị trí tương ứng của khung đèn LED. (Đối với chất nền dẫn điện GaAs và SiC, màu đỏ, màu vàng, và chip màu vàng xanh có điện cực phía sau, keo bạc được sử dụng. Dành cho chip LED xanh lam và xanh lục có đế cách điện sapphire, keo cách điện được sử dụng để cố định các con chip.) Khó khăn của quá trình nằm ở việc kiểm soát lượng keo phân phối. Có yêu cầu quy trình chi tiết về chiều cao của keo và vị trí phân phối keo. Vì keo bạc và keo cách điện có yêu cầu nghiêm ngặt về bảo quản và sử dụng, sự thức dậy, khuấy động, và thời gian sử dụng keo bạc là những vấn đề cần được chú ý trong quá trình sử dụng..
(4). Chuẩn bị keo
Ngược lại với việc phân phối keo, Chuẩn bị keo là sử dụng máy chuẩn bị keo để bôi keo bạc lên điện cực phía sau của đèn LED., sau đó lắp đèn LED bằng keo bạc vào mặt sau trên khung đèn LED. Hiệu quả chuẩn bị keo cao hơn nhiều so với việc pha keo, nhưng không phải sản phẩm nào cũng phù hợp cho quá trình chuẩn bị keo.
(5). Châm thủ công
Đặt chip LED mở rộng (có hoặc không có keo) trên vật cố định của bàn chích, đặt khung đèn LED dưới vật cố định, và dùng kim đâm từng chip LED vào vị trí tương ứng dưới kính hiển vi. So với lắp tự động, Chích thủ công có ưu điểm là dễ dàng thay thế các loại chip khác nhau bất cứ lúc nào, phù hợp với sản phẩm cần lắp nhiều chip.
(6). gắn tự động
Tự động gắn thực sự kết hợp hai bước phân phối keo và lắp đặt chip. Đầu tiên, keo bạc (keo cách điện) được áp dụng cho khung đèn LED, sau đó chip LED được hút lên và di chuyển đến vị trí bằng vòi hút chân không, rồi đặt vào vị trí ngoặc tương ứng. Quá trình lắp đặt tự động chính là làm quen với lập trình vận hành thiết bị, đồng thời điều chỉnh độ chính xác phân phối keo và lắp đặt của thiết bị. Khi chọn vòi phun, cố gắng sử dụng vòi phun Bakelite để tránh làm hỏng bề mặt chip LED, đặc biệt là chip xanh và xanh phải được làm bằng Bakelite. Vì vòi thép sẽ làm xước lớp khuếch tán dòng điện trên bề mặt chip.
(7). Thiêu kết
Mục đích của quá trình thiêu kết là làm cứng keo bạc. Quá trình thiêu kết yêu cầu giám sát nhiệt độ để ngăn ngừa lỗi mẻ. Nhiệt độ thiêu kết keo bạc thường được kiểm soát ở 150oC và thời gian thiêu kết là 2 giờ. Theo điều kiện thực tế, nó có thể được điều chỉnh đến 170oC cho 1 giờ. Keo cách điện thường là 150oC cho 1 giờ. Lò thiêu kết keo bạc phải được mở mỗi 2 giờ (hoặc 1 giờ) để thay thế sản phẩm thiêu kết theo yêu cầu của quy trình. Nó không được mở theo ý muốn ở giữa. Không được sử dụng lò thiêu kết vào mục đích khác để tránh ô nhiễm.
(8). Hàn ép
Mục đích của hàn ép là dẫn điện cực đến chip LED và hoàn thành việc kết nối các dây dẫn bên trong và bên ngoài của sản phẩm. Có hai loại quy trình hàn ép LED: hàn bi dây vàng và hàn ép dây nhôm. Hình ảnh bên phải thể hiện quá trình hàn ép dây nhôm. Đầu tiên, nhấn điểm đầu tiên trên điện cực chip LED, sau đó kéo dây nhôm lên trên giá đỡ tương ứng, nhấn điểm thứ hai rồi đứt dây nhôm. Trong quá trình hàn bóng dây vàng, một quả bóng bị đốt cháy trước khi nhấn điểm đầu tiên, và phần còn lại của quá trình là tương tự. Hàn áp lực là mắt xích quan trọng trong công nghệ đóng gói LED. Những điều chính cần được theo dõi trong quá trình này là hình dạng vòm của dây vàng (dây nhôm), hình dạng của mối hàn, và sự căng thẳng. Nghiên cứu chuyên sâu về quá trình hàn áp lực liên quan đến nhiều khía cạnh, chẳng hạn như vàng (nhôm) chất liệu dây, năng lượng siêu âm, áp lực hàn áp lực, lựa chọn bộ chia (vòi phun thép), quỹ đạo chuyển động của bộ chia (vòi phun thép), vân vân. (Hình bên dưới là ảnh hiển vi của các mối hàn được ép bởi hai bộ chia khác nhau trong cùng điều kiện. Có sự khác biệt về cấu trúc vi mô của hai, đó ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.) Chúng tôi sẽ không lặp lại nó ở đây.
(9). Bao bì LED phân phối keo chủ yếu bao gồm phân phối keo, bầu, và đúc. Về cơ bản, những khó khăn trong việc kiểm soát quá trình là bong bóng, thiếu nhiều vật liệu, và đốm đen. Thiết kế chủ yếu tập trung vào việc lựa chọn vật liệu và lựa chọn epoxy và giá đỡ có sự kết hợp tốt. (Đèn LED thông thường không thể vượt qua bài kiểm tra độ kín khí) Như thể hiện trong hình bên phải, TOP-LED và Side-LED thích hợp cho việc phân phối keo. Đóng gói phân phối thủ công đòi hỏi mức độ vận hành cao (đặc biệt đối với đèn LED ánh sáng trắng). Khó khăn chính là kiểm soát lượng phân phối, vì epoxy sẽ đặc lại trong quá trình sử dụng. Việc phân phối đèn LED ánh sáng trắng cũng gặp phải vấn đề kết tủa phốt pho gây ra sự chênh lệch màu sắc ánh sáng.
(10). Đóng gói keo
Đóng gói đèn LED thông qua hình thức đóng gói. Quá trình đóng gói trước tiên là bơm epoxy lỏng vào khoang đúc LED, sau đó lắp khung đèn LED đã ép vào, cho vào lò nướng để epoxy đông lại, và sau đó tháo đèn LED ra khỏi khoang để tạo thành nó.
(11). Bao bì đúc
Đặt khung đèn LED đã ép vào Đặt vào khuôn, đóng khuôn trên và dưới bằng máy ép thủy lực và sơ tán chúng.
Đổ epoxy rắn vào lối vào của kênh phun, làm nóng nó, và ép nó vào rãnh khuôn bằng thanh đẩy thủy lực. Epoxy đi vào từng rãnh đúc LED dọc theo kênh và đông cứng lại.
(12). Bảo dưỡng và sau bảo dưỡng
Bảo dưỡng đề cập đến việc bảo dưỡng epoxy đóng gói. Các điều kiện bảo dưỡng epoxy chung là 135oC đối với 1 giờ. Gói đúc thường ở 150oC cho 4 phút.
(13). Sau xử lý
Mục đích của việc đóng rắn là để xử lý hoàn toàn epoxy và làm lão hóa đèn LED bằng nhiệt.. Quá trình xử lý sau đóng rắn rất quan trọng để cải thiện độ bền liên kết giữa epoxy và giá đỡ (PCB). Các điều kiện chung là 120oC cho 4 giờ.
(14). Cắt và thái hạt lựu
Vì đèn LED được kết nối với nhau (không riêng lẻ) trong quá trình sản xuất, Đèn LED bọc đèn dùng cắt để cắt đứt các gân nối của khung đèn LED. SMD-LED nằm trên bo mạch PCB, và cần có một máy cắt hạt để hoàn thành công việc tách. (15). Kiểm tra
Kiểm tra các thông số quang điện của đèn LED, kiểm tra kích thước bên ngoài, và sắp xếp các sản phẩm LED theo yêu cầu của khách hàng.
(16). Bao bì
Đếm và đóng gói thành phẩm. Đèn LED siêu sáng yêu cầu bao bì chống tĩnh điện.