LED基础知识培训演示幻灯片

1,LED基础知识培训,工程部,2,3,一、专业术语LED的基本概念,LED即发光二极管，是一种将电能转换为光能的固体电致发光半导体器件。,SMD2835,RGB2121,0603,4,一、专业术语LED的发光原理,LED的光是由于电子与空穴的复合而产生的LED其核心就是一个PN结，具有正向导通，反向截止、反向击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性，当LED两端加上正向电压，电流从LED阳极流向阴极时，半导体中的少数载流子和多数载流子发生复合，以光和热的形式放出能量。,发光原理,如图所示，在电动势的作用下，电子对从能量高的能级跳跃到能量低的空穴，根据能量守恒，多余的能量以光和热的形式释放出。,5,一、专业术语LED的伏安特性,流过芯片PN结电流随施加到PN结两端上电压变化的特性。LED具有单向导电性和非线性特性。A点处的电压为开启电压。,6,一、专业术语电学参数,电流：单位时间里通过导体任一横截面的电量，用I表示，单位为安(A)。其中，IF为正向电流，IR为反向电流，IFp为正向最大电流。电压：衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量，用U表示,单位为伏(V)。其中，VF为正向电压，VR为反向电压，VFL为小电流电压。电功率：指电流在单位时间内做的功，表示电能消耗快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。一般LED的功率包括光功率和热功率，其中，用于发光的功率称为光功率，损耗的功率为热功率。,7,一、专业术语光学参数,光通量：LED光通量()指人眼所能感觉到的辐射功率，它等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积，单位流明(lm)。光照度：LED光照度(E)指1流明的光通量均匀分布在1平方米表面上所产生的光照度，单位勒克斯(lx、lux)。光效：光源所发出的总光通量与该光源所消耗的电功率的比值，称为该光源的光效，单位为流明每瓦(lm/w)。发光强度：LED发光强度(I)指光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的发光强度，单位坎德拉，即cd。发光角度：又称功率角度，通常我们使用半功率角度，即50%发光强度的角度记做发光角度。,8,一、专业术语色度参数,色温：绝对黑体随温度的变化颜色会改变，若光源的发光颜色与绝对黑体某一温度的颜色完全相同时，该温度就称为此光源的色温，用Tc表示，单位K。常见的光源的色温有2700K、3000K、4000K、5000K、5700K、6500K等。色坐标：颜色的坐标，一般用x和y共同表示，色坐标能精确地表示颜色。如右图CIE1931马蹄图所示，不同位置有不同的色坐标（x，y）。,9,一、专业术语色度参数,显色指数：不同光谱的光源照射在同一颜色的物体上时，所呈现不同颜色的特性称为显色性。下图为评价显色性的15个指数。显色指数是光源显色性的度量，为R1R8的平均值，用Ra表示。色容差：光源颜色与目标色之间色差的容许范围，用SDCM表示。主波长：眼睛感知光源发出的主要的光颜色所对应的波长，一般用d或WLd表示。峰值波长：光谱发光强度或辐射功率最大处所对应的波长，一般用p或WLp表示。可见光：人眼可以感知的部分光，波长范围在380nm780nm。部分颜色可见光的典型波长为：蓝色450nm，绿色555nm，黄光580nm，橙光610nm，红光635nm。,10,具体的封装工艺如下：固晶：按要求把芯片固在相对应的位置焊线：键合线使芯片与支架形成电气连接点胶：按要求把材料封装成客户所需标准切脚：将整片材料切成单颗（直插铁支架还需进行滚镀）分光：将光源按要求分出客户所需的BIN编带：将光源有序摆放并打包成卷（直插机种无此工艺）包装：将材料按要求装铝袋抽真空，并将材料按分档整齐装箱存放,封装是指对发光芯片的封装，以实现芯片的保护、调色、防潮等目的过程。,二、封装工艺,11,二、封装工艺-SMD工艺流程,12,二、封装工艺,固晶,焊线,点胶,13,二、封装工艺,切角,分光,编带,14,二、封装工艺,包装,15,各封装主要工艺所需的物料：固晶：晶片(芯片)、固晶胶(底胶)、支架焊线：键合线点胶：封装胶、荧光粉、抗沉淀粉、色剂、扩散剂编带：载带、盖带、卷盘。,三、物料介绍,直插式封装(LAMP),16,1.晶片是什么晶片(芯片)是LED最主要的原物料之一，是LED的发光部件，LED最核心的部分，晶片的好坏将直接决定LED的性能。晶片由是由和族复合半导体物质构成。在LED封装时，晶片来料呈整齐排列在晶片膜（蓝膜）上来料时，晶片排布的形状分方形、圆形和扇形。,三、物料介绍晶片,17,三、物料介绍晶片,2.晶片的分类按照功率分类：0.1W、0.2W、0.5W等；按照颜色分类：如右图；按照芯片排列方式分类：圆片、方片；按照芯片结构分类：垂直结构（单电极）、水平结构（双电极）按照尺寸分类：4*5mil，10*28mil，11*33mil等；W就是瓦特，功率单位圆片是未进行全体测试，仅以抽测方式了解该片的光电性，故不良率会较高。但价格较低，因芯片在蓝膜上排列成圆形而被称为圆片方片是芯片厂将圆片进行全体测试，按照一定的亮度、颜色、电压、ESD等分类，将圆片上符合条件的芯片取出放在另一张蓝膜上，因形状大多排列成方形，而被成为方片Mil是长度单位，1mil0.0254mm=25.4um,18,3.晶片的参数参考来料标签方片主要关注范围值，圆片主要关注平均值。Min为最小值，Avg为平均值，Max为最大值，Std为标准偏差。电压Vf，单位V亮度Lop，单位为mcd或mW主波长Wld，单位nm,三、物料介绍晶片,19,1.固晶胶是什么固晶胶是把晶片粘结在支架的指定区域的胶水，又称底胶。固晶胶是LED的晶片与支架之间粘接最核心的组成部分，固晶胶的好坏将直接决定LED的散热性能。一般为单组分，烘烤条件与胶水有关。常见的烘烤条件为1502h。按导电性能可分为导电胶和绝缘胶两类。一般，有导电需求的垂直结构红光芯片使用导电胶，无导电要求的芯片使用绝缘胶。,三、物料介绍固晶胶,20,三、物料介绍固晶胶,2.固晶胶种类,21,1.支架是什么支架是LED最主要的原物料之一，又称引线框架，是LED的中负责导电与散热部件，并且与晶片、键合线相连，在LED中起重要作用。在LED封装时，支架是数个连接在一起的,到封装胶体后要将其断开。不同的支架对应不同的封装模式。,三、物料介绍支架,22,三、物料介绍支架,2.LED支架分类和应用,23,三、物料介绍支架的分类及应用,3.支架生产流程及物料,24,键合线是连接支架引脚和晶片、传达电信号的材料，是半导体生产中不可或缺的核心材料。可按材质分类，如金线、银线、铜线、铝线、合金线等。可按线径分类，如0.7mil、0.8mil、0.9mil、1.0mil、1.2mil等。,金线,银线,铜线,三、物料介绍键合线,25,1.封装胶是什么封装胶是指可以将晶片进行密封、包封或灌封的胶水，灌封后可以起到防水、防潮、防震、防尘、散热、密封等作用。封装胶主要包括环氧类封装胶、有机硅类封装胶。常见的为硅胶、硅树脂和环氧树脂。,三、物料介绍封装胶,26,三、物料介绍封装胶,2.封装胶的常规特性,27,1.荧光粉是什么荧光粉是指那些可以吸收能量，再经由能量转换后放出可见光的物质。一般荧光粉的好坏决定了成品的发光效率和发光颜色。可按颜色分类，如黄粉、红粉、绿粉、橙粉、黄绿粉等。可按材料分类，如铝酸盐、硅酸盐、氮化物等。,三、物料介绍荧光粉,28,2.不同荧光粉的类别及主要用途,三、物料介绍荧光粉,29,三、物料介绍荧光粉,3.荧光粉的作用及参数蓝色芯片激发荧光粉可使LED光源发白光。荧光粉的主要参数为色坐标、粒径分布、激发光谱、发射光谱。荧光粉的性能直接影响白光LED的亮度、色坐标、色温及显色性等。,30,抗沉淀粉,扩散粉,色剂,三、物料介绍荧光粉,4.荧光粉的搭配物料抗沉淀粉：用于防荧光粉沉淀，改善色度参数一致性，提升良率。扩散粉：增加光的散射和透射，改善发光角度、强度及产品外观。色剂：改变外观。,31,三、物料介绍载带,载带的生产流程及使用介绍,32,三、物料介绍模条,模条的生产流程及使用介绍,33,四、产品介绍-分类原则,34,四、产品介绍-产品分类,按工艺及应用分类,按颜色分类,按外观分类,35,四、产品介绍-重点机种分类,36,E2835UW115-3A,浅杯,单颗材料长度，如28、56、30等,单颗材料宽度，如35、30、14等,芯片代码/发光亮度档,特殊机种代码，如2A代表两晶芯串联，3A代表三晶芯串联，4A代表四晶芯串联，2B代表两晶芯并联,颜色，W发白光S阳光色N自然白P粉红色B蓝光R红光G绿光,发光亮度的档次H高亮S超亮度U甚高亮,四、产品介绍常规单色平面机种命名规则,37,四、产品介绍,负极,38,39,四、产品介绍2835普瑞机种命名规则,KSABCDEFGHUKL,KL=输入电流,HU=芯片类别与串联方式,G=显色指数,EF=颜色,D=一次透镜类别,BC=封装外形规格,A=产品形态,KS=Kaistar,D1:60mAD4:150mAG4:100mAH4:42mAH5:75mA,M11：低功率1串1并M12：低功率1串2并M31：中功率3串1并M41：高功率4串1并,D:75E:80F:85G:90H:95,27:2700K30:3000K40:4000K,L:lensF:Flat,B1:006PPA28351*1B2:006PCT28351*1B5:006PCT28353*1BK:006PCT28354*1,例如：KS-LB2F40EM11D4KS:开发晶L：PLCC产品B2：PCT2835F：平面40:4000K色温E：80显指M11：低功率1串1并D4：150mA,L:PLCC,40,四、产品介绍2835中国电子机种命名规则,A2835SS1-03-12-65C-0123456789,1、支架类别：“A”为PPA支架“P”为PCT支架2、支架尺寸:“2835”为2.8*3.5的支架3、功率：“SS”为功率0.2W“SL”为功率0.2W-0.6W“SM”为功率0.6-1.5W4、单颗LED芯片数量：“1”为单晶“2”为双晶“3”为三晶5、电压：“03”为3V“06”为6V“09”为9V6、产品识别码：单晶系列：“12”对应26（80显）与29（70显）系列“13”对应60系列“14”对应65系列“10”对应70系列，多晶系列：“11”对应65-3A（0.5w）/115-3A（1W）70-6A（80显）/75-6A（70显）“10”对应105-2A“12”对应125-3A系列7、色温：“27”为2700K色温“30”为3000K色温“40”为4000K色温“50”为5000K色温“57”为5700K色温“65”为6500K色温“75”为7500K色温8、显指：“C”为70显指“E”为80显指“G”为90显指9、打耙图类型：“0”为中国电子打耙图“1”为mls打耙图,41,B2121SRGB01,四、产品介绍常规全彩平面机种命名规则,42,四、产品介绍灯丝机种命名规则,43,四、产品介绍LAMP直插机种命名规则,44,五、应用领域照明应用,照明机种应用,照明机种应用,照明机种应用,45,五、应用领域灯丝应