《LED老化方式》doc版.doc

本文由taciturn23贡献 rtf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 图上是描述插件LED老化方式： 针对大功率的老化方式做一个描述,如果有不妥之处请各位批评指出： 大功率的LED老化与插件LED老化方式我想也没有什么不同之处 业界都是采用两种老化方式来进行老化实验的 第一种就是常规老化：就是将大功率额定电流点1000小时的正常光衰与色 坐标变化结果值定为光衰标准,光衰的大小决定产品质量的好坏。 第二种就是强迫性老化：就是将大功率额定电流加大一倍电流进行破坏性实 验,通常业界是以96小时为老化标准的,同样光衰和色坐标变化越小也就决定产 品的质量好与坏。 用这样的方法来确定LED芯片,荧光粉,绝缘胶,银胶等相关材料的好与坏,能清 楚得到实验参数的,作为判定的一个参考值。 基础科学 下载 收藏 分享 加入文辑 硅酸盐型LED荧光粉的表面处理及其性能 介绍硅酸盐型LED荧光粉的表面处理方案和工艺 介绍硅酸盐型LED荧光粉的表 面处理方案和工艺120）；具有高度共价性键结（窄能隙），呈 现强烈电子云扩散效应与晶场分裂效应；以及具有高度凝聚阴离子网状晶体结 构，减弱温度对荧光淬灭效应等。 由于LED照明组件要求高演色性与安定性，氮化物与氮氧化物较氧化物拥 有共价结构所衍生较强的电子云扩散（Nephelauxetic）效应，因而此种系列的 白光LED用荧光粉逐渐被重视。德国欧司朗光电半导体早在1999年于欧盟欧洲 专利办公室（European Patent Office）提出申请红黄光（Ca,Sr,Ba） xSiyNz:Eu氮化物荧光粉相关专利，其中可应用于蓝光与紫外光LED的 SrzSi5N8:Eu与 SrSi7N10:Eu均属之。 日本国际化学材料协会（National Institute for Materials Science, NIMS） 于2001年提出申请能产生多光色的Cax（Eu, Tb,Yb,Er）y（Si,Al）12（O,N） 16、高发光效率的氮氧化物荧光粉专利，此种材料涵盖掺杂各种稀土离子（如 Eu2+、Ce3+、 Dy3+、Eu3+与Mn2+）的橘黄光Ca-SiAlON以及绿光 MSi2N2O2:Eu2+等荧光材料。 除了目前较热门氮化物CaAlSiN3与氮氧化物SrSi2O2N2:之外，最近日本 三菱化学公司多位研究人员建议以橘光（Sr,Ca）AlSiN3:Eu2+氮化物可以搭配 绿光CaSc2O4:Ce3+或Ca3（Sc,Mg）2Si3O12:Ce3+作为一般照明使用；而该 公司所研发新颖绿光氮氧化物Ba3Si6O12N2:Eu可取代CaSc2O4:Ce3+氧化物 并与搭配橘光CaAlSiN3:Eu2+氮硅化物，以应用于液晶面板背光源，上述建议 的原理系以高亮度和高演色性作为照明与显示最大的区别。其中可供紫外、蓝 光激发的新颖氮氧化物Ba3Si6O12N2:Eu 组成、晶体结构复杂且合成条件困 难，其特征为在波长525纳米之处有更小的半高全宽（FWHM）（68纳米） （图4）。 图4 三菱化学最近所开发Ba3Si6O12N2:Eu2+荧光粉的激发与发光 值得一提的是，日本NIMS研究人员曾试制作由红（CaAlSiN3:Eu2+）、黄 （-SiAlON:Eu2+）、与绿光（-SiAlON:Eu2+）荧光粉搭配蓝色LED芯片构 成的白光LED（图 5）。其中CaAlSiN3:Eu2+可将芯片460纳米的蓝光转换为 650纳米红光，-SiAlON:Eu2+可将其转换成540纳米绿光，并可以加入SiAlON:Eu2+黄光，之后调变红、绿、蓝光构成比例，产生符合彩色滤光片色 彩特性的光源。NIMS研究人员指出，上述白光LED作为液晶面板背照灯源时， 色域范围模拟值NTSC为91%,比现行使用YAG荧光粉之白光LED的72%,色彩表 现更为丰富，由此可见，以红、绿、蓝、黄光氮氧化物制作白光LED的无穷潜 力。 图5 利用多重氮氧化物荧光粉所封装高演色性白光LED 白光LED热门的钇铝石榴石型、硅酸盐以及氮（氧）化物等三大类荧光粉 转换白光LED的技术进展与新颖荧光粉的利用与研发息息相关，目前国际白光 LED荧光粉的产学研发虽未停滞，但其动能已趋近饱和，且全球光电大厂白光 LED荧光粉相关的专利布局超乎想象完整，由于白光LED照明的产业发展速度 与进程远超过预期，未来对荧光粉的需求与日俱增且备感迫切，国内产学界对 于荧光粉相关的研发无疑将面临关键性的压力与局限，如何突破目前的现况， 并进一步强化国内白光LED产业在全球的竞争力，实有赖于产学界更加紧密的 合作与激励，才能开创LED产业光明的未来。 分享到： 基于太阳能电源的生态公路照明光源比选 发布时间：2011-3-26 针对公路建设的环境问题，人们一直在探索如何在可持续发展理论的指导下使 公路建设与环境保护相结合，于是提出了生态公路的理念。生态公路是生态学 与公路建设相结合的产物，其发展应遵循自然生态规律与区域公路的发展要 求，生态公路照明理所当然也要符合生态环保和节能低碳的建设要求。 1、项目背景 1.1 工程概况 项目位于中国北方某资源型城市市区南部，该地区原为采煤塌陷区，属次 生下沉式湿地，总面积达2000公顷，过去曾经满目狼藉，环境恶劣，经过多年 综合治理，现在已经建成独具北方园林景观特色的城市中央生态公园。该项目 名称是生态公园环湖生态景观公路，工程穿行于湖区大小水体周边，成为该市 发展湿地生态旅游的重要基础性工程。 工程包括环湖主线和各支线、连接线工程，总长33.7km,总投资2.3亿元。 为了保护湿地生态系统的完整，建设者对该项目表现出了超常的环境关注，项 目通过采用先进的设计施工和生态环保技术，处处追求环保节能的目标，实现 了公路建设与生态环境保护、园林景观的有效协调，既达到了“景中有路、路即 是景、浑然一体”的建设定位，又达到了工程造价、工期、质量、安全等方面的 严格要求，项目的成功建设极大地补充和丰富了生态公路设计理念，成为环境 友好、资源节约、人与道路、环境相互协调的典范。该工程项目建议书荣获 “2009年度河北省优秀工程咨询成果三等奖”,施工图设计荣获“2009年河北省优 秀工程勘察设计一等奖”. 1.2 生态公路照明要求 众所周知，生态公路是建立在交通发展与环境相互协调的基础上，以生态 系统自然的良性循环为基本原则，综合考虑决策、设计、施工、运营、管理的 全过程，在一定区域范围内结合环境、经济和社会发展状况而建立起来的公路 系统。为了给游人创造良好的视觉环境，保障交通安全，该项目全线设置功能 照明。 首先，生态公路照明要满足功能要求。各种照明设备、节能措施必须达到 安全可靠、科学合理、经济使用、维护方便的要求。实际工作中，应根据项目 规模和经济实力，严格按标准设计、按规划建设，既要保证照明系统功能达到 各项技术指标和节能效果，又要防止以牺牲照明效果单纯追求节能。 其次，生态公路照明要追求生态节能目标。当前，建设节约型社会和低碳 经济已成为我国的一项重要国策，建设部颁发的“十一五”城市绿色照明工程 规划纲要对道路照明要求年节电目标达5%,20062010年累计节电要达到 25%, 因此节电已成为道路照明的一项重要指标。 导读：针对公路建设的环境问题，人们一直在探索如何在可持续发展理论 的指导下使公路建设与环境保护相结合，于是提出了生态公路的理念。生态公 路是生态学与公路建设相结合的产物，其发展应遵循自然生态规律与区域公路 的发展要求，生态公路照明理所当然也要符合生态环保和节能低碳的建设要 求。 关键字 公路照明 太阳能 再次，道路照明节能已经不单纯是节电问题， 同时要运用价值工程手段，考虑投资成本、运行维护、设备管理以及道路的照 明功能技术指标等问题，在制定节电方案和进行照明设计时予以解决。 2、太阳能光伏发电技术 在资源日益缺乏的今天，太阳能是新世纪最理想的清洁能源、绿色能源， 利用光伏发电技术将太阳能转化为电能，可以缓解环保压力和实现可持续发 展，这也正符合生态公路的环保节能要求，因此该项目的功能照明电源选择太 阳能光伏发电。 2.1 发电原理 太阳能光伏发电是依靠太阳能电池组件，利用半导体材料的电子学特性， 当太阳光照射在半导体PN结上，由于P-N结势垒区产生了较强的内建静电场， 因而产生在势垒区中的非平衡电子和空穴，或者产生在势垒区外但扩散进势垒 区的非平衡电子和空穴。在内建静电场的作用下，各向相反方向运动，离开势 垒区，结果使P区电势升高，N区电势降低，从而在外电路中产生电压和电流， 将光能转化成电能。 2.2 太阳能独立式发电系统 太阳能光伏发电系统大体上可以分为两类，一类是并网发电系统，即和公 用电网通过标准接口相连接，像一个小型的发电厂；另一类是独立式发电系 统，即在自己的闭路系统内部形成电路，不和外部电网产生关系。 独立式发电系统光伏阵列首先会将接收来的太阳辐射能量直接转换成电能 供给负载，并将多余能量经过充电控制器后以化学能的形式储存在蓄电池中。 在日照不足时，储存在蓄电池中的能量经过全桥逆变器后变成SPWM波，然后 再经过滤波和工频变压器升压后变成交流220V、50Hz的正弦电压供给交流负 载使用。 3、光源匹配比选 目前道路照明节能多以应用新技术为主，推广和应用高压钠灯、陶瓷金卤 灯、荧光灯、LED灯、无极灯等新光源，逐步淘汰了白炽灯、汞灯等低效照明 产品，节能方案和道路照明设计呈现出百家齐放的局面。该生态公路照明项目 基于太阳能电源，选用匹配光源并优化节能方案成为重要工作。 3.1 光源分析 通过对目前使用的各种光源性能参数的比较，同时考虑生态公路照明的要 求，研究发现自镇流高压汞灯、白炽灯的光效过低，造成能源浪费，路面照明 水平也很难达到标准的要求，已经属于淘汰光源。 高压钠灯具有光效高、寿命长的特点，显色性也符合一般道路照明要求， 所以它可在各类道路上使用。如果从光源发光效率的角度来看，低压钠灯是目 前光效最高的光源，但它的显色性不好，而且高压钠灯的光效仍在不断地提 高，比较而言，低压钠灯已无优势。 金属卤化物灯、细管径荧光灯、紧凑型荧光灯等光源的显色性好，发光效 率也比较高，适合在居住区环境使用，可实现尊重人的感受，强调以人为本的 理念。 LED灯是固体发光二极管点光源，每粒功率为0.51W,大功率应用场合需 要多粒集中在一起才可以实现， 多用于显示照明、交通信号灯、汽车尾灯、公 路诱导照明等，目前也有用于道路照明的实例。但是由于功率小、光效低、光 衰大、发热量高，导致节能效果差；由于具有刺眼眩光和闪烁，光污染严重； 由于采用半导体技术，生产过程的能耗高；道路照明中由于要上百粒LED集中 在一块很大的线路板上，灯具反光器设计困难，推广应用难度大。无极灯（电 磁感应灯）采用电磁感应原理，先由电产生磁场，再由磁场产生感应电流，应 用藕合震荡原理将产生的高频电压注入到真空的玻壳或玻管里，与三基色荧光 粉及惰性气体作用发光。 无极灯的优点是显而易见的，与其它光源相比，具有长寿命、高效节能、 高显色性、高功率、无频闪、低眩光、绿色环保、免维护的特点。无极灯还具 有更可靠的瞬间启动性能，同时低热量输出，具有更可靠的抵抗电压剧烈波动 的能力。无极灯的暖白光接近于阳光的表现效果，可视性更好，比黄色的钠灯 更合适应用于道路照明。不仅如此，暖白光的核心优势还在于它的照明效率更 高，耗电量更少，更符合环保照明和绿色照明的要求，在能源危机和温室效应 日趋严重的今天是有巨大推广普及潜力的。 3.2 太阳能与无极灯结合理论研究 针对太阳能光伏发电的技术特点和无极灯的电磁感应原理，将太阳能技术 和电磁感应技术相结合，充分利用两者的优点实现可持续照明的设计思路是完 全可行的。这一结论在国内已有部分工程实例。最早实现这一设计构想的是复 旦大学电光源研究所，它与生产厂家合作研究提出了太阳能电磁感应灯道路照 明系统概念，这一节能解决方案充分利用了双方的优点，在照明领域应用不仅 节约了电能，而且能大大简化烦琐的照明布线问题，每一个光源都是一个独立 的工作系统，从而实现节能环保。 由于无极灯没有电极，因此在燃点过程中受供电电压不稳定的影响很小， 在太阳能照明使用中光源的性能保持稳定。与传统光源相比，不会产生因多次 燃点造成灯管的发黑和光衰大的现象。无电极结构和感应放电可以使光源的寿 命和性能得到很好的保证。为了降低照明系统的成本和提高能源利用效率，无 极灯设计了直流工作的高频发生器。太阳能系统的蓄电池提供的低压直流直接 升压为逆变需要的高压。通过功率因子校正后，直流作为逆变电路的输入。逆 变电路在自行设计的集成电路芯片的控制下工作，得到的高频交流电能作为耦 合线圈的输入。集成芯片还可以实现调光的功能，同时可以作为系统的保护控 制，当工作电路出现短路或者断路等异常情况时，芯片会自动切断输出信号， 以实现自我保护。采用了这样的芯片技术还可以实现对无极灯的调频调光，由 于灯的感抗是正比于通过它的电流的频率的，灯的工作频率升高，就意味着增 大感抗，于是流过灯的电流下降，灯功率随之下降。通过实现太阳能电池和无 极灯的最佳匹配和协调控制，可以保证太阳电池发电系统中的蓄电池的合理利 用， 并利用智能控制延长蓄电池寿命，达到最大限度环保。 3.3 在生态公路照明中的应用实践 （1）系统组成 该环湖生态景观公路进行了试验段实践，太阳能电源与无极灯光源匹配照 明取得了预期效果。方案设计主要由四个模块构成。第一部分是太阳能电池模 块，用以实现太阳能向电能的转变，实际上因为太阳能是不断变化的，太阳能 电池不具备提供恒定电压的能力，所以所有的太阳能供电系统都配合有蓄电池 一起工作。第二部分是蓄电池，太阳能电池必须把电能存储在蓄电池中，不能 直接对负载供电，同时需保证太阳能电池和蓄电池之间的充电是单向的。第三 部分是控制电路。控制电路是系统工作的核心，它的主要功能：一是控制太阳 能电池与蓄电池之间的充放电；二是定时工作，实现蓄电池对负载供电；三是 保护功能，实现系统安全工作的保护控制。第四部分是无极灯光源，蓄电池电 能经过升压后对无极灯供电，因无极灯的高频发生器内部本身具备boost升压电 路，所以它对蓄电池的供电电压的要求大大降低了。 （2）方案设计和实施 该项目工程试验路段，路面宽度5m.系统采用的太阳能板功率为330W,45 度的倾斜角，12V的工作电压；蓄电池采用400Ah;照明光源采用了两个40W的 无极灯，宽电压设计。灯具的安装高度10m,安装间距15m,单侧布置。照明控制 系统采用时控方式，每天18:00时开始工作，24:00时关闭其中一个光源，第二 天6:00时关闭另一个光源。实践证明，无极灯输入电压在9.5V16V范围内均能 够启动；负载的总功耗为 85W,工作正常，可以得到15Lx的平均照度，满足道 路照明的要求。 4、结束语 太阳能是取之不尽的清洁能源，无极灯是长寿命、高光效的绿色光源，将 太阳能技术和无极灯技术结合在一起，充分利用了双方的优点，形成一种节能 环保的道路照明新方案，已经在生态旅游公路等低等级道路上应用成功。随着 各方面技术水平的不断提高，产品的性能的不断完善，这种照明节能技术解决 方案一定会在高等级道路方面得到更广泛的应用。 ED用荧光粉尚待创新 近年来，在照明领域最引人关注的事件是半导体照明的兴起。20世纪90年 代中期，日本日亚化学公司的Nakamura等人经过不懈努力，突破了制造蓝光 发光二极管(LED)的关键技术，并由此开发出以荧光材料覆盖蓝光LED产生白光 光源的技术。半导体照明具有绿色环保、寿命超长、高效节能、抗恶劣环境、 结构简单、体积小、重量轻、响应快、工作电压低及安全性好的特点，因此被 誉为继白炽灯、日光灯和节能灯之后的第四代照明电光源，或称为21世纪绿色 光源。美国、日本及欧洲均注入大量人力和财力，设立专门的机构推动半导体 照明技术的发展。 LED实现白光有多种方式，而开发较早、已实现产业化的方式是在LED芯 片上涂敷荧光粉而实现白光发射。 LED采用荧光粉实现白光主要有三种方法，但它们并没有完全成熟，由此 严重地影响白光LED在照明领域的应用。具体来说: 第一种方法是在蓝色LED芯片上涂敷能被蓝光激发的黄色荧光粉，芯片发 出的蓝光与荧光粉发出的黄光互补形成白光。该技术被日本Nichia公司垄断， 而且这种方案的一个原理性的缺点就是该荧光体中Ce3+离子的发射光谱不具连 续光谱特性，显色性较差，难以满足低色温照明的要求，同时发光效率还不够 高，需要通过开发新型的高效荧光粉来改善。 第二种实现方法是蓝色LED芯片上涂覆绿色和红色荧光粉，通过芯片发出 的蓝光与荧光粉发出的绿光和红光复合得到白光，显色性较好。但是，这种方 法所用荧光粉有效转换效率较低，尤其是红色荧光粉的效率需要较大幅度的提 高。 第三种实现方法是在紫光或紫外光LED芯片上涂敷三基色或多种颜色的荧 光粉，利用该芯片发射的长波紫外光(370nm-380nm)或紫光 (380nm-410nm)来 激发荧光粉而实现白光发射，该方法显色性更好，但同样存在和第二种方法相 似的问题，且目前转换效率较高的红色和绿色荧光粉多为硫化物体系，这类荧 光粉发光稳定性差、光衰较大，因此开发高效的、低光衰的白光LED用荧光粉 已成为一项迫在眉睫的工作。 我们是国内率先进行LED用高效低光衰荧光粉研究的研究机构。最近，通 过与我国台湾合作伙伴的联合攻关，多种采用荧光粉的彩色LED被开发出来 了。 采用荧光粉来制作彩色LED有以下优点： 首先，虽然不使用荧光粉，就能制备出红、黄、绿、蓝、紫等不同颜色的 彩色LED，但由于这些不同颜色LED的发光效率相差很大，采用荧光粉以后， 可以利用某些波段LED发光效率高的优点来制备其他波段的LED，以提高该波 段的发光效率。例如有些绿色波段的LED效率较低，台湾厂商利用我们提供的 荧光粉制备出一种效率较高，被其称为苹果绿的LED用于手机背光源，取得 了较好的经济效益。 其次，LED的发光波长现在还很难精确控制，因而会造成有些波长的LED 得不到应用而出现浪费，例如需要制备470nm的LED时，可能制备出来的是从 455nm到480nm范围很宽的LED，发光波长在两端的LED只能以较低廉的价格 处理掉或者废弃，而采用荧光粉可以将这些所谓的废品转化成我们所需要的 颜色而得到利用。 第三，采用荧光粉以后，有些LED的光色会变得更加柔和或鲜艳，以适应 不同的应用需要。当然，荧光粉在LED上最广泛的应用还是在白光领域，但由 于其特殊的优点，在彩色LED中也能得到一定的应用，但荧光粉在彩色LED上 的应用还刚刚起步，需要进一步进行深入的研究和开发。（LED与荧光粉知 识） 本文来自: LED技术网() 详细出处参考： /post/ledandygf.html 浅谈LED生产中静电的产生与防护 来源： 时间：2010-01-12 18:00 点击:504次 字体设置: 大 中 小 一、何为静电 1、静电就是物体表面存在过剩或不足的静电荷，它是一种电能。 静电是正负电荷在局部范围内失去平衡的结果，静电是通过电子或离子转 移而形成的。 2、静电就是物体所带相对静止不动的电荷。 二、静电的特点 高电位：可达数万至数十万伏，操作时常达数百和数千伏。 低电量：静电 流多为微安级(mA)。 作用时间短：微秒级 。 受环境影响大：特别是湿度，湿 度上升、静电下降。 三、静电的产生 接触、摩擦、冲流、压电、温差、冷冻、电解 四、静电的危害 静电放电(ESD) 引起发光二极管PN结的击穿，是LED器件封装和应用组装 工业中静电危害的主要方式。静电损伤具有如下特点： 1、隐蔽性:人体不能直接感知静电，即使发生静电放电，人体也不一定能 有电击的感觉，这是因为人体感知的静电放电电压为2-3KV。大多数情况都是 通过测试或者实际应用，才能发现LED器件已受静电损伤。 2、潜伏性:静电放电可能造成LED突发性失效或潜在性失效。突发性失效 造成LED的永久性失效：短路。潜在性失效则可使LED的性能参数劣化，例如 漏电流加大，一般GaN基LED受到静电损伤后所形成的隐患并无任何方法可治 愈。 3、复杂性:在静电放电的情况下，起放电电源是空间电荷，因而它所储存 的能量是有限的，不像外加电源那样具有持续放电的能力，故它仅能提供短暂 发生的局部击穿能量。虽然静电放电的能量较小, 但其放电波形很复杂，控制起 来也比较麻烦。另外，LED极为精细，失效分析难度大，使人容易误把静电损 伤失效当作其它失效，在对静电放电损害未充分认识之前，常常归咎于早期失 效或情况不明的失效，从而不自觉的掩盖了失效的真正原因。 4、严重性:ESD潜在性失效只引起部分参数劣变，如果不超过合格范围， 就意味着被损伤的LED可能毫无察觉地通过最后测试，导致出现过早期失效， 这对各层次的制造商来说，其结果是最损声誉的。 ESD以极高的强度很迅速地 发生，放电电流流经的PN结时，产生的焦耳热使芯片PN两极之间局部介质熔 融，造成PN结短路或漏电。 五、防静电区设计原则 抑制静电荷的积累和静电压的产生。如设备、仪器、工装不使用塑料、有 机玻璃、普通塑料袋。 1. 安全、迅速 ，有效地消除已产生的静电荷 ，使用有绳防静电腕防静电 椅 、车、箱。 2. 地面 防静电地面，(防静电水磨石，防静电地板)1051010，敷设地线 网。 3. 工位 台面、工作椅、凳面应采用ESD保护材料。 4. 人体 穿防静电服、鞋、腕等(1M)。 5. 接地 a、防静电工作区必须有安全可靠的防静电接地装置，地电阻小于4。防静 电地线不得与电源零线相接，不得与防雷地线共用，使用三相五线制的供电 时，其地线可以作防静电地线。 b、工作台面、地板垫、坐椅、凳和其它导静电的ESD保护措施均应通过 限流电阻接到地线，腕带等应通过工作台顶面接地点与地线连接，工作台不可 相互串联接地。 c、防静电工作区接地系统，包括限流电阻和连接端子应连接可靠并具有 一定载流能力，限流电阻阻值选择应保证漏泄电流不超过5mA，下限值取为1M 。 6. 湿度 小于60%时，须建防静电操作系统。 7. 电离器 不能有效地泄放静电荷的场合，可采用电离器通过空气中的正负 离子来防止和中和元器件和其它物体上电荷 积累，电离能力大于250V/s。 8. 增湿 增湿器可使潮湿空气流，防止静电荷积累，此法不适;增湿后产生 有害影响的场地。 9. 包装 静电敏感器件应采取保护性包装; 静电敏感器件包装器具必须采用 防静存放盒，防静电塑料袋。 10. 运输、贮存 SSD必须放在防静电容器(箱、袋)内，并用防静电运输工 具(车)。库房满足防静电操作系统要求，SSD须放防静电容器内，贮运中要远 离静电， 电磁场或放射场的位置。 11、SSD元器件应分类拿放，静电敏感符 号符号符合GJB1649规定。 E、防静电材料的度测方法与时效性 1、摩擦起电 法：棉布120次/分 20次。 2、电阻率测量法，小于1010W为好。 3、衰减常数 RC 红色塑料袋与红色泡沫时效期半年，不能在阳光下晒，黑色防静电箱5年， 装IC塑料管、也有时效性。 F、生产系统现场存在的问题 六、LED组装静电防护最低要求 1. 环境 空气湿度的控制，小于60%时，须加强防静电操作系统。 工作台面防静电桌布良好接地，定期检查有效性。 2. 机台、设备、工具 机台、设备、工具良好接地线。(不可与人体静电地线共用，防止机台、设 备、工具漏电电击人员) 3. 人体 人体配有绳防静电腕，良好接地，每天定期测试有效性能。 检查静电腕与人体皮肤良好接触，接地端与地线良好接触。 4. 其它 除了测试仪接地外，还要了解测试仪的测试线路，特别是恒流测试的电源 开路电压不能过高，以免LED受到负反馈脉冲电压的冲击而失效 5. 避免和减少材料堆积及磨擦 编辑观点：切勿漠视LED组装生产过程中的静电防护！（编辑：璇子） 我们在应用LED时经常会出现这样种问题，LED焊在产品上刚开始的时候是正 常工作的，但点亮一段时间以后就会出现暗光、闪动、故障、间断亮等现象， 给产品带来严重的损害。引起这种现象的原因大致有： 1应用产品时，焊接制程有问题，例如焊接温度过高焊接时间过长，没有 做好防静电工作等，这些问题95以上是封装过程造成。 2LED本身质量或生产制程造成。 预防方法有： 1.做好焊接制程的控制。 2.对产品进行老化测试。 老化是电子产品可靠性的重要保证，是产品生产的最后必不可少的一 步。LED产品在老化后可以提升效能，并有助于后期使用的效能稳定。LED老 化测试在产品质量控制是一个非常重要的环节，但在很多时候往往被忽视，无 法进行正确有效的老化。LED老化测试是根据产品的故障率曲线即浴盆曲线的 特征而采取的对策，以此来提高产品的可靠性，但这种方法并不是必需的，毕 竟老化测试是以牺牲单颗LED产品的寿命为代价的。 LED老化方式包括恒流老化及恒压老化。恒流源是指电流在任何时间都恒 定不变的。有频率的问题，就不是恒流了。那是交流或脉动电流。交流或脉动 电流源可以设计成有效值恒定不变，但这种电源无法称做恒流源。恒流老 化是最符合LED电流工作特征，是最科学的LED老化方式；过电流冲击老化也 是厂家最新采用的一种老化手段，通过使用频率可调，电流可调的恒流源进行 此类老化，以期在短时间内判断LED的质量预期寿命，并且可挑出很多常规老 化无法挑出的隐患LED。 第二节 单晶化 大多数的无机物是以固体状态形式存在或使用的。固体的状态有单晶 态、 多晶态和非晶态三种，另外也有由它们组合而成的复合态。单晶体是整个固体 中的原子排列都是有规则有序的结构。或者说，在单晶体中，原子和 原子集团 总是在三维空间中有规律地重复。非晶体只有短程有序，而无长程有序周期性 的结构。多晶体是许多微小单晶的聚合体，即由许多取向不同的 晶粒组成。通 常情况下，一般固体都以多晶态形式存在，如所有的金属和陶瓷，仅玻璃属于 非晶态。由于晶体的热学、电学、声学、光学、磁学及力学 等性质都与晶体内 部原子排列的特点紧密相关。所以如果能通过某种办法，将通常情况下的多晶 态物质制成具有一定使用尺寸的单晶体或非晶体，都可 以赋予原物质新的特性 和功能，使其具有更多更大的使用价值，变成为新型功能材料。 321 从 Al2 O3 到蓝宝石 Al2O3 是我们非常熟悉的金属铝的氧化物。第二章我们曾介绍过具有微孔 结构的活性氧化铝，可用作吸附剂、干燥剂、催化剂和催化剂载体等；还介 绍 过氧化铝多晶长纤维，也具有很多用途。这里介绍氧化铝单晶体。纯的氧化铝 单晶体就是通常所说的蓝宝石。其实它并不是蓝颜色的宝石，它是无色 透明 的，所以也有叫白宝石的。真正的蓝宝石是掺钛的。早期这种宝石全是天然 的，数量也很少，只是用来作为装饰品，镶嵌在皇冠上或者做成绚丽多 彩的戒 指。后来，人们发现它还有许多奇特的性能，从而跨进科学技术的大门，变成 为发展高新技术不可缺少的重要材料。 由于蓝宝石的绝缘性能好，介电损耗小，耐高温，耐酸、碱腐蚀，导热 性好，机械强度也足够高，且能加工成平整的表面，所以使它成为一种很好 的 集成电路衬底材料；用它制成的半导体器件具有高速、低功耗特点，已用于微 型电子计算机中；用它制成的厚膜集成电路可用于电子手表；用它做成 的薄膜 电路可用于微波放大器、振荡器等；利用它介电损耗很小的特性，可制成微波 用微调电容器和微波波导；利用它良好的光学特性，可制成光学传 感器及其它 光通讯器件；利用它的声学特性，可制成超高频滤波器、延迟线等声表面波器 件；利用它既耐碱金属腐蚀，又透明，可制做钾、铷等特殊光 源的灯管；利用 它强度高不易破碎，可制做坦克车上的防弹窗口材料；等等。在上述的许多用 途中，对蓝宝石单晶体（实际上是晶片）要求是很高的， 要求晶体的缺陷越少 越好。因此对蓝宝石晶体生长提出了高的要求。生长蓝宝石单晶体的方法有好 多种，可用焰熔法、引上法（又叫提拉法）等方法来 制得。但为了适应蓝宝石 晶片的形态，则采用导模法的生长技术，可以直接制得片状蓝宝石单晶体。这 样可以避免单晶体材料在切割、研磨等过程中的 大量浪费。用导模法生长片状 蓝宝石单晶，是将氧化铝原料放在钼坩埚中，在电炉中加热。为了防止钼在高 温下的氧化，炉中通入保护性气体如氩气 等。生长过程为：把原料熔融，在熔体中插入一个中间开有槽的导模，通过 它就可以拉出片状单晶体。改变槽的尺寸，就可以得到不同规格的片状单晶 体。如果采用园筒状导模，就可得到管状蓝宝石单晶体，用来制做钾、铷等特 殊光源的灯管就是这种方法制造的。应用这种方法还可生长出太阳能电池 用的 片状硅单晶体，以及用于制作大有用途的声表面波器件、延迟线、滤波器等的 片状铌酸锂单晶体等。用于坦克防弹窗口的蓝宝石单晶体，由于尺寸 大而且 厚，导模法是不适用的，而是采用一种更新的梯度法生长单晶体技术。即装着 氧化铝原料的钼坩埚放在钨热交换器上，在热交换器里通氦气， 坩埚底部正中 央放着一块蓝宝石籽晶，坩埚和热交换器都放在真空石墨加热炉中。当原料熔 化后，通过缓慢降低炉温和控制氦气的流量，就能在籽晶上 长成大块的蓝宝石 单晶体。使用这种方法可以得到质量很好的直径达 30 厘米，厚度为 12 厘米的 蓝宝石单晶体。 322 红宝石与第一台激光器 红宝石是掺铬的氧化铝单晶体。由于铬离子（Cr3+）部分地取代了氧化 铝 晶格中的铝离子（Al3+）而使晶体带红色，所以相对于蓝宝石人们把它叫做红 宝石。随着所掺铬离子量的增加，红色由浅变深。由于红宝石晶体的硬 度和耐 磨性等特性超群，因此，原先红宝石除用作装饰品外，大量用来制作手表、仪 表的微型轴承。1960 年诞生的世界上第一台激光器就是采用红宝石 晶体作为 工作物质的固体激光器，至今在激光的应用和研究中仍占有重要地位。作为激 光工作物质用的红宝石单晶体铬离子的含量一般在 0.050.1 （重量）之间，用它制成的激光器发出的是波长为 6943 埃的红色激光。 红宝石单晶体可采用焰熔法或引上法进行生长。由于前法所用设备更简 单，晶体生长速度快，所以是目前生长高熔点单晶体时常选用的方法。大体过 程是，料斗中装着高纯度氧化铝细粉（铬已均匀掺入），小锤周期性地敲 打料 斗，使粉料下落进入氢氧气混合燃烧的高温区（2000以上），这时粉料熔化 成小液滴，掉落在支座上，支座缓慢向下移动，随着时间的推移，单 晶体就逐 渐生长起来了。 323 新的单晶体层出不穷 近代科学技术的发展，制出了各种各样的单晶体，各种单晶体也为科技 的 进一步发展发挥了许多重要的和特殊的贡献。掺钕的钇铝石榴石单晶体是 目前 认为综合指标最好的激光工作物质，分子式为 Nd3+：Y3Al5O12。它发出 的激光在性能上到目前为止还没有一种晶体能全面地胜过它，它能发出几种 波 长的激光，最强的波长为 1.06 微米的红外激光。制备方法常用引上法生长，简 单过程是用钼片或依金做成的坩埚中装入高纯原料，用电阻（或高频） 加热的 方式使原料熔化，然后把籽晶浸入熔体中，再缓慢地把籽晶向上提，从籽晶开 始单晶体就会逐渐长大。为了得到良好的单晶体，需要有一个始终 保持稳定的 合适的炉温温场分布、合适的籽晶提拉速度和旋转速度等条件。作为光纤通讯 用的微型激光器光源，要求用几毫米大小的一片单晶片就 能够发出足够强的激光来，而且要求颜色比较纯，光束发散程度比较小等特 点。现已发现磷酸盐、硼酸盐、钨酸盐一类的单晶体，基本上都适合作微型 激 光器的工作物质。例如，磷酸钕锂，分子式为 LiNdP4O12，外观是一种浅紫 色的透明单晶体。它的制法是把碳酸锂、氧化钕、磷酸氢铵等原料配好后放 在 铂坩埚里加热到 1000左右，将插入的籽晶慢慢地往上拉，使在籽晶上长 出 磷酸钕锂单晶体。 可以用作激光工作物质的还有 CaWO4：Nd3+、CaF2：Nd3+等。其它还有很 多各种用途的单晶体，如砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）、磷化镓（GaP） 等几十种单晶体化合物半导体，虽然制造比硅、锗单晶体复杂得多，但由于使 用在高频、高速、发光、激光、微波、集成电路等器件方面具有很多的优 越性 和光明前景，所以近年来发展很快。又如钽酸锂、碘酸锂、稀土石榴石、水晶 （SiO2）等单晶体，都是单晶体中的姣姣者，具有这样或那样的功能供 人们所 选用，所青睐。近年来，对老产品单晶硅材料的要求也越来越高，总的趋势是 向着高纯度、大直径、高均匀性、无缺陷晶体的方向发展。国外高 纯硅的杂质 浓度已降到 0.01PPb，超纯硅杂质浓度已在 0.01PPb 以下，直径 大到 150 毫米以上。由于用量逐年增加，更要求进一步降低成本和能耗。 第三节 非晶化 非晶态材料原先熟悉的仅有窗玻璃，它的主要成分是非晶态二氧化硅。 所 谓“非晶态”是相对晶态而言，是物质的另一种结构状态。由于它们往往比同类 晶态材料具有更优异的物理和化学性能，因此越来越受到材料科学家 的青睐和 重视。近来，非晶态材料已成为现代材料科学中广泛研究的一个十分重要的新 领域，也是一类发展迅速的重要的新型材料。 非晶态材料是由晶态材料变来的。非晶态材料与晶态材料相比有两个最基 本的区别：即非晶态材料中原子排列不具有周期性和非晶态材料属于热力 学的 亚稳态。在晶体中，原子的排列是规则的、有序的，总共只有 32 种基本排列 方式，从一个原子位置出发，在各个方向每隔一定的距离，一定能找 到另一个 相同原子。在非晶体中，原子的排列是混乱的，排列方式也不是 32 种，而是 千变万化，无章可循。由于这