Hur lysdioder

Redan 2007 betonades mer avancerade belysningsprodukter i en av rapporterna vid Internationella belysningskommissionens Beijing-konferens.

Den primära accenten gjordes av högtalarna på en mer rationell och effektiv användning av ljus. Och detta var inte alls ett samtal om att på något sätt minska belysningen. Som ett av de viktigaste stegen mot detta mål belyses utveckling och implementering av energisnåligare och miljövänliga ljuskällor - lysdioder.

Högteknologisk industri

Lysdioder är halvledarelektriska produkter designade för att ta emot ljus på grund av den elektriska strömmen som passerar genom pn-korsningen. Men inte varje pn-korsning avger ljus.

För att ta emot ljus från en halvledare måste vissa villkor vara uppfyllda: den förbjudna övergångszonen på halvledaren måste vara så bred att energin från den resulterande kvanten är nära energin i det synliga ljuskvantan och sannolikheten för strålning i processen för rekombination av elektronhålhålpar bör vara hög.

För att uppfylla dessa villkor bör den tillverkade kristallen ha ett minimum av defekter som leder till rekombination av elektroner med hål utan strålning. Detta är inte lätt att uppnå, bara en p-n-korsning räcker inte, du måste skapa flerskikts halvledarkonstruktioner - heterostrukturer, som förresten lagt grunden för ett nytt steg i utvecklingen av tekniken för produktion av ljusemitterande dioder.

Skapandet av lysdioder är full av vissa hinder, eftersom denna belysningsindustri ständigt utvecklas, och det finns fortfarande inga bestämda regler i den.

Produktionsprocessen för lysdioder, liksom metoder för deras direkta drift, är fortfarande inte föremål för några allmänna dokument, varför varje större tillverkare utvecklar sina egna principer för val av lämpliga produkter.

Det finns inga internationella avtal. Och även om några mycket positiva resultat redan har uppnåtts under de senaste åren, finns det fortfarande inga enhetliga krav för ledteknik. Och nu kommer du att förstå allt eftersom vi kommer att undersöka LED-produktionstekniken steg för steg.

Kristallbildning

Crystal LED odlas. Nyckelprocessen i hela denna kedja kallas organometallisk epitaxi, i vilken orienterad epitaxial kristalltillväxt realiseras på substratet.

Halvledaren odlas genom termisk pyrolys (sönderdelning) av organometalliska föreningar som innehåller de nödvändiga kemiska elementen. Här är närvaron av rena gaser obligatorisk, vars närvaro säkerställs av moderna installationer.

Det odlade skiktet måste ha en viss tjocklek, som styrs under epitaxiprocessen. I detta fall bör strukturen på ytan av substratet vara homogen.

Pålitliga och högkvalitativa installationer för epitaxial tillväxt är mycket dyra, och processen för att erhålla högkvalitativa material för produktion av högkvalitativa lysdioder har pågått i mer än ett år.

Chiptillverkning

För att erhålla ett chip utsätts en kristall som odlas på ett substrat för etsning, sedan skapas kontakter och det resulterande provet skärs i bitar. Detta kallas "plan filmbearbetning". En hel film skärs i tusentals små chips.

Chipsortering

Att sortera hackade chips kallas binning. Bönor är grupper. Sortering är mycket viktigt, men det glöms ofta, genom att analysera processen för att skapa lysdioder.

Sammanfattningen är att det i varje produktion är viktigt att välja högkvalitativa produkter och sortera produkten enligt parametrar enligt vissa kriterier, vilket är särskilt viktigt för lysdioder. I stadierna av epitaxin och efter skärning är det omöjligt att få tusentals kristaller (chips) som är helt identiska i egenskaper.

På ett eller annat sätt kommer deras egenskaper att variera och visas i några ganska stora parametrar. Det är därför chips måste sorteras efter egenskaperna i grupper (fack), så att det i varje grupp finns chips med ett visst värde på någon parameter, lämpliga för kraven i en viss grupp: efter våglängd, genom spänning, genom ljusflöde, etc. .

Som ett resultat av binning delas lysdioderna efter applikation och till och med namn. Vissa kommer för vissa mål, andra för andra. Konsumentkretsen för produkten kommer att utvidgas.

Nästan färdig LED

En färdigt LED erhålls i slutskedet av den tekniska kedjan. Här skapas den framtida ljuskällans kropp, slutsatserna är lödda, en lämplig fosfor väljs. Det optiska systemet, formen och parametrarna på linsen väljs.

Linser är tillverkade av olika material (epoxiharts, plast, silikon). Beroende på kraven väljs materialet i det optiska systemet. Kraven är mycket breda, eftersom det är det optiska systemet som kommer att spela en avgörande roll för hur ljusflödet kommer att riktas, vad den fasta vinkeln kommer att vara, etc.

Linsfunktioner

Linser ska vara så transparenta som möjligt och överföra ljus i hela det synliga området. I det här fallet bör linsen fästa väl vid materialet på kretskortet, vara termostabilt under hela livslängden. Detta innebär att linsen inte ska påverkas av strålning från kristallen och fosforens kemiska effekter, om de används.

Produktionsprocessen för lysdioder på OPTOGAN-fabriken:

lysdioder

Lysdioder anses inte förgäves som de bästa ljuskällorna. De kännetecknas av låg energiförbrukning, frånvaro av skadliga komponenter som kvicksilver, en säker matningsspänning, hög tillförlitlighet, kompakthet och andra användbara egenskaper.

Det är lysdioder som låter dig bygga belysningssystem och belysningsarmaturer i olika former och storlekar, med hög kvalitet: strålkastare, LED-remsor, lampor, lampor, paneler, etc.

En sak är obestridlig - LED-riktningen inom belysningsindustrin utvecklas dynamiskt runt om i världen. Teknik är uppmärksam på högutbildade specialister och forskare från många länder. Inom en nära framtid kommer ännu mer imponerande indikatorer att uppnås.

Se också om detta ämne:

Typer, egenskaper, märkning av SMD-lysdioder

Typ, enhet och egenskaper för LED-remsor