ЗАО "Светлана-Оптоэлектроника"

1. ®
Основано в 2000 году
00
ПУТЕШЕСТВИЕ
ОТ АТОМА К СВЕТИЛЬНИКУ
технологический процесс производства светодиодов
и светодиодной светотехники

2. Ионно-плазменная
очистка груповых
заготовок
Помещение
7 класса чистоты
Выборочный
разрушающий
контроль
прочности
клеевого
соединения
1
Монтаж
чипа
в корпус
Приготовление
люминофорной
смеси
Выборочный
разрушающий
контроль прочности
сварного соединения
3
2
Разварка
контактов
Полимеризация
адгедзива/
компаунда
Нанесение
люминофорного
слоя
4
Отливка
линзы

4. СОДЕРЖАНИЕ
СОЗДАЕМ СЕРДЦЕ СВЕТОДИОДА
(эпитаксиальное выращивание гетероструктур) ......................................................5
ЧУДО, ИМЕНУЕМОЕ ПОСТРОСТОМ
(изготовление светодиодных чипов) ..............................................................................8
КАК РОЖДАЕТСЯ СВЕТОДИОД
(производство светодиодов) ..............................................................................................9
СВЕТ В ЦИФРАХ И ГРАФИКАХ
(измерительная лаборатория) ........................................................................................ 17
ИЗ ИСКРЫ ВОЗГОРИТСЯ ПЛАМЯ
(производство светодиодных светильников) .......................................................... 19
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ .......................................................................................................... 28
4

5. СОЗДАЕМ СЕРДЦЕ СВЕТОДИОДА
(эпитаксиальное выращивание гетероструктур)
ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ
ГЕТЕРОСТРУКТУРА
– это «сердце»
светодиода. Именно
она излучает свет
при прохождении через
нее электрического
тока. Гетероструктура
представляет собой
выращенную
на подложке слоистую
структуру из различных
полупроводников,
в которой есть
несколько
гетеропереходов.
Гетеропереход
– это контакт
двух различных
по химическому составу
полупроводников.
Как происходит преобразование
электрического тока в свет?
В процессе роста гетероструктуры в атомах
граничащих друг с другом слоев образуется
большое количество свободных положительно
и отрицательно заряженных частиц – дырок и
электронов соответственно.
При подаче электрического напряжения эти частицы
начинают движение в сторону активной области,
сталкиваются друг с другом, и выделяется большое
количество световой энергии (фотонов).
Подложка
– это искусственный сапфир (Al2O3). Этот материал
применяется
потому,
что
параметры
его
кристаллической решетки (схемы расположения
частиц в структуре вещества) максимально близки
к параметрам решетки выращиваемых на нем слоев
GaN (нитрида галлия).
Для выращивания гетероструктур на предприятии
используется
промышленное
оборудование,
в которое одновременно загружается 21 подложка
диаметром 2 дюйма.
Здесь выращивают гетероструктуры синего цвета
свечения – основу для мощных белых светодиодов.
5

6. СОЗДАЕМ СЕРДЦЕ СВЕТОДИОДА
Подложки поступают сюда в герметичных упаковках,
которые вскрывают только в загрузочном блоке
установки для эпитаксиального выращивания.
С помощью вакуумного пинцета подложки
загружают на подложкодержатель – круг с углублениями для подложек, изготовленный из графита
– жаропрочного материала, способного выдерживать
температуру в реакторе, которая может достигать
1100°С. Подложкодержатель перемещается в
герметичную шлюзовую камеру, где происходит
откачка воздуха и выравнивание давления, а затем
– в реактор.
После загрузки подложек в реактор туда поступают
газы и материалы, необходимые для ростового
процесса:
аммиак,
моносилан,
а
также
металлоорганика – соединения триэтилов и
триметилов с нужными элементами (галлием,
индием, алюминием, магнием). Из баллонов
по трубкам эти материалы поступают в реактор,
смешиваясь
с
газами-носителями
(азотом,
водородом).
Максимально равномерную подачу газов на
подложкодержатель
обеспечивает
система
распределения, расположенная в крышке реактора.
С
этой
же
целью
в
процессе
роста
подложкодержатель вращается вокруг своей оси
со скоростью до 1200 оборотов в минуту.
6

7. СОЗДАЕМ СЕРДЦЕ СВЕТОДИОДА
В помещении,
где выращиваются
гетероструктуры,
концентрация частиц
размером 0,1 мкм
в 1м3 воздуха
не превышает
100 000 шт.
Работа установки осуществляется в соответствии с рецептом, в котором прописаны все
необходимые параметры – температура и давление в реакторе, потоки и концентрация
газов, взаимодействие с несущими газами, скорость вращения подложкодержателя.
Каждый переход (время работы с неизменными параметрами) может занимать от 10
секунд до нескольких часов. Рецепт может содержать до 80 различных позиций.
Рецепт разрабатывают и совершенствуют технологи. Это ноу-хау, которое производители
держат в секрете, в то время как информация об используемом оборудовании и материалах
является общедоступной.
В реакторе под воздействием температуры металлоорганика разлагается на газы и
необходимые для роста полупроводниковых структур элементы – галлий, индий, алюминий,
которые оседают на подложках, образуя пленки толщиной несколько нанометров.
Добавляя и убирая различные материалы в соответствии с рецептом, установка за 6-7
часов выращивает гетероструктуры, похожие на слоеный пирог.
Использование темплейта – сапфировой подложки с заранее выращенным на ней толстым
слоем нитрида галлия – позволяет сократить процесс выращивания гетероструктуры
до 3 часов.
Готовые гетероструктуры прямо в загрузочном
блоке помещаются в герметичные упаковки и
передаются в цех изготовления чипов. Из одной
гетероструктуры получается в среднем 800 чипов
для мощных светодиодов.
Выборочный контроль характеристик структур
проводится на установках измерения внешнего
квантового выхода и фотолюминесценции.
Помимо производственного процесса с полной
загрузкой подложкодержателя, когда выращенные
структуры используются для изготовления чипов
светодиодов, проводится отработка ростовой
технологии
–
с
частичной
загрузкой
подложкодержателя и последующей экспрессдиагностикой
гетероструктур.
Этот
режим
позволяет постоянно повышать эффективность
светодиодов, которая зависит прежде всего от
качества гетероструктур.
7

8. ЧУДО, ИМЕНУЕМОЕ ПОСТРОСТОМ
(изготовление светодиодных чипов)
Схема изготовления светодиодных чипов (кристаллов)
Напыление p-контакта на всю поверхность
полупроводниковой гетероструктуры
Формирование маски
Травление открытой части p-контакта вместе
с рядом слоев гетероструктуры (формирование
мелкой мезы – углубления между фрагментами
гетероструктуры с p-контактами)
Формирование маски
Напыление n-контакта
Формирование маски
Травление глубокой мезы – углубления,
по которому впоследствии структура
будет разделена на отдельные чипы
Шлифовка подложки с целью уменьшения ее толщины
(для облегчения процесса резки)
Разделение гетероструктуры на чипы – лазерная резка
подложки, доламывание по сделанным надрезам,
растягивание на липкой ленте.
Готовые чипы на растяжке поступают в цех сборки
светодиодов.
8
На данном этапе
из светодиодной
гетероструктуры
вырезают
необходимые
фрагменты
и изготавливают на них
омические контакты.
Технологическая
задача – сделать
металлический контакт
к полупроводнику
таким образом,
чтобы между этими
двумя материалами
было минимальное
сопротивление.
В этом случае
паразитные потери
на сопротивление будут
незначительными,
а эффективность
чипа – высокой.

9. КАК РОЖДАЕТСЯ СВЕТ
(производство светодиодов)
В цехе по производству
светодиодов
реализован полный
цикл сборки
светодиодов высокой
мощности белого
цвета излучения,
выпускаемых
под торговой маркой
SVETLED®.
Производственные помещения по корпусированию
светодиодов относятся к седьмому классу чистоты
согласно ГОСТу ИСО 14644-1-2002 – в одном
кубометре воздуха содержится не более 83200
частиц размером 1 микрометр. Воздух в помещении
полностью обновляется от 15 до 25 раз в час.
На производстве обеспечен полный комплекс мер
по защите от электростатического разряда.
Хранение комплектующих осуществляется в шкафах
с защитной атмосферой.
Для материалов, требующих особых условий
хранения,
предусмотрены
холодильные
и
морозильные камеры, шкафы, оборудованные
принудительной вытяжной вентиляцией.
В цехе используется технологическая оснастка,
которая разработана, изготовлена и внедрена
высококвалифицированным
персоналом
предприятия.
Инженерно-технический
персонал
оснащен
необходимым тестирующим оборудованием.
9

10. КАК РОЖДАЕТСЯ СВЕТ
Все операции сборки, измерений, сортировки
и упаковки автоматизированы. Оборудование
является современным и сертифицированным.
В цехе работают шесть высокопроизводительных
установок монтажа компонентов, обладающие
различными опциональными возможностями.
Контролировать качество нанесения материала
присоединения и постановки чипов позволяет
макровидеокамера. Изображение с места монтажа
в корпусе светодиода выводится на монитор.
Нанесение клея штемпелеванием и посадка чипов
Дозирование клея из диспенсера
10

11. КАК РОЖДАЕТСЯ СВЕТ
Производство оснащено
плазменной очистки.
установками
ионно-
Очистка групповых заготовок высокочастотным
разрядом в атмосфере аргона позволяет удалить
с поверхности покрытия загрязнения, улучшая
таким образом адгезию клеевого соединения чипкорпус, а также провести первичную подготовку
поверхности для формирования качественного
сварного соединения. В зависимости от модели,
процесс загрузки и выгрузки групповых заготовок
осуществляется автоматизировано или вручную.
Для полимеризации материалов присоединения,
силиконовых оптически прозрачных компаундов
в цехе используются термостаты с увеличенным
объемом рабочей камеры и таймером. Процесс
проводится в защитной атмосфере. Высокая
стабильность условий сушки обеспечивается за счет
использования конвекционного нагрева.
11

12. КАК РОЖДАЕТСЯ СВЕТ
Для
проведения
операции
термозвуковой
микросварки
в
цехе
используются
шесть
высокопрецизионных установок.
Процесс загрузки, выгрузки групповых заготовок
и перемещений в рабочей зоне с фиксацией
вакуумом полностью автоматизирован. При помощи
нагревателя (heater) обеспечивается вторичная
подготовка рабочей поверхности к сварке
в фиксированном интервале температур.
Автоматическое сканирование позволяет определить
место
формирования
сварных
соединений
без дополнительной команды. Сварка перемычек
выполняется в автоматическом режиме с контролем
деформации
проводника
в
установленном
технологическом коридоре. В случае отклонения
от допустимых значений деформации установка
остановит процесс сварки и выдаст сообщение
о превышении лимита.
Применяемая золотая проволока имеет диаметр
в диапазоне от 17 до 32 мкм.
12

13. КАК РОЖДАЕТСЯ СВЕТ
Все процессы подлежат обязательной верификации.
Проводимый контроль прочности соединения
необходим для оценки надежности клеевого
и сварного соединения, оптимизации параметров
процессов. Для проведения разрушающего контроля
прочности клеевого, сварного и проволочного
соединения на сдвиг или обрыв используется
специальный
картридж
с
закрепленным
инструментом.
Параметры инструмента подбираются исходя
из
прочности
разрушаемого
соединения.
Испытуемый образец фиксируется на столике
установки. Инструмент в полуавтоматическом
режиме опускается до тестируемой поверхности
и проводит разрушение соединения.
Результат теста отражается на экране монитора.
Для предотвращения появления брака монтажа
и сварки дополнительно проводится контроль
внешнего вида на соответствие международным
стандартам. Операция выполняется при помощи
оптического микроскопа.
13

14. КАК РОЖДАЕТСЯ СВЕТ
Нанесение люминофорной смеси при изготовлении
светодиодов в цехе проводится методом
автоматического дозирования.
Для контроля стабильности процесса сразу после
нанесения люминофорного покрытия при помощи
спектроколориметра производится выборочный
контроль координат цветности.
Для формирования первичной оптической системы
светодиода производство оснащено автоматическим
оборудованием для отливки линз из оптически
прозрачных силиконовых компаундов.
Молдинговое оборудование формирует линзы сразу
на нескольких групповых заготовках. Повторяемость
конструкции линзы обеспечена применением
прецизионных литьевых форм.
14

15. КАК РОЖДАЕТСЯ СВЕТ
После формирования и сушки люминофорного
слоя и линзы групповые заготовки подвергаются
процессу разделения на автоматизированном
оборудовании.
Готовые светодиоды поступают на измерение и
сортировку. Процесс проводится на автоматическом
высокопроизводительном оборудовании.
Поворотная карусель перемещает светодиод
под
входное
отверстие
измерительной
интегральной сферы, производит контактирование
и измерение электрических, фотометрическихи
колориметрических характеристик светодиода.
По
результатам
измерения
светодиоду
присваивается
определенная
группа
(бин).
Измеренные светодиоды снимаются с карусели
и группируются по присвоенному бину.
15

16. КАК РОЖДАЕТСЯ СВЕТ
На завершающей операции упаковки светодиода
также используется исключительно автоматическое
оборудование.
Перед
упаковкой
светодиод
проходит
дополнительный контроль на работоспособность
и проверку полярности. Фиксация светодиода на
установочной головке осуществляется вакуумом.
При помощи установочной головки осуществляется
доставка и установка светодиода в ячейку несущей
ленты. Затем осуществляется запечатывание
покровной лентой одной ячейки несущей ленты
при помощи термопресса, после чего цикл упаковки
светодиода повторяется.
Ленты с упакованными светодиодами наматываются
на бобины.
16

17. СВЕТ В ЦИФРАХ И ГРАФИКАХ
(измерительная лаборатория)
В фотометрической
лаборатории
измеряются
фотометрические
характеристики
светодиодов,
светодиодных ламп
и светильников.
Измерения проводятся на различных этапах
жизненного цикла продукции:
• макет изделия;
• экспериментальный образец изделия;
• изделие из опытной партии.
Периодически измеряются параметры серийно
выпускаемых приборов для внепланового контроля.
Установленное здесь современное оборудование
позволяет компании гарантировать точность
технических характеристик, которые указываются в
руководстве по эксплуатации каждого изделия.
В интегрирующей сфере диаметром 2 метра,
которая соединена со спектрофотоколориметром,
измеряются параметры светодиодных ламп: полный
световой поток, координаты цветности, цветовая
температура,
цветопередача.
Одновременно
контролируются и электрические параметры:
потребляемая мощность, коэффициент мощности
и гармонические составляющие тока. Результаты
этих измерений используются для определения
параметра, показывающего эффективность ламп,
– световой отдачи.
Название сферы – «интегрирующая» – означает
«собирающая свет по всем направлениям».
Внутренняя
поверхность
сферы
окрашена
специальным веществом, которое отражает
более 95% света во всем видимом спектре
излучения. Отражение происходит диффузно:
свет, падая на любую часть поверхности,
рассеивается,
многократно
переотражается,
и в результате поверхность сферы оказывается
практически равномерно освещенной по всей своей
площади. Свет, попадающий на фотоприемник,
пропорционален всему потоку, исходящему
от измеряемой лампы.
17

18. СВЕТ В ЦИФРАХ И ГРАФИКАХ
Для измерения параметров светодиодов и
светодиодных модулей в лаборатории есть
специальная сфера диаметром 40 см со
спектрорадиометром. Принцип ее работы тот же,
что и у большой сферы, но быстродействие выше:
с ее помощью можно измерять световой поток
«холодных» светодиодов (сразу же после включения).
Для измерения светотехнических параметров
светильников используется гониофотометр. Это
прибор, который, вращая светильник вокруг двух
осей (вертикальной и горизонтальной), измеряет
силу света, испускаемую светильником в разных
направлениях.
Работа
гониометра
полностью
управляется
компьютером. Оператору нужно только закрепить
светильник и ввести параметры измерений: время
прогрева перед началом измерения, диапазон
углов, в пределах которых проводится измерение,
и параметры электропитания.
В результате измерения формируется IES-файл,
который может использоваться при расчете
освещенности объектов в программе DIALux
и аналогичных программах.
18

19. ИЗ ИСКРЫ ВОЗГОРИТСЯ ПЛАМЯ
(производство светодиодных светильников)
Система менеджмента
качества предприятия
сертифицирована
на соответствие
стандартам
ISOИСО 9001: 2008.
19

20. ИЗ ИСКРЫ ВОЗГОРИТСЯ ПЛАМЯ
Производство оснащено всем комплексом оборудования для изготовления корпусных
деталей и доработки корпусов светотехнических изделий.
20

21. ИЗ ИСКРЫ ВОЗГОРИТСЯ ПЛАМЯ
В производстве светильников используются только
сертифицированные материалы и комплектующие.
На предприятии проводится входной контроль
материалов и комплектующих, поступающих
от сторонних организаций. В зависимости от
сложности,
продукция
может
подвергаться
входному контролю как визуально, так и при помощи
микроскопа и различных средств измерения.
Продукция, не прошедшая входной контроль
или признанная бракованной, в производстве
не используется.
Все
сборочные
процессы
верифицируются
технологами.
На предприятии обеспечивается идентификация
и прослеживаемость продукции на всех этапах
производства.
Рабочие
места
сотрудников
производства
оборудованы в соответствии с картами безопасности.
21

22. ИЗ ИСКРЫ ВОЗГОРИТСЯ ПЛАМЯ
Готовые светодиоды и другие комплектующие
поступают на участок установки светодиодов
на платы (участок поверхностного монтажа).
Сборка плат начинается с их установки в магазин
загрузчика, откуда они поступают на принтер
трафаретной печати.
С помощью принтера на контактные площадки платы
(групповой заготовки), куда впоследствии будут
установлены светодиоды, наносится паяльная паста.
22

23. ИЗ ИСКРЫ ВОЗГОРИТСЯ ПЛАМЯ
Постановка светодиодов на платы выполняется
в автоматическом режиме. С помощью вакуума
насадка захватывает светодиоды из ленты и помещает их на контактные площадки.
По конвейерной системе плата со светодиодами
уходит в печь конвекционного оплавления,
где паста нагревается до температуры, необходимой
для процесса пайки.
Пройдя
контроль
внешнего
вида
и работоспособности, а также измерение
напряжения, платы для некоторых моделей
светильников разделяются на линейки.
23

24. ИЗ ИСКРЫ ВОЗГОРИТСЯ ПЛАМЯ
Платы поступают на монтажный участок.
Здесь производится их сортировка по падению
напряжения
…и распайка по проводам в соответствии со схемой
изделия.
24

25. ИЗ ИСКРЫ ВОЗГОРИТСЯ ПЛАМЯ
На сборочном участке платы устанавливаются
в корпуса будущих светильников.
Затем
производится
окончательная
сборка:
подключение и пайка проводов, установка клеммной
колодки, протектора.
Светильник помещается на стенд прогона
(электропроверки), где он должен провести
во включенном состоянии минимум 8 часов.
25

26. ИЗ ИСКРЫ ВОЗГОРИТСЯ ПЛАМЯ
Светильник
проходит
проверку
пульсации,
работоспособности,
измерение
силы
света
и маркируется шильдиком, содержащим эти
характеристики. Затем в корпус светильника
устанавливается рассеиватель.
Для нанесения адгезива на детали изделий при
приклеивании линз и рассеиваталей используется
специальное дозирующее оборудование.
Готовый светильник поступает на участок упаковки.
26

27. ИЗ ИСКРЫ ВОЗГОРИТСЯ ПЛАМЯ
Готовая
продукция,
проверенная
цехомизготовителем на соответствие конструкторской
и технологической документации и техническим
требованиям, проходит выборочный контроль ОТК.
Перечень испытаний и проверок зависит
от назначения и вида продукции. Минимальный
объем – это проверка работоспособности,
маркировки, комплектности и внешнего вида.
Ведется статистика показателей качества по всем
изделиям. Ее анализ позволяет организовать работу
по контролю качества оптимальным образом.
Продукция, признанная годной по результатам
проверки, маркируется штампом ОТК и передается
на склад для дальнейшей реализации.
27

28. СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
N-контакт – омический контакт к чипу со стороны слоя n-типа проводимости, т. е. контакт со стороны
«минуса».
Р-контакт – омический контакт к чипу со стороны слоя p-типа проводимости, т. е. контакт со стороны
«плюса».
Адгезив – материал для приклеивания элемента.
Активная область – самая важная область в полупроводниковой гетероструктуре: именно в ней
возникает излучение света при протекании тока; в значительной мере именно ее свойствами
определяются характеристики излучения (например, цвет) и даже готового светодиода (например,
эффективность или КПД).
Верификация – подтверждение того, что операция выполняется правильно.
Внешний квантовый выход – величина, показывающая насколько эффективно работает
светодиодный чип или светодиод (аналог коэффициента полезного действия). Принцип работы
светодиодного чипа/светодиода прост: через него пропускают электрический ток (электроны)
– чип/светодиод излучает свет (кванты света или фотоны). Внешний квантовый выход – это
отношение числа фотонов света, испущенных чипом/светодиодом, к числу электронов, прошедших
через чип/светодиод.
Карта безопасности используемых материалов – документ, в котором указаны вещества,
представляющие опасность для здоровья работника, и меры, которые необходимо принять для
защиты от их воздействия.
Клеммная колодка – элемент для подключения проводов питания.
Колориметрические характеристики светодиода определяют цвет (оттенок) и качество света.
Цвет указывается с помощью координат цветности, а качество света – с помощью общего индекса
цветопередачи: чем он выше, тем правильнее выглядят цвета предметов, освещенных данным
светодиодом.
Контактные площадки печатной платы – места на плате, предназначенные для установки на них
элементов.
Координаты цветности – пара чисел (x и y), сочетание значений которых сопоставлены с тем или
иным цветом. Белый цвет имеет координаты цветности в диапазоне по x примерно от 0,25 до 0,45, а
по y – от 0,2 до 0,45. При этом большим значениям координат соответствуют более теплые цвета, а
меньшим – более холодные.
Корпусирование – этим термином принято называть весь процесс сборки светодиода из исходного
светодиодного чипа. Условно говоря, это «помещение чипа в корпус», хотя кроме собственно
корпуса в светодиоде имеются и участвуют в корпусировании и другие детали, например, линза.
Люминофор – вещество, которое преобразует свет синего спектра в белый свет сложного спектра.
Макет изделия, Экспериментальный образец изделия, Опытная партия изделий
При разработке любого изделия работы обычно проходят несколько последовательных стадий:
от разработки эскизного проекта изделия до приемочных испытаний изделия. На каждой стадии
разработки необходимо изготавливать образцы изделия (или составной части изделия) для
проверки и испытаний. В зависимости от продвижения разработки от начала к концу и, как
следствие, от степени доработанности изделия такие образцы называются по-разному – макет,
экспериментальный образец, опытный образец, опытная партия.
Металлорганика – сложные химические соединения, которые используются в технологии
изготовления полупроводниковых структур в качестве источника основных рабочих веществ
(в нашем случае – источник галлия, индия, магния, алюминия).
28

29. СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
Микромéтр (микрон) – одна миллионная часть метра или 10-6 м.
Нанометр – одна миллиардная часть метра или 10-9 м.
Омические контакты
Для пропускания электрического тока через светодиодный чип последний должен быть включен
во внешнюю сеть. Для этого к нему нужно присоединить внешние металлические контакты (например,
проволоку). Однако просто так качественно припаять проволоку к полупроводнику невозможно.
Поэтому в процессе изготовления светодиодного чипа присутствуют отдельные технологические
операции (отдельные технологии) нанесения (напыления) металлических контактов (металлических
слоев) на контактные площадки светодиодного чипа. Сопротивление этих контактов не зависит
от величины и направления тока.
ОТК (отдел технического контроля) – подразделение предприятия, осуществляющее независимый
контроль соответствия продукции установленным требованиям.
Падение напряжения – для светодиода это напряжение, которое потребляет светодиод при
пропускании электрического тока через него. Измеряется в вольтах (В). Чем ниже падение
напряжения на светодиоде, тем выше его эффективность. Например, если при при пропускании
тока через один светодиод падение напряжения на нем составит 3,3 В, а через второй при тех же
условиях – 2,9 В, то второй будет потреблять электрическую мощность на 14 % меньше, то есть будет
значительно экономичнее (эффективнее).
Паразитные потери – тепловые потери электрической энергии, т. е. то количество электроэнергии,
которое расходуется не на полезное действие (в случае светодиода – на излучение), а на нагрев. В
нашем случае – нагрев светодиодного чипа.
Поверхностный монтаж – процесс установки элементов светильника на печатную плату.
Подложка – пластинка из какого-либо кристаллического вещества, обычно круглая, на которую
наносятся (выращиваются) слои полупроводникового вещества в процессе изготовления
полупроводниковой гетероструктуры. Например, в процессе изготовления светодиодной
полупроводниковой гетероструктуры используются подложки из искусственного сапфира
толщиной около 0,5 мм и диаметром от 5 до 15 см.
Полимеризация – проходящая под воздействием высокой температуры химическая реакция, в
результате которой адгезив становится твердым.
Полупроводниковая гетероструктура состоит из тонких слоев разных по составу
полупроводниковых веществ, нанесенных последовательно один на другой: первый слой наносится
(выращивается) на исходную подложку, второй слой наносится на первый, третий – на второй и так
далее. Слово «полупроводниковая» означает, что материал всех слоев (кроме подложки) является
полупроводником. Приставка «гетеро» означает, что структура состоит из разных по составу
полупроводников.
Построст – термин, обозначающий целый комплекс технологий, позволяющих изготавливать
светодиодные чипы из светодиодных полупроводниковых гетероструктур.
Протектор – резиноподобная лента, защищающая провод от острых кромок корпуса.
Пульсация светильника – видимое или не видимое глазу мерцание, которое зависит от качества
преобразования входного напряжения.
Светодиод – полупроводниковое устройство, излучающее видимый свет (белый или однотонный:
синий, красный зеленый и т. п.) при пропускании через него электрического тока. Источником
излучения света в светодиоде служит светодиодный чип, входящий в состав светодиода (аналогично
тому, как источником излучения в лампе накаливания служит нить (спираль) накаливания).
29

30. ®
194156, Санкт-Петербург, а/я 78
+7 (812) 374-99-99
+7 (812) 374-99-99
marketing@soptel.ru
www.soptel.ru
2013 (I)

31. СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
Светодиодный модуль – устройство, используемое в качестве источника света, состоящее
из одного или более светодиодов, установленных на общей плате с полным набором оптических,
механических, теплоотводящих компонентов и устройств коммутации, но не содержащее устройство
управления (то есть без блока питания и диммирования).
Световой поток – величина, характеризующая количество излучения (света) с учетом различной
чувствительности человеческого глаза к излучению на разных длинах волн (т. е. к разным цветам).
Полным световым потоком, например, светодиода называют поток, излучаемый светодиодом
одновременно во всех направлениях. Световой поток измеряется в люменах (лм).
Светодиодный чип (кристалл) – фрагмент полупроводниковой структуры с металлическими
контактами («+» и «–»), предназначенный для использования в светодиоде. Чип обычно бывает
прямоугольной/квадратной формы с длиной стороны в диапазоне приблизительно от 0,1 мм до 2
мм. Толщина чипа равна сумме толщины гетероструктуры и части исходной подложки, хотя есть
чипы, у которых подложка полностью удалена. Металлические или омические контакты нужны
для того, чтобы можно было присоединить чип к внешним контактам светодиода для включения
последнего в сеть (просто так качественно припаять проволоку к полупроводнику невозможно).
Сила света – одна из основных фотометрических величин, характеризует величину светового
потока, переносимого в некотором направлении. Количественно равна отношению светового
потока, распространяющегося внутри телесного угла, к этому углу. Измеряется в канделах (кд).
Спектрорадиометр – прибор для измерения спектрального распределения мощности излучения.
Этот прибор, как правило, позволяет одновременно измерять спектр излучения, полный световой
поток, координаты цветности и другие параметры.
Технологическая оснастка – различные вспомогательные приспособления, которые используются
в технологии. Например, держатель подложек – подставка, на которой устанавливаются подложки
перед процессом выращивания полупроводниковой гетероструктуры.
Фотолюминесценция – излучение света каким-либо веществом при воздействии на это вещество
другого (внешнего) излучения. В нашем случае речь идет о фотолюминесценции полупроводниковой
гетероструктуры: если на нее направить лазерное излучение, то она сама под действием лазерного
излучения начнет излучать видимый свет.
Фотометрические характеристики светодиода указывают, на то, сколько света дает светодиод
и с какой эффективностью преобразует излучение в световой поток. К ним относятся прежде всего
полный световой поток, угловое распределение силы света, световая отдача, а также зависимость
светового потока от прямого тока и температуры.
Фотоприемник – прибор, который преобразует излучение в электрический или цифровой
сигнал; используется при измерении фотометрических характеристик. Для различных измерений
используют различные типы фотоприемников.
Электрические характеристики светодиода указывают параметры электропитания светодиода.
К ним относятся прежде всего, падение напряжения, номинальный прямой ток (ток питания);
кроме того, важными электрическими характеристиками светодиода являются зависимость
прямого напряжения от тока (так называемая вольт-амперная характеристика) и от температуры.
Как правило, электрические характеристики светодиодов не совместимы с сетью электропитания,
к которой мы подключаемся через розетки. Поэтому светодиодные светильники имеют в своем
составе специальный блок питания.
Электролюминесценция – излучение света каким-либо веществом при воздействии на это
вещество электрического тока. Электролюминесценция – принцип получения света в светодиоде:
излучение видимого света светодиодным чипом при протекании через него электрического тока.
30