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Was ist der technische Kern von LED-Leuchten?
- Autor:Innotech
- Quelle:Innotech
- Lassen Sie auf:2018-08-27
Die LED-Verpackungstechnologie wird hauptsächlich auf der Grundlage der diskreten Geräteverpackungstechnologie entwickelt und entwickelt, hat aber eine große Spezialität. Im Allgemeinen ist der Chip der diskreten Vorrichtung innerhalb des Gehäuses versiegelt, und das Package dient hauptsächlich zum Schutz des Chips und zur Vervollständigung der elektrischen Verbindung. Das LED-Paket soll das elektrische Ausgangssignal vervollständigen, den normalen Betrieb des sterben schützen, Ausgang: Funktion des sichtbaren Lichtes, elektrische Parameter, optisches Design und technische Anforderungen, können nicht einfach das einzelne Vorrichtungspaket für LED verwenden.
Nach dem Eintritt in das 21. Jahrhundert, LED's hohe Effizienz, ultra-hohe Helligkeit, vollständige Kolorierung weiterhin zu entwickeln und zu innovieren. Rote und orange LED-Lichteffekte haben 100Im / W erreicht, grüne LEDs sind 501m / W und der Lichtstrom von einzelnen LEDs hat Dutzende erreicht. Ich bin. LED-Chips und -Pakete folgen nicht mehr dem traditionellen Designkonzept und dem Herstellungsmodus von Gong. Hinsichtlich der Erhöhung der Lichtausbeute des Chips sind Forschung und Entwicklung nicht darauf beschränkt, die Menge an Verunreinigungen in dem Material, Gitterdefekte und Versetzungen zu ändern, um die innere Effizienz zu verbessern, und wie die interne Struktur des Chips und der Packung verbessert wird Wahrscheinlichkeit der Photonenemission innerhalb der LED, verbessert die Lichtausbeute, löst die Wärmeableitung, optimiert das Design der Lichtauskopplung und des Kühlkörpers, verbessert die optische Leistung und beschleunigt den oberflächenmontierten SMD-Prozess. .
1, Produktverpackungsstrukturtyp
Seit den 1990er Jahren, LED-Chip-und Materialherstellung Technologie hat viele Durchbrüche in Forschung und Entwicklung, transparentes Substrat Trapez-Struktur, strukturierte Oberflächenstruktur, Chip Flip-Struktur, kommerzielle ultra-hohe Helligkeit (über 1cd) rot, orange, gelb, grün und blaue LED-Produkte wurden nacheinander gefragt. Wie in Tabelle 1 gezeigt, wurden im Jahr 2000 Anwendungen in der speziellen Beleuchtung mit niedrigem und mittlerem Lichtfluss angewendet. Der obere und der mittlere Bereich der LED-Industrie haben eine beispiellose Aufmerksamkeit erhalten und fördern die nachgelagerte Verpackungstechnologie und die industrielle Entwicklung weiter. Verschiedene Arten von Packungsstrukturen und -größen, verschiedene Lumineszenzfarbdüsen und ihre zweifarbige oder dreifarbige Kombination können eine Vielzahl von Serien-, Varietät- und Spezifikationseigenschaften des Produkts ergeben.
Die Typen von LED-Produktpaketstrukturen sind in Tabelle 2 gezeigt und werden auch gemäß den Eigenschaften der Farbe des Lichts, des Materials des Chips, der Helligkeit des Lichts, der Größe und dergleichen klassifiziert. Ein einzelner Chip bildet im Allgemeinen eine Punktquelle, und eine Vielzahl von Chipanordnungen bildet im Allgemeinen eine Oberflächenquelle und eine Linienquelle für Informationen, Statusanzeige und Anzeige. Die leuchtende Anzeige verwendet auch eine Vielzahl von Chips durch geeignete Verbindungen der Chips (einschließlich der Reihen und Parallelen) kombiniert mit einer geeigneten optischen Struktur, um das Beleuchtungssegment und den Beleuchtungspunkt der beleuchteten Anzeige zu bilden. Oberflächenmontierte LEDs können nach und nach Pin-LEDs ersetzen und das Anwendungsdesign ist flexibler. Es hat einen gewissen Anteil am Markt für LED-Displays und einen beschleunigten Entwicklungstrend. Einige Halbleiter-Lichtquellen wurden eingeführt, die in Zukunft die mittel- und langfristige Entwicklungsrichtung von LEDs sein werden.
2, führen Paket
Das LED-Fußpaket verwendet Leadframes als Pins für verschiedene Gehäusetypen. Es ist die erste Paketstruktur, die erfolgreich am Markt entwickelt wurde. Die Produktvielfalt ist hoch, die Technologiereife ist hoch und die Struktur und die reflektierende Schicht in der Verpackung werden noch verbessert. Standard-LEDs werden von den meisten Kunden als die bequemste und wirtschaftlichste Lösung in der Display-Industrie angesehen. Typische LEDs sind in einem Gehäuse untergebracht, das einer Eingangsleistung von 0,1 W standhalten kann, von denen 90% vom negativen Pol gehalten werden. Das Rack wird auf die Leiterplatte verteilt und dann in die Luft entlassen. Wie man den Temperaturanstieg der PN-Verbindung während des Betriebs reduziert, ist ein Muss für die Verpackung und Anwendung. Das Einkapselungsmaterial besteht meistens aus einem bei hoher Temperatur aushärtenden Epoxidharz, das eine ausgezeichnete optische Leistung, eine gute Prozessanpassungsfähigkeit, eine hohe Produktverfügbarkeit aufweist, und kann zu einer transparenten oder farblosen transparenten und farbig streuenden oder farblosen Linsenpackung, unterschiedlichen Linsen, verarbeitet werden. Die Form bildet verschiedene Formen und Größen. Zum Beispiel ist die kreisförmige Form in verschiedene Arten entsprechend dem Durchmesser unterteilt: & PHgr; 2 mm, & PHgr; 3 mm, & PHgr; 4,4 mm, & PHgr; 5 mm, & PHgr; 7 mm usw. und verschiedene Komponenten des Epoxidharzes können unterschiedliche Beleuchtungseffekte erzeugen. Die Farbpunktlichtquelle weist eine Vielzahl von unterschiedlichen Gehäusestrukturen auf: Die Epoxidharzpackung auf Keramikbasis hat eine bessere Arbeitstemperaturleistung, die Leitung kann in eine gewünschte Form gebogen werden, und das Volumen ist klein; Das Metallgehäuse aus Kunststoff mit reflektierender Abdeckung ist eine energiesparende Anzeigeleuchte. Geeignet für die Leistungsanzeige; blinkende CMOS oszillierende Schaltung Chip und LED-Chip-Paket, kann selbst erzeugtes Blinklicht mit starken visuellen Auswirkungen erzeugen; zweifarbiger Typ besteht aus zwei verschiedenen lumineszierenden Farbdüsen, die in dem gleichen Epoxid verpackt sind. In der Harzlinse kann eine dritte gemischte Farbe zusätzlich zu den zwei Farben erhalten werden, die in einem Großbildanzeigesystem weit verbreitet ist und kann verpackt sein, um ein zweifarbiges Anzeigegerät zu bilden; Der Spannungstyp ist eine Kombination aus einem Konstantstromquellenchip und einem LED-Chip. Kann die verschiedenen Spannungsindikatoren von 5-24V direkt ersetzen. Die Oberflächenlichtquelle wird gebildet, indem eine Vielzahl von LED-Dies an eine vorbestimmte Position der Mikro-PCB-Platine gebondet wird, und wird gebildet, indem eine reflektierende Kunststoffrahmenabdeckung verwendet wird und das Epoxidharz vergossen wird. Die verschiedenen Designs der Leiterplatte bestimmen die Anordnung und die Verbindungsart der äußeren Leitungen, und die Doppelreihe ist gerade. Einfügen und einreihige Inline- und andere Strukturformen. Punkt- und Flächenlichtquellen wurden für den Markt und die Kunden in Hunderten von Verpackungsformen und -größen entwickelt.
Die LED-Licht emittierende Anzeige kann aus einer digitalen Röhre oder einem Messrohr, einer Symbolröhre und einer rechteckigen Röhre bestehen, um verschiedene Produkte zu bilden, und ist in verschiedenen Formen und Strukturen gemäß den tatsächlichen Bedürfnissen gestaltet. Nehmen wir die digitale Röhre als ein Beispiel, gibt es drei Arten von Gehäusestrukturen, wie zum Beispiel eine Reflektorabdeckung, einen integrierten Single-Chip-Typ und einen einzelnen Sieben-Segment-Typ. Der Verbindungsmodus enthält eine gemeinsame Anode und eine gemeinsame Kathode. Eine ist eine allgemein bekannte digitale Röhre und zwei oder mehr. Allgemein bezeichnet als eine Anzeige. Der Reflektortyp zeichnet sich durch große Schrift, Materialeinsparung und flexible Montage aus. Es besteht im Allgemeinen aus weißem Kunststoff in einem siebenteiligen Gehäuse mit einem reflektierenden Hohlraum, und ein einzelner LED-Chip ist mit den sieben reflektierenden Kammern des Reflektors verbunden. Auf der PCB-Platte, die miteinander ausgerichtet ist, ist die zentrale Position des Bodens jedes Reflexionshohlraums die lichtemittierende Fläche, die durch die Düse gebildet wird, und der Leitungsdraht wird durch ein Druckschweißverfahren verbunden, und das Epoxidharz wird fallengelassen in der Reflexionsabdeckung, und die PWB-Platine des sterben ist verklebt. Gebunden an Ort und Stelle und dann gehärtet. Reflektierende Abdeckung Typ ist in Luftdichtung und feste Dichtung unterteilt. Ersteres verwendet Epoxidharz mit streuendem Mittel und Farbstoff und wird hauptsächlich für Einheits- und Doppelpositionsvorrichtungen verwendet; Letzterer ist mit einem Farbfilter und einem gleichmäßigen Film bedeckt und befindet sich in der Matrize. Die Bodenplatte ist mit transparentem Isolierkleber beschichtet, um die Lichtemissionseffizienz zu verbessern, und wird im Allgemeinen für die digitale Anzeige von vier oder mehr Ziffern verwendet. Das monolithische integrierte Verfahren besteht darin, eine große Anzahl von Sieben-Segment-Digitalanzeigegraphik-Dies auf einem Lumineszenzmaterialwafer herzustellen und dann in ein Einzelmuster-Dicing-Werkzeug zu schneiden, eine Linse mit einer Linse zu verkleben, zu verschweißen und einzukapseln (üblicherweise) bekannt als Fischaugenlinse). Ein einzelner großflächiger LED-Chip mit sieben Segmenten, der zu einem Licht emittierenden Streifen mit einem oder mehreren Chips hergestellt wurde, so dass die gleichen sieben Teile mit dem digital geformten Schlitzrahmen verbunden sind und druckverschweißt sind Epoxy. Harz-Verpackungskonstruktion. Die monolithischen und Single-Strip-Features sind miniaturisiert und können in Dual-In-Line-Packages, meist für Spezialprodukte, eingesetzt werden. Das LED-Lichtsäulen-Display beherbergt 101 Matrizen (bis zu 201 Matrizen) auf einer 106 mm langen Leiterplatte. Es ist ein Paket mit hoher Dichte, das optische Brechungsprinzipien verwendet, um die Punktquelle durch 13-15 Streifen transparenter Abdeckung abzubilden. Die Punkt-zu-Zeile-Anzeige jedes Chips ist abgeschlossen, und die Verpackungstechnologie ist komplizierter.
Der Elektrolumineszenz-Mechanismus des Halbleiter-pn-Übergangs bestimmt, dass es für die LED unmöglich ist, weißes Licht mit kontinuierlichem Spektrum zu erzeugen. Gleichzeitig ist es unmöglich, dass eine einzelne LED mehr als zwei Arten von monochromatischem Licht hoher Helligkeit erzeugt. Es kann nur für die Verpackung mit fluoreszierenden Substanzen, blauen oder ultravioletten LEDs verwendet werden. Der Leuchtstoff ist auf dem Chip beschichtet, um indirekt ein Breitbandspektrum zu erzeugen, und das weiße Licht wird synthetisiert; oder eine Vielzahl von (zwei oder drei oder mehr) Würfeln mit verschiedenen Farblichtern sind in einem Einkomponentengehäuse untergebracht, und die weiße LED wird durch Mischen der Farblichter gebildet. . Beide Methoden wurden in die Praxis umgesetzt. Im Jahr 2000 produzierte Japan 100 Millionen weiße LEDs, die sich zu einer Klasse von Produkten entwickelten, die stabil weißes Licht emittierten. Das Design mehrerer weißer LEDs war nicht erforderlich, um die Lichtstromanforderungen zu erfüllen. Herr, das Streben nach einer neuen elektrischen Lichtquelle.
3, Oberflächenmontagepaket
Im Jahr 2002 wurden oberflächenmontierte LEDs (SMD-LEDs) nach und nach vom Markt akzeptiert und gewannen einen gewissen Marktanteil. Vom Lead-Package bis zum SMD entspricht es dem Entwicklungstrend der gesamten Elektronikindustrie und viele Hersteller haben solche Produkte eingeführt.
Die meisten der frühen SMD-LEDs wurden mit SOT-23 mit einem transparenten Kunststoffkörper modifiziert. Die äußeren Abmessungen betrugen 3,04 × 1,11 mm und der bandartige Behälter wurde mit Klebeband versehen. Basierend auf SOT-23 wird die SLM-125-Serie mit High-Brightness-SMD mit Linse und LED der SLM-245-Serie entwickelt. Die erstere ist monochromatische Beleuchtung, und die letztere ist zweifarbige oder dreifarbige Beleuchtung. In den letzten Jahren hat sich SMD-LED zu einem Entwicklungshotspot entwickelt, der die Probleme der Helligkeit, des Blickwinkels, der Ebenheit, der Zuverlässigkeit, der Konsistenz usw. mit leichterer PCB-Platine und reflektierendem Schichtmaterial, das in die reflektierende Schicht gefüllt werden muss, löst. Weniger Epoxidharz und die Stifte aus schwerem Kohlenstoffstahl entfernen. Durch die Reduzierung von Größe und Gewicht können Sie das Gewicht des Produkts leicht um die Hälfte reduzieren und die Anwendung schließlich perfekt machen. Besonders geeignet für Vollfarbdisplays im Innen- und Außenbereich. Bildschirm-Anwendung.
Tabelle 3 zeigt verschiedene Abmessungen von herkömmlichen SMD-LEDs sowie den besten Betrachtungsabstand, der aus den Abmessungen berechnet wurde (zuzüglich des erforderlichen Abstands). Das Pad ist ein wichtiger Kanal für die Wärmeableitung. Die vom Hersteller zur Verfügung gestellten SMD-LED-Daten basieren auf einem 4.0 × 4.0mm Pad. Das Reflow-Löten kann verwendet werden, um das Pad so zu gestalten, dass es dem Pin entspricht. Ultra-High-Brightness-LED-Produkte können in PLCC (Kunststoffgehäuse mit Chip-Träger) -2 verpackt werden, die äußeren Abmessungen sind 3,0 × 2,8 mm, und die High-Brightness-Düse wird durch eine einzigartige Methode zusammengebaut. Der thermische Widerstand des Produktes ist 400K / W, das gepresst werden kann. CECC Löten, seine Lichtstärke beträgt 1250mcd bei 50mA Antriebsstrom. Die digitalen SMD-LED-Anzeigegeräte mit sieben Segmenten, einem, zwei, drei und vier haben eine Zeichenhöhe von 5,08-12,7 mm und einen großen Anzeigegrößenbereich. Das PLCC-Paket vermeidet die manuellen Einfüge- und Stiftausrichtungsprozesse, die für die sieben Segmente umfassende digitale Anzeige des Stiftes erforderlich sind, und erfüllt die Produktionsanforderungen des automatischen Bestückungsgeräts. Der Anwendungsdesignbereich ist flexibel und das Display ist hell und klar. Das mehrfarbige PLCC-Gehäuse verfügt über einen externen Reflektor, der leicht mit einer LED oder einem Lichtleiter kombiniert werden kann, um das aktuelle optische Design durch eine reflektierende Version zu ersetzen, die eine gleichmäßige Beleuchtung über einen weiten Bereich bietet LED-Paket, das unter Bedingungen funktioniert.
4, Kraftpaket
Der LED-Chip und das Gehäuse sind in Richtung hoher Leistung entwickelt. Unter dem hohen Strom ist der Lichtstrom 10-20 mal größer als die der Φ5mm LED. Die effektive Wärmeableitung und nicht abgebaute Verpackungsmaterialien müssen verwendet werden, um das Lichtabfallproblem zu lösen. Daher sind das Paket und das Paket auch der Schlüssel. Technologie, LED-Pakete, die mehrere W Leistung widerstehen können, sind aufgetaucht. Die weißen, grünen, blaugrünen, blauen Power-LEDs der 5W-Serie sind seit Anfang 2003 erhältlich. Die weiße LED-Lichtleistung erreicht 1871 m, die Lichtausbeute ist 44,31 m / W grünes Lichtabfallproblem und die LED kann 10 W Leistung widerstehen ist entwickelt. Die Bereichsröhre; die Größe des Tiegels beträgt 2,5 × 2,5 mm, kann unter dem Strom von 5A arbeiten, und die Lichtleistung erreicht 2001m. Es hat einen großen Entwicklungsraum als solide Beleuchtungsquelle.
Die Power-LEDs der Luxeon-Serie werden mit Lötperlen auf den Siliziumträger gelötet, und dann wird der Flip-Chip-gelötete Siliziumträger in den Kühlkörper und das Gehäuse eingesetzt und die Bonding-Leitungen werden verpackt. Dieses Paket ist optimiert für Lichtausbeute, Wärmeableitung und erhöhte Betriebsstromdichte. Seine Hauptmerkmale: niedriger thermischer Widerstand, im Allgemeinen nur 14 ° C / W, nur 1/10 der herkömmlichen LED; hohe * hohe Flexibilität, wird das Paket mit einem stabilen flexiblen Gel gefüllt, im Bereich von -40-120 ° C, wird die interne Spannung, die durch plötzliche Temperaturänderungen erzeugt wird, trennt den Golddraht vom Leiterrahmen und verhindert die Epoxidlinse aus gelb werden. Der Leiterrahmen ist nicht durch Oxidation gefärbt. Durch die optimale Gestaltung von Reflektorbecher und Linse ist das Abstrahlverhalten steuerbar. Die optische Effizienz ist die höchste. Darüber hinaus sind seine optische Ausgangsleistung, externe Quanteneffizienz und andere Eigenschaften hervorragend, und die LED-Solid-Lichtquelle wurde auf ein neues Niveau entwickelt.
Die Gehäuse-Struktur der Power-LEDs der Norlux-Serie ist eine Multi-Chip-Kombination aus einer sechseckigen Aluminiumplatte als Basis (die sie nicht leitend macht). Die Basis hat einen Durchmesser von 31,75 mm und der lichtemittierende Bereich befindet sich in der Mitte davon und der Durchmesser beträgt etwa 0,375 × 25,4 mm. 40 LED-Chips, die Aluminiumplatte wird auch als Thermofutter verwendet. Die Bonddrähte des Chips sind mit den positiven und negativen Elektroden durch zwei Kontaktpunkte verbunden, die an der Basis hergestellt sind, und die Anzahl der ausgerichteten Chips auf der Basis wird entsprechend der erforderlichen optischen Ausgangsleistung und dem gepackten AlGaInN mit ultrahoher Helligkeit bestimmt und AlGaInP kann kombiniert werden. Die Düse, die Licht in einer einzigen Farbe, Farbe oder synthetischem Weiß emittiert, wird schließlich in einer optisch gestalteten Form mit einem Material mit hohem Brechungsindex eingekapselt. Das Paket verwendet ein konventionelles High-Density-Gehäuse mit hoher Dichte, hoher Lichtextraktionseffizienz, geringem thermischen Widerstand, besserem Schutz der Chip- und Bonddrähte und hoher Lichtausgangsleistung unter hohem Strom, was ebenfalls eine vielversprechende Zukunft ist. LED feste Lichtquelle.
In der Anwendung kann das verpackte Produkt auf einer Metallkern-PCB mit Aluminiumzwischenschicht montiert werden, um eine Leistungsdichte-LED zu bilden. Die PCB wird als die Verdrahtung für die Geräteelektrodenverbindung verwendet, und die Aluminiumkernzwischenschicht kann als eine thermische Auskleidung verwendet werden. Höherer Lichtstrom und photoelektrische Umwandlungseffizienz. Zusätzlich sind die verpackten SMD-LEDs klein und können flexibel kombiniert werden, um eine Vielzahl von Beleuchtungsquellen zu bilden, wie z. B. Modultyp, Lichtleitertyp, Konzentrationstyp und Reflexionstyp.
Die thermischen Eigenschaften von Power-LEDs beeinflussen direkt die Betriebstemperatur, die Lichtausbeute, die Wellenlänge der Beleuchtung und die Lebensdauer der LEDs. Daher ist das Verpackungsdesign und die Herstellungstechnologie von Power-LED-Chips besonders wichtig.
