LED照明試卷含答案

《ＬEＤ制造技術(shù)與應(yīng)用》階段考試(一）專業(yè)考試日期年月日姓名學(xué)號:填空題（每空１分，共30分）1、5９0nm波長的光是黃光;380nm波長的光是紫光（填顏色)，可見光的波長范圍是3８0－780ｎm。2、ＬＥＤＴV背光源常用到的LEＤ芯片型號為23１0,其尺寸為２3mｉl×１0mil，即584．2ｕｍ×２5４ｕm。1mil＝25.4um３、T10的ＬEＤ日光燈管,其直徑是：3１.7５ｍｍ。2５．4＊(10／8）=３1．7５mm4、目前市場主流的白光ＬEＤ產(chǎn)品是由InGaN(藍(lán)光)芯片產(chǎn)生的藍(lán)光與其激發(fā)YＡＧ熒光粉產(chǎn)生的黃光混合而成的，且該方面的專利技術(shù)主要掌握在日本日亞化學(xué)公司手中。5、色溫越偏藍(lán)，色溫越高(冷）,偏紅則色溫越低(暖)。6、對于ＧaＡｓ，SiC導(dǎo)電襯底,具有面電極的紅、黃(單電極或Ｌ型)ＬED芯片，采用銀膠來固晶;對于藍(lán)寶石絕緣襯底的藍(lán)、綠(雙電極或V型）LEＤ芯片，采用絕緣膠來固定芯片。銀膠的性能和作用主要體現(xiàn)在：固定芯片、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性。8、LED膠體包括A,Ｂ,C，Ｄ膠,它們分別指的是主劑、硬化劑、色劑、擴(kuò)散劑。９、翻譯以下行業(yè)術(shù)語:示例:外延片Waｆer發(fā)光二極管Ligｈtemittｉngdiode芯片cｈip熒光粉phospｈor直插式LEDLEDLａmp1０、若已知外延材料的禁帶寬度（符號：Eg,單位:eV),則該外延片制作的LＥD發(fā)光波長與禁帶寬度的關(guān)系通?？杀硎緸?nm11、金絲球焊機(jī)在操作過程中,四要素是：時間、功率、壓力、溫度。判斷題(對的打“√”，錯的打“×”，15分,每小題1.5分）1、現(xiàn)有YAG黃色熒光粉,分別采用波長為4６0ｎｍ和470nm的藍(lán)光LED芯片激發(fā),則4７０ｎｍ一定比460nm激發(fā)的效率高。(×)2、在ＣIE圖中,x代表藍(lán)色,y代表綠色，z代表紅色,且ｘ+ｙ＋z＝1。(×)3、紅外接收管和紅外發(fā)射管常用的紅外ＬEＤ波長為940nm、880nm、8５0nm。（√)4、中華人民共和國中央銀行發(fā)布的人民幣需要380－３90nｍ波長的紫外光才可以驗(yàn)出真?zhèn)巍?×)注:課本P25,人民幣:３9０-4０0nm；美元：380-39０nm；歐元：波長更短。5、發(fā)光強(qiáng)度大于100ｍｃd的LED,稱之為超高亮度的LEＤ。(√)6、對于InGaAlP材料,可選取合適的Al－Ｇa組分配比,以便在黃綠色到深紅色的光譜范圍內(nèi)調(diào)整LＥD的波長。（√）７、LED芯片一般采用藍(lán)寶石（Ａｌ2O3)、硅(Si)、碳化硅（SｉＣ）等半導(dǎo)體材料,其中SiC可作為V型接觸的芯片襯底。（×)8、1W的ＬED稱之為中功率LEＤ,大于3W的稱之為大功率LED。（×）9、紅光單電極LＥＤ芯片可以采用銀膠固晶,也可以采用絕緣膠固晶，不過一般采用銀膠固晶。(×）10、經(jīng)過測試得到樣品A的光通量比樣品B的光通量高，則樣品Ａ的發(fā)光強(qiáng)度比樣品Ｂ的發(fā)光強(qiáng)度高。(×）簡答題簡述：（１）LED是半導(dǎo)體PN結(jié)發(fā)光器件,試述其發(fā)光機(jī)理；（4分)(２）白光LEＤ的發(fā)光原理。（5分）（3）白光LＥD的實(shí)現(xiàn)方法。(6分,至少寫3種）答:LED是半導(dǎo)體PN結(jié)發(fā)光器件,其發(fā)光機(jī)理是：在施加正向電壓的情況下,PN結(jié)Ｎ區(qū)自由電子向P區(qū)運(yùn)動,而P區(qū)的空穴則向Ｎ區(qū)運(yùn)動，在有源層內(nèi)電子由導(dǎo)帶躍遷到價帶與空穴復(fù)合，產(chǎn)生光子，即電能轉(zhuǎn)化成了光能。(２）白光LＥD的發(fā)光原理是根據(jù)紅光＋綠光＋藍(lán)光=白光的三基色原理，由于綠光和紅光混合呈黃光,所以一般采取藍(lán)光及其補(bǔ)色黃光混合成白光。（3)白光LED的實(shí)現(xiàn)方法有:方法發(fā)光機(jī)理芯片數(shù)1InGaN藍(lán)光芯片+YAG：Ce3+的黃色熒光粉→白光12InＧａN藍(lán)光芯片＋ＲＧY熒光粉→白光１3InGaN(近）紫外光芯片+RGＢ三基色熒光粉→白光14薄膜層(ＺnSｅ）的藍(lán)光＋基板上被激發(fā)的黃光→白光15白光LED芯片直接發(fā)白光１6ＩnGaN藍(lán)光芯片+GａＰ黃綠光芯片(互補(bǔ)）→白光27InGaN藍(lán)光芯片＋I(xiàn)nＧaN綠光芯片+AlＩnGaP紅光芯片→白光３８多種光（IｎGaＮ、GａＰ、AｌＩnGaP）的芯片封裝在一起→白光＞３2、LEＤ產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游（外延)、中游(芯片）、下游（封裝)、應(yīng)用（LＥＤ路燈、LEＤ燈具等)，試述對不同產(chǎn)業(yè)段的認(rèn)識(從技術(shù)、產(chǎn)品和用途等角度)。(８分）答:LED產(chǎn)業(yè)鏈分為上游（外延）、中游(芯片）、下游（封裝）、應(yīng)用（ＬED路燈、LED燈具等），對不同的產(chǎn)業(yè)段主要認(rèn)識有：(一）上游1、技術(shù)上主要從事材料生長，難度大,投資風(fēng)險(xiǎn)高;2、產(chǎn)品：襯底、ＬＥD外延片（磊晶片）3、用途:LED發(fā)光芯片的制造(二)中游1、技術(shù)上主要從事電極蒸鍍等,難度大，投資風(fēng)險(xiǎn)較高;2、產(chǎn)品:LED芯片3、用途：用于LED封裝的核心發(fā)光芯片(三）下游１、技術(shù)上主要將ＬED芯片封裝成器件,難度較小，投資風(fēng)險(xiǎn)較小；2、產(chǎn)品:直插式LEＤ，食人魚LED，大功率LEＤ,貼片式LED，數(shù)碼管等3、用途：用于燈具制造，夜景工程,電器指示燈,背光源等。(四)應(yīng)用1、技術(shù)上主要解決LＥD的二次光學(xué)，結(jié)構(gòu)和散熱設(shè)計(jì)，形成終端產(chǎn)品；２、產(chǎn)品:LＥD路燈，LＥD燈具，LEＤ顯示屏，LEＤ護(hù)欄管等3、用途:LED道路照明,LＥD照明，LED裝飾照明,LＥD顯示，夜景工程等。3、簡述（１）直插式白光ＬED的封裝工藝流程；(4分)(2）說明各工藝段的簡要內(nèi)容和注意事項(xiàng)。（8分)答:（一）詳細(xì)流程：擴(kuò)晶→點(diǎn)膠→固晶→固晶烘烤→焊線（邦定、鍵合）→點(diǎn)熒光粉→熒光膠烘烤→粘膠→灌膠（封膠）→短烤→離?！L烤→一切→排測→二切→分光→包裝→入庫。大致流程：固晶站→焊線站→白光站→灌膠站→測試分光站。(二)固晶：（1)點(diǎn)膠的檢查:多膠,少膠,偏點(diǎn),碗邊沾膠等。（2)固晶的檢查:固偏,固反，漏固，掉晶,爬絲(晶片沾膠),電極脫落，裂晶(晶片損壞），多晶,少晶。焊線：(1)避免出現(xiàn)不良：漏焊,偏焊,錯焊,塌線，虛焊,斷線,重焊,掉晶，無電極,粹晶,弧線過高／低,晶片翻倒（2）注意焊線的四要素:時間，壓力,功率,溫度。點(diǎn)熒光粉:注意熒光粉的激發(fā)波長與LED芯片的發(fā)射波長匹配;熒光膠攪拌均勻,不能放置過久。灌膠:必須在一定溫度下對環(huán)氧樹脂抽真空,避免氣泡；必須粘膠水，避免碗杯氣泡。4、簡述在直插式LED中，環(huán)氧樹脂膠體的作用有哪些？(6分）答:環(huán)氧樹脂在直插式LED中的作用主要有：保護(hù)內(nèi)部的芯片及其引線(金線),放置芯片、支架等氧化;起光學(xué)透鏡作用,控制ＬED的發(fā)光角度,即聚光或散光效果;環(huán)氧樹脂的折射率降低光的內(nèi)部全反射,提高光的提取效率。原理引述:5、簡述：（１）普通二極管和發(fā)光二極管(LED）的相同點(diǎn)；(3分)（２)普通二極管和發(fā)光二極管（LED)的不同點(diǎn)。(3分)答：（一)普通二極管和發(fā)光二極管(LED）的相同點(diǎn)：（1）都具有單向?qū)щ娦?即正向?qū)?反向截至；（2）都具有PＮ結(jié)形式的結(jié)構(gòu)特征;（3）具有類似的I-V特性曲線。普通二極管發(fā)光二極管（二）普通二極管和發(fā)光二極管（LED）的不同點(diǎn):（1)普通二極管材料一般為Si,Ge等間接帶隙半導(dǎo)體材料,不能發(fā)光;發(fā)光二極管材料一般為GaAｓ/GaN／AｌGaＩnP等直接帶隙半導(dǎo)體材料，電子-空穴可以復(fù)合