تصنيع مصابيح LED: مكوناته, خطوات تصميم ومعالجة

مع زيادة الطلب على مصابيح LED في القطاعات التجارية والسكنية, صناعة تصنيع مصباح LED تزدهر. نتيجة ل, ظهرت مجموعة واسعة من منتجات إضاءة LED في السوق. والمزيد والمزيد من الناس يستكشفون أو ينتبهون إلى عملية تصنيع ضوء LED. ستأخذك هذه المقالة إلقاء نظرة سريعة على الاختلافات بين مصابيح LED والأضواء التقليدية, المواد والمعدات اللازمة لتصنيع ضوء LED, وما هي عملية تصنيع ضوء LED. دعنا نغوص الآن.

خلفية: مصابيح LED مقابل الأضواء التقليدية

الصمام الصمام الصمام الصمام أو الباعثة للضوء هو جهاز أشباه الموصلات ينبعث منه الضوء حتى عندما يمر تيار صغير من خلالهم. مقارنة بأنظمة الإضاءة التقليدية, لا يختلف الأمر فقط في التصميم, ولكن يختلف أيضًا في الطريقة التي يخلق بها الضوء. تصدر المصابيح التقليدية الضوء عن طريق الاتصال بمصدر طاقة مع سلك. يتم تحويل الحرارة الناتجة عن تسخين السلك إلى الضوء. أضواء LED, على الجانب الآخر, تنتج الضوء عن طريق الإثارة حركة الإلكترونات بدلاً من الحرارة.

على عكس المصابيح المتوهجة والفلورسنت التقليدية, أضواء LED تستهلك الكهرباء أقل, تنتج حرارة أقل, بالإضافة إلى أن يكون لديك حياة تشغيل أطول وتكلفة أعلى للملكية. فضلاً عن ذلك, تتوفر مصابيح LED في مجموعة واسعة من الأنواع والألوان ويمكن أن توفر جودة إضاءة أفضل. لهذا السبب تحظى مصابيح LED بشعبية في الأسواق المحلية والأجنبية وحل محل CFL تدريجيًا, المصابيح المتوهجة والمصابيح الإضاءة التقليدية الأخرى.

المكونات الأساسية لأضواء LED

المكون الأساسي لأضواء LED هو شريحة صغيرة مع طبقة من طبقة أشباه الموصلات. يتم تركيب رقائق أو شريحة متعددة على بالوعة حرارة مغطاة بالعدسة, مما يؤدي إلى جهاز 7 ل 9 سماكة ملليمترات تحتوي على مجموعة متنوعة من الاستخدامات. ثم يتم تركيب مصابيح LED على لوحة دوائر مبرمجة يمكنها التحكم في الضوء, بما في ذلك شدة الضوء, اللون الفاتح واستشعار الضوء. للتحكم في الحرارة الناتجة عن المصابيح, يتم وضع لوحة الدوائر على بالاشتر الحراري آخر. أخيراً, يتم تغليف النظام في مباراة الإضاءة أو لمبة.

تصميم مصابيح LED

هناك حاجة إلى مزيد من الإبداع في تصميم مصابيح LED. قبل تصنيع مصباح LED, هناك بعض الخصائص البصرية مثل درجة حرارة اللون, يجب تحديد سطوع وكفاءة مصباح LED. حجم الصمام الثنائي, مواد أشباه الموصلات, نوع الشوائب المضافة وسمك طبقات الصمام الثنائي هي كل العوامل التي تؤثر على هذه السمات.

إذا كنت ترغب في تخصيص مصابيح LED, يمكن أن يقدم Mokolight تصميمًا مجانيًا لك. لا تتردد في إرسال طلباتك إلينا, لدينا ص&سيقدم لك فريق D حلًا مرضًا.

المواد الخام لتصنيع ضوء LED

المواد الخام المطلوبة لتصنيع مصباح LED أو التجميع (لنظام الإضاءة القائم على LED 10W) مدرجة على النحو التالي:

• لوحات LED ورقائق LED
• حامل غطاء معدني
• أحواض الحرارة
• دائرة المقوم مع مرشح
• الجسم البلاستيكي
• العاكس الزجاج البلاستيكي
• توصيل الأسلاك
• لحام التدفق
• مواد التغليف
• أجزاء متنوعة

معدات لتصنيع ضوء LED

تصنيع مصباح LED أو حَشد هي مهمة معقدة, ولكن قبل أن تبدأ, تحتاج إلى إتقان بعض المعرفة والمهارات الأساسية حول عملية التصنيع. هناك مجموعة واسعة من المعدات لتصنيع ضوء LED. لكن, يجب على قسم الإنتاج اختيار المعدات المناسبة اعتمادًا على نوع محدد من مصابيح LED التي سيتم تصنيعها والمواد الخام المراد استخدامها.

المعدات الرئيسية لتصنيع ضوء LED هي كما يلي:

• جهاز تجميع PCB LED
• آلة تجميع مصباح LED
• آلة التجميع على ضوء الشموع لصالح LED
• آلة تركيب LED عالية السرعة
• LED شريحة SMD آلة التثبيت
• آلة تجميع ضوء أنبوب LED

بالإضافة إلى هذه الآلات الأساسية, قد تكون هناك حاجة إلى بعض المعدات البسيطة لتصنيع ضوء LED.

• آلة لحام
• آلة التغليف
• آلة الختم
• آلة الحفر الصغيرة
• متر LCR
• الذبذبات
• القياس الرقمي
• عداد لوكس
• اختبار الاستمرارية

4 خطوات تصنيع مصباح LED

تصنيع الويفر

الأول هو تصنيع رقاقة أشباه الموصلات. يتم تحديد تكوين المواد المراد استخدامه بواسطة لون مصباح LED, ما إذا كان غاليوم أرسينيد (غا), فوسفيد الغاليوم (فجوة) أو مواد مركبة أخرى. لخلط هذه المواد مع عناصر مثل الفوسفور, الغاليوم والزرنيخ, هناك حاجة إلى غرفة ذات درجة حرارة عالية وعالية الضغط حيث يتم تنقية المواد بعد ذلك, المسال والضغط معا لتشكيل حل. لمنع المواد من الهروب من الغرفة, وهي مطلية بطبقة أكسيد البورون لإغلاقها. نحن نسمي هذه العملية طريقة نمو بلورة Czochralski أو تقنية التغليف السائل.

ثم يتم غمس قضيب في محلول موحد, وبينما يبرد المحلول ويرسم القضيب ببطء من الغرفة, سبيكة بلورية أسطواني أو شارع غا, يتم ترك Gaasp أو Gap في نهاية القضيب. بعد أن يتم شرائح الشوارع إلى رقائق أشباه الموصلات رقيقة جدًا, لقد حان الوقت لتلميع الرقائق. لأن الرققات رمل على سطح أملس, تتم إضافة المزيد من طبقات أشباه الموصلات إلى السطح. العيوب في البلورات وعملية التلميع ستؤدي إلى تدهور أداء مصابيح LED.

التالي, يتم استخدام المذيبات المختلفة والموجات فوق الصوتية لمسح الرقصات. تراب, الأوساخ, تتم إزالة التدفق أو الشوائب المودعة على السطح في هذه العملية, الذي له تأثير كبير على جودة ضوء مصابيح LED.

إضافة طبقات الحالة الفوقية

عملية تصنيع ضوء LED التالية هي إضافة طبقات محورية. عندما تتم إضافة طبقات أشباه الموصلات إلى سطح الرقاقة, تم بناء طبقات الرقاقة مع مرور الوقت. يجب إضافة بعض الشوائب أو المنشطات في هذه العملية, الذي يسمى طريقة الطور السائل epitaxy أو LPE.

تتيح هذه التقنية أن تكون الطبقات الفوقية ذات الاتجاه البلوري نفسه مثل الركيزة الأساسية متحيزة أثناء ترسب Gaasp المنصهر. يتم تثبيت الرقاقة على شريحة الجرافيت التي يتم دفعها مرارًا وتكرارًا من خلال حاوية سائلة منصهرة. من أجل تكوين رقاقة سميكة بما فيه الكفاية مادة LPE, تتم إضافة مختلف المنشطات إلى ذوبان متسلسل أو إلى نفس الذوبان, مما أدى إلى الطبقات ذات الكثافة الإلكترونية المختلفة.

لتغيير لون أو كفاءة مصابيح LED, ثم يتم وضع الرقاقة في أنبوب فرن عالي درجات الحرارة المملوءة بغازات دوبانت مختلفة مثل النيتروجين, الزنك والأمونيوم. ويعزى الضوء الأخضر والأصفر المنبعث من مصابيح LED إلى تأثير النيتروجين.

إضافة جهات الاتصال المعدنية

يجب تعريف جهات الاتصال المعدنية على الرقاقة في مرحلة التصميم. يتم تحديد نمط الاتصال من خلال مزيج من الثنائيات. يتم استخدام مركب حساس للضوء يسمى مقاوم الضوء لاستنساخ أو إعادة إنتاج أنماط التلامس. كما يدور الويفر حوله, يتم توزيع المقاومة بالتساوي على السطح في قطرات ويتم تصلبها بسرعة عن طريق التدفئة في 100 درجة مئوية.

ثم يتم وضع قناع مقاوم الضوء على الرقاقة لتكرار نمط القناع, أثناء تعريض المقاومة تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية. اغسل المناطق المكشوفة مع المطور وتبقى المناطق غير المعرض.

في غرفة مختقة ودرجات حرارة عالية, ثم يتم تبخير المعدن التلامس على النمط, ملء مناطق الرقاقة المكشوفة. يجب أن يكون المعدن يسخن إلى النقطة التي يمكن أن تبخر فيها, تكثف ويلتزم بالرقاقة المكشوفة. للاحتفاظ فقط بالاتصالات المعدنية, يجب إزالة مقاوم الضوء مع الأسيتون.

ثم يتبعها عملية دمج, حيث يرتبط النيتروجين والهيدروجين في غرفة الفرن بإحكام. من أجل الحصول على رقاقة قطرها 2 بوصة, يمكن أن تتكرر هذه العملية تقريبًا 6000 مرات. يطلق على مقطع فردي مفصول عن رقاقة الثنائيات مع منشار تشابك أو منشار الماس يموت.

التثبيت والتعبئة والتغليف

الخطوة الأخيرة هي تثبيت الفرد يموت بشكل مناسب على الحزمة. يتم تثبيت الموت على خيوط معدنية بحجم 2 بوصة. من أجل إجراء اتصال كهربائي مع الرصاص الذي يستقر عليه, الجزء الخلفي من الرقاقة مغطاة بالمعادن. يتم لحام سلك ذهبي رقيق للغاية على الرصاص الثاني ويتمسك بالاتصالات المنقوشة على سطح الموت عن طريق الربط الأسلاك. في هذه العملية, يتم استخدام إبرة صغيرة للضغط على حافة السلك ضد المعدن التلامس. الذهب ناعم لدرجة أنه يمكن أن ينحني بسهولة والالتزام بأسطح معدنية مماثلة.

أخيراً, يتم استخدام البلاستيك كمواد ختم للتجميع بأكمله ويتم تعليق الأسلاك والموت في قالب مملوء بالبلاستيك السائل أو الايبوكسي. يلتقي شكل القالب بالخصائص البصرية للتغليف. بمجرد علاج الايبوكسي, العبوة كاملة.

مراقبة الجودة في تصنيع ضوء LED

على العموم, سيتم اختبار المنتجات لمراقبة الجودة قبل التغليف والشحن. مع نظام مراقبة جودة صارمة, يتم اختبار كل منتج LED من Mokolight عدة مرات للتأكد من أنها من الدرجة الأولى. من حيث مراقبة الجودة, هناك مخاوفان رئيسيان: المنتجات النهائية ومرافق التصنيع.

أولاً, يتضمن الاختبار على كل مصباح LED النهائي ما يلي:

• سلك السلك للتحقق من الأداء
• اكتشاف المستويات الحالية للحصول على سطوع محدد
• اختبار لون الضوء الدقيق لكل مجموعة من الرقائق
• اختبار انهيار الحرارة والطاقة
• اختبار الأضرار الميكانيكية
• اختبار الإجهاد
• اختبار مدى الحياة

بخلاف المنتجات النهائية, يجب أيضًا إشراك الاختبار على مرافق التصنيع لضمان استقرار وسلامة خط الإنتاج. العديد من خطوات الإنتاج المذكورة أعلاه تتم بواسطة Mokolight آلي, لكن القليل منها يدوي. غالبًا ما ينظمون تدريب سلامة الإنتاج لرفع الوعي السلامة بموظفيهم العاملين.

فضلاً عن ذلك, نحن نولي اهتماما وثيقا للنظافة وصيانة مرافق التصنيع. تم تصميم بعض المرافق الخاصة مثل الغرف النظيفة للحفاظ على الغبار. تهدف كل هذه الشيكات إلى إنتاج عدد كبير من المنتجات LED الناجحة.

التحكم في التلوث في تصنيع ضوء LED

بالنظر إلى المتطلبات الصارمة بشكل متزايد لتصنيع مصباح LED, قد تساعدك التدابير التالية على إدارة مشاكل التلوث في تصنيع ضوء LED.

بعض الغازات والأبخرة التي تم إطلاقها أثناء لحامها سيئة للبشر والبيئة. من أجل تقليل انبعاثات الغاز الضارة وتلوث الهواء, تم تطوير التقنيات والأساليب الحديثة لاستبدال تقنيات التلوث السابقة.

15-35% يتم إنتاج المواد الصلبة للتدفق في الطرق التقليدية. مع تطبيق مواد التدفق الجديدة, يتم تقليل كمية المواد الصلبة للتدفق إلى أقل من 10%, وهو تقدم كبير في السيطرة على التلوث.

من أجل إزالة بقايا التدفق ورغاوي التغليف وكذلك تقليل انبعاثات CFCs و Methyl Chloroform, يتم استخدام المذيبات العضوية المختلفة لتنظيف لوحات الدوائر. يتم تطبيق منظفات فعالة مثل الكحول أو الكيتونات لتحل محل كلوريد الميثيلين, ترايكلور إيثيلين وبيركلور إيثيلين تم استخدامهما لسنوات عديدة في صناعة الإلكترونيات.

حول تصنيع ضوء LED في Mokolight

إذا كنت تبحث عن شركة مصنعة مصنوعة من مصابيح LED موثوقة ومهنية, Mokolight هو الخيار الأمثل. لدينا مجموعة واسعة من مصابيح LED لتطبيقات مختلفة ونوفر لك مصدر جودة أفضل للضوء بسعر معقول. مرحبًا بك في تصفح موقعنا أو المدونات وابدأ رحلة LED الخاصة بك الآن!