Avec la demande croissante de lumières LED dans les secteurs commerciaux et résidentiels, L’industrie de la fabrication de luminaires LED est en plein essor. Par conséquent, une grande variété de produits d'éclairage LED ont émergé sur le marché. Et de plus en plus de gens explorent ou prêtent attention au processus de fabrication des luminaires LED.. Cet article vous présentera un aperçu rapide des différences entre les lumières LED et les lumières conventionnelles., le matériel et l'équipement requis pour la fabrication de luminaires LED, et à quoi ressemble le processus de fabrication des luminaires LED. Allons-y maintenant.
Arrière-plan: Lumières LED VS Lumières conventionnelles
La LED ou diode électroluminescente est un dispositif semi-conducteur qui émet de la lumière même lorsqu'un petit courant les traverse. Par rapport aux systèmes d'éclairage conventionnels, ce n'est pas seulement différent dans la conception, mais aussi différent dans la façon dont il crée la lumière. Les lampes traditionnelles émettent de la lumière en se connectant à une source d'alimentation avec un fil. La chaleur générée par le chauffage du fil est convertie en lumière. Lumières LED, d'autre part, produire de la lumière en excitant le mouvement des électrons plutôt que par la chaleur.
Contrairement aux lampes à incandescence et fluorescentes traditionnelles, Les lumières LED consomment moins d'électricité, produire moins de chaleur, ainsi qu'une durée de vie opérationnelle plus longue et un coût de possession plus élevé. En outre, Les lumières LED sont disponibles dans une grande variété de types et de couleurs et peuvent fournir une meilleure qualité de lumière. C'est pourquoi les lampes LED sont populaires sur les marchés nationaux et étrangers et ont progressivement remplacé les CFL., lampes à incandescence et autres ampoules traditionnelles.
Composants de base des lumières LED
Le composant principal des lumières LED est une minuscule puce avec une couche de semi-conducteur.. Une ou plusieurs puces sont montées sur un dissipateur thermique recouvert d'une lentille, ce qui donne lieu à un appareil 7 à 9 millimètres d'épaisseur qui ont une variété d'utilisations. Les LED sont ensuite montées sur un circuit imprimé programmé qui peut contrôler la lumière, y compris l'intensité lumineuse, couleur de la lumière et détection de la lumière. Pour contrôler la chaleur générée par les LED, le circuit imprimé est placé sur un autre dissipateur thermique. Enfin, le système est encapsulé dans un luminaire ou une ampoule.
Conception de lumières LED
Il faut davantage de créativité dans conception de lumières LED. Avant la fabrication de luminaires LED, il existe certaines propriétés optiques telles que la température de couleur, la luminosité et l'efficacité de la lampe LED doivent être déterminées. La taille de la diode, les matériaux semi-conducteurs, le type d'impuretés ajoutées et l'épaisseur des couches de diodes sont tous des facteurs qui affectent ces attributs.
Si vous souhaitez personnaliser les lumières LED, MOKOLight peut vous proposer une conception gratuite. N'hésitez pas à nous faire part de vos demandes, notre R fort&L'équipe D vous fournira une solution satisfaisante.
Matière première pour la fabrication de luminaires LED
Matières premières nécessaires à la fabrication ou à l'assemblage de luminaires LED (pour système d'éclairage à LED 10 W) sont répertoriés comme suit:
- Cartes LED et puces LED
- Porte-capuchon métallique
- Dissipateurs de chaleur
- Circuit redresseur avec filtre
- Corps en plastique
- Réflecteur en verre plastique
- Fil de connexion
- Flux de soudure
- Matériaux d'emballage
- Pièces diverses
Équipement pour la fabrication de luminaires LED
Fabrication de luminaires LED ou assemblée est une tâche compliquée, mais avant de commencer, vous devez maîtriser certaines connaissances et compétences de base sur le processus de fabrication. Il existe un large choix d'équipements pour la fabrication de luminaires LED. Cependant, le service de production doit sélectionner le bon équipement en fonction du type spécifique de lumières LED à fabriquer et de la matière première à utiliser.
Les principaux équipements pour la fabrication de luminaires LED sont les suivants:
- Machine d'assemblage de circuits imprimés LED
- Machine d'assemblage de lampes LED
- Machine d'assemblage de bougies pour LED
- Machine de montage de LED à grande vitesse
- Machine de montage de puces LED SMD
- Machine d'assemblage de tubes LED
En plus de ces machines de base, certains équipements mineurs peuvent être nécessaires pour la fabrication de luminaires LED.
- Machine à souder
- Machine d'emballage
- Machine à sceller
- Petite perceuse
- Compteur LCR
- Oscilloscope
- Multimètre digital
- Luxmètre
- Testeur de continuité
4 Étapes de fabrication de lumière LED
Fabrication de plaquettes
Le premier est la fabrication d’une plaquette semi-conductrice. La composition du matériau à utiliser est déterminée par la couleur de la lumière LED., si l'arséniure de gallium (GaAs), phosphure de gallium (Écart) ou autres matériaux composites. Mélanger ces matériaux avec des éléments comme le phosphore, gallium et arsenic, une chambre à haute température et haute pression est nécessaire où les matériaux sont ensuite purifiés, liquéfié et pressé ensemble pour former une solution. Pour empêcher les matériaux de s'échapper de la chambre, ils sont recouverts d'une couche d'oxyde de bore pour les sceller. Nous appelons ce processus la méthode de croissance cristalline de Czochralski ou technique d'encapsulation liquide..
Une tige est ensuite plongée dans une solution uniforme, et pendant que la solution refroidit, retirez lentement la tige de la chambre, un lingot de cristal cylindrique ou une boule de GaAs, GaAsP ou GaP est laissé à l'extrémité de la tige. Une fois la boule découpée en tranches semi-conductrices très fines, il est temps de polir les plaquettes. Comme les plaquettes sont poncées pour obtenir une surface lisse, plus de couches semi-conductrices sont ajoutées à la surface. Les imperfections des cristaux et du processus de polissage dégraderont les performances des lumières LED..
Suivant, divers solvants et ultrasons sont utilisés pour nettoyer les plaquettes. Poussière, saleté, le flux ou les impuretés déposées sur la surface sont éliminés au cours de ce processus, ce qui a un impact significatif sur la qualité de la lumière des lampes LED.
Ajout de couches épitaxiales
Le processus de fabrication de lumière LED suivant consiste en l'ajout de couches épitaxiales. Lorsque les couches semi-conductrices sont ajoutées à la surface de la tranche, les couches de plaquettes se construisent au fil du temps. Certaines impuretés ou dopants doivent être ajoutés au cours du processus, qui est appelée méthode d'épitaxie en phase liquide ou LPE.
Cette technique permet de polariser les couches épitaxiales de même orientation cristalline que le substrat sous-jacent lors du dépôt du GaAsP fondu.. La plaquette est montée sur une lame en graphite qui est poussée à plusieurs reprises à travers un récipient de liquide fondu. Afin de former une plaquette suffisamment épaisse de Matériaux LPE, divers dopants sont ajoutés à des fusions séquentielles ou à la même fusion, ce qui donne des couches avec des densités électroniques différentes.
Pour modifier la couleur ou l’efficacité des lumières LED, la plaquette est ensuite placée dans un tube de four à haute température rempli de divers gaz dopants tels que l'azote, zinc et ammonium. La lumière verte et jaune émise par les lampes LED est attribuée à l'effet de l'azote.
Ajout de contacts métalliques
Les contacts métalliques doivent être définis sur la plaquette au stade de la conception. Le modèle de contact est déterminé par la combinaison de diodes. Un composé sensible à la lumière appelé photorésist est utilisé pour cloner ou reproduire les motifs de contact.. Pendant que la plaquette tourne, la réserve est répartie uniformément sur la surface sous forme de gouttelettes et durcit rapidement par chauffage à 100 degré Celsius.
Le masque photorésistant est ensuite placé sur la plaquette pour dupliquer le motif du masque., tout en exposant la réserve sous une lumière ultraviolette. Laver les zones exposées avec du révélateur et conserver les zones non exposées.
Dans une enceinte sous vide et à haute température, le métal de contact est ensuite évaporé sur le motif, remplir les zones exposées de la plaquette. Le métal doit être chauffé au point de pouvoir se vaporiser, se condenser et adhérer à la plaquette exposée. Pour ne conserver que les contacts métalliques, la résine photosensible doit être enlevée avec de l'acétone.
Vient ensuite un processus de fusion, dans lequel l'azote et l'hydrogène dans la chambre du four se lient étroitement. Afin d'obtenir une plaquette de 2 pouces de diamètre, ce processus pourrait devoir être répété environ 6000 fois. Un segment individuel séparé de la tranche de diodes avec une scie à cliver ou une scie diamantée est appelé une matrice..
Montage et emballage
La dernière étape consiste à monter les matrices individuelles de manière appropriée sur l'emballage.. La matrice est montée sur deux fils métalliques de 2 pouces. Afin d'établir un contact électrique avec le cordon sur lequel il repose, le dos de la plaquette est recouvert de métal. Un fil d'or très fin est soudé au deuxième fil et colle aux contacts à motifs sur la surface de la puce par liaison filaire.. Dans ce processus, une petite aiguille est utilisée pour presser le bord du fil contre le métal de contact. L'or est si mou qu'il peut se plier facilement et adhérer à des surfaces métalliques similaires..
Enfin, le plastique est utilisé comme matériau d'étanchéité pour l'ensemble de l'assemblage et les fils et la matrice sont suspendus dans un moule rempli de plastique liquide ou époxy. La forme du moule répond aux propriétés optiques de l'emballage. Une fois l'époxy durci, l'emballage est complet.
Contrôle qualité dans la fabrication de luminaires LED
En général, les produits seront testés pour le contrôle de qualité avant l'emballage et l'expédition. Avec un système de contrôle de qualité strict, Chaque produit LED de MOKOLight est testé plusieurs fois pour garantir qu'il est de premier ordre.. En termes de contrôle qualité, il y a deux préoccupations majeures: les produits finaux et les installations de fabrication.
Tout d'abord, le test sur chaque lampe LED finie comprend les éléments suivants:
- Liaison filaire pour le contrôle des performances
- Détection des niveaux de courant pour obtenir une luminosité spécifique
- Test précis de la couleur de la lumière pour chaque lot de plaquettes
- Test de panne de chaleur et de puissance
- Test de dommages mécaniques
- Tests de résistance
- Test à vie
Hormis les produits finis, le test sur les installations de fabrication doit également être impliqué pour garantir la stabilité et la sécurité de la chaîne de production. La plupart des étapes de production ci-dessus effectuées par MOKOLight sont automatisées, mais quelques-uns sont manuels. Ils organisent souvent des formations en sécurité de production pour sensibiliser leur personnel à la sécurité..
En outre, nous portons une attention particulière à la propreté et à l'entretien des installations de fabrication. Certaines installations spéciales telles que les salles blanches sont construites pour empêcher la poussière d'entrer.. Tous ces contrôles visent à produire un grand nombre de produits LED performants..
Contrôle de la pollution dans la fabrication de luminaires LED
Compte tenu des exigences de plus en plus strictes en matière de fabrication de luminaires LED, les mesures suivantes peuvent vous aider à gérer les problèmes de pollution dans la fabrication de luminaires LED.
Certains gaz et fumées dégagés lors du soudage sont mauvais pour l'homme et l'environnement. Afin de réduire les émissions de gaz nocifs et la pollution de l’air, des technologies et des méthodes modernes ont été développées pour remplacer les technologies polluantes précédentes.
15-35% les flux solides sont produits selon les méthodes conventionnelles. Avec l'application de nouveaux matériaux de flux, la quantité de solides de flux est réduite à moins de 10%, ce qui constitue une avancée majeure dans la lutte contre la pollution.
Afin d'éliminer les résidus de flux et les mousses d'emballage ainsi que de réduire les émissions de CFC et de méthylchloroforme, divers solvants organiques sont utilisés pour nettoyer les circuits imprimés. Des nettoyants efficaces tels que des alcools ou des cétones sont appliqués pour remplacer le chlorure de méthylène, trichloréthylène et perchloroéthylène utilisés depuis de nombreuses années dans l'industrie électronique.
À propos de la fabrication de luminaires LED chez MOKOLight
Si vous recherchez un fabricant de lumière LED fiable et professionnel, MOKOLight est le choix parfait. Nous disposons d'une large gamme de lumières LED pour diverses applications et vous fournissons une source de lumière de meilleure qualité à un prix abordable.. Bienvenue sur notre site Web ou nos blogs et commencez votre voyage LED dès maintenant!
