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安徽格瑞特光电科技有限公司陶善斌半导体发光二极管LED ： Light emitting diode LED 相关产品：Lamp 发光二极管 Backlight 背光源 Display 点阵显示器 Clock 时钟显示器 Outdoor 户外灯 Infrared 红外发射管 Number 数码管一、 LED 发展史 LED 最早源于 1962 年美国通用电器公司研制出的磷砷化镓二极管，然后出现普亮、超亮四元素 LED ，到 1993 年开发出以蓝宝石为衬底的蓝、绿、紫光等晶片，随后制备出白光产品。 LED 发光二极管主要用于指示灯、信号灯、户外屏、光源等方面， LED 的应用关系如下图： 二、LED LAMP 简介 1. 常见 LED LAMP 的构成，如下图：2.LED LAMP 的分类 . 2.1 按形状可分为 : 圆形： 3mm*5.1mm(H), 5mm*8.7mm(H); 方形： 2*3*4mm,2*5*7mm; 特殊形状：平头型、食人鱼型、凹头型、子弹头型 ; 按帽沿可分为：有帽沿，无帽沿 ( 直身 ) ； 2.2 按亮度的高低可以分为（以透明 5mm 形状论）： 普亮： 8-400mcd 高亮： 400-2000mcd 超高亮： 2000-8000mcd 特亮： 8000-20000mcd 大功率型 LED ： 20000mcd 以上 2.3 按颜色可分为：红外线： 830-950nm 红色： 630-660nm 桔红色： 620-630nm 琥珀色： 600-615nm 黄色： 580-595nm 黄绿色： 565-575nm 纯绿色： 510-530nm 蓝绿色： 490-510nm 蓝色： 450-480nm 紫色： 380-410nm 紫外线： 370nm 以下 白光：加荧粉制备，以 X 、 Y 确定颜色 2.4 特殊型 LED ： 双色三脚共阴或共阳双色两脚 三色四脚共阴或共阳短脚 LED （ 2002 支架） 单色闪烁 2 脚 切卡点型 双色闪烁 2 脚 顶部扩散型 三色闪烁 2 脚 侧面发光型 发光二极管使用注意事项一 因设计需要弯脚及切脚 在对 LED进行弯脚及切脚时，弯脚及切脚的位置距胶体底面大于3mm； 弯脚应在焊接前进行； 使用 LED插灯时，PCB板孔间距与LED脚间距要相对应； 切脚时由于切脚机振动磨擦产生很高电压的静电，故机器要可靠的接地，做好防静电工作（可吹离子风扇消除静电）。二 焊接条件 焊接时 LED不能通电； 加热时不要对 LED施加任何压力； 最大焊接条件：(手动焊接 波峰焊接) A烙铁最大功率 : 50 W A预热最高温度：100 B最高温度:300 B预热最长时间：60秒 C焊接最长时间:3秒 C浸焊最高温度：260 D焊接位置:距胶体底面大于3mm D浸焊最长时间：5秒 E浸焊位置:距胶体底面大于3mm 三 防静电注意事项 所有接触 LED的设备及仪器必须接地； 所有接触 LED的人员必须配戴防静电手腕带或防静电手套； 如有 LED有被静电损害，会显示一些不良特性，如漏电电流增加，静态顺向电压降低或上升，在低电流测试时不亮或发光不正常。 四 过流保护 给 LED串联保护电阻使其工作稳定 电阻值计算公式为： R=（VCC-VF）/IF VCC为电源电压，VF为LED驱动电压，IF为顺向电流 五 电性测试及产品使用 测试 VF、亮度、波长时电流必须设为20mA，测试VR时IR设为10uA,测试IR时VR设为5V，与我司测试同步； 检测和使用 LED时，必须给每个LED提供相同的电流即使用恒流源检测，才能保证检测亮度及其它特性的一致性； LED 使用在环境温度为 -30 60 之间 ; 用分光分色好的产品时，不能把不同等级箱号（每包标签上有标识）的产品混合使用在同一个产品上，以免产生颜色及亮度差异，如确要混等级箱号使用，相邻等级箱号方可放在一起使用，但尽量避免。 LED 特性参数 1.VF （顺向电压） 一般： 2.IF （顺向电流） IF 值通常为 20mA 被设为一个测试条件和常亮时的一个标准电流，设定不同的值用以测试二极管的各项性能参数，具体见特性曲线图。 IF 特性： 1 以正常的寿命讨论， 通常标准 IF 值设为 20 30mA ， 瞬间（ 20ms ）可增至 100mA ； IF 增大时 LAMP 的颜色、亮度、 VF 特性及工作温度均会受到影响，它是正常工作时的一个先决条件， IF 值增大：寿命缩短、 VF 值增大、波长偏低、温度上升、亮度增大、角度不变，与相关参数间的关系见曲线图；3.VR （ LAMP 的反向崩溃电压） 由于 LAMP 是二极管具有单向导电特性 ，反向通电时反向电流为 0 ，而反向电压高到一定程度时会把二极管击穿，刚好能把二极管击穿的电压称为反向崩溃电压，可以用“ VR ”来表示。VR 特性： 1 VR 是衡量 P/N 结反向耐压特性，当然 VR 赿高赿好； 2 VR 值较低在电路中使用时经常会有反向脉冲电流经过，容易击穿变坏； 3 VR 又通常被设定一定的安全值来测试反向电流（ IF 值），一般设为 5V ； 4 红、黄、黄绿等四元晶片反向电压可做到 20 40V ，蓝、纯绿、紫色等晶片反向电压只能做到 5V 以上。 4.IR （反向加电压时流过的电流） 二极管的反向电流为 0 ，但加上反向电压时 如果用较精密的电流表测量还是 有很小的电流，只不过它不会影响电源 或电路所以经常忽略不记，认为是 0 。 IR 特性： 1 IR 是反映二极管的反向特性， IR 值太大说明 P/N 结特性不好，快被击穿； IR 值太小或为 0 说明二极管的反向很好； 2 通常 IR 值较大时 VR 值相对会小， IR 值较小时 VR 值相对会大； 3 IR 的大小与晶片本身和封装制程均有关系，制程主要体现在银胶过多或侧面沾胶，双线材料焊线时焊偏，静电亦会造成反向击穿，使 IR 增大。5.IV （ LAMP 的光照强度，一般称为 LAMP 的亮度） 指 LAMP 有流过电流时的光强，单位一般用毫烛光（ mcd ）来衡量，由于一批晶片做出的 LAMP 光强均不相同，封装厂商会将其按不同的等级分类，分为低、中、高等多个等级，而 LAMP 的价格也与其亮度大小有关系。同一亮度 LAMP 顺向电流赿大，亮度赿高。亮度还跟角度有关系，同样物料角度赿大亮度赿，角度赿小，亮度赿高，所以要求亮度的同时要考虑到角度的大小。6.W/D （主波长，单位是 nm ，纳米） LAMP 正常工作时的颜色特性，颜色特性具体见 LAMP 介绍中的颜色分类， 通常用 W/D 来衡量颜色的变化特性，在电流和温度不同的情况下主波长测试值均不相同的，封装厂商会按相同的条件将 W/D 按不同的等级分类 8. C.I.E 光谱图 X 、 Y 是指在世界标准光谱图 (C.I.E) 中对应的值，它可以衡量颜色的属性（颜色的种类和掺杂特性）。 如标准白光的 X 、 Y 对应值为： 0.33 蓝色对应的 X 为 0.2,Y 为 0 CIE 光谱图如下图：制备 LED 的原物料 1. 晶片 (wafer) 1.1 红、黄、黄绿色等四元素单线晶片： 1. 2 蓝、紫、纯绿色晶片实体尺寸图1.3 晶片的尺寸：1 INCH=1000mil 1mil=25.4um Max=40mil Min=7mil 2. 支架 （用以盛装晶片及二极管引脚之用） 图示：支架的碗杯赿深做出的二极管发光角赿小，反之赿大。 2.2 支架结构： 素材：铁和铜两种，常用的为铁材，铜材的成本很高； 镀材：素材铜镍铜银 3. 银胶和绝缘胶 3.1 银胶：银粉环氧树脂绝缘胶：化学胶 3. 2 有效期： 5 /3 个月， 25 / 一天； 3.3 储存期： 20 /6 个月； 3.4 固化条件： 150 /90 分钟； 3.5 银胶内阻： 0.00035 ,绝缘胶内阻： 4.3MG ; 3.6 银胶用途：用于单线晶片的底部背金与支架碗杯底部的連接作用，液态时可配合固晶动作粘住晶片，工作时起到散热作用；绝缘胶可起到粘接晶片作用，让晶片底部与支架杯底绝缘； 3.7 解冻条件：在冰箱拿出来时放在室温放置1个半小时，擦干瓶外水份后搅拌1530分钟，分装于小瓶。 4. 金线 4.1 尺寸： 1.0mil, 有 0.9mil 和 1.1mil 两种； 4.2 含金量： 99.9% ； 4.3 作用：晶片的焊垫与支架連接作用。 5. 胶水A 胶：环氧树脂主剂 B 胶：酸酐硬化剂 C 胶：色素环氧树脂色剂 DP 胶：扩散粉环氧树脂扩散剂 6. 模粒（模具系列）6.1 模粒图示如下： 高低温循环试验 条件产品从 T0-T4 时间经过 20 次的循环，以确保制程中的品质 检测项目： VF 及 IR 特性 高温点