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童梦无忧网（试管婴儿） 本文由lifeng513513贡献 pdf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。 1.什么是 LED 答:LED 是英文 Light Emitting Diode,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,当两端加上正向电压,半导体中的载流子发生复合引起光子发射而产生 光.LED 可以直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光. 1962 年，GE、Monsanto、IBM 的 联合实验室开发出了发红光的磷砷化镓（GaAsP）红光半导体化合物；1968 年可见光 LED 步入商 业化发展进程，此时 LED 的发光效率仅为 0.1LM/W，1994 年中村秀二发明第一支蓝色 LED，1968 年，中科院长春物理所研制开发了国内第一只 LED，我国从此进入半导体产业。 2.LED 的发光机理和工作原理 半导体发光二极管是由P 型半导体形成的P 层和N 型半导体形成的N 层，以及中间的由双异质 结构成的有源层组成，有源层是发光区，利用外电源向PN结注入电子，在正向偏压作用下，N 区 的电子将向正方向扩散，进入有源层，P 区的空穴也将向负方向扩散，进入有源层，电子与空穴 复合时，将产生自发辐射光， 因其使用的材料不同，其二极管内中电子、电洞所占的能阶也有所 不同，能阶的高低差影响结合后光子的能量而产生不同波长的光，也就是不同颜色的光，如红、 橙、黄、绿、蓝或不可见光等。 3.半导体照明产品链图 4.LED 的基本照明术语 光通量： 符号 ，单位 流明 Lm,说明 发光体每秒种所发出的光量之总和，即光通量 光强：符号 I，单位 坎德拉 cd，说明 发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量 照度：符号 E，单位 勒克斯 Lm/m2，说明 发光体照射在被照物体单位面积上的光通量 亮度：符号 L，单位 尼脱 cd/m2，说明 发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量 光效：单位 每瓦流明 Lm/w，说明 电光源将电能转化为光的能力，以发出的光通量除以耗电 量来表示 平均寿命：单位 小时，说明 指一批灯泡至百分之五十的数量损坏时的小时数 经济寿命：单位 小时，说明 在同时考虑灯泡的损坏以及光束输出衰减的状况下,其综合光束 输出减至一特定的小时数。此比例用于室外的光源为百分之七十，用于室内的光源如日光灯则 为百分之八十. 相对色温:光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时,黑体的温度称为该光源的 色温. 光源色温不同,光色也不同,色温在 3300K 以下有稳重的气氛,温暖的感觉； 色温在 3000-5000K 为中间色温,有爽快的感觉； 色温在 5000K 以上有冷的感觉.不同光源的不同光色组成最佳环境, 如表： 色温5000k: 光色为清凉型（带蓝的白色）,冷的气氛效果； 色温在 3300-5000K：光色为 中间(白) ，爽快的气氛效果； 色温90)无法顺利地溢出介 面，而在芯片与介质介面产生全反射，返回芯片内部并通过多次内部反射最终被芯片材料或衬 底吸收，并以晶格振动的形式变成热，促使结温升高。 d、 显然， LED 元件的热散失能力是决定结温高低的又一个关键条件。 散热能力强时， 结温下降， 反之，散热能力差时结温将上升。由于环氧胶是低热导材料，因此 PN 结处产生的热量很难 通过透明环氧向上散发到环境中去，大部分热量通过衬底、银浆、管壳、环氧粘接层， PCB 与热沉向下发散。 显然， 相关材料的导热能力将直接影响元件的热散失效率。 一个普通型的 LED， 从 PN 结区到环境温度的总热阻在 300 到 600w 之间，对于一个具有良好结构的功率型 LED 元件，其总热阻约为 15 到 30 w。巨大的热阻差异表明普通型 LED 元件只能在很小的 输入功率条件下，才能正常地工作，而功率型元件的耗散功率可大到瓦级甚至更高。 7、降低 LED 结温的途径有 a、减少 LED 本身的热阻； b、良好的二次散热机构； c、减少 LED 与二次散热机构安装介面 之间的热阻； d、控制额定输入功率; e、降低环境温度 LED 的输入功率是元件热效应的唯一来源，能量的一部分变成了辐射光能，其余部分最终均变 成了热，从而抬升了元件的温度。显然，减小 LED 温升效应的主要方法，一是设法提高元件的 电光转换效率（又称外量子效率） ，使尽可能多的输入功率转变成光能，另一个重要的途径是 设法提高元件的热散失能力，使结温产生的热，通过各种途径散发到周围环境中去。 8、LED 封装生产工艺流程 1.芯片检验 外观检验：材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑（lockhill）芯片尺寸及电极大小是否符合工 艺要求电极图案是否完整。 2.扩晶 由于 LED 芯片在划片后依然排列紧密间距很小（约 0.1mm），不利于后工序的操作。我们采用 扩片机对黏结芯片的膜进行扩张，是 LED 芯片的间距拉伸到约 0.6mm.也可以采用手工扩张，但 很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。 3.点固晶胶 在 LED 支架的相应位置点上银胶或绝缘胶.（对于 GaAs、SiC 导电衬底，具有背面电极的红光、 黄光、黄绿芯片，采用银胶。对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光 LED 芯片，采用绝缘胶来固定 芯片），评估一款银胶的好坏主要有两点：一、粘稠度（一般在 3000-4000cps） 二、热量传 导率（目前我司采用的是美国银胶 EPO-TEK 公司生产导热系数为 29W/mk） 三、固化条件 工艺难点在于点胶量的控制，在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求. 由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求，银胶的解冻、搅拌、使用时间都是工艺上必 须注意的事项. 4.备固晶胶 和点胶相反，备胶是用备胶机先把银胶涂在 LED 背面电极上，然后把背部带银胶的 LED 安装在 LED 支架上.备胶的效率远高于点胶，但不是所有产品均适用备胶工艺（一般应用于做数码管生 产上面）。 5.手工刺片 将扩张后 LED 芯片（备胶或未备胶）安置在刺片台的夹具上，LED 支架放在夹具底下，在显微 镜下用针将 LED 芯片一个一个刺到相应的位置上.手工刺片和自动装架相比有一个好处， 便于随 时更换不同的芯片，适用于需要安装多种芯片的产品. 6.自动装架 自动装架其实是结合了沾胶 （点胶） 和安装芯片两大步骤， 先在 LED 支架上点上银胶 （绝缘胶） , 然后用真空吸嘴将 LED 芯片吸起移动位置,再安置在相应的支架位置上. 自动装架在工艺上主要要熟悉设备操作编程，同时对设备的沾胶及安装精度进行调整.在吸嘴 的选用上尽量选用胶木吸嘴，防止对 LED 芯片表面的损伤，特别是兰、绿色芯片必须用胶木的。 因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层. 7.烧结 烧结的目的是使银胶固化，烧结要求对温度进行监控，防止批次性不良.银胶烧结的温度一般 控制在 150，烧结时间 1.5 小时.根据实际情况可以调整到 170，1 小时.绝缘胶一般 150， 1 小时. 银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔 2 小时（或 1 小时）打开更换烧结的产品，中间不得随意打 开.烘箱不得再其他用途,防止污染. 8.压焊 压焊的目的将电极引到 LED 芯片上，完成产品内外引线的连接工作. LED 的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种，先在 LED 芯片电极上压上第一点，再将铝丝拉到 相应的支架上方，压上第二点后扯断铝丝。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球，其余过程 类似. 压焊是 LED 封装技术中的关键环节，工艺上主要需要监控的是压焊金丝拱丝形状（弧形），第 一、二焊点形状大小都有规定，金线拉力，大功率金线一般用 1.2mil 直径。 9.点胶封装 LED 的封装主要有点荧光粉胶、灌封、模压三种.基本上工艺控制的难点是气泡、 多胶、少胶、黑点.设计上主要是对材料的选型，选用结合良好的胶水和支架， TOP-LED 和芯 片模组 LED 适用点胶封装。手动点胶封装对操作水平要求很高（特别是白光 LED），主要难点 是对点胶量的控制， 因为胶水在使用过程中会变稠.白光 LED 的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光 色差的问题. 10.灌胶封装 Lamp-LED、大功率 LED 的封装采用灌封的形式.灌封的过程是先在 LED 成型模腔内注入液态胶 体，然后插入压焊好的 LED 支架，放入烘箱让其固化后，将 LED 从模腔中脱出即成型. 11.模压封装 将压焊好的 LED 支架放入模具中，将上下两副模具用液压机合模并抽真空，将固态环氧放入注 胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中，环氧顺着胶道进入各个 LED 成型槽中并固化. 12.短烤、常烤 短烤是指封装胶水的初步固化，透镜封装一般固化条件在 100，30 分钟.模压封装一般在 150，40 分钟. 常烤是为了让胶体充分固化，同时对 LED 进行热老化. 常烤对于提高硅胶与支架（PCB）的粘 接强度非常重要。一般条件为 150，4 小时. 15.测试 测试 LED 的光电参数、检验外形尺寸，同时根据客户要求对 LED 产品进行分选. 一般情况下透镜封装比平面封装的亮度要高 8%-10%左右， 折射率：光从真空射入介质发生折射时，入射角 i 与折射角 r 的正弦之比 n 叫做介质的“绝对 折射率”，简称“折射率”。它表示光在介质中传播时，介质对光的一种特征。 由于光在真空中传播的速度最大，故其他媒质的折射率都大于 1。同一媒质对不同波长的光， 具有不同的折射率；在对可见光为透明的媒质内，折射率常随波长的减小而增大，即红光的折 射率最小， 紫光的折射率最大。 通常所说某物体的折射率数值多少 （例如水为 1.33， 水晶为 1.55, 金刚石为 2.42,玻璃按成分不同而为 1.51.9），是指对钠黄光（波长 589310-10 米）而言. 相对折射率光从介质 1 射入介质 2 发生折射时，入射角 1 与折射角 2 的正弦之比 n21 叫 做介质 2 相对介质 1 的折射率，即“相对折射率”。因此，“绝对折射率”可以看作介质相对 真空的折射率。它是表示在两种（各向同性）介质中光速比值的物理量。 硬度：材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度 16.包装 将成品进行计数包装.需要防静电包装. 9.产品应用 大功率 LED 产品及器件在应用过程中，散热、静电防护、焊接对其特性有着很大影响，需 要引起应用端客户的高度重视。 一、散热片要求： 1.外型与材质：如果成品密封要求不高，可与外界空气环境直接发生对流， 建议采用带鳍片的铝材或铜材散热片； 2有效散热表面积： 对于 1W 大功率 LED 白光（其他 颜色基本相同）我司推荐散热片有效散热表面积总和50-60 平方厘米。对于 3W 产品，推荐散 热片有效散热表面积总和150 平方厘米，更高功率视情况和试验结果增加，尽量保证散热片 温度不超过 65；3连接方法： 大功率 LED 基板与散热片连接时请保证两接触面平整，接触 良好，为加强两接触面的结合程度，建议在 LED 基板底部或散热片表面涂敷一层导热硅脂（导 热硅脂导热系数5.0W/m.k），导热硅脂要求涂敷均匀、适量，再用螺丝压合固定。 二、静电防护： LED 属半导体器件，对静电较为敏感，尤其对于白、绿、蓝、紫色 LED 要做 好预防静电产生和消除静电工作。 静电对 LED 的危害： 因瞬间的电场或电流产生的热，使 LED 局部受伤，表现为漏电流迅速增加， 仍能工作，但亮度降低，寿命受损。 因电场或电流破坏 LED 的绝缘层，使器件无法工作（完全破坏），表现为死灯。 三、静电防护及消除措施： 对于整个工序（生产、测试、包装等）所有与 LED 直接接触的员 工都要做好防止和消除静电措施，主要有：1、车间铺设防静电地板并做好接地。 2、工作台为防静电工作台，生产机台接地良好。 3、操作员穿防静电服、带防静电手环、手 套或脚环。4、应用离子风机。 5、焊接电烙铁做好接地措施。 6、包装采用防静电材料。 11、LED 路灯与普通路灯的对比优势 节能、环保，易于和低压适配，也可和太阳能系统直接配套，无需额外的逆变、转换过程，能 达到最大的能源利用率。 不足：照明角度偏小、不均匀，颜色显色指数偏低，光学、散热设计复杂、品质难以保证。 LED 应用于路灯有先天的优势也有劣势。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。 劣势(影响路灯推广应用的因素)：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。 12.现在世界上知名的 LED 光源品牌 CREE、LUMILED（流明）、CIZITEN（丰田合成）、NICHIA（日亚）、ORSAM、首尔半导体、 13.LED 现有哪些知识产权? 科锐:大功率蓝光芯片,日亚:白光荧光粉技术. 14.大功率 LED 灯具与传统灯具相比有何的优势? 答:1.高光效 2.高节能 3.光色多 4.安全性高 5.设计形状的多样性 6.寿命长 7.快速响应 8. 灯具结构合理 9.利环保,环保效益更佳 10.高新尖. 11.运行成本低 12.色温变化不大,小于 100K,色温一致性好 13.流明维持率高,光衰慢,使用 5000 小时左右光衰不超过 10%. 15.LED 为何节能？ 答:高亮度单色光的 LED 已经在市场上取得了进展.尽管它们与传统的灯泡相比更加昂贵， 但是 它们的优点完全可以抵消其较高的价格，即它具有更高的性价比.首先，一个红色 LED 发光达到 某个亮度时所需消耗的能量是 15 瓦， 而传统的灯泡要达到同等量度则要消耗高达 150 瓦的能量； 另外据科学家们测定，LED 通电发光时，有 10%的电能可以转化成光能，而白炽灯泡的转化效率 只有 7-8%，由此可见，要达到同等的照明效果，LED 灯比白炽灯节能是显而易见的了. 16.LED 为何寿命长？ 答:白炽灯的发光机理是电能将发光钨丝进行加热而发光的，经过相当长时间的加热，钨丝就 会老化甚至烧断，至此，白炽灯泡的寿命也就此告终了，而发光二极管的发光机理是由二极管 特殊的组成结构决定的，二极管主要由 PN 结晶片、电极和光学系统组成，当在电极上加上正向 偏压之后，使电子和空穴分别注入 P 区和 N 区，当非平衡少数载流子和多数载流子复合时，就 会以辐射光子的形式将多余的能量转化为光能。其发光过程包括三个部分：正向偏压下的载流 子注入、复合辐射和光能传输。由此可见二极管主要是靠载流子的不断移动而发光的，不存在 老化和烧断的现象，其特殊的发光机理决定了它的发光寿命长达 5-10 万个小时. LED 照明灯具我们必须认识到， 单个或多个白光 LED 与用作照明光源的灯具的概念是有差异的. 到目前， 国内外所研发和生产的白光 LED 还远不能达到照明光源的要求.我们应该利用和发挥我 国在发展各类小型紧凑型荧光灯在世界所处的优势和先进技术，抓住机遇，在发展新固体光源 中有所作为.白光 LED 在实现照明光源的灯具所面临的一些重大问题与紧凑型荧光灯曾面临已 解决或正在解决的问题相似. 17、下面列出常见光源的光效 真空普通灯泡的光效约为 7-8LM/W、 充气普通灯泡的光效约为10-13 LM/W 高色温卤钨灯的光效约为 26-28 LM/W、 日光色荧光灯的光效约为 40-65 LM/W 三基色荧光灯的光效约为 65-80 LM/W、 荧光高压汞灯的光效约为 40-60 LM/W 超高压氙灯的光效约为 30-35 LM/W、 高压钠灯的光效约为 90-120 LM/W 金属卤化物灯的光效约为 70-100 LM/W 理论计算表明，1W能量如果全部转变为视见函数最高的555NM 波长的光时，光效可达680LM/W 18、LED 串联保护电阻使其工作稳定：电路欧姆定律公式：R=(VCC-VF)/ IF VCC 电源电压 VF LED 工作电压 IF LED 工作电流 19、热阻 ：反映阻止热量传递能力的综合参量，通常将两个节点间单位热功率运输所产生的温 度差定义为该两节点间的热阻，热阻单位 / W 数学公式表达：R=T / PO R 为节点 1 与节点 2 之间的热阻 T 为节点 1 与节点 2 之间的温差 PO 为热功率流 20、金属导热性的相对大小顺序：Ag Cu Al In Fe Pb Hg 21、热导率：定义为单位截面、长度的材料在单位温差下和单位时间内直接传导的热量， 单位 W/m.K 银 429 铜 401 金 317 铝 237 铁 80 锡 67 铅 34.8 银 Ag. 银因其活跃的电子使它的导热和导电性都是最好的. =Q*L/S*T*t Q 传递的热量 L 长度 S 截面积 T 两端温差 t 时间 LED 大功率芯片外观全集 美国-CREE 美国- Semileds - 旭明 德国- Osram（欧司朗） 美国- Bridgelux（普瑞） BXC 版本 美国- Bridgelux MKO 版本 美国- Bridgelux 最新版本 台湾- Epistar（晶元） 台湾- Epistar（晶元 45mil） 台湾- Epistar（晶元 50mil） 台湾- Epileds（光鈜，EL） 台湾- Tekcore（泰谷 40mil） 韩国- EC（安盈，EC40mil） 台湾- Forepi（璨圆，40mil） 台湾- Forepi（璨圆，45mil） 台湾- 联胜 台湾- 旭晶 中国- Sanan（厦门，三安） 中国- （武汉，迪源） 韩国- Optoway（欧谱特威，OBL） 香港- APT（晶科） 台湾- （全新， VPEC） 台湾- （新世纪） 台湾- 奇力 台湾- AOC（华上） LED 燈具的安規要求 LED 具有节能、环保的优势，在灯具产业的发展已成为主要趋势。由于 LED 所使用的技术及产品属性已与传统灯 具大不相同，因此现行的一般灯具安全标准规范显然已不适用。为协助业者正视此项议题，本期将以 LED 灯具所 使用的技术、可能应用的范畴、及目前 UL 所使用的安全评估来对此进行说明。 LED 灯具技术及特性 所谓的 LED 灯具，顾名思义，是指灯具产品采用 LED (Light-emitting Diode，发光二极管) 技术做为 主要的发光源。LED 是一种固态的半导体组件，其利用电流顺向流通到半导体 p-n 结耦合处，再由半导体中分离 的带负电的电子与带正电的电洞两种载子相互结合后，而产生光子发射，不同种类的 LED 能够发出从红外线到蓝 光之间、 与紫光到紫外线之间等不同波长的光线。 近几年的新发展则是在 蓝光 LED 上涂上萤光粉， 将蓝光 LED 转 化成白光 LED 产品。此项操作一般需要搭配驱动电路 (LED Driver) 或电源供应器 (Power Supply)，驱动电路或 电源供应器的主要功能就是将交流电压转换为直流电源，并同时完成与 LED 相符合的电压和电流，以驱动相配合 的组件。 LED 灯具的灯泡体积小、重量轻，并以环氧树脂封装，可承受高强度机械冲击和震动，不易破碎，且亮 度衰减周期长，所以其使用寿命可长达 50,000-100,000 小时，远超过传统钨丝灯泡的 1,000 小时及萤光灯管的 10,000 小时。由于 LED 灯具的使用年限可达 5 10 年，所以不仅可大幅降低灯具替换的成本，又因其具有极小 电流即可驱动发光的特质，在同样照明效果的情况下，耗电量也只有萤光灯管的二分之一，因此 LED 也同时拥有 省电与节能的优点。 不过因为 LED 的部份技术尚嫌不足， 所以起初使用在灯具上的缺点包括光品质 (演色性、 一致性、 色温) 较差、散热不易、且价格偏高，而其中不当的散热，则会导致 LED 灯具的亮度及电路零组件使用寿命加速衰减。 随着制造技术在近十年来的突飞猛进， 上述缺点， 包括 LED 的热阻逐渐降低、 光品质也在提升中。 2008 年， 除了 LED 白冷光的发光效率已达到 100 Lm/W， LED 暖白光的发光效率， 而 预计在 2010 年， 也可从目前的 70 Lm/W 提高至 100 Lm/W。与目前其它通用光源相较，钨丝灯泡约 15 Lm/W、萤光日光灯约 4560 Lm/W、HID 灯约 120150 Lm/W，LED 的发光效率显然已渐具优势；以下是针对 LED 及其它常见灯具的灯性比较： 照明方式 白光 LED 日光 (萤光) 灯 白炽钨丝灯泡 照明方式 特点 热源少、操作环境广、小型化、耐震动、光束集中 萤光灯省电、但废弃物易碎有汞污染等问题 低效率、高耗电、寿命短、易碎 特点 LED 灯具的安全规范 随着技术的改善，LED 灯具的用途已由过去数十年单纯应用在指示灯、信号灯等，逐步使用在手机背光源、车内用 照明、煞车灯、LCD 电视、手提电脑背光源等辅助照明；而在近两年内，其开始成为主照明系统，所应用的范畴可 涵盖建筑、户外、商业、及居家等，产品则分别有： 范畴 建筑照明 产品 庭园灯、探照灯、阶梯灯、阳台灯等 户外照明 商业照明 居家照明 路灯、柱灯等 广告照明、展示柜照明等 吸顶灯, 壁灯, 厨柜灯, 立灯, 桌灯等 LED 灯具的安全规范 有感于 LED 光源制造技术的提升、应用层面的变广，且现行的 UL 灯具产品安规标准，对于 LED 光源并无明确的 规范，因此在 2005 年，UL 即着手草拟 LED 光源产品的安全规范 Subject 8750，以规范一般性的基本结构评 估，来补充灯具产品安规标准的不足，并计划未来将正式生效成为 UL 8750 安规标准，做为所有以 LED 为光源的 灯具类产品安全检测的主要依据。 LED 灯具在 UL 标准的分类 以下首先针对 LED 灯具、LED 灯泡及 LED 驱动器等三种基本产品分类，及其分别沿用至各成品或零件时，所应参 考的 UL 安规标准及应特别注意事项，以做为业者欲进行产品安规检测的基本指南。不过该表仅供读者参考，产品 实际的归类，仍须依产品的用途及其使用环境来决定。 应用产品 安规标准 注意事项 LED 灯具 指示灯 手把灯、 厨柜灯、 桌灯、 立灯、壁灯等 (皆为带 UL 153 电源线插头) 圣诞灯串 紧急指示灯， 出口灯 展示柜、镜灯 舞台灯 台阶灯、 吸顶灯、 吊灯、 壁灯、 路灯、 柱灯等 (皆 UL 1598 不带电源线插头) 小夜灯 UL 1786 UL 588 UL 924 UL 962 UL 1573 UL 48 涵盖可携式灯具，通过电源线的 插头连接标称为 120 伏特 15 或 20 安培的分支电路上 涵盖固定式灯具，使用于非危险 区域且装设于低于 600 V 的分 支电路上。 - 低压花园灯 (不带电源 UL 1838rVS 线插头)rVS 安规与电 安规与电磁 兼容网 UL 2388 - 磁兼容网 水管灯 - LED 灯泡 指示灯泡 UL 496 - LED 灯泡 (ANSI E27 Base 是欧规，不能使用 在北美市场。北美市场需用 Base)，内含驱动电 UL 1993 路 LED 灯泡 (非 ANSI E26 Base Base)，内含驱动电 UL 496 路 LED 模块，不含驱动 电路 LED 驱动器 UL 60950-1 UL 60950-1 - - 电源供应器 (可带 LPS 安全回路) /td /tr 电源供应器 (不带 Class 2 安全回路) UL 1012 LED 模块及 LED 控制模块需 提供适当电气外壳 (Enclosure) 保护 输出 Class 2 安全回路， LED UL 1310 模块及 LED 控制模块不需电气外 壳 (Enclosure) 输出 LPS /Class 2 安全回路， UL 935 则 LED 模块及 LED 控制模块 不需电气外壳 (Enclosure) 电源供应器 (带 Class 2 安全回路) 驱动器 (可带 LPS/ Class 2 安全回路) 低压花园灯电源供应 器 UL 1838 LED 模块及 LED 控制模块需 提供适当电气外壳 (Enclosure) 保护 Subject 8750 的安全评估与测试 在大略了解各产品应参考的标准后，以下将简单说明与上述标准互补的 Subject 8750。Subject 8750 目前已更新 至第 3 修订版，内容共分为 12 章，其中第 1 - 4 章为：包含范畴，定义等总章；第 5 - 9 章为：结构要求； 第 10 - 11 章为：测试评估；第 12 章则为：产品标示。以下即针对“结构要求”与“测试评估”等两大内容架 构陈述。不过在此特别提醒读者，由于每一本安规标准的产品用途与使用环境规定有所不同，因此采用 Subject 8750 条文规范的程度自然也不尽相同。 一、结构要求 (5 - 9 章) 1. 使用环境考量：产品使用在不同环境下，如干燥 (Dry)、潮湿 (Damp)、户外 (Wet) 等场所，安规标准对于带 电体的间距、塑料外壳、测试、警示标语 (Marking) 等，会有不同的要求。 2. 机械性结构要求：此部份首重外壳的安全要求，并着重在防火、防电击、防碰撞等性能；另在金属外壳的厚度、 *蚀性及塑料外壳的物理特性也有所要求，其它还有对隔板、内线保护、抗拉、灌胶等规定。 3. 电气性结构要求：包括危险带电体的避免接触、外露的结线端子、内部结线、供电端与负载端的连结、电路的 隔离、绝缘材质的使用、印刷电路板的规格、带电体的间距、电子零件、保护装置、及 Class 2 或 LPS 安全回路 的能量限制等，皆在此部份的规范范围内。 4. 其它要求：如 LED 电源、LED 数组、LED 模块及 LED 控制模块等安全及外壳要求等。LED 的电源可以是下列 标准所验证的电源供应器，包括 UL 1012，UL 1310 及 UL 60950-1。基本上，LED 数组、LED 模块及 LED 控制模 块只要位于 LPS /Class 2 安全回路上，就没有任何电气外壳的要求。LED 灯具对于电源输出方式的规定为基本绝 缘，与完全没有隔离是一样的。对于 LED 数组、LED 模块及 LED 控制模块，如果使用的电源不用大到超过 LPS /Class 2，建议最好要符合 LPS /Class 2。反之，若使用的能量将大于 LPS /Class 2，则有没有提供隔离一次侧 与二次侧电源电路的绝缘，对塑料外壳的要求上，是没有差别的。 二、测试评估 (10 - 11 章) 在 Subject 8750 的测试项目部份，UL 对产品常进行的测试如后： 输入测试 (Input Test)、温升测试 (LED Module Normal Operations Temperature Test)、绝缘耐压测试 (Dielectric Voltage Withstand Test)、异常操作测试 (Abnormal Condition Tests)、电子零件异常测试 (Unreliable Component Abnormal Test)、50 瓦电路量测 (50-W Point Power Measurement Test) 等。 LED 灯具最新产品类别 (CCN) 因为 LED 灯具应用范围的日渐广泛，所以在今年度， UL 定义了一些与 LED 应用有关的新的产品类别 (CCN)，如 OOQA2 (LED 模块，UL 8750)、FKSZ (LED 驱动器，UL935)、OOLV (节能灯泡，UL1993)、QOVZ (可携式 LED 灯具， UL153)， QOVA (LED 厨柜灯， UL153)、IFAM (LED 固定式灯具，UL1598)、IFAO (LED ?灯，UL1598) 等，业者可 根据不同产品类别进行 UL 安规的申请。在此例举目前与业者较为息息相关的 CCN，包括 OOQA2 与 FKSZ 的定义 如下： CCN OOQA2 FKSZ 定义 为 LED 光源的模块 (Module)， 灯具厂商可将其整合在 灯具的组装内 LED 驱动器 (Driver) 备注: 经由 UL 1012， UL 1310 与 UL 60950-1 所验证的电源供应器，也可以通过申请成为 FKSZ 的 LED 驱动器。 虽然 LED 应用在灯具的技术上，尚有发光效率不足、散热限制等议题尚待克服，然而在迈入绿色能源的时代，LED 光源市场的发展前景仍是十分可期。虽然 LED 灯具的安规标准尚处于磨合的阶段，但如果业者在进行产品研发时， 可以主动积极注入新的安全思维，并随时留意国际市场上的产品检测信息，势必能够提升产品在未来的竞争力。 流明是光通量的单位，Cd 是光强单位，尼特是亮度单位，Lx 是照度单位 光强是单位立体角的光通量 照度是单位面积的光通量 亮度是单位立体角，单位面积的光通量 尼特是亮度的单位,1 尼特=1CD/平方米 1 烛光10.76 勒克斯，1 勒克斯1 流明每平方米，1 辐脱104 勒克斯 这些是照度，砍的拉是发光强度 光通量（total flux)流明 lumen - W(功率) 光照度（受照面）OR 光出射度（光源） （area intensity）lux(lum/m2) W/m2 光强度（angular intensity）Cd(lum/Sr) -W/Sr 光亮度(Brightness) -nit(Cd/m2) -W/Sr-m2 1Cd=1/683(W/Sr) 面发光度=光照度 x 纸面的反射系数 流明是光通量的单位，Cd 是光强单位，尼特是亮度单位，Lx 是照度单位 光强是单位立体角的光通量 照度是单位面积的光通量 亮度是单位立体角，单位面积的光通量 尼特是亮度的单位,1 尼特=1CD/平方米 1 烛光10.76 勒克斯，1 勒克斯1 流明每平方米，1 辐脱104 勒克斯 这些是照度，砍的拉是发光强度 光通量（total flux)流明 lumen - W(功率) 光照度（受照面）OR 光出射度（光源） （area intensity）lux(lum/m2) W/m2 光强度（angular intensity）Cd(lum/Sr) -W/Sr 光亮度(Brightness) -nit(Cd/m2) -W/Sr-m2 1Cd=1/683(W/Sr) 面发光度=光照度 x 纸面的反射系数 硅胶的定义 一单组分室温硫化硅橡胶 单组分室温硫化硅橡胶的硫化反应是靠与空气中的水分发生作用而硫化成弹性体。随着链剂 的不同，单组分室温硫化硅橡胶可为脱酸型、脱肟型、脱醇型、脱胺型、脱酰胺型和脱酮型等许 多品种。单组分室温硫化硅橡胶的硫化时间取决于硫化体系、温度、湿度和硅橡胶层的厚度，提 高环境的温度和湿度，都能使硫化过程加快。在典型的环境条件下，一般 1530 分钟后，硅橡胶 的表面可以没有粘性，厚度 0.3 厘米的胶层在一天之内可以固化。固化的深度和强度在三个星期 左右会逐渐得到增强。 单组分室温硫化硅橡胶具有优良的电性能和化学惰性，以及耐热、耐自然老化、耐火焰、耐 湿、透气等性能。它们在-60200范围内能长期保持弹性。它固化时不吸热、不放热，固化后收 缩率小，对材料的粘接性好。因此，主要用作粘合剂和密封剂，其它应用还包括就地成型垫片、 防护涂料和嵌缝材料等。 许多单组分硅橡胶粘接剂的配方表现出对多种材料如大多数金属、 玻璃、 陶瓷和混凝上的自动粘接性能。当粘接困难时，可在基材上进底涂来提高粘接强度，底涂可以是 具有反应活性的硅烷单体或树脂，当它们在基材上固化后，生成一层改性的适合于有机硅粘接的 表面。单组分室温硫化硅橡胶虽然使用方便，但由于它的硫化是依懒大气中的水分，使硫化胶的 厚度受到限制，只能用于需要 6 毫米以下厚度的场合。单组分室温硫化硅橡胶的硫化反应是从表 面逐渐往深处进行的，胶层越厚，固化越慢。当深部也要快速固化时，可采用分层浇灌逐步硫化 法，每次可加一些胶料，等硫化后再加料，这样可以减少总的硫化时间。添加氧化镁可加速深层 胶的硫化。 二双组分缩合型室温硫化硅橡胶 双组分室温硫化硅橡胶硫化反应不是靠空气中的水分,而是靠催化剂来进行引发。 通常是将胶 料与催化剂分别作为一个组分包装。只有当两种组分完全混合在一起时才开始发生固化。双组分 缩合型室温硫化硅橡胶的硫化时间主要取决于催化剂的类型、用量以及温度。催化剂用量越多硫 化越快，同时搁置时间越短。在室温下，搁置时间一般为几小时，若要延长胶料的搁置时间，可 用冷却的方法。双组分缩合型室温硫化硅椽胶在室温下要达到完全固化需要一天左右的时间，但 在 150的温度下只需要 1 小时。通过使用促进剂进行协合效应可显著提高其固化速度。 双组分室温硫化硅橡胶可在一 65250温度范围内长期保持弹性， 并具有优良的电气性能和 化学稳定性，能耐水、耐臭氧、耐气候老化，加之用法简单，工艺适用性强，因此，广泛用作灌 封和制模材料。各种电子、电器元件用室温硫化硅橡胶涂覆、灌封后，可以起到防潮（防腐、防 震等保护作用。可以提高性能和稳定参数。双组分室温硫化硅橡胶特别适宜于做深层灌封材料并 具有较快的硫化时间，这一点是优于单组分室温硫化硅橡胶之处。双组分室温硫化硅橡胶硫化后 具有优良的防粘性能，加上硫化时收缩率极小，因此，适合于用来制造软模具，用于铸造环氧树 脂、聚酯树脂、聚苯乙烯、聚氨酯、乙烯基塑料、石蜡、低熔点合金等的模具。此外，利用双组 分室温硫化硅橡胶的高仿真性能可以在文物上复制各种精美的花纹。双组分室温硫化硅橡胶在使 用时应注意：首先把胶料和催化剂分别称量，然后按比例混合。混料过程应小心操作以使夹附气 体量达到最小。胶料混匀后（颜色均匀） ，可通过静置或进行减压（真空度 700 毫米汞柱）除去气 泡,待气泡全部排出后，在室温下或在规定温度下放置一定时间即硫化成硅橡胶。 三双组分加成型室温硫化硅橡胶 双组分加成型室温硫化硅橡胶有弹性硅凝胶和硅橡胶之分，前者强度较低，后者强度较高。 它们的硫化机理是基于有机硅生胶端基上的乙烯基（或丙烯基）和交链剂分子上的硅氢基发生加 成反应（氢硅化反应）来完成的。在该反应中，不放出副产物。由于在交链过程中不放出低分子 物，因此加成型室温硫化硅橡胶在硫化过程中不产生收缩。这一类硫化胶无毒、机械强度高、具 有卓越的抗水解稳定性（即使在高压蒸汽下） 、良好的低压缩形变、低燃烧性、可深度硫化、以及 硫化速度可以用温度来控制等优点，因此是目前国内外大力发展的一类硅橡胶。双组分室温硫化 硅橡胶可在一 65250温度范围内长期保持弹性，并具有优良的电气性能和化学稳定性， 能耐 水、耐臭氧、耐气候老化，加之用法简单，工艺适用性强，因此，广泛用作灌封和制模材料。各 种电子、电器元件用室温硫化硅橡胶涂覆、灌封后，可以起到防潮（防腐、防震等保护作用。可 以提高性能和稳定参数。双组分室温硫化硅橡胶特别适宜于做深层灌封材料并具有较快的硫化时 间，这一点是优于单组分室温硫化硅橡胶之处。 双组分室温硫化硅橡胶硫化后具有优良的防粘性能，加上硫化时收缩率极小，因此，适合于 用来制造软模具，用于铸造环氧树脂、聚酯树脂、聚苯乙烯、聚氨酯、乙烯基塑料、石蜡、低熔 点合金等的模具。此外，利用双组分室温硫化硅橡胶的高仿真性能可以复制各种精美的花纹。例 如，在文物复制上可用来复制古代青铜器，在人造革生产上可用来复制蛇、蟒、鳄鱼和穿山甲等 动物的皮纹，起到以假乱真之效。 双组分室温硫化硅橡胶在使用时应注意几个具体问题：首先把基料、交联剂和催化剂分别称 量，然后按比例混合。通常两个组分应以不同的颜色提供使用，这