Introduction

La technologie de base des lumières LED est la LED, LED est l’abréviation de diode électroluminescente. Une LED est un dispositif semi-conducteur qui, en termes simples, émet de la lumière lorsqu’un courant le traverse. Le principe est que lorsque la diode passe le courant direct, un petit nombre d’électrons sont envoyés de p→n, et un petit nombre de trous sont envoyés de n→p. Les trous et les électrons circulent des électrodes vers la jonction p-n sous différentes tensions d’électrode. À la limite de la jonction, les trous et les électrons se rencontrent et se recombinent, et les électrons chutent à des niveaux d’énergie inférieurs tout en libérant de l’énergie sous forme de photons. Lorsque le courant passe à travers la LED, les électrons et les trous se recombinent, émettant de la lumière dans le processus. Les LED permettent au courant de circuler vers l’avant et bloquent le flux de courant dans le sens inverse.

Connaissant le principe, nous donnerons une introduction détaillée à certains paramètres principaux de la LED, aux précautions d’utilisation et à certaines connaissances de la machine de placement SMT en production réelle dans cet article. Nous espérons que tout le monde pourra avoir une compréhension plus approfondie des LED et de l’application des LED dans fabrication de luminaires.

Efficacité des LED

Les LED sont largement utilisées en raison de leur efficacité lumineuse élevée. Dans la fabrication de produits semi-conducteurs, la variation des performances autour de la valeur moyenne indiquée dans la fiche technique du fabricant. Par conséquent, les fabricants classent les composants LED en fonction de leur flux lumineux (efficacité), de leur chromaticité, de leur longueur d’onde maximale ou dominante et de leur tension directe. ZGSM choisira des LED de qualité moyenne à élevée, et son efficacité lumineuse peut généralement atteindre environ 170-180lm/w. Lorsqu’il est appliqué aux lampes LED, son efficacité lumineuse globale peut atteindre 140-150lm/W. Cela garantit que notre produit comprend l’éclairage public, projecteur, projecteur d auvent et d’autres peuvent surpasser la concurrence.

CRI/CCT/MacAdam Ellipsis

L’IRC est une mesure quantitative de la capacité d’une source lumineuse à révéler fidèlement la couleur de divers objets par rapport aux sources lumineuses naturelles ou standard. CRI a des options comme 70, 80, 90 etc.

Les sources de lumière CCT émettent généralement de la lumière dans une large gamme de longueurs d’onde différentes et sont généralement considérées comme n’ayant qu’une seule couleur. Nous appelons la couleur de cette source lumineuse la température de couleur corrélée. Il est mesuré dans l’unité Kelvin et se trouve le plus souvent entre 2200 degrés Kelvin et 6500 degrés Kelvin.

L’ellipse de McAdam montre des écarts de couleur. L’ellipse a été inventée et nommée d’après le scientifique David McAdam. Les mesures de MacAdam montrent que les couleurs qui s’écartent de la couleur de référence peuvent être représentées par des ellipses disposées autour de la valeur initiale, plutôt que par des cercles parfaits. Une ellipse de MacAdam est une zone du diagramme de chromaticité qui englobe tout, de la couleur au centre de l’ellipse à toutes les couleurs impossibles à distinguer par l’œil humain moyen. Habituellement, il y a 1 étapes, 2 étapes, 3 étapes, 4 étapes, 5 étapes, 6 étapes et 7 étapes. Parmi eux, 1 à 3 étapes, l’œil nu ne peut pas identifier la différence, 4 à 5 étapes, la différence peut être détectée à l’œil nu avec précaution, 6 à 7 étapes, la différence est plus facile à détecter à l’œil nu, généralement, les LED avec une différence de 3 à 5 sont sélectionnées pour le projet d’éclairage public.

ESD(excessive voltage transients)

Les LED sont très sensibles aux transitoires de tension excessifs (par ex. ESD, surtensions de foudre). Si cette tension excessive se produit dans le circuit, elle peut endommager les LED. Cela entraînera une série de problèmes car les puces LED ne comprennent aucune puce de suppression de tension transitoire (TVS) pour empêcher les décharges électrostatiques (ESD). Lorsque nous traitons des LED, nous veillons à ce que les mesures nécessaires soient prises pour les protéger des transitoires de tension excessifs. Par exemple, lors d’une manipulation manuelle, utilisez toujours une sangle de poignet ou de cheville conductrice et placez-la sur un coussinet conducteur mis à la terre. Tous les équipements, machines, établis et racks de stockage susceptibles d’entrer en contact avec des puces LED doivent être correctement mis à la terre.

Précautions d’emploi

Les LED sont conçues pour maximiser le rendement lumineux et la fiabilité. Cependant, s’il n’est pas manipulé correctement, cela peut endommager l’emballage en silicone et affecter les performances et la fiabilité globales. Pour minimiser le risque d’endommager le boîtier en silicone lors de la manipulation, les LED ne doivent être prises que par le côté du boîtier (Lumileds 3030 2D par exemple). Aussi, n’utilisez pas les mains nues pour les raisons suivantes :

1. Cela peut contaminer la surface de la LED, affectant les propriétés optiques.
2. Cela peut entraîner la déformation de la LED et/ou la rupture du fil, entraînant une panne catastrophique (c’est-à-dire que la LED ne peut pas s’allumer.
3. La grille de connexion peut causer des blessures lors de la manipulation de la LED à mains nues.

Nous recommandons l’utilisation d’une pince à épiler. Lorsque vous manipulez les LED avec des pincettes, ne forcez pas trop. Le non-respect de cette consigne peut endommager la résine (coupures, rayures, éclats, fissures, délaminage et déformation), entraînant une défaillance des connexions internes, entraînant une défaillance catastrophique (c’est-à-dire que la LED ne peut pas émettre de lumière).

SMT process

SMT est une technologie d’ingénierie système complète, qui couvre le substrat, la conception, l’équipement, les composants, le processus d’assemblage, les accessoires de production et la gestion. L’équipement SMT et le processus SMT nécessitent une tension stable sur le site d’exploitation, empêchent les interférences électromagnétiques, empêchent l’électricité statique, disposent d’un bon éclairage et d’installations d’émission d’échappement, et ont des exigences particulières en matière de température, d’humidité et de propreté de l’air de l’environnement d’exploitation. Le personnel doit également suivre une formation technique professionnelle.

Les composants de processus de base du traitement SMT sont : l’impression de la pâte à souder, le placement des composants, le soudage par refusion et l’inspection.

1. Imprimante d’écran pour appliquer la pâte à souder sur le circuit imprimé
2. Machine SMT P&P pour mettre des LED sur la carte PCB
3. Four de refusion pour les puces de soudure par refusion sur carte PCB
4. Inspection de qualité pour le module LED

Les processus principaux du processus de placement SMT sont le soudage par patch et par refusion. Ensuite, nous l’examinerons en deux parties.

Choisissez et placez la machine (placement des composants)

Après l’impression de la pâte à souder, la hauteur, le volume, la surface, le court-circuit et le décalage de la pâte à souder sont vérifiés par la machine d’inspection de la pâte à souder pour s’assurer que l’impression de la pâte à souder est qualifiée. La machine SMT P&P est également appelée machine Pick and place. Il est installé après l’inspecteur de pâte à braser. Il s’agit d’un dispositif qui place avec précision les composants montés en surface sur les cartes PCB en déplaçant la tête de placement. Il s’agit d’un dispositif utilisé pour réaliser un placement à grande vitesse et de haute précision des composants, et c’est le dispositif le plus critique et le plus complexe dans l’ensemble du traitement et de la production de puces SMT.

La buse est la partie principale de la machine Pick and place. Les puces LED sont emballées dans des bandes et des bobines, qui sont compatibles avec les équipements de prélèvement et de placement automatiques standard pour assurer une précision de placement optimale. Notez que les buses de prise et de placement sont spécifiques au client pour s’adapter à l’usinage SMT. Les fabricants de LED recommandent généralement aux clients de suivre les directives de sélection et de placement suivantes :

• La pointe de la buse doit être propre et exempte de particules.
• Lors de l’installation et du premier cycle de production initial, veuillez vérifier la surface supérieure des puces LED après le traitement SMT pour vous assurer que les puces LED ne sont pas accidentellement endommagées par la buse de sélection et de placement.
• La position de la buse doit être au centre des puces LED et sa taille ne doit pas dépasser la taille des puces LED. La zone d’aspiration de la buse doit être plus petite que la zone d’émission de la LED.

• L’emplacement recommandé pour le retrait du ruban est juste à côté de l’endroit où la buse de prélèvement et de placement capte la led pour éviter que la led ne bascule à l’intérieur du sac de ruban et ne soit endommagée par la buse.
• La hauteur de buse recommandée pour les opérations de ramassage est déterminée par le fabricant du cordon de la lampe. En prenant les perles de lampe Nichia comme exemple, une fois la LED montée sur la pâte à souder sur le PCB, la buse doit enfoncer davantage la LED de 0,2 mm dans le PCB.

Soudage par refusion

La soudure par refusion est l’un des processus principaux du processus SMT, qui est important dans la fabrication de luminaires. La soudure par refusion est principalement utilisée pour souder des LED sur le circuit imprimé. Il repose sur le chauffage pour faire fondre la pâte à souder afin que les composants de la puce (LED) et les circuits imprimés soient fusionnés et soudés ensemble, puis la pâte à souder est refroidie par refusion pour refroidir les composants afin qu’ils soient durcis ensemble.

Pourquoi s’appelle-t-on soudure par refusion ? À l’origine, la pâte à souder est mélangée à certains produits chimiques tels que la poudre d’étain métallique et le flux, mais on peut dire que l’étain qu’elle contient existe indépendamment sous forme de petites billes d’étain. Après différentes températures, lorsque la température est supérieure à 217 degrés Celsius, ces petites perles d’étain fondront. Après avoir été catalysées par le flux et d’autres éléments, d’innombrables petites particules seront intégrées en une seule, c’est-à-dire que ces petites particules reviendront à l’état fluide (état liquide). Ce processus est souvent appelé reflux, ce qui signifie que la poudre d’étain revient à l’état liquide à partir de l’état solide précédent, puis revient à l’état solide à partir de la zone de refroidissement.

Profil de refusion

Le brasage par refusion est un processus clé dans la production de SMT, et un réglage de courbe de température raisonnable (c’est-à-dire un profil de refusion) est la clé pour garantir la qualité du brasage par refusion. Une courbe de température incorrecte entraînera des défauts de soudage tels qu’un soudage incomplet, un soudage virtuel, un gauchissement des composants, des billes de soudure excessives, etc. sur la carte PCB, ce qui affectera la qualité du produit.

D’après la figure ci-dessus, nous pouvons voir que la courbe de température du four est principalement divisée en quatre parties.Zone de préchauffage, zone active, zone de refusion et zone de refroidissement.La zone de préchauffage préchauffe principalement le PCB et les composants pour atteindre un équilibre, et en même temps le temps élimine l’humidité et le solvant dans la pâte à souder pour empêcher la pâte à souder de s’effondrer et d’éclabousser la soudure.Dans le processus, il est nécessaire de s’assurer que la montée en température est relativement lente, afin d’éviter les dommages aux composants causés par le élévation rapide de la température. La zone active garantit que la soudure est complètement sèche avant d’atteindre la température de refusion, et agit également comme activation du flux pour éliminer les oxydes métalliques des composants, des pastilles et de la poudre de soudure. Le temps est d’environ 60 à 120 secondes (selon les propriétés de la soudure). Dans la zone de refusion, la soudure dans la pâte à souder commence à faire fondre la poudre d’or, et elle est à nouveau dans un état fluide pour remplacer le flux liquide pour mouiller les pastilles et les composants pendant 60 à 90 secondes.La température de la soudure par refusion doit être supérieure à la température du point de fusion de la pâte à souder, généralement 20 degrés supérieure à la température du point de fusion pour assurer la qualité de la soudure par refusion.la température diminue, de sorte que les composants et la soudure la pâte forme un bon contact électrique et la vitesse de refroidissement doit être la même que la vitesse de préchauffage.

Vidéo de la machine SMT

Inspection des modules LED

Une fois le module LED produit, nous l’installerons sur le boîtier de la lampe pour l’adapter à l’alimentation LED. Habituellement, LED alimentation à courant constant sera utilisé pour piloter les modules LED, ZGSM estime qu’un pilote à courant constant est le meilleur moyen de piloter des LED haute puissance car il maintient une luminosité constante sur toutes les LED en série. 24 heures de temps de rodage sont nécessaires pour détecter l’état de fonctionnement de la LED.En même temps, nous échantillonnerons et testerons si l’efficacité lumineuse des lampes répond aux exigences, afin que les clients puissent s’assurer que les clients obtiennent un excellent produit .

Fabrication de luminaires

Une fois le module LED produit, nous l’installerons sur le boîtier de la lampe pour l’adapter à l’alimentation LED.Habituellement, un pilote LED à courant constant sera utilisé pour piloter les modules LED, ZGSM estime qu’un pilote à courant constant est le meilleur moyen de conduire des LED haute puissance car il maintient une luminosité constante sur toutes les LED en série. Une fois la lampe assemblée, 24 heures de temps de vieillissement sont nécessaires pour détecter l’état de fonctionnement des LED. En même temps, nous échantillonnerons et testerons si l’efficacité lumineuse des lampes (ci-dessous est la photo de test de l’éclairage public répond aux exigences, afin que nous puissions nous assurer que les clients obtiennent un excellent produit.

Conclusion

Grâce à cet article, nous espérons que tout le monde a une certaine compréhension des LED, de l’efficacité de la lumière LED, du processus SMT, de l’inspection des modules LED et de la fabrication des luminaires. ZGSM suit strictement le processus ci-dessus pour produire des lampadaires à LED, des projecteurs, des lampes de station-service, luminaire supérieure de poste, luminaire industriel et lampadaire solaire , etc., pour assurer la qualité du produit. Sur la base du processus de production ci-dessus, ZGSM ose offrir une garantie de 5 à 10 ans pour les lampes. Si vous êtes intéressé par les produits d’éclairage LED, qu’il s’agisse d’éclairage intérieur ou d’éclairage extérieur, vous pouvez nous contacter à tout moment, ZGSM s’engage à vous fournir les meilleurs produits et services de qualité.

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