Современное производство светодиодов связано с рядом значительных трудностей и проблем. В частности, изготовление светодиодов является достаточно новой и динамично развивающейся отраслью, в которой пока не сформированы определенные правила и нормативы. Любой крупный производитель вынужден ориентироваться на собственные критерии отбора светодиодной продукции, поскольку международных стандартов в этом отношении пока не создано. Нужно сказать, что работа в этом направлении ведется, но специалисты считают, что разработка единых требований к светодиодной светотехнике потребует не одного года. Технология производства светодиодов очень сложна, и это одна из основных причин, затрудняющих создание общих нормативов. Рассмотрим поэтапно, как создаются современные светодиоды.
Первый этап – выращивание кристалла, которое построено на процессе, называемом металлоорганическая эпитаксия. Так называется ориентированное выращивание кристалла на поверхности подложки (другого кристалла). Для выращивания полупроводников используется термическое разложение металлоорганических соединений, которые содержат в себе все нужные химические элементы. Подобный процесс требует особо чистых газов. В процессе выращивания кристаллов необходимо тщательно контролировать толщину слоя и однородность структуры. Современная установка для эпитаксиального роста полупроводников может стоить до 1,5 млн. евро. При этом процесс отладки оборудования для создания высококачественных компонентов для производства светодиодов может занимать не один год.
Второй этап – создание чипа. При этом пленка, которая была выращена на подложке, разделяется на большое количество чипов (несколько тысяч). Этот процесс называется “планарная обработка пленок”.
Третий этап производства светодиодов – биннирование, то есть сортировка чипов. При этом соблюдаются определенные критерии отбора. Сложность в том, что на каждой из описанных стадий производства практически невозможно добиться точного сходства компонентов по некоторым характеристикам. Поэтому сортировка чипов выполняется по группам, в которых определенные параметры находятся в допустимых пределах. Например, максимальная длина волны излучения, световой поток, напряжение и т.д. Поскольку биннирование является частью производства, то оно находит отражение и в наименовании будущей продукции.
Последний этап – создание самого светодиода. Разрабатывается корпус будущего светильника, подбирается люминофор (при необходимости), монтируются выводы питания. Особого внимания заслуживает изготовление линз, применяемых при создании светодиодных источников света. Они выполняются из пластика, силикона или эпоксидной смолы. Оптическая система призвана создавать точный телесный угол освещения, поэтому к линзам предъявляются высокие требования, такие как: максимальная прозрачность, высокий срок службы, устойчивость к перепадам температур, стойкость к химическому воздействию люминофора, хорошая пропускная способность к световому излучению во всем оптическом диапазоне и т.д. После полной комплектации, светодиодный прибор готов к использованию.
На основе светодиодов сегодня создаются самые разнообразные источники света: прожекторы, лампы, линейные светильники, светодиодные линейки, светосигнальные приборы и многие другие. Высокие эксплуатационные и светотехнические характеристики светодиодов сделали их производство самой динамично развивающейся отраслью светотехники. А сами светодиодные приборы признаны наиболее перспективными источниками света.
Материал взят с сайта tehsvetprom.ru