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LED产品介绍一， 发光二极管 1. 定义1：注入一定的电流后，电子与空穴不段流过PN结或与之类似的结构面，并进行自发辐射光的二级管半导体器件。 2. 定义2：在半导体P-N结或与其类似结构上通以正向电流时，能发谢可见或非可见辐射的半导体发光器件。二，发光原理 50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二级管产生于1960年。LED是英文light emitting diode （发光二极管）的缩写， 他的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，蓝后四周用环氧树脂 密封，起到保护内部芯线的作用，说以LED的抗震性能好。 发光二级管的核心部分是由P型半导体组成的晶片， 在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子复合时会会把多余的能量以光的型式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结合加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。当他处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流有关。三， LED优点 LED的内在特征决定了它具有很多优点，诸如：1.体积小 LED基本上是一块很小的晶片被封装在环氧树脂里面，说以他非常小，非常轻 2.耗电量低 LED耗电相当低，直流驱动，超低功能（单管0.03-0.06瓦），电光功率转换接近100%。一般来 说LED的工作电压是2-3.6W ,工作电流是0.02-0.03A；这就说，它的耗能的电能不超过0.1W，相同照，明效果比传统光源节能80%以上。3.使用寿命长 有人称LED光源为长寿灯。它为固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内地也没有松动的部分，不 存在灯丝发光易烧.热沉积、光衰等缺点，在恰当的电流和电压下，使用寿命可达6万到10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。 4.亮高度.低热量 LED使用冷发光技术，发热量比普通照明灯具低很多。 五、环保LED是由无毒的材料作成，不像荧光灯含水银会造成污染，同时LED也可以回收再利用。光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射，眩光小，冷光源，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光源 六、坚固耐用LED被完全封装在环氧树脂里面，比灯泡和荧光灯管都坚固。灯体内也没有松动的部分，使得LED不易损坏。 LED灯七、多变幻LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理，在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合，即可产生25625625616777216种颜色，形成不同光色的组合变化多端，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。 八、技术先进与传统光源单调的发光效果相比，LED光源是低压微电子产品。它成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等，所以亦是数字信息化产品，是半导体光电器件“高新尖”技术，具有在线编程、无限升级、灵活多变的特点。LED分类1、按发光管发光颜色分 按发光管发光颜色分，可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿）、蓝光等另外，有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。 根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管和达于做指示灯用。 2、按发光管出光面特征分 按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为2mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm及20mm等。国外通常把3mm的发光二极管记作T-1；把5mm的记作T-1（3/4）；把4.4mm的记作T-1（1/4）。 由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。 从发光强度角分布图来分有三类： （1）高指向性。一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。半值角为520或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成自动检测系统。 （2）标准型。通常作指示灯用，其半值角为2045。 （3）散射型。这是视角较大的指示灯，半值角为4590或更大，散射剂的量较大。 3、按发光二极管的结构分 按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。 4、按发光强度和工作电流分 按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED（发光强度100mcd）；把发光强度在10100mcd间的叫高亮度发光二极管。一般LED的工作电流在十几mA至几十mA，而低电流LED的工作电流在2mA以下（亮度与普通发光管相同）。 除上述分类方法外，还有按芯片材料分类及按功能分类的方法。LED应用于路灯有先天优势和劣势一、优势在于： 第一，LED作为点光源，如果设计合理，很大程度上可以直接解决传统球状光源必须依靠光发射来解决的二次取光及光损耗问题； 第二，对光照射面的均匀度可控，理论上可以做到在目标区域内完全均匀，这也能避免传统光源“灯下亮”现象中的光浪费； 第三，色温可选，这样在不同场合的应用中，也是提高效率、降低成本的一个重要途径； 第四，技术进步空间依然很大。 二、劣势(影响路灯推广应用的因素)有： 当前价格还太高，光通量低，当前同等照度设计的LED光源价格大约相当于传统光源的4倍(不过在路灯产品中，光源部分占总成本并不高，所以在工程安装中的成本提高比例也不会太高，应用的空间还是比较大的)，在民用中难以承受。当前设计和制造标准比较混乱，损坏比例高，影响了LED的寿命优势 编辑本段LED应用的相关产品1.LED景观：LED硬灯条，LED柔性灯带，LED数码管，LED流星雨，LED投光灯，LED洗墙灯，LED点光源，LED吸顶灯，LED埋地灯，LED水下灯； 2.LED室内：LED日光的，LED射灯，LED球泡灯，LED路灯，LED天花灯，LED柜台灯； 3.LED交通； LED球泡灯4.LED汽车灯饰； 5.LED广告/指示； 6.LED显示屏，LED等其它。 编辑本段LED产品“贵”的三大原因1.国内企业没有核心技术LED行业的上游的绝大部分核心专利被国外的厂商所掌握。目前，我们没有掌握核心技术，尽管我们LED应用产品制造能力在全球占到50%,份额占到50%,但利润却是最低的一环。 LED芯片随工艺、数量增长采用更大尺寸晶圆片制作工艺，会不断的降低成本，近年来每年在20%速度降低，LED芯片价格因数中，要将光效的提升也计入价格降低中，同样的价格购买了更好的产品。LED照明灯具的成本主要在LED芯片，只要芯片价格降下来，LED的流明单价能降到与现阶段的节能灯相当，室内照明就自然遍地开花。LED芯片还大有降价空间。 2.LED应用产品散热难结构设计在灯具中大概占20%,一直以来中国勤劳人民都会定价很低，20%成本认为很合理，最大的问题是怎样更有创新，设计更合理。 散热成本要维持在5%,实际散热设计很简单，把住两个方向：一是，LED芯片与外散热器件路径越短越好，越短你的散热设计就越好；二是，散热阻力，就是要有足够的散热传到路径同时也要有足够的散热道路.这部分成本主要在结构，用于散热成本并不多。 3.LED应用电源管理电源是LED灯具最薄弱的环节，严重滞后LED灯具发展，品质有待提高。现在设计占灯具成本的LED封装技术介绍1.扩晶，把排列的密密麻麻的晶片弄开一点便于固晶。 2.固晶，在支架底部点上导电/不导电的胶水(导电与否视晶片是上下型PN结还是左右型PN结而定）然后把晶片放入支架里面。 3.短烤，让胶水固化焊线时晶片不移动。 4.焊线，用金线把晶片和支架导通。 5.前测，初步测试能不能亮。 6.灌胶，用胶水把芯片和支架包裹起来。 7.长烤，让胶水固化。 8.后测，测试能亮与否以及电性参数是否达标。 9。分光分色，把颜色和电压大致上一致的产品分出来。 10，包装。20%左右，有些高。随着技术发展电源大概在5-10%最为合理。LED的重要参数释疑1.正向工作电流If： 它是指发光二极体正常发光时的正向电流值。在实际使用中应根据需要选择IF在0.6IFm以下。 2.正向工作电压VF： 参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。一般是在IF=20mA时测得的。发光二极体正向工作电压VF在1.43V。在外界温度升高时，VF将下降。 3.V-I特性： 发光二极体的电压与电流的关系，在正向电压正小于某一值（叫阈值）时，电流极小，不发光。当电压超过某一值后，正向电流随电压迅速增加，发光。 4.发光强度IV： 发光二极体的发光强度通常是指法线（对圆柱形发光管是指其轴线）方向上的发光强度。若在该方向上辐射强度为（1/683）W/sr时，则发光1坎德拉（符号为cd）。由于一般LED的发光二强度小，所以发光强度常用烛光(坎德拉, mcd)作单位。 5.LED的发光角度： -90- +90 6.光谱半宽度: 它表示发光管的光谱纯度。 7.半值角1/2和视角： 1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向（法向）的夹角。 8.全形： 根据LED发光立体角换算出的角度，也叫平面角。 9.视角： 指LED发光的最大角度，根据视角不同，应用也不同，也叫光强角。 10.半形： 法向0与最大发光强度值/2之间的夹角。严格上来说，是最大发光强度值与最大发光强度值/2所对应的夹角。LED的封装技术导致最大发光角度并不是法向0的光强值，引入偏差角，指得是最大发光强度对应的角度与法向0之间的夹角。 11.最大正向直流电流IFm： 允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极体。 12.最大反向电压VRm： 所允许加的最大反向电压。超过此值，发光二极体可能被击穿损坏。 13.工作环境topm: 发光二极体可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围，发光二极体将不能正常工作，效率大大降低。 12 14.允许功耗Pm: 允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值，LED发热、损坏。 编辑本段LED焊接技术要求及操作注意事项1、生产时一定要戴防静电手套，防静电手腕，电烙铁一定要接地，严禁徒手触摸白光LED的两只引线脚。因为白光LED的防静电为100V,而在工作台上工作湿度为60%-90%时人体的静电会损坏发光二极体的结晶层，工作一段时间后（如10小时）二极体就会失效（不亮），严重时会立即失效。 2、焊接温度为260，3秒。温度过高，时间过长会烧坏芯片。为了更好地保护LED,LED胶体与PC板应保持2mm以上的间距，以使焊接热量在引脚中散除。 3、LED的正常工作电流为20mA,电压的微小波动（如0.1V）都将引起电流的大幅度波动（10%-15%）。因此，在电路设计时应根据LED的压降配对不同的限流电阻，以保证LED处于最佳工作状态。电流过大，LED会缩短寿命，电流过小，达不到所需光强。 一般在批量供货时会将LED分光分色，即同一包产品里的LED光强、电压、光色都是的，并在分光色表上注明。LED透镜填充硅胶过程3.1 基材表面应该清洁干燥。可以加热去除基材表面的湿气；可以用石脑油、甲基乙基酮肟（MEK）或其它合适的溶剂清洗基材表面。不应该使用对基材有溶解或腐蚀的溶剂，不应该使用有残留的溶剂。 3.2 按照推荐的混合比例A:B = 1:1（重量比），准确称量到清洁的玻璃容器中，并充分混合均匀。使用高速的搅拌设备混合时，高速搅拌产生的热量有可能使胶的温度升高，从而缩短使用时间。 3.3 在10mmHg的真空下脱出气泡。一般在分配封装材料之前脱出气泡。根据需要在分配后也可以增加脱气泡的程序。 3.4 为保证胶料的可操作性，A、B混合后请在60分钟内用完。 3.5 最佳固化条件为在25下固化，3-4小时开始固化，完全固化需要24小时；亦可在50加热60min固化。当固化温度低于25时，适当延长固化时间或者提高固化温度有助于产品的完全固化。 编辑本段LED产业链构成?LED产业链大致可以分为五个部分。一、原材料。二、LED上游产业，主要包括外延材料和芯片制造。三、LED中游产业，主要包括各种LED器件和封装。四、LED下游产业，主要包括各种LED的应用产品产业。五、测试仪器和生产设备。 关于LED上游、中游和下游产业，下面将有详细介绍这里重点介绍原材料产业和测试仪器和生产设备产业。 LED发光材料和器件的原材料包括衬底材料砷化镓单晶、氮化铝单晶等。它们大部分是III-V族化合物半导体单晶，生产工艺比较成熟，已有开启即用的抛光征供货。其他原材料还有金属高纯镓，高纯金属有机物源如三甲基镓、三乙基镓、三甲基烟、三甲基铝等，高纯气体氨、氮氢等。原材料的纯度一般都要在6N以上。封装材料有环氧树脂、ABS、PC、PPD等。 外延材料的测试仪器主要有x射线双晶衍射仪，荧光谱仪、卢瑟福背散射沟道谱仪等。芯片、器件测试仪器主要有LED光电特性测试仪，光谱分析仪等，主要测试参数为正反向电压、电流特性、法向光强、光强角分布、光通量、峰值波长、主波长、色光标、显色指数等。生产设备则有MOCVD设备、液相外延炉、镀膜机、光刻机、划片机、全自动固晶机、金丝球焊机、硅铝丝超声压焊机、灌胶机、真空烘箱、芯片计数仪、芯片检测仪、倒膜机、光色电全自动分选机等。食人鱼LED，是一种封装，正方形的，透明树脂封装，四个引脚，负极处有个缺脚的LED。食人鱼是散光型的LED，发光角度大于120度，发光强度很高，而且能承受更大的功率。车用刹车灯转向灯用的比较多。老美一般叫它 eagle-eye led(鹰眼LED)。据说这种LED刚刚诞生的时候立刻引起了大家的关注，其发展趋势象食人鱼一样凶猛故得此名。另外一种说法是因为它的形状很像亚马孙河中的食人鱼。 食人鱼LED食人鱼LED是4只脚的,比一般的5mmLED多了两只脚,而且4只脚把的发光部分和电路板焊接地方有一定间距,4只脚的设计和留有间距就是让食人鱼LED的散热比一般的LED要好很多,可以通过的工作电流大一点,最大可以40MA,一般的LED是20MA,所以比一般的LED亮度要高, 缺点就是体积要比普通的5mmLED大一点,角度在90-120左右,没有其它的角度,做全彩的RGB混光的效果不好,没有5mm草帽的LED好 在小功率LED里面食人鱼LED是最亮的,但跟大功率的1W和3W.5W等比较亮度就算不上什么,食人鱼LED用的最多的是在广告字的发光模块 但每种LED的都有各自的用处,不能单比亮度,行外人是一味比亮度,行内人是看参数的配比,看一致性,用的芯片等等 编辑本段补充用在轿车的中网灯和眉灯上，应该用10MM的LED或者大功率1W的LED比较好，都用小角度的，食人鱼没有太小的角度. 编辑本段其他1、 食人鱼LED的封装工艺 食人鱼LED的封装有其特殊性，首先要选定食人鱼LED的支架。根据每一个食人鱼管子要放几个LED芯片，需要确定食人鱼支架中冲凹下去的碗的形状大小及深浅。 在使用支架时要把它清洗干净，并将LED芯片固定在支架碗中。经过烘干后把LED芯片两极焊好，然后根据芯片的多少和出光