二极体之基础知识

1、【品質管理中心培訓教材】教材編號 : QCC-005版 本 : 1.0核準: 審核:編寫：供應商品質部 王建萍QualityLED類基礎知識類基礎知識n一、LED類產品之編碼原則類產品之編碼原則n二、LED之制造流程簡介之制造流程簡介n三、LED之基本知識之基本知識n四四 、LED之性能說明之性能說明LED類基礎知識類基礎知識 一、 LED類的分類: 目前,我們有進料之LED大致可歸納為三類:lamp- LED、SMD-LED 、 DISPLAY-LED(即燈式發光二極管、貼片式發光二極管、數字式發光二極管)。 二、 LED類之編碼原則 1、 料號編碼定義 02-XXX-XXXXXX 02:表

2、示大分類，以02開頭命名的料號表示LED類產品。小分類中分類大分類LED類基礎知識類基礎知識2 LED類之編碼原則 02 X XX XX X XX X 大類 中類 封裝型態 規格 發光顏色 廠家 其他用途 備注:1.保險絲的大分類勻以12開頭,中類勻為2。 2.封裝形態 ex: LED Round T-1(3mm)圓形的膠體高為3mm。 SMD*貼片式的長為寬為。rectangle 3*7*2 長方體長為寬為高為半導體二極管之基礎知識 在介紹半導體之前我們先來看一下常用的半導體材料在介紹半導體之前我們先來看一下常用的半導體材料有那些。有那些。一、常用的半導體材料一、常用的半導體材料 1.元素半

3、導體.如:硅(Si) 、鍺(Ge)。 2.化合物半道體.如:砷化鎵(GaAs) 。 3.總述:用于制造半道體器件的材料主要是硅 (Si)和鍺(Ge) 的半晶體。它們都是四價元素 ，在外界能量 (光和 熱)的激發下產生稱為載流子的自由電子和空穴具 有導電能力。常溫下，純凈的半導體中載流子的數 目很少，故其導電能力很差。 半導體二極管的基礎知識二、半道體的特性二、半道體的特性 1.導電能力方面與導體和絕緣體不同 2.半導體具有熱敏性和光敏性 ( 即當半導體受到外界光和 熱的刺激時其導電能力也會有顯著的增加 )。 3.半道體具有的最顯著的特性就摻雜性(即在純凈的半導體 中加入微量的雜質，其導電能力也

4、會有顯著的增加)。三、三、PN結現相關知識的介紹結現相關知識的介紹半導體二極管之基礎知識 實際應用中，常用摻雜的方法來提高半導體的導電能實際應用中，常用摻雜的方法來提高半導體的導電能力。力。1. N型半導體之定義 在純晶的半導體中摻入微量的五價元素(如磷)。它將使半導體中的自由電子數目大大增多，因激發而產生的空穴數則相對很少，或者說自由電子是多數載流子，固這種雜質半導體稱為電子型半導體(簡稱 N 型半導體)。2. P型半導體之定義 在純晶的半導體中摻入微量的三價元素(如硼)。它將使半導體中的空穴數目增多，因激發而產生的電子數目則相 對很少，或者說空穴是有多數載流子，這種雜質半導體稱半道體材料之

5、基礎知識為空穴型半道體或P型半導體。3.總述 : 不論是N型半導體或是P型半導體，雖然它們都有一種載流子占多數但整個半導體仍是電中性。4.PN結的形成及其特性(1) PN結的形成 :在.P型半導體和N型半導體結合后，在它們 的交界處就會出現了很薄的空間電荷區， 這就是所謂的PN結。(2) PN結的特性 : PN結的單向道電性(即 PN 結的正向電阻很 小，反向電阻很大)。四、二極管的主要參數四、二極管的主要參數半導體二極管之基礎知識 為了正確的選用二極管和判斷其性能的好壞必須對其為了正確的選用二極管和判斷其性能的好壞必須對其性能好壞必須對其主要參數有所了解性能好壞必須對其主要參數有所了解1.最

6、大整流電流 IOM 最大整流電流是指二極管長期使用時所允許通過的最大 正向電流(用IOM表示);其大小取決于 PN 結 的面積、材 料、和散熱情況，使用時不應超過此值;否則，由于電 流 過大會導致 PN 結過熱而損壞二極管;故大功率二極 管要 加裝散熱片以將低結溫。2.最大反向工作電壓 URM URM是指二極管上 許加的最大反向電壓瞬時值。若工作 時管子上所加的反向電壓值超過了 URM ，管子的就有可 能被反向擊穿而失去單向導電性。半導體二極管之基礎知識3.最大反向電流IRM IRM是指二極管在一定環境溫度下，加最高反向工作電壓 URM時所測得的反向工電流值(又稱為反向飽和電流) ; 其 值愈

7、小說明二極管的單向導電性能愈好 。 常溫下，硅管 的 IRM 一般為幾微安以下 、 鍺管的 IRM 約為幾十到幾百 微安。五、五、L E D 的制造流程介紹及其性質說明的制造流程介紹及其性質說明 由于由于 L E D 就是發光二極管，所以在介紹就是發光二極管，所以在介紹 L E D 的制的制造流程之前，我們來對發光二極管進行一個簡單的介紹。造流程之前，我們來對發光二極管進行一個簡單的介紹。 簡介簡介:發光二極管通常用元素周期表中、價元素的化合物 ， 如砷化鎵、磷化鎵等制成。當這種管子通以電流時將發出光來 ， 圖1為發光二極管的表示符號 。發光二極半導體二極管之基礎知識管常用的來作為顯示器 ;發

8、光二極管的另一種用途是將電信號通過光電纜傳輸然后再用光電二極管接收再現電信號。 圖 1現在我們來看一下它現在我們來看一下它(lamp-LED)的流程吧的流程吧!固晶固晶 烘烤烘烤 焊線焊線 封膠封膠 前烤前烤 長烤長烤 切腳切腳 長烤長烤 切腳切腳 測試測試 分光分光 入庫入庫(1).固晶:固晶是LED制造流程中最核心的部分，它是將電鍍支架的一端(有支撐體的一端)與晶體通過銀膠進行連接;在點膠的過程中，點膠的量要低于晶體高度的一半。(2).烘烤:對銀膠起一個固化的作用;因為銀膠是液態的，現在我們要將 PN 結與支架很好的結合就必須將使銀膠固化。半導體二極管之基礎知識(3).焊線:前面我們有介紹

9、過 PN 結的基礎知識，在固晶中已 經將 PN 結與支架的一端連接，這里我們只需將 PN 結與支架的另一端連接起來就OK了(這個過程稱為焊 線，用于連接的線為金線)。注意:進行到這一部之后，L E D內部的結構就已經行成了。(4).封膠:封膠中所用的絕緣膠為還氧樹脂;封膠工位具體分為 灌膠和叉支架兩個步驟來完成。(5).前烤:前烤時所設定的溫度為120，時間一般為70分鐘。 在此過程中絕緣膠會被初步固化。(6).長烤:它是將絕緣膠的進一步固化的過程。(7).切腳:在LED制成之后會根據客戶的不同要求進行剪腳或 彎腳半導體二極管之基礎知識(8).測試:用分光電腦對LED的亮度進行測試。(9).分

10、光:用分光電腦測出光的視角。(10).入庫:將成品包裝后入庫。關于視角圖的看法介紹關于視角圖的看法介紹 40 A 0.5 橫坐標表示光的範圍，縱坐標表示光的視角，圖中0.5就是光的範圍，圖中三條曲線的較交點A點所對應的視角讀數為半導體二極管之基礎知識80度。 selection guide上表格為選購指南。Part No是指廠商的料號; Dice是來源的意思(即它所慘入的雜質的成份); Lens Type是指發光二極管所發出的顏色;Iv是指亮度(mcd是亮度的單位，讀作毫卡德拉); View Angle是指光視角;一般我們選則二極管可以發光顏色、亮度、視角幾方面來選購。Part NoDiceL

11、ens TypeIv(mcd) If=20mAView AngleHL-10503GDGaPGreen Diffused mintyp2 1/2512100半導體二極管之基礎知識Electrical/optical characteristice at 25上表為電氣/光學特性的舉例說明。symboldevicetypemax uniteTest condition PeakSuper bright red660nmIf=20mA DSuper bright red640nmIf=20mA 1/2Super bright red20nmIf=20mA CSuper bright red45PF

12、VF=0;f=1M HZ VFSuper bright red1.852.5VIf=20mA IRSuper bright red10uAVR=5V半導體二極管之基礎知識LED大致分為三類大致分為三類:lamp- LED、SMD-LED 、 DISPLAY-LED(即燈式發光二極管、貼片式發光二極管、數字式發光即燈式發光二極管、貼片式發光二極管、數字式發光二極管二極管)。六、六、LED之料品編碼原則及其說明之料品編碼原則及其說明1.LED之料品編碼原則的定義: 02-5 - 小分類小分類 中分類中分類 大分類大分類 LED之大分類勻以之大分類勻以02開頭開頭 半導體二極管之基礎知識2.LED之

13、品名敘述大致由七個欄位組成，每個欄位都有其相對應的意義(1).第一欄位:大分類 ex :LED(light emitting Diode bicolor)表示發光二極管。(2).第二欄位:種類 ex :RED表示發紅光。(3).第三欄位:型號 ex :HL-3010MBC表示廠商的品名規格。(4).第四欄位:主規格 ex :DIFFUSED WHE 120 表示膠體顏 色及視角度數。(5).第五欄位: 封裝 ex :T-1(3mm) L24.5表示發光二極管的膠體的高是3mm，腳長是24.5mm。(6).第六欄位:版本及輔助說明。(7).第七欄位:表示廠家 ex :HI-LIGHT表示其廠家是宇之光半導體二極管之基礎知識在在LED之品名敘述中的顏色都用簡寫，下面有對照表供參考。之品名敘述中的