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发光二极管哪年发明的(2024年发光二极管)

来源:综合知识2024-02-03 22:21:13
导读 今天芳芳来为大家解答以上的问题。发光二极管哪年发明的,2024年发光二极管相信很多小伙伴还不知道,现在让我们一起来看看吧!1、发光二极管...

今天芳芳来为大家解答以上的问题。发光二极管哪年发明的,2024年发光二极管相信很多小伙伴还不知道,现在让我们一起来看看吧!

1、发光二极管简称led,由含镓(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。

2、发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。

3、现在主要应用在led显示屏、交通信号灯、汽车用灯、液晶屏背光源、灯饰、照明光源。

4、    简介  一、定义  发光二极管(LightEmittingDiode,LED),是一种半导体组件。

5、初时多用作为指示灯、显示发光二极管板等;随着白光LED的出现,也被用作照明。

6、  LED被称为第四代照明光源或绿色光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点,广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。

7、根据使用功能的不同,可以将其划分为信息显示、信号灯、车用灯具、液晶屏背光源、通用照明五大类。

8、  在政策护航、销量提升等因素的推动下,LED成为近期资本市场的投资热点之一,其中新海宜、福晶科技等表现抢眼。

9、由于第四季度是LED照明、电视等产品消费的高峰期,上游零组件产业销量也会出现周期性的攀升。

10、随着10月1日我国禁售和进口60瓦及以上白炽灯政策落实,我国淘汰白炽灯路线图已经开启,LED照明渗透率将不断提升。

11、业内人士表示,仅白炽灯替代市场每年就将新增120亿只以上灯源需求。

12、  二、led市场前景  LED产品主要应用于背光源、彩屏、室内照明三大领域。

13、由于背光源是现阶段LED最大的应用市场,近几年驱动LED产业高速增长。

14、未来在产品价格下降以及新一轮全球禁售白炽灯高潮兴起等因素的影响下,室内照明将替代背光源成为未来LED增长最快的细分领域。

15、此外,近年来在小间距显示屏等产品升级因素驱动下,LED产品增速也不断提升,呈现稳健增长的趋势。

16、综合来看,未来LED总需求将呈现持续增长,相关公司具备中长期投资价值。

17、  目前我国正在逐步成为全球LED产业基地。

18、统计数据显示,2013年我国照明行业总产值4800亿元。

19、其中包括350亿美金的出口市场和2000多亿元的国内市场。

20、相较于2000多亿元的增量市场,业内人士认为改革开放30年形成的照明存量市场将存在数万亿元的市场空间。

21、预计LED照明未来3~5年将会形成行业产值高峰,将保持100%的年复合增速,行业总产值有望达到万亿元。

22、  此外,海外新兴市场正为国内LED企业带来更大的机会。

23、今年上半年我国LED照明产品出口金额约为43.5亿美元。

24、其中金砖国家约4.4亿美元,同比增幅高达350%。

25、海外新兴市场快速增长将会持续利好国内LED厂商。

26、    原理  它是半导体二极管的一种,可以把电能转化成光能。

27、发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成,也具有单向导电性。

28、当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产生自发辐射的荧光。

29、不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。

30、当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同,释放出的能量越多,则发出的光的波长越短。

31、常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。

32、发光二极管的反向击穿电压大于5伏。

33、它的正向伏安特性曲线很陡,使用时必须串联限流电阻以控制通过二极管的电流。

34、限流电阻R可用下式计算:  R=(E-UF)/IF  式中E为电源电压,UF为LED的正向压降,IF为LED的正常工作电流。

35、发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结。

36、在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。

37、PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。

38、这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。

39、当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。

40、  以下是传统发光二极管所使用的无机半导体物料和所它们发光的颜色  一、白光LED  1993年,当时在日本NichiaCorporation(日亚化工)工作的中村修二(ShujiNakamura)发明了基于宽禁带半导体材料氮化镓(GaN)和铟氮化稼(InGaN)的具有商业应用价值的蓝光LED,这类LED在1990年代后期得到广泛应用。

41、理论上蓝光LED结合原有的红光LED和绿光LED可产生白光,但白光LED却很少是这样造出来的。

42、  现时生产的白光LED大部分是通过在蓝光LED(near-UV,波长450nm至470nm)上覆盖一层淡黄色荧光粉涂层制成的,这种黄色磷光体通常是通过把掺了铈的钇铝石榴石(Ce3+:YAG)晶体磨成粉末后混和在一种稠密的黏合剂中而制成的。

43、当LED芯片发出蓝光,部分蓝光便会被这种晶体很高效地转换成一个光谱较宽(光谱中心约为580nm)的主要为黄色的光。

44、(实际上单晶的掺Ce的YAG被视为闪烁器多于磷光体。

45、)由于黄光会刺激肉眼中的红光和绿光受体,再混合LED本身的蓝光,使它看起来就像白色光,而其的色泽常被称作“月光的白色”。

46、这种制作白光LED的方法是由NichiaCorporation所开发并从1996年开始用在生产白光LED上。

47、若要调校淡黄色光的颜色,可用其它稀土金属铽或钆取代Ce3+:YAG中掺入的铈(Ce),甚至可以以取代YAG中的部份或全部铝的方式做到。

48、而基于其光谱的特性,红色和绿色的对象在这种LED照射下看起来会不及阔谱光源照射时那么鲜明。

49、另外由于生产条件的变异,这种LED的成品的色温并不统一,从暖黄色的到冷的蓝色都有,所以在生产过程中会以其出来的特性作出区分。

50、  另一个制作的白光LED的方法则有点像日光灯,发出近紫外光的LED会被涂上两种磷光体的混合物,一种是发红光和蓝光的铕,另一种是发绿光的,掺杂了硫化锌(ZnS)的铜和铝。

51、但由于紫外线会使黏合剂中的环氧树脂裂化变质,所以生产难度较高,而寿命亦较短。

52、与第一种方法比较,它效率较低而产生较多热(因为StokesShift前者较大),但好处是光谱的特性较佳,产生的光比较好看。

53、而由于紫外光的LED功率较高,所以其效率虽比较第一种方法低,出来的亮度却相若。

54、最新一种制造白光LED的方法没再用上磷光体。

55、新的做法是在硒化锌(ZnSe)基板上生长硒化锌的磊晶层。

56、通电时其活跃地带会发出蓝光而基板会发黄光,混合起来便是白色光。

57、  二、极性  发光二极管的两根引线中较长的一根为正极,应接电源正极。

58、有的发光二极管的两根引线一样长,但管壳上有一凸起的小舌,靠近小舌的引线是正极。

59、  三、LED单向导通性  LED只能往一个方向导通(通电),叫作正向偏置(正向偏压),当电流流过时,电子与空穴在其内复合而发出单色光,这叫电致发光效应,而光线的波长、颜色跟其所采用的半导体材料种类与掺入的元素杂质有关。

60、具有效率高、寿命长、不易破损、开关速度高、高可靠性等传统光源不及的优点。

61、白光LED的发光效率,在近几年来已经有明显的提升,同时,在每千流明的购入价格上,也因为投入市场的厂商相互竞争的影响,而明显下降。

62、虽然越来越多人使用LED照明作办公室、家具、装饰、招牌甚至路灯用途,但在技术上,LED在光电转换效率(有效照度对用电量的比值)上仍然低于新型的荧光灯,是国家以后发展民用的去向。

63、  四、特性  与白炽灯泡和氖灯相比,发光二极管的特点是:工作电压很低(有的仅一点几伏);工作电流很小(有的仅零点几毫安即可发光);抗冲击和抗震性能好,可靠性高,寿命长;通过调制通过的电流强弱可以方便地调制发光的强弱。

64、由于有这些特点,发光二极管在一些光电控制设备中用作光源,在许多电子设备中用作信号显示器。

65、把它的管心做成条状,用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管,每个数码管可显示0~9,10个阿拉伯数字以及A,B,C,D,E,F等部分字母(必须区分大小写)。

66、  五、参数  LED的光学参数中重要的几个方面就是:光通量、发光效率、发光强度、光强分布、波长。

67、  六、发光效率和光通量  发光效率就是光通量与电功率之比,单位一般为lm/W。

68、发光效率代表了光源的节能特性,这是衡量现代光源性能的一个重要指标。

69、  七、发光强度和光强分布  LED发光强度是表征它在某个方向上的发光强弱,由于LED在不同的空间角度光强相差很多,随之而来我们研究了LED的光强分布特性。

70、这个参数实际意义很大,直接影响到LED显示装置的最小观察角度。

71、比如体育场馆的LED大型彩色显示屏,如果选用的LED单管分布范围很窄,那么面对显示屏处于较大角度的观众将看到失真的图像。

72、而且交通标志灯也要求较大范围的人能识别。

73、  八、波长  对于LED的光谱特性我们主要看它的单色性是否优良,而且要注意到红、黄、蓝、绿、白色LED等主要的颜色是否纯正。

74、因为在许多场合下,比如交通信号灯对颜色就要求比较严格,不过据观察我国的一些LED信号灯中绿色发蓝,红色的为深红,从这个现象来看我们对LED的光谱特性进行专门研究是非常必要而且很有意义的。

75、    发展  一、发展史  发光二极管(英语:Light-EmittingDiode,简称LED)是一种能将电能转化为光能的半导体电子元件。

76、这种电子元件早在1962年出现,早期只能发出低光度的红光,之后发展出其他单色光的版本,时至今日能发出的光已遍及可见光、红外线及紫外线,光度也提高到相当的光度。

77、而用途也由初时作为指示灯、显示板等;随着技术的不断进步,发光二极管已被广泛地应用于显示器、电视机采光装饰和照明。

78、  二、趋势  随着行业的继续发展,技术的飞跃突破,应用的大力推广,LED的光效也在不断提高,价格不断走低。

79、新的组合式管芯的出现,也让单个LED管(模块)的功率不断提高。

80、通过同业的不断努力研发,新型光学设计的突破,新灯种的开发,产品单一的局面也有望在进一步扭转。

81、控制软件的改进,也使得LED照明使用更加便利。

82、这些逐步的改变,都体现出了LED发光二极管在照明应用的前景广阔。

83、  LED被称为第四代光源,具有节能、环保、安全、寿命长、低功耗、低热、高亮度、防水、微型、防震、易调光、光束集中、维护简便等特点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明等领域。

84、  1.LED优点:电光转化效率高(接近60%,绿色环保、寿命长(可达10万小时)、工作电压低(3V左右)、反复开关无损寿命、体积小、发热少、亮度高、坚固耐用、易于调光、色彩多样、光束集中稳定、启动无延时;  2.LED缺点:起始成本高、显色性差、大功率LED效率低、恒流驱动(需专用驱动电路)。

85、相比之下,各种传统照明存在一定的缺陷。

86、  3.白炽灯:电光转化效率低(10%左右)、寿命短(1000小时左右)、发热温度高、颜色单一且色温低;  4.荧光灯:电光转化效率不高(30%左右)、危害环境(含汞等有害元素,约3.5-5mg/只)、不可调亮度(低电压无法启辉发光)、紫外辐射、闪烁现象、启动较慢、稀土原料涨价(荧光粉占成本比重由10%上升到60~70%)、反复开关影响寿命;体积大。

87、  5.高压气体放电灯:耗电量大、使用不安全、寿命短、散热问题,多用于室外照明。

88、    现状  发光二极管应用情况:  随着发光二极管高亮度化和多色化的进展,应用领域也不断扩展.从下边较低光通量的指示灯到显示屏,再从室外显示屏到中等光通量功率信号灯和特殊照明的白光光源,最后发展到右上角的高光通量通用照明光源.2000年是时间的分界线.在2000年已解决所有颜色的信号显示问题和灯饰问题,并已开始低、中光通量的特殊照明应用,而作为通用照明的高光通量白光照明应用,似乎还有待时日,需将光通量进一步大幅度提高方能实现.当然,这也是个过程,会随亮度提高和价格下降而逐步实现。

89、  1.LED显示屏  自20世纪80年代中期,就有单色和多色显示屏问世,起初是文字屏或动画屏.90年代初,电子计算机技术和集成电路技术的发展,使得LED显示屏的视频技术得以实现,电视图像直接上屏,特别是90年代中期,蓝色和绿色超高亮度LED研制成功并迅速投产,使室外屏的应用大大扩展,面积在100—300m不等.目前LED显示屏在体育场馆、广场、会场甚至街道、商场都已广泛应用,美国时代广场上的纳斯达克全彩屏最为闻名,该屏面积为120英尺×90英尺,相当于1005m,由1900万只超高亮蓝、绿、红色LED制成.此外,在证券行情屏、银行汇率屏、利率屏等方面应用也占较大比例,近期在高速公路、高架道路的信息屏方面也有较大的发展.发光二极管在这一领域的应用已成规模,形成新兴产业,且可期望有较稳定的增长。

90、  2.交通信号灯  航标灯采用LED作光源已有多年,目前的工作是改进和完善.道路交通信号灯近几年来取得了长足的进步,技术发展较快,应用发展迅猛,我国目前每年有四万套左右的订单,而美国加州在去年一年内就用LED交通信号灯更换了五万套传统光源的信号灯,根据使用效果看,寿命长、省电和免维护效果是明显的.目前采用LED的发光峰值波长是红色630nm,黄色590nm,绿色505nm.应该注意的问题是驱动电流不应过大,否则夏天阳光下的高温条件将会影响LED的寿命。

91、  最近,应用于飞机场作为标灯、投光灯和全向灯的LED机场专用信号灯也已获成功并投入使用,多方反映效果很好.它具有自主知识产权,获准两项专利,可靠性好,节省用电,免维护,可推广应用到各种机场,替代已沿用几十年的旧信号灯,不仅亮度高,而且由于LED光色纯度好,特别鲜明,易于信号识别。

92、  铁路用的信号灯由于品种系列较多,要求光强和视角也各不相同,目前正加紧研制中,估计会逐步研制成功并陆续投入应用,从数量看,也是一个颇大的市场。

93、  3.汽车用灯  超高亮LED可以做成汽车的刹车灯、尾灯和方向灯,也可用于仪表照明和车内照明,它在耐震动、省电及长寿命方面比白炽灯有明显的优势.用作刹车灯,它的响应时间为60ns,比白炽灯的140ms要短许多,在典型的高速公路上行驶,会增加4—6m的安全距离。

94、  4.液晶屏背光源  LED作为液晶显示的背光源,它不仅可作为绿色、红色、蓝色、白色,还可以作为变色背光源,已有许多产品进入生产及应用阶段.最近,手机上液晶显示屏用LED制作背光源,提升了产品的档次,效果很好.采用8个蓝色、24个绿色、32个红色LuxeonLED制成的15in(1in≈2.5cm)液晶屏的背光源,可达到120W,2500lm,亮度18000nits(尼特,cd/m2).22液晶屏背光源也已制成,仅为6mm厚,不但混色效果好,显色指数也达到80以上.目前大型背光源虽处于开发阶段,但潜力很大。

95、  5.灯饰  由于发光二极管亮度的提高和价格的下降,再加上长寿命、节电,驱动和控制较霓虹灯简易,不仅能闪烁,还能变色,所以用超高亮度LED做成的单色、多色乃至变色的发光柱配以其他形状的各色发光单元,装饰高大建筑物、桥梁、街道及广场等景观工程效果很好,呈现一派色彩缤纷、星光闪烁及流光异彩的景象.已有不少单位生产LED光柱达万米以上,彩灯几万个,目前正逐步推广,估计会逐步扩大单独形成一种产业。

96、  6.照明光源  作为照明光源的LED光源应是白光,白光LED光源分类如表3,目前作为军用的白光LED照明灯具,已有一些品种投入批量生产.由于LED光源无红外辐射,便于隐蔽,再加上它还具有耐振动、适合于蓄电池供电、结构固体化及携带方便等优点,将在特殊照明光源方面会有较大发展.作为民间使用的草坪灯、埋地灯已有规模生产,也有用作显微镜视场照明、手电、外科医生的头灯、博物馆或画展的照明以及阅读台灯.随着光通量的提高和价格的下降,应用面将逐步拓展,以完成特殊照明向通用照明的过渡,估计2005—2010年会进入通用照明领域。

97、    分类  发光二极管还可分为普通单色发光二极管、高亮度发光二极管、超高亮度发光二极管、变色发光二极管、闪烁发光二极管、电压控制型发光二极管、红外发光二极管和负阻发光二极管等。

98、  LED的控制模式有恒流和恒压两种,有多种调光方式,比如模拟调光和PWM调光,大多数的LED都采用的是恒流控制,这样可以保持LED电流的稳定,不易受VF的变化,可以延长LED灯具的使用寿命。

99、  一、普通单色发光二极管  普通单色发光二极管具有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等优点,可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮。

100、它属于电流控制型半导体器件,使用时需串接合适的限流电阻。

101、  普通单色发光二极管的发光颜色与发光的波长有关,而发光的波长又取决于制造发光二极管所用的半导体材料。

102、红色发光二极管的波长一般为650~700nm,琥珀色发光二极管的波长一般为630~650nm,橙色发光二极管的波长一般为610~630nm左右,黄色发光二极管的波长一般为585nm左右,绿色发光二极管的波长一般为555~570nm。

103、常用的国产普通单色发光二极管有BT(厂标型号)系列、FG(部标型号)系列和2EF系列,见表4-26、表4-27和表4-28。

104、  常用的进口普通单色发光二极管有SLR系列和SLC系列等。

105、  二、高亮度单色发光二极管  高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管使用的半导体材料与普通单色发光二极管不同,所以发光的强度也不同。

106、  通常,高亮度单色发光二极管使用砷铝化镓(GaAlAs)等材料,超高亮度单色发光二极管使用磷铟砷化镓(GaAsInP)等材料,而普通单色发光二极管使用磷化镓(GaP)或磷砷化镓(GaAsP)等材料。

107、  常用的高亮度红色发光二极管的主要参数见表4-29,常用的超高亮度单色发光二极管的主要参数见表4-30。

108、  三、变色发光二极管  变色发光二极管是能变换发光颜色的发光二极管。

109、变色发光二极管发光颜色种类可分为双色发光二极管、三色发光二极管和多色(有红、蓝、绿、白四种颜色)发光二极管。

110、  变色发光二极管按引脚数量可分为二端变色发光二极管、三端变色发光二极管、四端变色发光二极管和六端变色发光二极管。

111、  常用的双色发光二极管有2EF系列和TB系列,常用的三色发光二极管有2EF302、2EF312、2EF322等型号。

112、  四、闪烁发光二极管  闪烁发光二极管(BTS)是一种由CMOS集成电路和发光二极管组成的特殊发光器件,可用于报警指示及欠压、超压指示。

113、  闪烁发光二极管在使用时,无须外接其它元件,只要在其引脚两端加上适当的直流工作电压(5V)即可闪烁发光。

114、  五、电压控制型发光二极管  普通发光二极管属于电流控制型器件,在使用时需串接适当阻值的限流电阻。

115、电压控制型发光二极管(BTV)是将发光二极管和限流电阻集成制作为一体,使用时可直接并接在电源两端。

116、使普通红光发光二极管  电压可以工作在3伏-10伏如YX503URC,YX304URC,YX503BRC电压型LED发光二极管,为工程技术开发人员提供更大的选择。

117、  六、红外发光二极管  红外发光二极管也称红外线发射二极管,它是可以将电能直接转换成红外光(不可见光)并能辐射出去的发光器件,主要应用于各种光控及遥控发射电路中。

118、  红外发光二极管的结构、原理与普通发光二极管相近,只是使用的半导体材料不同。

119、红外发光二极管通常使用砷化镓(GaAs)、砷铝化镓(GaAlAs)等材料,采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。

120、  常用的红外发光二极管有SIR系列、SIM系列、PLT系列、GL系列、HIR系列和HG系列等。

121、  七、电池LED灯  iViTiOn,有一个可令它发光最长3小时的内置电池。

122、有电时,电池充电,而且灯泡正常发光。

123、停电时,灯泡自动切换到电池模式。

124、    生产  晶片的构成:由金垫,P极,N极,PN结,背金层构成(双pad晶片无背金层)。

125、晶片是由P层半导体元素,N层半导体元素靠电子移动而重新排列组合成的PN结合体。

126、也正是这种变化使晶片能够处于一个相对稳定的状态。

127、在晶片被一定的电压施加正向电极时,正向P区的空穴则会源源不断的游向N区,N区的电子则会相对于孔穴向P区运动。

128、在电子,空穴相对移动的同时,电子空穴互相结对,激发出光子,产生光能。

129、主要分类,表面发光型:光线大部分从晶片表面发出。

130、五面发光型:表面,侧面都有较多的光线射出按发光颜色分,红,橙,黄,黄绿,纯绿,标准绿,蓝绿,蓝。

131、  支架的结构1层是铁,2层镀铜(导电性好,散热快),3层镀镍(防氧化),4层镀银(反光性好,易焊线)。

132、  银胶(因种类较多,我们依H20E为例)。

133、  也叫白胶,乳白色,导通粘合作用(烘烤温度为:100°C/1.5H)银粉(导电,散热,固定晶片)+环氧树脂(固化银粉)+稀释剂(易于搅拌)。

134、储藏条件:银胶的制造商一般将银胶以-40°C储藏,应用单位一般将银胶以-5°C储藏。

135、单剂为25°C/1年(干燥,通风的地方),混合剂25°C/72小时(但在上线作业时因其他的因素“温湿度、通风的条件”,为保证产品的质量一般的混合剂使用时间为4小时)。

136、  烘烤条件:150°C/1.5H。

137、  搅拌条件:顺一个方向均匀搅拌15分钟。

138、  3.金线(依φ1.0mil为例)  LED所用到的金线有φ1.0mil、φ1.2mil,金线的材质,LED用金线的材质一般含金量为99.9%,金线的用途  利用其含金量高材质较软、易变形且导电性好、散热性好的特性,让晶片与支架间形成一闭合电路。

139、  4.环氧树脂(以EP400为例)  组成:A、B两组剂份:  A胶:是主剂,由环氧树脂+消泡剂+耐热剂+稀释剂。

140、  B剂:是固化剂,由酸酣+离模剂+促进剂。

141、  使用条件:  混合比:A/B=100/100(重量比)。

142、  混合粘度:500-700CPS/30°C。

143、  胶化时间:120°C*12分钟或110°C*18分钟。

144、  可使用条件:室温25°C约6小时。

145、一般根据产线的生产需要,我们将它的使用条件定为2小时。

146、  硬化条件:初期硬化110°C-140°C25-40分钟。

147、  后期硬化100°C*6-10小时(可视实际需要做机动性调整)。

148、  二、工艺  1.芯片检验  镜检:材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑lockhill芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求电极图案是否完整。

149、  2.LED扩片  由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小(约0.1mm),不利于后工序的操作。

150、采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张,使LED芯片的间距拉伸到约0.6mm。

151、也可以采用手工扩张,但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。

152、  3.LED点胶  在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。

153、对于GaAs、SiC导电衬底,具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片,采用银胶。

154、对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光LED芯片,采用绝缘胶来固定芯片。

155、  工艺难点在于点胶量的控制,在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。

156、由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求,提醒:银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。

157、  4.LED备胶  和点胶相反,备胶是用备胶机先把银胶涂在LED背面电极上,然后把背部带银胶的LED安装在LED支架上。

158、备胶的效率远高于点胶,但不是所有产品均适用备胶工艺。

159、  5.LED手工刺片  将扩张后LED芯片(备胶或未备胶)安置在刺片台的夹具上,LED支架放在夹具底下,在显微镜下用针将LED芯片一个一个刺到相应的位置上。

160、手工刺片和自动装架相比有一个好处,便于随时更换不同的芯片,适用于需要安装多种芯片的产品。

161、  6.LED自动装架  自动装架其实是结合了沾胶(点胶)和安装芯片两大步骤,先在LED支架上点上银胶(绝缘胶),然后用真空吸嘴将LED芯片吸起移动位置,再安置在相应的支架位置上。

162、自动装架在工艺上主要要熟悉设备操作编程,同时对设备的沾胶及安装精度进行调整。

163、在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴,防止对LED芯片表面的损伤,特别是蓝、绿色芯片必须用胶木的。

164、因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。

165、  7.LED烧结  烧结的目的是使银胶固化,烧结要求对温度进行监控,防止批次性不良。

166、银胶烧结的温度一般控制在150℃,烧结时间2小时。

167、根据实际情况可以调整到170℃,1小时。

168、绝缘胶一般150℃,1小时。

169、  银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时(或1小时)打开更换烧结的产品,中间不得随意打开。

170、烧结烘箱不得再其他用途,防止污染。

171、  8.LED压焊  压焊的目的是将电极引到LED芯片上,完成产品内外引线的连接工作。

172、  LED的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。

173、铝丝压焊的过程为先在LED芯片电极上压上第一点,再将铝丝拉到相应的支架上方,压上第二点后扯断铝丝。

174、金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球,其余过程类似。

175、  压焊是LED封装技术中的关键环节,工艺上主要需要监控的是压焊金丝(铝丝)拱丝形状,焊点形状,拉力。

176、  9.LED封胶  LED的封装主要有点胶、灌封、模压三种。

177、基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。

178、设计上主要是对材料的选型,选用结合良好的环氧和支架。

179、(一般的LED无法通过气密性试验)。

180、  LED点胶TOP-LED和Side-LED适用点胶封装。

181、手动点胶封装对操作水平要求很高(特别是白光LED),主要难点是对点胶量的控制,因为环氧在使用过程中会变稠。

182、白光LED的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。

183、  LED灌胶封装Lamp-LED的封装采用灌封的形式。

184、灌封的过程是先在LED成型模腔内注入液态环氧,然后插入压焊好的LED支架,放入烘箱让环氧固化后,将LED从模腔中脱出即成型。

185、  LED模压封装将压焊好的LED支架放入模具中,将上下两副模具用液压机合模并抽真空,将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中,环氧顺着胶道进入各个LED成型槽中并固化。

186、  10.LED固化与后固化  固化是指封装环氧的固化,一般环氧固化条件在135℃,1小时。

187、模压封装一般在150℃,4分钟。

188、后固化是为了让环氧充分固化,同时对LED进行热老化。

189、后固化对于提高环氧与支架(PCB)的粘接强度非常重要。

190、一般条件为120℃,4小时。

191、  11.LED切筋和划片  由于LED在生产中是连在一起的(不是单个),Lamp封装LED采用切筋切断LED支架的连筋。

192、SMD-LED则是在一片PCB板上,需要划片机来完成分离工作。

193、  12.LED测试  测试LED的光电参数、检验外形尺寸,同时根据客户要求对LED产品进行分选。

194、    特点  一、特点介绍  1.电压  LED使用低压电源,供电电压在直流3-24V之间,根据产品不同而异,也有少数DC36V、DC40V等,所以它是一个比使用高压电源更安全的电源,特别适用于公共场所。

195、  2.效能  消耗能量较同光效的白炽灯减少80%左右,较节能灯减少40%左右。

196、  3.适用性  体积很小,每个单元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境。

197、  4.稳定  10万小时,光衰为初始的50%。

198、  5.响应时间  其白炽灯的响应时间为毫秒级,LED灯的响应时间为纳秒级。

199、  6.环境污染  不含有害金属汞等。

200、  7.颜色  发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和禁带宽度,实现红黄绿蓝橙多色发光。

201、红光管工作电压较小,颜色不同的红、橙、黄、绿、蓝的发光二极管的工作电压依次升高。

202、  8.价格  LED的价格越来越平民化,因LED省电的特性,也许不久的将来,人们都会把白炽灯换成LED灯。

203、我国部分城市公路、学校、厂区等场所已换装完LED路灯、节能灯等。

204、  9.种类发展  最早应用半导体P-N结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。

205、当时所用的材料是GaAsP,发红光(λp=650nm),在驱动电流为20毫安时,光通量只有千分之几个流明,相应的发光效率约0.1流明/瓦。

206、  70年代中期,引入元素In和N,使LED产生绿光(λp=555nm),黄光(λp=590nm)和橙光(λp=610nm),光效也提高到1流明/瓦。

207、  到了80年代初,出现了GaAlAs的LED光源,使得红色LED的光效达到10流明/瓦。

208、  90年代初,发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功,使LED的光效得到大幅度的提高。

209、在2000年,前者做成的LED在红、橙区(λp=615nm)的光效达到100流明/瓦,而后者制成的LED在绿色区域(λp=530nm)的光效可以达到50流明/瓦。

210、  单色光LED的应用最初LED用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用,产生了很好的经济效益和社会效益。

211、以12英寸的红色交通信号灯为例,在美国本来是采用长寿命,低光效的140瓦白炽灯作为光源,它产生2000流明的白光。

212、经红色滤光片后,光损失90%,只剩下200流明的红光。

213、而在新设计的灯中,Lumileds公司采用了18个红色LED光源,包括电路损失在内,共耗电14瓦,即可产生同样的光效。

214、  汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。

215、1987年,我国开始在汽车上安装高位刹车灯,由于LED响应速度快(纳秒级),可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况,减少汽车追尾事故的发生。

216、  另外,LED灯在室外红、绿、蓝全彩显示屏,匙扣式微型电筒等领域都得到了应用。

217、  二、光衰原因  导致LED光衰主要有以下因素。

218、  1.LED产品本身品质问题:。

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