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爆闪灯太阳能全面解答千万别错过了
发布时间:2019-10-07 13:35    文章作者:亚洲城ca88

  拓安科技主营产品LED车道指示器/雨棚灯系列主要包括:ETC车道指示灯、200mm车道灯二单元、600mm像素筒车道指示器、600mm车道指示器、400mm车道指示器、300mm车道指示器以及200mm车道指示器等产品。

  一种固态的半导体器件,LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。

  半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。

  当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。

  历史 50年前人们已经了解半导体材料可产生光线年,通用电气公司的尼克·何伦亚克(Nick HolonyakJr.)开发出第一种实际应用的可见光发光二极管。

  LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上led ,然后四周用环氧树脂密封,即固体封装,所以能起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。

  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。

  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。

  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。

  随着全球性能源短缺问题的日益严重,人们越来越关注 LED 在照明市场的发展前景,LED 将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的潜力光源。

  LED 照明灯具应用已经从过去室外景观照明 LED 发展向室内照明应用。

  尤其是 2009 年欧盟率先实施禁用白炽灯计划,以及节能议题备受关注,造就了 LED 室内照明巨大的市场机遇和乐观的前景。

  随着 LED芯片技术的提升,LED 发光效率提高后,单颗 LED 芯片所需的成本不断下降。

  同时,上游投资带动的大规模产能释放,引发较强的市场竞争也将带动芯片价格下降,这有效推动 LED 照明产品成本的下降。

  2011 年,芯片从之前的供不应求快速转换为供过于求,芯片价格快速下降。

  在短短数年内,借助于包括新型芯片结构和多量子阱结构的新型外延机构设计在内的一系列技术改进,LED 的发光效率实现了巨大突破,这些技术突破都将为LED 半导体照明的普及铺平道路。

  一方面,由于蓝宝石的导热性较差,有源层产生的热量不能及时地释放,而且蓝宝石衬底会吸收有源区的光线,即使增加金属反射层也无法完全解决吸收的问题;

  2001年,LumiLeds研制出了AIGalnN功率型倒装芯片结构,LED芯片通过凸点倒装连接到硅基上。

  这样大功率LED产生的热量不必经由芯片的蓝宝石衬底,而是直接传到热导率更高的硅或陶瓷衬底,再传到金属底座,由于其有源发热区更接近于散热体,可降低内部热沉热阻。

  这种结构的热阻理论计算最低可达到1.34K/W,实际做到6-8K/W,出光率也提高了60%左右。

  但是,热阻是与热沉的厚度成正比的,由于受硅片机械强度与导热性能所限,很难通过减薄硅片来进一步降低内部热沉的热阻,这就制约了其传热性能的进一步提高。

  所谓的横向结构LED芯片是指芯片两个电极在外延片的同侧,由于电极在同一侧,电流在n-和p-类型限制层中横向流动不利于电流的扩散以及热量的散发。

  相反,垂直结构LED芯片是指两个电极分布在外延片的异侧,以图形化电极和全部的p型限制层作为第二电极,使得电流几乎全部垂直流过LED外延层,极少横向流动的电流。

  LED的分别用红色和黑色表示)分别与热沉或PCB或电路板上的正、负极(分别用红色和黑色表示)电联接。

  由SemiLedS研发的以蓝宝石为衬底的垂直结构GaN基LED芯片从2005年11月开始进入市场。

  相比横向结构的LED芯片,垂直结构的LED芯片具有以下明显的优势: (l)所有的制造工艺都是在晶片水平进行的。

  (3)无需打金线,一方面封装厚度薄,可用于制造超薄型的器件,如背光源,大屏幕显示等;

  (5)可以采用较大直径的通孔/金属填充塞和多个的通孔/金属填充塞进一步提高衬底的散热效率。

  重要参数 1、正向工作电流If 它是指发光二极体正常发光时的正向电流值。

  2、正向工作电压VF 参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。

  3、V-I特性 发光二极体的电压与电流的关系,在正向电压正小于某一值(叫阈值)时,电流极小,不发光。

  4、发光强度IV 发光二极体的发光强度通常是指法线(对圆柱形发光管是指其轴线)方向上的发光强度。

  若在该方向上辐射强度为(1/683)W/sr时,则发光1坎德拉(符号为cd)。

  由于一般LED的发光二极管强度小,所以发光强度常用烛光(坎德拉, mcd)作单位。

  5、LED的发光角度 -90°- +90° 6、光谱半宽度Δλ 它表示发光管的光谱纯度。

  7、半值角θ1/2和视角 θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向(法向)的夹角。

  9、视角 指LED发光的最大角度,根据视角不同,应用也不同,也叫光强角。

  解析爆闪灯太阳能,严格上来说,是最大发光强度值与最大发光强度值/2所对应的夹角。

  LED的封装技术导致最大发光角度并不是法向0°的光强值,引入偏差角,指得是最大发光强度对应的角度与法向0°之间的夹角。

  14、允许功耗Pm 允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。

  芯片尺寸 大功率LED芯片有尺寸为38*38mil,40*40mil,45*45mil等三种当然芯片尺寸是可以订制的,这只是一般常见的规格。

  例如CREE 40mil的芯片能承受1W到3W的功率,其他厂牌同样大小的芯片,最多能承受到2W。

  碳化硅衬底(CREE公司专门采用SiC材料作为衬底)的LED芯片,电极是L型电极,电流是纵向流动的。

  采用这种衬底制作的器件的导电和导热性能都非常好,有利于做成面积较大的大功率器件。

  优点: 碳化硅的导热系数为490W/m·K,要比蓝宝石衬底高出10倍以上。

  ed特点 (1)四元芯片,采用MOVPE工艺制备,亮度相对于常规芯片要亮。

  如何评判 led芯片的价格:一般情况系下方片的价格要高于圆片的价格,大功率led芯片肯定要高于小功率led芯片,进口的要高于国产的,进口的来源价格从日本、美国、台湾依次减低。

  led芯片的质量:评价led芯片的质量主要从裸晶亮度、衰减度两个主要标准来衡量,在封装过程中主要从led芯片封装的成品率来计算。

  性能:具有亮度高、抗静电能力强、抗衰减能力强、一致性好等特点,是制作led招牌、led发光字的最佳选择。

  制造流程 总的来说,LED制作流程分为两大部分: 首先在衬底上制作氮化镓(GaN)基的外延片,这个过程主要是在金属有机化学气相沉积外延片炉(MOCVD)中完成的。

  准备好制作GaN基外延片所需的材料源和各种高纯的气体之后,按照工艺的要求就可以逐步把外延片做好。

  常用的衬底主要有蓝宝石、碳化硅和硅衬底,还有GaAs、AlN、ZnO等材料。

  MOCVD是利用气相反应物(前驱物)及Ⅲ族的有机金属和Ⅴ族的NH3在衬底表面进行反应,将所需的产物沉积在衬底表面。

  通过控制温度、压力、反应物浓度和种类比例,从而控制镀膜成分、晶相等品质。

  然后是对LED PN结的两个电极进行加工,电极加工也是制作LED芯片的关键工序,包括清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨;

  如果芯片清洗不够乾净,蒸镀系统不正常,会导致蒸镀出来的金属层(指蚀刻后的电极)会有脱落,金属层外观变色,金泡等异常。

  分析爆闪灯太阳能, 蒸镀过程中有时需用弹簧夹固定芯片,因此会产生夹痕(在目检必须挑除)。

  黄光作业内容包括烘烤、上光阻、照相曝光、显影等,若显影不完全及光罩有破洞会有发光区残多出金属。

  芯片在前段工艺中,各项工艺如清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨等作业都必须使用镊子及花篮、载具等,因此会有芯片电极刮伤情形发生。

  制作工艺 1.LED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。

  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。

  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。

  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。

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

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  计数方法 LED芯片因为大小一般都在大小:小功率的芯片一般分为8mil、9mil、12mil、14mil等,跟头发一样细,以前人工计数时候非常辛苦,而且准确率极底,2012年厦门好景科技有开发一套专门针对LED芯片计数的软件,仪器整合了高清晰度数字技术来鉴别最困难的计数问题,LED芯片专用计数仪设备是由百万象素工业专用的CCD和百万象素镜头的硬件,整合了高清晰度图像数字技术的软件组成的,主要用来计算出LED芯片的数量。

  该LED芯片专用计数仪通过高速的图像获取及视觉识别处理,准确、快速地计数LED芯片,操作简单,使用方便。

  该设备装有新型的照明配置,因照明上的均匀一致性及应用百万象素的CCD及镜头,确保了LED芯片成像的清晰度,配合高技术的计数软件,从而保证了计数的准确度。

  没想到吧爆闪灯太阳能, 技术参数: 1.成像特性 镜头:12mm、F1.8高保真光学镜头 CCD规格:300万像素/500万像素,真彩 图像拍摄:手动对焦,可专业级地精细成像LED芯片 图像调整:手动调整亮度;

  自动调整对比度、饱和度 2.计数特性: 快速的计算出LED芯片总数,可根据需要折扣数量,并显示和输出计数结果 可计数≥5mil (或0.127mm) 不透明LED芯片 可计数双电极透明的LED芯片 计数速度:2000~8000个LED芯片/s的统计速度,无需扫描即成像即计数 简便易用:真正一键式操作,鼠标一点,结果即现。

  参数释疑 发光强度IV: 发光二极体的发光强度通常是指法线(对圆柱形发光管是指其轴线)方向上的发光强度。

  若在该方向上辐射强度为(1/683)W/sr时,则发光1坎德拉(符号为cd)。

  由于一般LED的发光二极管强度小,所以发光强度常用烛光(坎德拉, mcd)作单位。

  LED的发光角度: -90°- +90° 光谱半宽度Δλ: 它表示发光管的光谱纯度。

  半值角θ1/2和视角: θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向(法向)的夹角。

  LED的封装技术导致最大发光角度并不是法向0°的光强值,引入偏差角,指得是最大发光强度对应的角度与法向0°之间的夹角。

  允许功耗Pm: 允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。

  超过此值,LED发热、损坏LED芯片及器件的分选测试 LED的分选有两种方法:一是以芯片为基础的测试分选,二是对封装好的LED进行测试分选。

  芯片的测试分选LED芯片分选难度很大主要原因是LED芯片尺寸一般都很小从mil到mil毫米。

  这样小的芯片需要微探针才能够完成测试,分选过程需要精确的机械和图像识别系统,这使得设备的造价变得很高,而且测试速度受到限制。

  如果一片外延片波长分布在2nm之内,亮度的变化在+15%之内,则可以将这个片子上的所有芯片归为一档(Bin),只要通过测试把不合格的芯片去除即可,将大大增加芯片的产能和降低芯片的成本。

  在均匀性不是很好的情况下,也可以用测试并把不合格产品较多的芯片区域用喷墨涂抹的方式处理掉,从而快速地得到想要的合格芯片,但这样做的成本太高,会把很多符合其他客房要求的芯片都做为不合格证的废品处理,最后核算出的芯片成本可能是市场无法接受的水平。

  (2)LED的测试分选 封装后的LED可以按照波长、发光强度、发光角度以及工作电压等进行测试分选。

  关于这些爆闪灯太阳能,其结果是把LED分成很多档(Bin)和类别,然后测试分选机会自动地根据设定的测试标准把LED分装在不同的Bin盒内。

  由于人们对于LED的要求越来越高,早期的分选机是32Bin,后来增加到64Bin,分Bin的LED技术指标仍然无法满足生产和市场的需求。

  LED测试分选机是在一个特定的工作台电流下(如20mA),对LED进行测试,一般还会做一个反向电压值的测试。

  如果按照每月25天,每天20小时的工作时间计算,每一台分选机的产能为每月9KK。

  假如LED封装厂在芯片采购时没有提出严格的要求,则这些封装厂在大量的封装后会发现,封装好的LED中只有很少数量的产品能满足某一客户的要求,其余大部分将变成仓库里的存货。

  这种情形迫使LED封装厂在采购LED芯片时提出严格的要求,特别是波长、亮度和工作台电压的指标;

  从以上关于LED与LED芯片分选取的分析中可以看出,比较经济的做法是对LED进行测试分选。

  但是由于LED的种类繁多,有不同的形式,不现的形状,不同的尺寸,不同的发光角度,不同的客户要求,不同的应用要求,这使用权得完全通过LED测试分选取进行产品的分选变得很难操作。

  所以问题的关键又回到MOCVD的外延工艺过程,如何生长出所需波长及亮度的LED外延片是降低成本的关键点,这个问题不解决,LED的产能及成本仍将得不到完全解决。

  但在外延片的均匀度得到控制以前,比较行之有效的方法是解决快速低成本的芯片分选问题。

  常遇问题 LED芯片使用常遇到的问题分析:别的封装进程中也能够形成正向压下降,首要缘由有银胶固化不充分,支架或芯片电极沾污等形成触摸电阻大或触摸电阻不稳定。

  1.正向电压下降 暗光 A:一种是电极与发光资料为欧姆触摸,但触摸电阻大,首要由资料衬底低浓度或电极残缺所形成的。

  B:一种是电极与资料为非欧姆触摸,首要发生在芯片电极制备进程中蒸腾第一层电极时的挤压印或夹印,散布方位。

  正向压下降的芯片在固定电压测验时,经过芯片的电流小,然后体现暗点,还有一种暗光表象是芯片自身发光功率低,正向压降正常。

  2.难压焊:(首要有打不粘,电极掉落,打穿电极) A:打不粘:首要因为电极外表氧化或有胶 B:有与发光资料触摸不牢和加厚焊线层不牢,其间以加厚层掉落为主。

  C:打穿电极:通常与芯片资料有关,资料脆且强度不高的资料易打穿电极,通常GAALAS资料(如高红,红外芯片)较GAP资料易打穿电极, D:压焊调试应从焊接温度,超声波功率,超声时刻,压力,金球巨细,支架定位等进行调整。

  3.发光色彩区别: A:同一张芯片发光色彩有显着区别首要是因为外延片资料疑问,ALGAINP四元素资料选用量子布局很薄,成长是很难确保各区域组分共同。

  B:GAP黄绿芯片,发光波长不会有很大误差,可是因为人眼对这个波段色彩灵敏,很简单查出偏黄,偏绿。

  因为波长是外延片资料决议的,区域越小,呈现色彩误差概念越小,故在M/T作业中有附近选取法。

  C:GAP赤色芯片有的发光色彩是偏橙黄色,这是因为其发光机理为直接跃进。

  受杂质浓度影响,电流密度加大时,易发生杂质能级偏移和发光饱满,发光是开端变为橙黄色。

  4.闸流体效应: A:是发光二极管在正常电压下无法导通,当电压加高到必定程度,电流发生骤变。

  B:发生闸流体表象缘由是发光资料外延片成长时呈现了反向夹层,有此表象的LED在IF=20MA时测验的正向压降有躲藏性,在运用进程是出于南北极电压不行大,体现为不亮,可用测验信息仪器从晶体管图示仪测验曲线,也能够经过小电流IF=10UA下的正向压降来发现,小电流下的正向压降显着偏大,则能够是该疑问所形成的。

  5.反向漏电: A:缘由:外延资料,芯片制造,器材封装,测验通常5V下反向漏电流为10UA,也能够固定反向电流下测验反向电压。

  B:不一样类型的LED反向特性相差大:普绿,普黄芯片反向击穿可到达一百多伏,而普芯片则在十几二十伏之间。

  C:外延形成的反向漏电首要由PN结内部布局缺点所形成的,芯片制造进程中旁边面腐蚀不行或有银胶丝沾附在测面,严禁用有机溶液分配银胶。

  国内外的半导体照明领域的机构和科研院所都在致力于此类高端芯片产业化的研究和探索,虽然由于生产工艺复杂、产品良率低、以及成本过高因素的制约,仍有许多优异的高端产品和先进的制造技术被开发出来,极大地推动了功率型 LED 芯片的产业化进程。

  LED 半导体照明作为新型的绿色能源,无论是节能效益还是经济效益都是非常显著的,因此各国政府都在大力地推进 LED 照明普及。

  大尺寸的 LED 芯片由于尺寸较大,当光线在器件内部传播时,光线通过的路程要比小尺寸的芯片经过的路程长,导致器件材料对光线的吸收概率较大,大量的光线被限制在器件内部无法出射,导致出光效率较低。

  由于电流积聚效应,即电流主要集中在电极正下方区域,横向扩展比较小,电流分布很不均匀,导致局部电流密度过大。

  4、产业化研究光效远低于实验室研发水平 现在国际上主流的 LED 芯片厂商,虽然实验室研发已到达较高的水平,但是产业化的研究水平依然底下,造成其主要的原因是产业化不但要考虑到成本的需求同时还要兼顾生产工艺的复杂程度以及芯片良率的问题。

  LED交通信号灯控制系统验收包含:1.在每个结点完成软硬件安装于配置之后,承包方现场工程师将和用户相关机构的技术员一起进行该结点的测试工作。2.承包方将于用户相关机构的技术员一起,在系统上电后,对系统中的每一个功能模进行测试和诊断,证明系统功能的完善性和可用性,此外还将进行模拟断电,以证明整个设备的稳定性、可靠性和具有自恢复功能。3.一旦整个合同中的所有节点完成单节点验收,整个系统将开始系统验收。业主、监理、承包方将派出本项目负责人,根据合同对整个系统进行系统验收。

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