IT-180A Process Guideline rev 06-11 联茂 板材 报告

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IT-180ABS/IT-180ATC

High Tg, Low CTE, Multifunctional Filled Epoxy Resin and Phenolic-Cured Laminate & Prepreg

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Process Guideline

These process guidelines are the ITEQ interior test experience. We believed that should have helps for the PCB manufacturer. Especially, for those print circuit board manufacturers who first time apply this material. But these experiences will be unable to cover all rank of designs and applications, as well as print circuit board fabrication equipments, chemicals and technologies. The suggestions must pass through initial trial run to set up the process, and then the basis actual test results carried on the working condition and the revision.

1. Material Handling & Storage

(1) Shelf life is at least three months when prepreg stored in a cool dry environment (Temperature

less than 20℃and Humidity less than 50%RH). Six months shelf life under 5℃.

(2) Prepreg should exposed to well humidity and temperature controlled environment.

(3) Prepreg should be stored in controlled environment for 12 hours before to use.

(4) Prepreg supplied in rolls or panels should be stored horizontally. To avoid damage, no stacking is

recommended.

(5) Laminates should be stored in a dry environment.

(6) Laminate should always be stored flat.

2. Inner Layer & Copper Treatment

(1)Scaling factors may performer differently by laminate thickness, as well as the ration of remnant

copper. First article must be run before mass production to determine suitable compensation factor.

(2) The inner layers should be put in a temperature and humidity controlled room for 8 hours before

punching guide hole and AOI. That attribute to better dimension stability and registration

purpose.

(3) Inner layers should be baked for 40 minutes at 120℃at least after black or brown oxides

treatment.

(4) We strongly suggest to re-new fresh rinse water of DES lines and brown/black oxide lines, that

would help to against CAF(Conductive Anode Filament) problem. An abundant of metallic ions and other pollution remain in the tanks, that maybe cause CAF failure.

3. Lamination Overview

(1)Stacks must be prepared in a temperature and humidity controlled lay-up room to avoid moisture

absorption.

(2) It is recommended to apply vacuum for 10-30 minutes before temperature ramping up. Vacuum

hydraulic machine is recommended for lamination process. The heating raise by thermal couple is 1.5~2.0℃/min from 80℃ to 140℃ and keep the temperature at 185℃ above for more than 60 minutes is necessary. Full pressure is 300-400 psi. Cooling rate below 3℃/min is recommended as shown in Figure 1.

Figure 1. Recommended press cycle

(3) For those PCB manufacturers who use hot start (more than 180℃), lowering 25-50 psi is proper.

However, for some of PCB manufactures may be proper to get pressure drop for 100 psi that is also workable. Provide full pressure at 90-120℃ by product temperature (not platen temperature) is recommended.

(4) The resin flow properties of this material would help to filled resin for heavy copper application,

thus we suggest setup even higher level than above recommended press cycle, and please making cross section to check if the glass fiber sticks on the inner layer copper, especially for more than 2oz inner layer. 5um butter core at least or more is recommended and it will enhance thermal reliability.

(5) For the construction of multi-plies ultra heavy glass (7628) and with ultra high resin content, we

estimate that have more resin flow of the board edge, but doesn’t influence the reliability,

however, we suggest to use bigger copper foil or to move the full pressure down, that could be avoid resin to stick steel platen.

(6) The dynamic viscosity at 1.5-3℃/min (Figure 2.) are shown as below for user’s reference.

(7) Each single press will possibly have different temperature rise curve. Therefore, to trace heat rise

and Tg in middle and outer laminates with thermal couple as well as cross section which can confirm the results are reliable.

Figure 2. Dynamic viscosity at 1.5-3℃/min

4. Drill Process

(1) We suggest to use undercut drill bit for the hole size less than 1.2mm hole size. The hit counts

for hole size less than 0.5mm (20mil) would be around 500-1000 hits. Hole size larger than

0.5mm can be up to 800-1500 hits.

(2) Standard Aluminum entry board and backup board work well.

(3) Heavy copper (inner layer copper thickness > =3oz), higher layer boards, thick boards or

multi-plies ultra heavy glass fiber (7628), we suggest to use lubricate Aluminum entry board would help for reduce heat in the hole. The parameters that are with lower speed and lower infeed and retract would be helpful for hole wall quality.

(4) Please make sure the dirt and dust are drawn into a vacuum suction. It would be helpful to

against gouging in the holes.

(5) Baking at 120~140°C for 2 hours after drilling process to soften the smear maybe helpful for

smear removal. (Some one bake the boards before plasma or desmear that looks good for higher layer and thick boards)

(6) Stack height is according to the board construction and overall thickness and aspect ratio.

(7) Below table lists the series parameters are just for user’s reference, we assume the board

thickness is around 0.080 inch. It needs to be fine tune for different tools, board constructions, board thickness, layers and copper weights.

(8) After drilling process, using air guns blow the boards to avoid hole plug.

(9) According to internal tests, if occurs the perpendicular resin crack happened after thermal stress,

use higher chiploads for this material maybe can improve resin crack issue.

(10) For higher layers, thick or heavy copper boards, peak drilling (two to three steps) maybe

necessary to drive to high quality drilling performance, including roughness, nail head, smear, even attribute to IP/ICD problem.

Table 1. Drill parameter for reference.

Drill Size Spindle Surface Speed Infeed Chipload Retract inch mm KRPM SFPM SMPM in/min m/min mil/rev um/rev in/min m/min 0.0098 0.25 100 258 79 63 1.6 0.63 16 591 15 0.0118 0.3 95 294 90 63 1.6 0.66 17 787 20 0.0138 0.35 85 307 93 63 1.6 0.74 19 984 25 0.0157 0.4 85 350 107 63 1.6 0.74 19 984 25 0.0177 0.45 80 371 113 63 1.6 0.79 20 984 25 0.0197 0.5 80 412 126 79 2.0 0.98 25 984 25 0.0217 0.55 80 454 138 79 2.0 0.98 25 984 25 0.0236 0.6 80 495 151 79 2.0 0.98 25 984 25 0.0256 0.65 80 536 163 79 2.0 0.98 25 984 25 0.0276 0.7 68 491 150 79 2.0 1.16 29 984 25 0.0295 0.75 68 526 160 71 1.8 1.04 26 984 25 0.0315 0.8 68 561 171 71 1.8 1.04 26 984 25 0.0335 0.85 58 508 155 71 1.8 1.22 31 984 25 0.0354 0.9 58 538 164 63 1.6 1.09 28 984 25 0.0374 0.95 58 568 173 63 1.6 1.09 28 984 25 0.0394 1 58 598 182 63 1.6 1.09 28 984 25 0.0413 1.05 47 509 155 63 1.6 1.34 34 984 25 0.0433 1.1 47 533 162 51 1.3 1.09 28 984 25 0.0453 1.15 47 557 170 51 1.3 1.09 28 984 25 0.0472 1.2 47 581 177 51 1.3 1.09 28 984 25 0.0492 1.25 47 606 185 39 1.0 0.84 21 984 25

5. Desmear Process

(1) The desmear condition is very close to conventional high Tg phenoic cured materials. Regular

Vertical or horizontal permanganate desmear equipment and chemical all work well for this material. But please pay attention to the throwing power capability of your machine and

chemical. To do cross sections and SEM to check glass fiber and resin clean before/after

desmear in the drilled through holes is necessary. Etching back of 0.1-0.3mil with three point interconnect would be helpful for reliability.

(2) Plasma for this material is not necessary, except for higher layer, thick and heavy copper boards.

When users use plasma to enhance the throwing power, please adjust the dwell time of

permanganate desmear (if necessary) to prevent too much roughness though it maybe not affects the reliability.

(3) Baking at 120~140°C for 2 hours after drill or de-burr process (before permanganate desmear )

would be helpful for cleaning the smear at hole wall and inner layer coppers.

(4) The following vertical desmear parameter as shown in (Table 2.) is for reference only. Users can

consult with the chemical supplier for more information.

Table 2. Permanganate desmear for reference

Composition Concentration Temperature Dwell Time

Sweller 20-30% 75-80℃7-10 minutes

Mn+7100g/L 75-80℃10-12 minutes

OH-0.9-1.1N -- --

6. Safety and Health

As the edges of laminates may be sharp, be careful handling prepregs and laminates. Prepregs and laminate may create the dusts in the mechanical processes. If there is any unexpected affair, please refer to MSDS (Material Safety Data Sheets). When the mouse, nose and eyes are stained with pollution, please use a great deal of water to clean. Anyway, it is recommended that operators wearing glove, mask and goggles during operating.

The data shown above, are based on our interior test results that offer print circuit board manufacturers and designers initial period information. ITEQ believed that these experiences are useful and cover most of major PCB processes. However, ITEQ retains the right to update and renew the information for user’s needs.

电子技术基础1.4(半导体器件)

场效应管是利用电场效应来控制电流的一种半导体器件,它的输出电流决定于输入电压的大小,基本上不需要信号源提供电流,所以输入电阻高,且温度稳定性好。 绝缘栅型场效应管 MOS管增强型NMOS管耗尽型NMOS管增强型PMOS管耗尽型PMOS管 1.4 绝缘栅场效应管(IGFET)

1. G 栅极D 漏极 S 源极B 衬极 SiO 2 P 型硅衬底耗尽层 N + N + 栅极和其它电极之间是绝缘的,故称绝缘栅场效应管。 MOS Metal oxide semiconductor 1.4.1 N 沟道增强型绝缘栅场效应管(NMOS)电路符号 D G S

G D S B P N + N + 2. 工作原理 (1) U GS 对导电沟道的控制作用(U DS =0V) 当U GS ≥U GS(th)时,出现N 型导电沟道。 耗尽层 开启电压:U GS(th) U GS N 型沟道 U GS 值越大沟道电阻越小。

G D S B P N + N + (2) U DS 对导电沟道的影响(U GS >U GS(th)) U GS U DD R D U DS 值小,U GD >U GS(th),沟道倾斜不明显,沟道电阻近似不变,I D 随U DS 线性增加。 I D U GD =U GS -U DS 当U DS 值增加使得U GD =U GS(th),沟道出现预夹断。U DS =U GS -U GS(th) 随着U DS 增加,U GD

1 234 U GS V 2 4 6I D /mA 3. 特性曲线 输出特性曲线:I D =f (U DS ) U GS =常数 转移特性曲线:I D =f (U GS ) U DS =常数 U GS =5V 6V 4V 3V 2V U DS =10V 恒流区 U GS(th) U DS /V 5 10 151 234 I D /mA 可变电阻区 截止区 U GD =U GS(th) 2 GS D DO GS(th)1U I I U ?? =- ? ??? I DO 是U GS =2U GS(th)时的I D 值 I DO U GD >U GS(th) U GD

半导体照明技术作业答案

某光源发出波长为460nm 的单色光,辐射功率为100W ,用Y 值表示其光通量,计算其色度坐标X 、Y 、Z 、x 、y 。 解:由教材表1-3查得460nm 单色光的三色视觉值分别为0.2908X =,0.0600Y =, 1.6692Z =,则对100W P =,有 4356831000.2908 1.98610lm 6831000.0600 4.09810lm 683100 1.6692 1.14010lm m m m X K PX Y K PY Z K PZ ==××=×==××=×==××=× 以及 )()0.144 0.030x X X Y Z y Y X Y Z =++==++=

1. GaP绿色LED的发光机理是什么,当氮掺杂浓度增加时,光谱有什么变化,为什么?GaP红色LED的发光机理是什么,发光峰值波长是多少? 答:GaP绿色LED的发光机理是在GaP间接跃迁型半导体中掺入等电子陷阱杂质N,代替P原子的N原子可以俘获电子,又靠该电子的电荷俘获空穴,形成束缚激子,激子复合发光。当氮掺杂浓度增加时,总光通量增加,主波长向长波移动,这是因为此时有大量的氮对形成新的等电子陷阱,氮对束缚激子发光峰增加,且向长波移动。 GaP红色LED的发光机理是在GaP晶体中掺入ZnO对等电子陷阱,其发光峰值波长为700nm的红光。 2. 液相外延生长的原理是什么?一般分为哪两种方法,这两种方法的区别在哪里? 答:液相外延生长过程的基础是在液体溶剂中溶质的溶解度随温度降低而减少,而且冷却与单晶相接触的初始饱和溶液时能够引起外延沉积,在衬底上生长一个薄的外延层。 液相外延生长一般分为降温法和温度梯度法两种。降温法的瞬态生长中,溶液与衬底组成的体系在均处于同一温度,并一同降温(在衬底与溶液接触时的时间和温度上,以及接触后是继续降温还是保持温度上,不同的技术有不同的处理)。而温度梯度法则是当体系达到稳定状态后,整个体系的温度再不改变,而是在溶液表面和溶液-衬底界面间建立稳定的温度梯度和浓度梯度。 3. 为何AlGaInP材料不能使用通常的气相外延和液相外延技术来制造? 答:在尝试用液相外延生长AlGaInP时,由于AlP和InP的热力学稳定性的不同,液相外延的组分控制十分困难。而当使用氢化物或氯化物气相外延时,会形成稳定的AlCl化合物,会在气相外延时阻碍含Al磷化物的成功生长。因此AlGaInP 材料不能使用通常的气相外延和液相外延技术来制造。

LED半导体照明的发展与应用

LED半导体照明的发展与应用 者按:半导体技术在上个世纪下半叶引发的一场微电子革命,催生了微电子工业和高科技IT产业,改变了整个世界的面貌。今天,化合物半导体技术的迅猛发展和不断突破,正孕育着一场新的革命——照明革命。新一代照明光源半导体LED,以传统光源所没有的优点引发了照明产业技术和应用的革命。半导体LED固态光源替代传统照明光源是大势所趋。1、LED半导体照明的机遇 (1)全球性的能源短缺和环境污染在经济高速发展的中国表现得尤为突出,节能和环保是中国实现社会经济可持续发展所急需解决的问题。作为能源消耗大户的照明领域,必须寻找可以替代传统光源的新一代节能环保的绿色光源。 (2)半导体LED是当今世界上最有可能替代传统光源的新一代光源。 其具有如下优点: ①高效低耗,节能环保; ②低压驱动,响应速度快安全性高; ③固体化封装,耐振动,体积小,便于装配组合; ④可见光区内颜色全系列化,色温、色纯、显色性、光指向性良好,便于照明应用组合; ⑤直流驱动,无频闪,用于照明有利于保护人眼视力; ⑥使用寿命长。 (3)现阶段LED的发光效率偏低和光通量成本偏高是制约其大规模进入照明领域的两大瓶颈。目前LED的应用领域主要集中在信号指示、智能显示、汽车灯具、景观照明和特殊照明领域等。但是,化合物半导体技术的迅猛发展和关键技术的即将突破,使今天成为大力发展半导体照明产业的最佳时机。2003年我国人均GDP首次突破1000美元大关,经济实力得到了进一步的增强,市场上已经初步具备了接受较高光通量成本(初始成本)光

源的能力。在未来的10~20年内,用半导体LED作为光源的固态照明灯,将逐渐取代传统的照明灯。 (4)各国政府予以高度重视,相继推出半导体照明计划,已形成世界性的半导体照明技术合围突破的态势。 ①美国:“下一代照明计划”时间是2000~2010年投资5亿美元。美国半导体照明发展蓝图如表1所示; ②日本:“21世纪的照明计划”,将耗费60亿日元推行半导体照明目标是在2006年用白光LED替代50%的传统照明; ③欧盟:“彩虹计划”已在2000年7月启动通过欧共体的资助推广应用白光LED照明; ④中国:2003年6月17日,由科技部牵头成立了跨部门、跨地区、跨行业的“国家半导体照明工程协调领导小组”。从协调领导小组成立之日到2005年年底之前,将是半导体照明工程项目的紧急启动期。从2006年的“十一五”开始,国家将把半导体照明工程作为一个重大项目进行推动; (5)我国 的半导体LED产业链经过多年的发展已相对完善,具备了一定的发展基础。同时,我国又是照明灯具产业的大国,只要政府和业界协调整合好,发展半导体LED照明产业是大有可为的; 2LED的发展历程(如图1所示) 2.1LED技术突破的历程

半导体照明技术及其应用

《半导体照明技术及其应用》课程教学大纲 (秋季) 一、课程名称:半导体照明技术及其应用Semiconductor Lighting Technology and Applications 二、课程编码: 三、学时与学分:32/2 四、先修课程: 微积分、大学物理、固体物理、半导体物理、微电子器件与IC设计 五、课程教学目标: 半导体照明是指用全固态发光器件LED作为光源的照明,具有高效、节能、环保、寿命长、易维护等显著特点,是近年来全球最具发展前景的高新技术领域之一,是人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一场照明光源的革命。本课程注重理论的系统性﹑结构的科学性和内容的实用性,在重点讲解发光二极管的材料、机理及其制造技术后,详细介绍器件的光电参数测试方法,器件的可靠性分析、驱动和控制方法,以及各种半导体照明的应用技术,使学生学完本课程以后,能对半导体照明有深入而全面的理解。 六﹑适用学科专业:电子科学与技术 七、基本教学内容与学时安排: 绪论(1学时) 半导体照明简介、学习本课程的目的及要求 第一章光视觉颜色(2学时) 1光的本质 2光的产生和传播 3人眼的光谱灵敏度 4光度学及其测量 5作为光学系统的人眼 6视觉的特征与功能 7颜色的性质 8国际照明委员会色度学系统 9色度学及其测量 第二章光源(1学时) 1太阳 2月亮和行星 3人工光源的发明与发展 4白炽灯 5卤钨灯 6荧光灯 7低压钠灯

8高压放电灯 9无电极放电灯 10发光二极管 11照明的经济核算 第三章半导体发光材料晶体导论(2学时) 1晶体结构 2能带结构 3半导体晶体材料的电学性质 4半导体发光材料的条件 第四章半导体的激发与发光(1学时) 1PN结及其特性 2注入载流子的复合 3辐射与非辐射复合之间的竞争 4异质结构和量子阱 第五章半导体发光材料体系(2学时) 1砷化镓 2磷化镓 3磷砷化镓 4镓铝砷 5铝镓铟磷 6铟镓氮 第六章半导体照明光源的发展和特征参量(1学时)1发光二极管的发展 2发光二极管材料生长方法 3高亮度发光二极管芯片结构 4照明用LED的特征参数和要求 第七章磷砷化镓、磷化镓、镓铝砷材料生长(3学时)1磷砷化镓氢化物气相外延生长(HVPE) 2氢化物外延体系的热力学分析 3液相外延原理 4磷化镓的液相外延 5镓铝砷的液相外延 第八章铝镓铟磷发光二极管(2学时) 1AlGaInP金属有机物化学气相沉积通论 2外延材料的规模生产问题 3电流扩展 4电流阻挡结构 5光的取出 6芯片制造技术

模拟电子技术基础-第1章 常用半导体器件题解

第一章 常用半导体器件 自 测 题 一、判断下列说法是否正确,用“√”和“×”表示判断结果填入空内。 (1)在N 型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可将其改型为P 型半导体。( ) (2)因为N 型半导体的多子是自由电子,所以它带负电。( ) (3)PN 结在无光照、无外加电压时,结电流为零。( ) (4)处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的。 ( ) (5)结型场效应管外加的栅-源电压应使栅-源间的耗尽层承受反向电压,才能保证其R G S 大的特点。( ) (6)若耗尽型N 沟道MOS 管的U G S 大于零,则其输入电阻会明显变小。( ) 解:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× 二、选择正确答案填入空内。 (1)PN 结加正向电压时,空间电荷区将 。 A. 变窄 B. 基本不变 C. 变宽 (2)设二极管的端电压为U ,则二极管的电流方程是 。 A. I S e U B. T U U I e S C. )1e (S -T U U I (3)稳压管的稳压区是其工作在 。 A. 正向导通 B.反向截止 C.反向击穿 (4)当晶体管工作在放大区时,发射结电压和集电结电压应为 。 A. 前者反偏、后者也反偏 B. 前者正偏、后者反偏 C. 前者正偏、后者也正偏 (5)U G S =0V 时,能够工作在恒流区的场效应管有 。 A. 结型管 B. 增强型MOS 管 C. 耗尽型MOS 管 解:(1)A (2)C (3)C (4)B (5)A C

三、写出图T1.3所示各电路的输出电压值,设二极管导通电压U D=0.7V。 图T1.3 解:U O1≈1.3V,U O2=0,U O3≈-1.3V,U O4≈2V,U O5≈1.3V, U O6≈-2V。 四、已知稳压管的稳压值U Z=6V,稳定电流的最小值I Z mi n=5mA。求图T1.4所示电路中U O1和U O2各为多少伏。 图T1.4 解:U O1=6V,U O2=5V。

电子技术各章知识点

电子技术复习 CH14半导体器件 1.本征半导体、N型半导体、P半导体的基本概念;PN的单 向导电特性;温度和参杂浓度对多子和少子的影响。 2.二极管的基本参数(死区电压、导通电压)及相关应用, 学会判断二极管在电路中的工作状态(导通、截止)。掌握含二极管电路的分析方法。 3.了解稳压管的工作原理,基本稳压管稳压电路的分析。(两 稳压管串联、并联) 4.半导体三极管工作状态的特点(放大、饱和、截止)。 5.半导体三极管的管脚的判定 CH15基本放大电路 1.放大电路(共射)的分析方法(直流通路法、微变等效电 路法) 2.静态工作点稳定电路(分压式偏置电路)的结构、特点和分 析方法(静态、动态) 3.射极输出器的特点,电路分析。 4.差分放大电路的输入信号(共模、差模、比较),共模抑制 比的概念(理想共模抑制比=?) CH16集成运算放大器 1.运放的理想化条件 2.运放在线性区和非线性区的分析方法

3. 运放线性应用电路的分析(比例运算[同相(电压跟随器)、反相(反相器)]、反相加法运算、减法运算) CH17电子电路中的反馈 1. 反馈的基本概念 2. 负反馈类型的判断方法(会判断正、负反馈;电压、电流反馈;串联、并联反馈) 3. 负反馈对放大器性能的影响(影响类别?闭环放大倍数? AF A A f += 1) 4. 自激振荡起振的条件、振荡建立条件、稳振条件? 5. 典型RC 两种类型电路的电路分析。 CH18直流稳压电源 1. 直流稳压电源的组成及各部分的作用 u 1- + 2. 单相半波、全波(桥式整流)电路的构成和工作原理,二极管的选择依据(计算,见例题和作业题),桥式的输出波形受二极管的影响

半导体照明技术学习考试资料

1. GaP绿色LED的发光机理是什么,当氮掺杂浓度增加时,光谱有什么变化,为什么?GaP红色LED的发光机理是什么,发光峰值波长是多少?答:GaP绿色LED的发光机理是在GaP间接跃迁型半导体中掺入等电子陷阱杂质N,代替P原子的N原子可以俘获电子,又靠该电子的电荷俘获空穴,形成束缚激子,激子复合发光。当氮掺杂浓度增加时,总光通量增加,主波长向长波移动,这是因为此时有大量的氮对形成新的等电子陷阱,氮对束缚激子发光峰增加,且向长波移动。 GaP红色LED的发光机理是在GaP晶体中掺入ZnO对等电子陷阱,其发光峰值波长为700nm的红光。 2. 液相外延生长的原理是什么?一般分为哪两种方法,这两种方法 的区别在哪里? 答:液相外延生长过程的基础是在液体溶剂中溶质的溶解度随温度 降低而减少,而且冷却与单晶相接触的初始饱和溶液时能够引起外 延沉积,在衬底上生长一个薄的外延层。 液相外延生长一般分为降温法和温度梯度法两种。降温法的瞬态生 长中,溶液与衬底组成的体系在均处于同一温度,并一同降温(在 衬底与溶液接触时的时间和温度上,以及接触后是继续降温还是保 持温度上,不同的技术有不同的处理)。而温度梯度法则是当体系 达到稳定状态后,整个体系的温度再不改变,而是在溶液表面和溶 液-衬底界面间建立稳定的温度梯度和浓度梯度。 3. 为何AlGaInP材料不能使用通常的气相外延和液相外延技术来制造?答:在尝试用液相外延生长AlGaInP时,由于AlP和InP的热力学稳定性的不同,液相外延的组分控制很困难。而当使用氢化物或氯化物气相外延时,会形成稳定的AlCl化合物,会在气相外延时阻碍含Al磷化物的成功生长。故AlGaInP材料不能用通常的气相外延和液相外延技术来制造。 4. 对三基色体系的白光LED,列出基色光源的三个最佳峰值波长。对荧光转换的白光LED和多芯片的白光LED,这三基色用什么方法来实现?答:三基色体系的白光LED,基色光源的三个最佳峰值波长分别为450nm、540nm和610nm。对荧光转换的白光LED,是用部分被吸收的AlInGaN 芯片的蓝光和适当的绿光和橙红光两种荧光粉来实现。对多芯片白光LED,是用峰值波长600nm附近的AlGaInP基LED,以及峰值波长450nm 和540nm的AlInGaN LED组成。 5. 简要说明LED封装技术发展三个阶段的时间范围、典型LED及其驱动电流、器件应用领域。 答:LED封装技术发展的3个阶段分别为: (1)1962~1989年期间,典型的LED为?3和?5的LED,驱动电流一般小于等于20mA,主要用做信号指示和显示。 (2)1990~1999年,发展了大光通量LED食人鱼和Snap,驱动电流在50~150mA,主要用于大型信号指示,如汽车信号灯、景观照明。 (3)2000年至今,研发和生产了功率型LED,电流≥350mA,开始用于照明,并开始了更大光通量输出的组件的研制和生产。 6. 画出透明衬底的AlGaInP LED的结构示意图,简要说明其芯片制造流程。 答:结构示意图如下图所示。 此LED结构用的是MOCVD生长在GaAs上的双异质结(AlxGa1-x)0.5In0.5P,并在结构上方VPE生长一个小于50μm厚的GaP 窗层。在外延生长后,用通常的化学腐蚀技术移除GaAs吸收衬底,使双异质结结构的N型层暴露,再通过升高温度和加压,将晶片黏结到200~250μm厚的N型GaP衬底上。1. 画出典型的具有GaP窗层和吸收衬底的双异质结AlGaInP LED的结构示意图,简述为什么需要使用电流扩展窗层。 答:结构示意图如下图所示。 为了使LED芯片获得高效的发光,电流扩展是主要关键之一,如 上图的结构,器件的上方覆盖了圆形的金属顶,电流从芯片的顶部 接触通过P型层流下到达结区,在结区发光。但是假如P型层的电 阻太高,电流将扩展很少,而仅仅限在金属之下,光仅仅发生在电极 之下,而且被芯片内部吸收。有效的最好性能的AlGaInP LED是在 通常的双异质结顶部再生长一个厚的P型窗层,而不用AlGaInP材 料。这个电流扩展窗层与AlGaInP相比,具有高的薄层电导率,而 且对发射光是透明的,可以达到很好的电流扩展效果。 4.LED作为城市景观照明中的首选光源的优点:①色彩丰富纯度高、节能②响应时间短,瞬时达到全光输出,可深度调光③体积小、方向 性强④直流低压驱动,简化系统设计,降低电路成本⑤寿命长,工作 安全可靠,维护费用大大降低。景观常用LED灯具有护栏灯、树灯 5. LED的电学性能特点:LED是单向导电器件。LED是个具有PN结结构的半导体器件,具有势垒电势,所以就有导通阈值电压。LED的电流—电压特性是非线性的。LED的正向压降与PN结结温的温度系数为负。流过LED的电流和LED的光通量的比值也是非线性的。 6. 电源驱动方案:(1)低电压驱动。是指用低于LED正向导通压降的电压驱动LED,如一节普通干电池、镍镉电池供电的低功耗照明器件,LED 手电、头灯、应急灯、路障灯、节能台灯等,采用电荷泵式升压变换器(2)过渡电压驱动。是指给LED供电的电源电压值在LED正向压降附近变动。如一节锂电池或两节串联的铅酸蓄电池,电池充满时在4V以上,快用完时在3V以下,应用有矿灯等,是反极性电荷泵式变换器(3)高压驱动。是指给LED供电的电压值高于LED的正向压降,如6V.12V.24V蓄电池,应用有太阳能草坪灯、太阳能庭院灯等,变换器电路是串联开关降压电路。(4)市电驱动。是对半导体照明应用最具有价值的供电方式,中小功率LED采用隔离式单端反激变换器,大功率用桥式变换电路。 7.可靠性试验指:产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。产品在设计、应用过程中,不断经受自身及外界气候环境及机械环境的影响,而仍需要能够正常工作,这就需要以试验设备对其进行验证,按试验目的可分为筛选试验、例行试验、鉴定验收试验;按照试验项目可分为环境试验和寿命试验。 8. (1)平均寿命:指一批电子器件产品寿命的平均值(2)可靠寿命:指一批电子器件产品的可靠度下降到时,所经历的工作时间(3)中位寿命:指产品的可靠度降为50%时的寿命(4)特征寿命:指产品的可靠度降为1/e时的寿命(5)LED的寿命:通常用“半衰期”即器件的光输出下降到起始值50%时的时间作为LED的寿命。 用B50和L70来表示功率LED的寿命。L70(B50)表示功率LED比起初始值来,平均流明值下降到维持70%(50%)的时间。 9. 画出器件失效率随时间变化的曲线,说明曲线的各个阶段及其失 效原因。 答:曲线如图分为三个阶段: 第一个阶段称为早期失效或 老化阶段,失效率较高,随工作时间的延长而迅速下降。造成早期 失效的原因大多属生产型缺陷,由产品本身存在的缺陷所致。 第二个阶段为有效寿命阶段,又称随机失效阶段,失效率很低且 很稳定,近似为常数,器件失效往往带有偶然性。 第三个阶段称耗损失效阶段,失效率明显上升,大部分器件相继出现 失效,耗损失效都由于老化、磨损和疲劳等原因使器件性能恶化所致。 10. 伏安特性指流过PN结的电流随电压变化的特性,应将正、反向均包括在内。(1)反向击穿电压Vb:表示器件反向耐压高低的参数,通常是指一定漏电流下器件两端的反向电压值(2)反向电流Ir:给定反向电压下流过器件的反向电流值(3)正向电压Vf:指定正向电流下器件两端的正向电压值。作用:标志着结的体电阻及欧姆接触串联电阻的高低,可在一定程度上反应电极制作的好坏 12. 热管是依靠自身内部工质液相和气体二相变化来实现传热的导热元件,它是由高纯度的无氧铜管及铜丝网或铜粉烧结物组成,内充液体为工作介质。当受热端将工作液相蒸发成气相,气流经过中空管道流到冷却端,冷却后将工作流体凝结成液相,冷凝液借助于铜丝网或铜粉烧结物的毛细组织吸回受热端,完成吸热-放热循环,可在一定温差下将热量传导出。具有重量轻、结构简单、热传输量大、耐用寿命长、导热能力强等优点。回路热管比单管热管效率更高且不受位置影响。

半导体器件(附答案)

第一章、半导体器件(附答案) 一、选择题 1.PN 结加正向电压时,空间电荷区将 ________ A. 变窄 B. 基本不变 C. 变宽 2.设二极管的端电压为 u ,则二极管的电流方程是 ________ A. B. C. 3.稳压管的稳压是其工作在 ________ A. 正向导通 B. 反向截止 C. 反向击穿区 4.V U GS 0=时,能够工作在恒流区的场效应管有 ________ A. 结型场效应管 B. 增强型 MOS 管 C. 耗尽型 MOS 管 5.对PN 结增加反向电压时,参与导电的是 ________ A. 多数载流子 B. 少数载流子 C. 既有多数载流子又有少数载流子 6.当温度增加时,本征半导体中的自由电子和空穴的数量 _____ A. 增加 B. 减少 C. 不变 7.用万用表的 R × 100 Ω档和 R × 1K Ω档分别测量一个正常二极管的正向电阻,两次测量 结果 ______ A. 相同 B. 第一次测量植比第二次大 C. 第一次测量植比第二次小 8.面接触型二极管适用于 ____ A. 高频检波电路 B. 工频整流电路 | 9.下列型号的二极管中可用于检波电路的锗二极管是: ____ A. 2CZ11 B. 2CP10 C. 2CW11 10.当温度为20℃时测得某二极管的在路电压为V U D 7.0=。若其他参数不变,当温度上 升到40℃,则D U 的大小将 ____ A. 等于 B. 大于 C. 小于 11.当两个稳压值不同的稳压二极管用不同的方式串联起来,可组成的稳压值有 _____ A. 两种 B. 三种 C. 四种 12.在图中,稳压管1W V 和2W V 的稳压值分别为6V 和7V ,且工作在稳压状态,由此可知输 出电压O U 为 _____ A. 6V B. 7V C. 0V D. 1V

半导体照明技术的发展与趋势文献报告

电子技术查新训练文献综述报告 题目半导体照明技术的发展现状及趋势 学号 班级 学生 指导教师 2012 年

半导体照明技术的发展现状及趋势 摘要:随着半导体照明技术的进步,对于半导体照明技术有了更高的要求。本文主要介绍了半导体照明技术的定义概念背景发展以及趋势进行了详细的报告。使得更多的人对半导体照明技术有一个系统的认知。 关键词:半导体技术评价标准照明技术LED Semiconductor lighting technology development present situation and trends Abstract:Along with the progress of the semiconductor lighting technology, for semiconductor lighting technology have higher requirements. This paper mainly introduces the definition of semiconductor lighting technology background and development concept trend for the detailed report. Make more people to the semiconductor lighting technology is a cognitive system Key Words:Semiconductor technology evaluation standard LED lighting technology 1 引言 半导体照明亦称固态照明,是指用固态发光器件作为光源的照明,包括发光二极管(LED)和有机发光二极管(OLED),具有耗电量少、寿命长、色彩丰富、耐震动、可控性强等特点。 90年代以来,半导体照明技术不断突破,应用领域日益扩展。在指示、显示领域的技术基本成熟,并广泛应用;在医疗、农业等特殊领域的技术方兴未艾。近几年,半导体照明产业发展迅速,国外及我国台湾地区在不同领域具有较强优势。随着我国产业结构调整、发展方式转变进程的加快,半导体照明节能产业作为节能减排的重要措施迎来了新的发展机遇期。LED(LightingEmittingDiode)即发光二极管,是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。

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