LED燈是如何製造的？

介紹

光 發光二極體或 LED 是指光源。當電子穿過半導體材料時，它會打開燈。 LED 有不同的製造類型，如手電筒、球泡燈、檯燈等。每種產品都有不同的用途。

一般來說，LED分為兩種主要類型：低功率LED和高功率LED。

1. 低功率 LED：這些 LED 主要用於出口標誌、閃爍燈或引起注意的指示器等產品。
2. 高功率 LED：專門用於照亮整個空間。例如，具有各種 LED 來產生白光的燈具。

製造用 LED 組件

LED 包含一個微小的晶片和多層半導體材料。 LED 封裝還包含多個晶片，這些晶片安裝在導熱材料上。這種材料也稱為散熱器，並覆蓋有透鏡。它形成了 7-9 毫米厚的設備，可用於多種產品和應用。

此後，LED 被放置在電路板上，使其能夠控制燈光，如調光、預設定時和感應。電路板還包含一個散熱器，進一步增強了 LED 的熱阻。之後，將 LED 和電路封裝在燈泡或燈具等結構中，使其外觀更合適。

LED 製造設計 

在這個創新的時代，LED設計需要更多的創造力。在製造 LED 燈之前，會經歷一個設計階段，其中包括 LED 的色溫、效率、光應用和亮度等細節。二極體的尺寸、半導體材料、雜質類型以及每層二極體的厚度等幾個因素都會顯著影響 LED 光的屬性。

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LED製造工藝

LED燈的製造過程包括以下四個步驟。

• 半導體晶圓

半導體材料 像砷、鎵或磷一樣需要在高溫高壓室中進行。它將材料液化，然後沉積在一根棒上。它在路上形成了一個錠。然後從錠上切下晶片，均勻化並浸入特殊溶液中以消除污染。

• 附加層

然後，製造商借助 LPE 製程在晶圓上添加晶體層。摻雜劑和熔化的 GaAsp 混合物沉積在晶片上，生長出晶體層。他們還在高溫下將摻雜劑添加到含有氣體形式的摻雜劑的熔爐中。

• 金屬觸點

在此過程之後，製造商在晶圓繞圈移動時在晶圓上沉積光致抗蝕劑物質，以在其表面上形成預設設計。該物質在接近 215°F 的溫度下硬化，並將晶圓暴露在紫外線下，從而在光阻上創建重複的設計。 

然後在高溫真空密封爐上用接觸金屬填充暴露區域。他們把 引領 在具有氮氣氣氛和惰性氫氣環境的腔室中進行加熱，以形成金屬與晶圓表面的結合。最終，製造商將晶圓切割成大約 6000 個晶片。

• 安裝

他們用一個封裝來安裝晶片。晶片背面塗有金屬塗層以形成電氣接觸。製造過程是在環氧樹脂模具中真空密封以形成所需的形狀。 

LED 的主要購買或製造優勢

LED 具有廣泛的優勢。其中一些好處包括：

• LED 特別向一個方向發光，而白熾燈泡或螢光燈管則向各個方向發出熱量和光。由於 LED 產生光並照亮特定區域，因此消耗的能量更少，使其成為節能光源。
• LED 的另一個顯著優勢是當您接近時的冷卻觸感，因為它們將熱量釋放到內置散熱器中，而白熾燈泡則很熱，因為它們釋放 90% 的能量。
• 與傳統照明光源相比，精心設計和製造的 LED 更加高效、有效、多功能且耐用。 
• LED 尺寸較小，因此可以在各種類型的應用中單獨使用。由於其尺寸，LED 可以固定在空間有限的區域。
• 高功率白光 LED 的使用壽命最長為 35,000-50,000 小時，比傳統螢光燈或白熾燈泡的使用壽命更長。
• 通過能源之星認證的 LED 可在指定的使用壽命內提供穩定的光線。它們提供均勻、穩定的照明，無閃爍。

製造 LED 的應用

LED 用於各種設備和應用。一些應用包括： 

• 出口標誌、建築照明、號誌燈、交通燈、摩托車和自行車燈。 
• 手電筒、鐵路道口標誌、娛樂和玩具商品以及緊急汽車上的燈。
• 狀態指示燈
• 薄而輕的訊息顯示屏，特別是在機場和火車站。
• LCD、顯示器和電視的背光源。
• 自由空間光學和光纖通訊。
• 聖誕燈飾、光子紡織品、LED 光療和 Lumalive。
• 視覺機器系統需要均勻、明亮、頻閃和聚焦的照明。

結論 

製造業憑藉先進技術和創新理念快速發展。幾年前不可能製造出純度和均勻性的晶圓，但現在是可行的。燈中晶圓的整合提高了 LED 的效率、亮度和耐用性。 

LED 成為海底電子設備和外太空設備等應用的高需求和必需品。在小晶片上整合更多 LED 的過程使它們更加高效、更受歡迎。

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