LED照明试卷含答案.doc

LED制造技术与应用阶段考试（一）专业 考试日期 年 月 日姓名 学号： 一、 填空题（每空1分，共30分）1、590nm波长的光是 黄 光；380nm波长的光是 紫 光（填颜色）,可见光的波长范围是 380780 nm。2、LED TV背光源常用到的LED芯片型号为2310，其尺寸为23mil10mil，即 584.2 um 254 um。 1mil25.4um3、T10的LED日光灯管，其直径是： 31.75 mm 。 25.4* (10/8)=31.75mm 4、目前市场主流的白光LED产品是由 InGaN(蓝光) 芯片产生的 蓝 光与其激发 YAG 荧光粉产生的 黄 光混合而成的，且该方面的专利技术主要掌握在日本日亚化学公司手中。 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 Light emitting diode （2） 芯片 chip （3） 荧光粉 phosphor （4） 直插式LED LED Lamp 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：nm11、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xyz1。 （）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380390nm波长的紫外光才可以验出真伪。 （）注：课本P25，人民币：390-400nm；美元：380390nm；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AlGa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1InGaN蓝光芯片YAG：Ce3+的黄色荧光粉 白光12InGaN蓝光芯片RGY荧光粉 白光13InGaN（近）紫外光芯片RGB三基色荧光粉 白光14薄膜层（ZnSe）的蓝光基板上被激发的黄光 白光15白光LED芯片直接发白光16InGaN蓝光芯片GaP黄绿光芯片（互补） 白光27InGaN蓝光芯片InGaN绿光芯片AlInGaP红光芯片 白光38多种光（InGaN、GaP、 AlInGaP）的芯片封装在一起 白光32、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）答：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；2、产品：LED芯片3、用途：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；2、产品：直插式LED，食人鱼LED，大功率LED，贴片式LED，数码管等3、用途：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；2、产品：LED路灯，LED灯具，LED显示屏，LED护栏管等3、用途：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；（4分） （2）说明各工艺段的简要内容和注意事项。（8分）答：（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）答：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。（3分）答：（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DSi0.7V间接带隙Ge0.3VLEDGaAs/GaN/AlGaInP直接带隙结构不同D一般的PN结LED多采用（双）异质结、（多）量子阱等结构6、简述第19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。（8分）