एलईडी लाइट्स का निर्माण कैसे किया जाता है?

परिचय

प्रकाश उत्सर्जक डायोड या एलईडी प्रकाश के स्रोत को संदर्भित करते हैं। जब इलेक्ट्रॉन अर्धचालक की सामग्री से गुजरते हैं, तो यह प्रकाश चालू कर देता है। एल ई डी ये विभिन्न विनिर्माण प्रकारों में आते हैं जैसे फ्लैशलाइट, बल्ब लाइट, लैंप, आदि। प्रत्येक उत्पाद एक अलग उद्देश्य प्रदान करता है।

आम तौर पर, एल.ई.डी. को दो मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जाता है: कम-शक्ति वाली एल.ई.डी. और उच्च-शक्ति वाली एल.ई.डी.।

1. कम शक्ति वाली एल.ई.डी.: इन एल.ई.डी. का उपयोग ज्यादातर निकास संकेत, चमकती रोशनी या ध्यान आकर्षित करने वाले संकेतकों जैसे उत्पादों में किया जाता है।
2. उच्च शक्ति वाले एल.ई.डी.: इनका उपयोग विशेष रूप से पूरे स्थान को रोशन करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, सफ़ेद रोशनी उत्पन्न करने के लिए विभिन्न एल.ई.डी. युक्त एक उपकरण।

विनिर्माण के लिए एलईडी के घटक

LED में एक छोटी चिप और अर्धचालक पदार्थ की परतें होती हैं। LED के पैकेज में एक से अधिक चिप भी होती हैं, जो थर्मल कंडक्टिव पदार्थ के ऊपर लगी होती हैं। इस पदार्थ को हीट सिंक भी कहा जाता है और यह लेंस से ढका होता है। यह 7-9 मिमी मोटा उपकरण बनाता है जिसका उपयोग कई उत्पादों और अनुप्रयोगों में किया जा सकता है।

इसके बाद, एलईडी को सर्किट बोर्ड पर रखा जाता है, जिससे यह डिमिंग, प्री-सेट टाइमिंग और सेंसिंग जैसे प्रकाश को नियंत्रित करने में सक्षम होता है। सर्किट बोर्ड में एक हीट सिंक भी होता है जो एलईडी की थर्मल प्रतिरोधकता को और बढ़ाता है। इसके बाद, एलईडी और सर्किट को एक लाइट बल्ब या लाइट फिक्सचर जैसी संरचना में संलग्न किया जाता है ताकि इसे अधिक उपयुक्त रूप दिया जा सके।

विनिर्माण के लिए एलईडी डिजाइन 

इस अभिनव युग में, एलईडी डिजाइन के लिए अधिक रचनात्मकता की आवश्यकता होती है। एलईडी लाइट के निर्माण से पहले, यह एक डिजाइनिंग चरण से गुजरता है जिसमें रंग तापमान, दक्षता, प्रकाश अनुप्रयोग और एलईडी की चमक जैसे विवरण शामिल होते हैं। डायोड का आकार, अर्धचालक की सामग्री, अशुद्धियों के प्रकार और प्रत्येक परत में डायोड की मोटाई जैसे कई कारक एलईडी लाइट की विशेषताओं को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं।

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एलईडी की विनिर्माण प्रक्रिया

एलईडी लाइट निर्माण की प्रक्रिया में निम्नलिखित चार चरण शामिल हैं।

• सेमीकंडक्टर वेफर्स

अर्धचालक सामग्री आर्सेनिक, गैलियम या फॉस्फोर जैसे पदार्थ उच्च तापमान और दबाव कक्षों में जाते हैं। यह पदार्थ को तरल बनाता है, जिसे फिर एक छड़ पर जमा किया जाता है। यह सड़क पर एक पिंड का रूप ले लेता है। फिर पिंड से वेफर्स काटे जाते हैं, उन्हें एक समान किया जाता है और संदूषण को खत्म करने के लिए एक विशेष घोल में डुबोया जाता है।

• अतिरिक्त परतें

निर्माता फिर एलपीई प्रक्रिया की मदद से वेफर में क्रिस्टल की परतें जोड़ते हैं। डोपेंट और पिघले हुए GaAsp मिश्रण के वेफर पर जमा होने से क्रिस्टल की परतें बढ़ती हैं। वे डोपेंट को एक भट्टी में भी डालते हैं जिसमें उच्च तापमान पर गैस के रूप में डोपेंट होते हैं।

• धातु संपर्क

इस प्रक्रिया के बाद, निर्माता वेफर के ऊपर एक फोटोरेजिस्ट पदार्थ जमा करते हैं, क्योंकि यह अपनी सतह पर एक पूर्व निर्धारित डिज़ाइन विकसित करने के लिए एक चक्र में घूमता है। पदार्थ लगभग 215 डिग्री फ़ारेनहाइट तापमान पर कठोर हो जाता है और वेफर को पराबैंगनी प्रकाश के संपर्क में लाता है जो फोटोरेजिस्ट पर एक डुप्लिकेट डिज़ाइन बनाता है। 

इसके बाद यह उच्च तापमान पर वैक्यूम-सील भट्टी के ऊपर संपर्क धातु के साथ उजागर क्षेत्रों को भरता है। नेतृत्व किया नाइट्रोजन वातावरण और निष्क्रिय हाइड्रोजन वातावरण वाले कक्ष में और फिर इसे गर्म करके वेफर की सतह के साथ धातु का बंधन बनाया जाता है। अंत में, निर्माताओं ने वेफर्स को काटकर लगभग 6000 डाई बनाईं।

• बढ़ते

उन्होंने डाई को एक पैकेज के साथ माउंट किया। डाई के पीछे की तरफ विद्युत संपर्क बनाने के लिए धातु की कोटिंग की जाती है। वांछित आकार बनाने के लिए विनिर्माण को एपॉक्सी मोल्ड में वैक्यूम सील किया जाता है। 

एलईडी खरीदने या निर्माण के शीर्ष लाभ

एलईडी कई तरह के लाभ प्रदान करते हैं। इनमें से कुछ लाभ इस प्रकार हैं:

• एलईडी विशेष रूप से एक दिशा में प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, जबकि तापदीप्त बल्ब या फ्लोरोसेंट ट्यूब लाइट सभी दिशाओं में गर्मी और प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। चूंकि एलईडी प्रकाश उत्पन्न करता है और एक विशिष्ट क्षेत्र को रोशन करता है, इसलिए यह कम ऊर्जा लेता है और इसे एक ऊर्जा-कुशल प्रकाश स्रोत बनाता है।
• एलईडी का एक अन्य महत्वपूर्ण लाभ यह है कि जब आप इसके पास जाते हैं तो आपको ठंडक महसूस होती है, क्योंकि ये बल्ब अपने अन्दर समाहित ताप सिंक में ऊष्मा छोड़ते हैं, जबकि तापदीपक बल्ब गर्म होते हैं, क्योंकि ये 90% ऊर्जा बाहर छोड़ते हैं।
• उच्च डिजाइन और निर्मित एलईडी पारंपरिक प्रकाश स्रोतों की तुलना में अधिक कुशल, प्रभावी, बहुमुखी और टिकाऊ हैं। 
• एलईडी का आकार छोटा होता है, इसलिए उन्हें कई तरह के अनुप्रयोगों में अकेले इस्तेमाल किया जा सकता है। अपने आकार के कारण, एलईडी को उन जगहों पर लगाया जा सकता है जहाँ जगह सीमित हो।
• उच्च शक्ति वाला सफेद एलईडी अधिकतम 35,000-50,000 घंटे तक काम करता है, जो पारंपरिक फ्लोरोसेंट या तापदीप्त बल्ब की तुलना में अधिक लंबा जीवनकाल है।
• ऊर्जा सितारों से गुजरने वाले एलईडी एक निश्चित जीवनकाल के लिए स्थिर प्रकाश प्रदान करते हैं। वे बिना झिलमिलाहट के एक समान और स्थिर प्रकाश देते हैं।

एल.ई.डी. विनिर्माण के अनुप्रयोग

एलईडी का उपयोग विभिन्न प्रकार के उपकरणों और अनुप्रयोगों में किया जाता है। इनमें से कुछ अनुप्रयोग इस प्रकार हैं: 

• निकास संकेत, वास्तुशिल्प प्रकाश व्यवस्था, सिग्नल, यातायात लाइट, मोटरसाइकिल और साइकिल लाइट। 
• फ्लैशलाइट, रेलवे क्रॉसिंग संकेत, मनोरंजन और खिलौना सामान, और आपातकालीन ऑटोमोबाइल पर रोशनी।
• स्थिति संकेतक
• पतला, हल्का संदेश प्रदर्शन, विशेष रूप से हवाई अड्डों और रेलवे स्टेशनों पर।
• एलसीडी, डिस्प्ले और टेलीविज़न के लिए बैकलाइट्स।
• मुक्त अंतरिक्ष प्रकाशिकी और ऑप्टिकल फाइबर संचार में।
• क्रिसमस लाइट्स, फोटोनिक टेक्सटाइल्स, एलईडी फोटोथेरेपी और लुमालाइव।
• विज़न मशीन प्रणालियों को समरूप, उज्ज्वल, स्ट्रोबयुक्त और केन्द्रित प्रकाश की आवश्यकता होती है।

निष्कर्ष 

विनिर्माण उद्योग उन्नत प्रौद्योगिकी और नवीन विचारों के साथ तेजी से बढ़ रहा है। कुछ साल पहले शुद्धता और एकरूपता के साथ वेफर्स का निर्माण करना असंभव था, हालाँकि अब यह संभव है। प्रकाश में वेफर्स का एकीकरण एलईडी की दक्षता, चमक और स्थायित्व को बढ़ाता है। 

समुद्र के नीचे इलेक्ट्रॉनिक्स और बाहरी अंतरिक्ष गैजेट जैसे अनुप्रयोगों के लिए एलईडी की मांग और आवश्यकता बहुत अधिक हो गई है। एक छोटी सी चिप पर अधिक एलईडी को शामिल करने की प्रक्रिया उन्हें अधिक कुशल और मांग योग्य बनाती है।

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