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LED辭典

    作者:宏拓新軟件
    發布日期:2007-11-08         
閱讀:56     
 
 
SMD LED surface-mount device LED。表面粘著型LED。

    表面粘著型LED的出現是在1980年初,是因應更小型封裝和工廠自動化而生。初期廠商裹足不前,主要因素是表面粘著LED最早面臨的問題是無法完 成高溫紅外線下焊錫回流的步驟。LED的比熱較IC低,溫度升高時不僅會造成亮度下降,且超過攝氏100度時將加速組件的劣化。LED封裝時使用的樹脂會 吸收水分,這些水分子急速汽化時,會使原封裝樹脂產生裂縫,影響產品效益。在1990年初,HP和Siemens Component
    Group合作開發長分子鍵聚合物,作為表面粘著型LED配合取放機器的設計,表面粘著型LED到此才算正式登場。
 
LED Light Emitting Diode。發光二極管。

     LED為通電時可發光的電子組件,是半導體材料制成的發光組件,材料使用III-V族化學元素(如:磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)等),發 光原理是將電能轉換為光,也就是對化合物半導體施加電流,透過電子與電洞的結合,過剩的能量會以光的形式釋出,達成發光的效果,屬于冷性發光,壽命長達十 萬小時以上。LED最大的特點在于:無須暖燈時間(idling  time)、反應速度很快(約在10^-9秒)、體積小、用電省、污染低、適合量產,具高可靠度,容易配合應用上的需要制成極小或數組式的組件,適用范圍頗廣,如汽車、通訊產業、計算機、交通號志、顯示器等。
     LED又可以分成上、中、下游。從上游到下游,產品在外觀上差距相當大。上游是由磊芯片形成,這種磊芯片長相大概是一個直徑六到八公分寬的圓形,厚度相當薄,就像是一個平面金屬一樣。LED發光顏色與亮度由磊晶材料決定,且磊晶占LED制造成本70%左右,對LED產業極為重要。上游磊晶制程順序  為:單芯片(III-V族基板)、結構設計、結晶成長、材料特性/厚度測量。
     中游廠商就是將這些芯片加以切割,形成為上萬個晶粒。依照芯片的大小,可以切割為二萬到四萬個晶粒。這些晶粒長得像沙灘上的沙子一樣,通常用特殊膠 帶固定之后,再送到下游廠商作封裝處理。中游晶粒制程順序為:磊芯片、金屬膜蒸鍍、光罩、蝕刻、熱處理、切割、崩裂、測量。而,下游封裝順序為:晶粒、固 晶、粘著、打線、樹脂封裝、長烤、鍍錫、剪腳、測試。
國內主要的LED生產廠商有:鼎元、光磊、國聯、億光等企業。
 
紅外線發光二極管 紅外線Light Emitting Diode。

    主要以GaAs系列材料發展為主,通常以LPE液相磊晶法的方法制作,發光波長從850~940不等。

    GaP 磷化鎵。

    磷化鎵,是Ⅲ-Ⅴ族(三五族)元素化合的化合物。GaP是一種間接遷移型半導體,具有低電流、高效率的發光特性,可發光范圍函蓋紅色至黃綠色,為LED主要使用材料之一。
 
GaN 氮化鎵。

            氮化鎵,是Ⅲ-Ⅴ族元素化合的化合物。GaN使MOVPE制作技術,可制作高亮度純藍光LED及純綠光LED,更可應用于藍光、綠光雷射二極管之制作。MOVPE雖已是一成熟的磊晶制作技術,但以此技術制作GaN藍光LED其中仍須相當的專業知識、經驗和技巧

            AlInGaP 磷化鋁銦鎵。

            AlInGaP此材料是近年來用在高亮度LED之制造上較新的材料,使用MOVPE磊晶法制程。目前世界上僅有三家廠商供應此產品的公司,即美國HP、日本Toshiba、臺灣國聯光電。

            AlGaAs 砷化鋁鎵。

            為GaAs和AlAs的混晶。AlGaAs適合于制造高亮度紅光及紅外線LED,主要以LPE磊晶法量產,但因需制作AlGaAs基板,技術難度高。

            反向粘著型薄芯片LED reverse mounting type 薄芯片LED。

            此種芯片可粘著在穿式印刷電路板上,減少LED所占的厚度。主要可用作可攜式電話按鍵之背光源。

            側面發光直角LED 

            此種LED芯片是從最上層面發光,但可將發光面旋轉一個面焊接。側面發光直角LED有超小型和高亮度兩種,超小型是用于LCD背光源、呼叫器、行動電話;高亮度型是用作汽、機車第三剎車燈和戶外顯示器。

            直角表面粘著型LED燈泡 SIDELED。

            直角表面粘著型LED燈泡不需額外的光學件或反射器,焊接后光線的行徑路線可與各電路板平行,使工程人員在設計時有較大的彈性,因而可在設計的后段再加上此產品,而不需事先考慮。產品可應用在自動安全斷電開關、背光源和光導管等,用作電話和數據處理系統的指示燈。
 
可見光LED 可見光Light Emitting Diode。

            LED(發光 二極管)的種類繁多,依發光波長大致分為可見光與不可見光兩類?梢姽釲ED產品主要包括傳統LED、高亮度AlGaInP(磷化鋁鎵銦)紅、黃、橘光
            LED及InGaN(氮化銦鎵)藍、綠光LED、以及白光LED。其產品以顯示用途為主,又以亮度一燭光(1
            cd)作為一般LED和高亮度LED之分界點。一般LED廣泛應用于各種室內顯示用途;高亮度LED后者則適合于戶外顯示,如汽車第三煞車燈、戶外信息看板和交通號志等。

            不可見光LED 不可見光Light Emitting Diode。

            LED(發光 二極管)的種類繁多,依發光波長大致分為可見光與不可見光兩類。不可見光LED,波長850至1550奈米,其短波長紅外光可作為紅外線無線通訊使用,如  紅外線LED應用在影印紙張尺寸檢知、家電用品遙控器、工廠自動檢測、自動門、自動沖水裝置控制等;長波長紅外光,則應用在中、短距離光纖通訊上,作為光 通訊用光源。

            GaN LED 氮化鎵發光二極管。

            GaN LED是屬于直接能隙之半導體材料, 其能隙為3.4ev, 而AlN為6.3ev,InN為2.0ev,將這幾種材料做成混晶時,可以將能隙從2.0ev連續改變到6.3ev,因此可以獲得從紫外線、紫光、藍光、綠光到黃光等范圍的顏色。
            目前最成功的GaN組件有高亮度藍光及綠光LED,因GaN高亮度藍光、綠光LED的開發成功,使得戶外全彩LED顯示器及LED交通號志得以實現,各種LED的應用也更加廣泛。
            以高亮度藍光LED激發螢光物質(phospher)可以產生白光,其低耗電及高壽命的特性,未來有可能取代一般照明用的白熾燈泡,GaN   LED的市場潛力十分雄厚。

            OLED OELD。Organic Electro-Luminescence Display。有機電激發光。

            透過電流驅動有機薄膜來發光,其發光可為單獨的之紅色、藍色、綠色,甚至是全彩。由于OLED所使用的有機化合物材料會自行發光,因此不像LCD面 板后方須要加上背光源,可以大幅降低耗電、簡化制程、使面板厚度變薄。OLED的特點為具有自發光、廣視角、響應速度快、低耗電量、對比強、亮度高、厚度 薄、可全彩化,及動畫顯示等,被認為是極具潛力的平面顯示技術。國內目前有錸寶、光磊、東元激光、翰立光電等廠商投入。

            室內用LED顯示看板 

            LED顯示看板不管尺寸大小,都是由單一組件的LED加以拼裝而成,LED的單一組件,來自下游封裝好的點矩陣式的LED,或是單位模塊 Cluster,再由顯示看板的廠商將這些單一組件,依照各種不同的需求,組裝成各種大型的看板,加上控制電路,然后到各施工地點安裝測試。
            室內用的LED
            顯示看板,因觀看的距離近,所以要求的分辨率較高,一般是使用點矩陣式模塊,因室內的環境較穩定,所以比較不需要做防水防護裝置及散熱等措施,施工方面比較容易。
 
戶外用LED顯示看板 

            LED顯示看板不管尺寸大小,都是由單一組件的LED加以拼裝而成,LED的單一組件,來自下游封裝好的點矩陣式的LED,或是單位模塊Cluster,由顯示看板的廠商將這些單一組件,依照各種不的需求,組裝成各種大型的看板,加上控制電路,然后到各施工地點安裝測試。
            戶外LED看板,觀看距離較遠,分辨率要求相對的較低,但對亮度、可見度及耐候性的要求都比較高,所以在戶外的施工上比較需要考慮散熱和防水等問題。

            大型LED顯示屏 

            大型LED顯示屏需要組合不同的元組件與技術,一家廠商很難完全自產自足,因此外圍產業的分工十分重要。大型LED顯示屏需要的元組件包括:Driver  IC、LED Cluster、Power  Supply、Cable及機械框架等;技術方面的需求包括:防靜電設計、電力配電規劃、驅動線路設計、驅動軟件設計、機械結構設計(散熱、視角、支撐、遮陽、防潮等考量)以及亮度、色度的測試技術等。
 
 

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