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                「LED显示屏」系统内集成的技术都有哪些?

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                浏览:- 发布日期:2019-06-24 09:32:17【

                二极管


                二极管,(英语:Diode),在电子元件中,具有两个电极的装置仅允许电流在单一方向上流动,并且许多使用整流功能。变容二极管(Varicap二极管)用作电子可调谐电容器。大多数』二极管的当前方向性通常被称为“整流”功能。二极管最常见的功能是只允许电流在单向(称为正向偏置)和反向反向(称为反向偏置)。因此,二极管可以被认为是止回阀的电子版本。

                早期真空电子二极管;它是一种在一个方向上传导电流的电子设备。在半导体二极管内部,有一个PN结和两个引线端子。电子器件根据施加电压的方向具有单向电流导电性。通常,晶体二极管是通过烧结p型半导体和n型╳半导体形成的p-n结界面。在界面的两侧形成空间电荷层以形成自建电场。当施加的电压等于零时,扩散电流等于由自建电场引起的漂移电流,这是由于pn结两侧载流子浓度的差异,并且处于电平衡状态。状态,也是正常状态下的二极管特性。

                早期的二极管包括“Cat's Whisker Crystals”和真空管(在英国称为“Thermionic Valves”)。目前大多数最常见的二极管使用半导体材料,例如硅或锗。

                特性



                当施加正向电压时,在正向特性开始时正向电压很小,这不足以克服PN结中电场的阻塞效应。正向电流几乎为零。该段称为死区。不打开二极管的正向电压称为死区电压。当正向电压大于死区电压时,PN结中的电场被克服,二极管正向导通,并且电流随着电压的增加而迅速上升。在正常使用的电流范围内,二极管的端电压在导通期间几乎保持恒定。该电压称为二极管的正向电压。当二极管两端的正向电压超过一※定值时,内部电场迅速减弱,特征电流迅速增加,二极管导通。它被称为阈值电压或阈值电压,硅管约为0.5V,瘘管约为0.1V。硅二极管的正向压降约【为0.6~0.8V,锗二极管的正向压降约为0.2~0.3V。

                相反

                当施加的反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流是由少数载流子漂移运动形成的反向电流。由于反向电流很小,二极管处于关断状态。该反向电流也称为反向饱和电流或漏电流,二极管的反向饱和电流受温度的影响很大。通常,硅管的反向电流远小于钽管的反向电流。小功率硅管的反向饱和电流大约为nA,低功率管大约为μA。当温度升高时,半导体㊣被热激发,少数载流子的数量增加,反向饱和电流也增加。

                分解

                当施加的反向电压超过某个值@ 时,反向电流突然增加。这种现象称为电击穿。引起电击穿的阈值电压称为二极管反向击穿电压。二极管在电击穿期间失去单向导电性。如果二极管不会因电击穿而导致过热,则单向导电性可能不会永久损坏。电压消除后,性能仍然恢复,否则二极管损◆坏。因此,应该防止施加到二极管的反向电压太高。
                二极管是具有单向传导的双端器件。它有一个电子二极々管和一个晶体二极管。由于灯丝的热损失低于晶体二极管的热损耗,因此很少看到二极管。它更常见且常用。它是一个晶体二极管。二极管,半导体二ζ极管的单向导通特性几乎用于所有电子电路中,并且在许多电路中起着重要作用。它是最早的半导体器件之一,其应用也非常广泛。

                二极管的管压降:硅二极管(非发光型)的正☆向压降为0.7V,氙管的正向管压降为0.3V。 LED的正向电压降将随着不同的照明颜色而变化。主要有三种颜色。具体电压降参考值如下:红色LED的电压降为2.0-2.2V,黄色LED的电压降为1.8-2.0V,绿色LED的电压降为3.0- 3.2V。发光时的额定电流约为20 mA。

                二极管∑ 的电压和电流不是线性的,因此当不同的↑二极管并联时,应连接电阻。

                特征曲线

                与PN结一样,二极管具有单向导电性。典型的二极管伏安法

                特征曲线(图)。当二极管施加正向电压时,当电压↓值小时,电流极小;当电压超过0.6V时,电流开始呈指数增加,这通常」被称为二极管的导通电压;当电压达到约0.7V时,二极管处于完全导通状态,这通常被称为二极管的导通电压,如符号UD所示。

                对于锗二极管,导通电压为0.2V,导通电压UD约为0.3V。反向电压施加到二极管,并且当电压值小时,电流非常小,并且电流值是反向饱和电流IS。当反向电压超过某个值时,电流开始急剧】增加,这称为反向击穿。该电压称为二极管的反向击穿电压,用符号UBR表示。不同类型二极管的击穿电压UBR值变化很√大,从几十伏到几千伏。

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                反向分解

                齐纳击穿

                反向击穿分为两种情况:齐纳击穿和雪崩击穿。在高掺杂浓度的情况下,因为势垒区宽度小且反向电压大,所以势垒区中的共价键结构被破坏,并且价电子与共价键解耦以产生电子 - 空穴对。 ,导致电流急剧增加,这种击穿称为齐纳↓击穿。如果掺杂浓度低,则阻挡区域宽,并且不容易引起齐纳击穿。

                雪崩击穿

                另一种类型的故障是雪崩击穿。当反向电压增加到更大值时,施加的电场加速电子漂♂移速度,与共价键中的价电子碰撞,并且将价电子从共价键中敲出以产生新的电子 - 空穴对。新产生的电子空穴被∞电场加速,然后剔除其他价电子。载流子雪崩增加,导致电流急剧增加。这种故障称为雪崩击穿。无论击穿情况如何,如果电流不受』限制,可能会对PN结造成永久性损坏。

                什么是︾大功率LED多功能封装的集成技术?
                随着全球能源短缺趋势的加剧,绿色节能环保LED正在引起人们的关注。世界上所有国家都制定了自己的LED照明发展计划。中国的“十二五”规∏划也明确了LED照明发展目标,并将LED列为“十二五”期间的重点节能项目,列出了七项国家战略。新兴产业的节能环保产业和新材料产业。

                随着LED照明产业的发展,从LED显示屏芯片的生产到】灯具市场,已经形成了一条相对完善的产业链。但对于传统的LED照明,从芯片、封装、电路板一直到应用,各个环节都相对独立。不同场所的照明需求,对LED的封装提出了各种※新的要求。如何在模组内集成多种技术,并通过系统封装的方式使LED模组封装趋于小型化、多功能化、智能化成为了我们需要探索的问题。从技术的角度来看,LED是一种半导体器件,容▆易与其他半导体相关技术相结合而发展出→具有更高附加值的产品,开拓出全新的、传统照明无法触及的市场。LED多功能系统三维封装能够整合光源、有源、无源电子器件、传感〓器等元件,并将他们集成于单一微小化的系统之中,是极具市场潜力的一项新技术。

                LED多功能封装集成技术

                市场上有一些简单的LED集成封装产品,但集成度低↙,不能满足未来LED封装产品的需求。芯片模块光源的发展趋势反映了照明市场技术发展的要求:便携式产品需要更多的集成光源;在商业照№明,道路照明,特殊照明,手电筒等领域,集成LED光源具有很大的应用前景。市场。与封装】级模块相比,芯片级模块更小,节省空间,节省封装成本,并且由于光源的高集成度,便于二次光◆学设计。

                三维封装是近年来发展起来的电√子封装技术。总的来说,加速3D集成技术ζ 应用于微电子系统的重要因素包括:

                1.系统形状:减小系统尺寸,减轻系统重量,减少】引脚数量;

                2.性能:提高集成密度,缩短互连长度,从而提高传输速度,降低功耗;

                3.大规模低成本生产:降低工艺成本,如采用︾集成封装和PCB混合使用解决方案;多芯片同步包装;

                4.新应用:如超小型无线传感器;

                有许多不同的先进︼系统集成方法,包括:封装上的封装堆叠技术; PCB上的芯片堆叠(引线键合和倒装芯片),带有嵌入式器件的堆叠柔性功能层;有无嵌入式电子设备的高级印刷电路板(PCB)堆叠;晶圆级芯◤片集成;基于TSV的垂∞直系统集成(VSI)。 3D集成封装的优势包括:采用不同技术(如CMOS,MEMS,SiGe,GaAs等)的器件集Ψ 成,即“混合集成”,通常用较短的垂直互连取代长二维互连,从而减少系统寄生和功耗。因此,3D系统集成技术在性能,功能和形状上具有很大的优势。近年来,各个重点大学和研◤发机构正在开发不同类型的低成本集成技术。

                半导体照◣明联合创新国家重点实验室也对LED系统集成封装进行了系统研究。针对LED筒灯的研究,通过晶圆级封装技术的发展,计划将一些驱⊙动器组件和LED芯片集◥成到同一封装中。其中,LED和线性恒流驱动电路所需的芯片是电路加热的主要部件,体积相对较※小,易于集成,但主加热元件需■要考虑散热设计。其他组件体积庞大且不易集成。电感器,采样电阻器和快速恢复二极管虽然有一定的发热△量,但不需要特殊的散热结构。

                基于以上考虑,我们设计了照明⌒模块的组件如下:

                1.驱动电路芯片和LED芯片集成在封装中,其余电路元件集→成在PCB板上;

                2. PCB板围绕集≡成封装,便于连接;

                3. PCB和集成封装放在散热器上;

                这种结构的优点是体积小;主加热【元件通过封装直接与散热片接触,易散热;不□ 需要特殊散热的元件放在普通PCB上。与MCPCB相比,节省了成本;在需要时,组件可以设●计在PCB的背△面并隐藏在散热器的空白区域中,以避免组件对光的影响。


                华立诺专业高性能小间距LED显示屏制造○商