LED照明试卷(含答案)Word文档下载推荐.doc
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5、色温越偏蓝,色温越高(冷),偏红则色温越低(暖)。
6、对于GaAs,SiC导电衬底,具有面电极的红、黄(单电极或L型)LED芯片,采用银胶来固晶;
对于蓝宝石绝缘衬底的蓝、绿(双电极或V型)LED芯片,采用绝缘胶来固定芯片。
7、银胶的性能和作用主要体现在:
固定芯片、导电性、导热性。
8、LED胶体包括A,B,C,D胶,它们分别指的是主剂、硬化剂、
色剂、扩散剂。
9、翻译以下行业术语:
示例:
外延片Wafer
(1)发光二极管Lightemittingdiode
(2)芯片chip
(3)荧光粉phosphor
(4)直插式LEDLEDLamp
10、若已知外延材料的禁带宽度(符号:
Eg,单位:
eV),则该外延片制作的LED发光波长与禁带宽度的关系通常可表示为:
nm
11、金丝球焊机在操作过程中,四要素是:
时间、功率、压力、温度。
二、判断题(对的打“√”,错的打“×
”,15分,每小题1.5分)
1、现有YAG黄色荧光粉,分别采用波长为460nm和470nm的蓝光LED芯片激发,则470nm一定比460nm激发的效率高。
(×
)
2、在CIE图中,x代表蓝色,y代表绿色,z代表红色,且x+y+z=1。
(×
3、红外接收管和红外发射管常用的红外LED波长为940nm、880nm、850nm。
(√)
4、中华人民共和国中央银行发布的人民币需要380-390nm波长的紫外光才可以验出真伪。
(×
注:
课本P25,人民币:
390-400nm;
美元:
380-390nm;
欧元:
波长更短。
5、发光强度大于100mcd的LED,称之为超高亮度的LED。
(√)
6、对于InGaAlP材料,可选取合适的Al-Ga组分配比,以便在黄绿色到深红色的光谱范围内调整LED的波长。
(√)
7、LED芯片一般采用蓝宝石(Al2O3)、硅(Si)、碳化硅(SiC)等半导体材料,其中SiC可作为V型接触的芯片衬底。
8、1W的LED称之为中功率LED,大于3W的称之为大功率LED。
(×
9、红光单电极LED芯片可以采用银胶固晶,也可以采用绝缘胶固晶,不过一般采用银胶固晶。
(×
10、经过测试得到样品A的光通量比样品B的光通量高,则样品A的发光强度比样品B的发光强度高。
(×
三、简答题
1、简述:
(1)LED是半导体PN结发光器件,试述其发光机理;
(4分)
(2)白光LED的发光原理。
(5分)
(3)白光LED的实现方法。
(6分,至少写3种)
答:
(1)LED是半导体PN结发光器件,其发光机理是:
在施加正向电压的情况下,PN结N区自由电子向P区运动,而P区的空穴则向N区运动,在有源层内电子由导带跃迁到价带与空穴复合,产生光子,即电能转化成了光能。
(2)白光LED的发光原理是根据红光+绿光+蓝光=白光的三基色原理,由于绿光和红光混合呈黄光,所以一般采取蓝光及其补色黄光混合成白光。
(3)白光LED的实现方法有:
方法
发光机理
芯片数
1
InGaN蓝光芯片+YAG:
Ce3+的黄色荧光粉→白光
2
InGaN蓝光芯片+RGY荧光粉→白光
3
InGaN(近)紫外光芯片+RGB三基色荧光粉→白光
4
薄膜层(ZnSe)的蓝光+基板上被激发的黄光→白光
5
白光LED芯片直接发白光
6
InGaN蓝光芯片+GaP黄绿光芯片(互补)→白光
7
InGaN蓝光芯片+InGaN绿光芯片+AlInGaP红光芯片→白光
8
多种光(InGaN、GaP、AlInGaP)的芯片封装在一起→白光
>3
2、LED产业链可分为上游(外延)、中游(芯片)、下游(封装)、应用(LED路灯、LED灯具等),试述对不同产业段的认识(从技术、产品和用途等角度)。
(8分)
LED产业链分为上游(外延)、中游(芯片)、下游(封装)、应用(LED路灯、LED灯具等),对不同的产业段主要认识有:
(一)上游
1、技术上主要从事材料生长,难度大,投资风险高;
2、产品:
衬底、LED外延片(磊晶片)
3、用途:
LED发光芯片的制造
(二)中游
1、技术上主要从事电极蒸镀等,难度大,投资风险较高;
LED芯片
用于LED封装的核心发光芯片
(三)下游
1、技术上主要将LED芯片封装成器件,难度较小,投资风险较小;
直插式LED,食人鱼LED,大功率LED,贴片式LED,数码管等
用于灯具制造,夜景工程,电器指示灯,背光源等。
(四)应用
1、技术上主要解决LED的二次光学,结构和散热设计,形成终端产品;
LED路灯,LED灯具,LED显示屏,LED护栏管等
LED道路照明,LED照明,LED装饰照明,LED显示,夜景工程等。
3、简述
(1)直插式白光LED的封装工艺流程;
(2)说明各工艺段的简要内容和注意事项。
(一)
详细流程:
扩晶→点胶→固晶→固晶烘烤→焊线(邦定、键合)→点荧光粉→荧光胶烘烤→粘胶→灌胶(封胶)→短烤→离模→长烤→一切→排测→二切→分光→包装→入库。
大致流程:
固晶站→焊线站→白光站→灌胶站→测试分光站。
(二)
固晶:
(1)点胶的检查:
多胶,少胶,偏点,碗边沾胶等。
(2)固晶的检查:
固偏,固反,漏固,掉晶,爬丝(晶片沾胶),电极脱落,裂晶(晶片损坏),多晶,少晶。
焊线:
(1)避免出现不良:
漏焊,偏焊,错焊,塌线,虚焊,断线,重焊,掉晶,无电极,粹晶,弧线过高/低,晶片翻倒
(2)注意焊线的四要素:
时间,压力,功率,温度。
点荧光粉:
(1)注意荧光粉的激发波长与LED芯片的发射波长匹配;
(2)荧光胶搅拌均匀,不能放置过久。
灌胶:
(1)必须在一定温度下对环氧树脂抽真空,避免气泡;
(2)必须粘胶水,避免碗杯气泡。
4、简述在直插式LED中,环氧树脂胶体的作用有哪些?
(6分)
环氧树脂在直插式LED中的作用主要有:
(2)保护内部的芯片及其引线(金线),放置芯片、支架等氧化;
(3)起光学透镜作用,控制LED的发光角度,即聚光或散光效果;
(4)环氧树脂的折射率降低光的内部全反射,提高光的提取效率。
原理引述:
5、简述:
(1)普通二极管和发光二极管(LED)的相同点;
(3分)
(2)普通二极管和发光二极管(LED)的不同点。
(一)普通二极管和发光二极管(LED)的相同点:
(1)都具有单向导电性,即正向导通,反向截至;
(2)都具有PN结形式的结构特征;
(3)具有类似的I-V特性曲线。
普通二极管发光二极管
(二)普通二极管和发光二极管(LED)的不同点:
(1)普通二极管材料一般为Si,Ge等间接带隙半导体材料,不能发光;
发光二极管材料一般为GaAs/GaN/AlGaInP等直接带隙半导体材料,电子-空穴可以复合发光。
(2)普通二极管的结构为一般的PN结,LED的结构一般采取多采用(双)异质结、(多)量子阱等结构。
(3)开启电压不同。
材料不同
D
Si
0.7V
间接带隙
Ge
0.3V
LED
GaAs/GaN/AlGaInP
直接带隙
结构不同
一般的PN结
多采用(双)异质结、(多)量子阱等结构
6、简述第1-9周以来你对《LED制造技术与应用》这门课的学习心得、意见和建议。