LED基础知识培训ppt课件(PPT 53页)

1、LED基础知识培训1第1页，共53页。一.专业术语二.封装工艺三.物料介绍四.产品介绍五.应用领域目录2第2页，共53页。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。SMD2835RGB212106033第3页，共53页。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

2、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。4第4页，共53页。一、专业术语LED的伏安特性0If反向死区VB死区电压正向工作区击穿区正向电流流过芯片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。5第5页，共53页。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，VF

3、L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。6第6页，共53页。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

4、：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。7第7页，共53页。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）。8

5、第8页，共53页。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。9第9页，共

6、53页。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10第10页，共53页。二、封装工艺-SMD工艺流程11第11页，共53页。二、封装工艺固晶焊线点胶12第12页，共53页。二、封装工艺切角分光编带13第13页，共53页。二、封装工艺包装1

7、4第14页，共53页。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)贴片式封装(SMD)芯片15第15页，共53页。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16第16页，共53页。三、物料介绍晶片2.晶片的分类按照功率分类：0.1W、

8、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颜色波长（nm)代表波长芯片结构VF红外IR78098

9、0940多为单电极垂直结构1.4-2.6V红Red780620640橙Orange620600605黄Yellow600570580绿Green570500525多为双电极平面结构2.8-3.5V蓝Blue470420470紫Violet42038042017第17页，共53页。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18第18页，共53页。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LE

10、D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19第19页，共53页。三、物料介绍固晶胶系列外观主要用途和特性常规应用环氧系列白胶1.主要用于固定芯片；2.良好的粘接力，散热性能较差，不导电。双电极芯片，对光衰要求不高的机种硅系列白胶1.主要用于固定芯片；2.散热性能较好，不导电。双电极芯片尺寸为5*8mil以上光衰要求的机种环氧系列银胶1.主要用于固定芯片和导通电流；2.

11、有良好的导电性能和散热性能。单电极芯片2.固晶胶种类20第20页，共53页。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21第21页，共53页。三、物料介绍支架种类应用型号命名规则平面支架显示屏1515-22 2121F-182727F-18 3535F-142020F-22 例如 ： 7030C-187030-外形尺寸7.0*3.0C -黄铜C268018 -一片支架单列排数18排照 明30

12、14-36 4014C-367030C-18 4850F-125630F-20 5630C-202835F-22 2835C-222835-20PCT直插支架显示屏照明2002HLD-30 有卡哑锡 ：5QC2SC19 2002HAD-45 铁 (半镀银/欧线全部直径为3的机种):欧线3X系列2002HAD-45 铜 (全镀银/美线全部直径为3的机种):美洲线M3Z系列2002HCD-35 铁 (半镀银/欧线全部直径为5的机种):欧线5X系列2002HCD-30 铁 (半镀银/欧线全部直径为5的机种):欧线5X系列2002HCD-30 铜 (全镀银/美线全部直径为5的机种):美洲线5Z系列20

13、03HCD 有卡哑锡： 5QR3UF012015P:4.8系列例如：2002HCD-35 铁支架2002-代表支架型号HCD-杯型和规格 -35位，一片支架数量铁 -素材用钢带灯丝支架照明1048F-48 0830F-48例如：1048F-481048-单颗灯丝的尺寸F -素材用钢带48 -一片支架的数量2.LED支架分类和应用22第22页，共53页。三、物料介绍支架的分类及应用高冲 Stamping电镀 Plating注塑 Molding折弯/裁切 Cutting刷墨 printing平面支架支架成品铜带钢带镀银塑胶料（PPA/PCT）油墨高冲 Stamping电镀 Plating折弯/裁切

14、 Cutting支架成品直插支架铜带钢带镀银202027273535高冲 Stamping电镀 Plating铆压 Crimping灯丝支架支架成品钢带镀银陶瓷蓝宝石MLS此工序在器件厂做3.支架生产流程及物料23第23页，共53页。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24第24页，共53页。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、

15、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、物料介绍封装胶硅胶硅树脂环氧树脂25第25页，共53页。三、物料介绍封装胶 类型 特性硅胶硅树脂环氧树脂常规应用大功率系列SMD贴片系列直插系列外观半透明流动液体半透明流动液体半透明流动液体固化条件双组分加热成型双组分加热成型双组分加热成型硬度硬度低硬度适中（50-70D）硬度高折射率折射率一般折射率高（1.52）折射率低硫化性能硫化性能一般硫化性能较好硫化性能好冷热冲击性能冷热冲击性能好冷热冲击性能较好冷热冲击性能差耐黄变性能耐黄变能力强耐黄变能力较好耐黄变能力弱2.封装胶的常

16、规特性26第26页，共53页。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27第27页，共53页。2.不同荧光粉的类别及主要用途三、物料介绍荧光粉颜色种类型号主要用途红粉氮化物MLS62880显以上MLS65080到95显改善R9MLS61570到85显，提升亮度绿粉铝酸盐（Lu）GAL525专利粉，需求专利的机种GAL535专利粉，需求专利的机种铝酸盐（Ga）阳光53580显高亮阳光52590显高亮硅酸

17、盐NS525小功率专利粉，直插机种专用黄粉铝酸盐（Ga）阳光4号70显白光阳光5号70显白光28第28页，共53页。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。29第29页，共53页。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。30第30页，共53页。三、物料介绍载带载带使用挤出吸塑成型分条PC+PS

18、一台机完成成品载带载带生产卷盘载带封带灯珠载带的生产流程及使用介绍31第31页，共53页。三、物料介绍模条模条的生产流程及使用介绍模条使用TPXPP成品模条模条生产模条支架冲压注塑矽钢片灯珠32第32页，共53页。四、产品介绍-分类原则1.产品分类2.重点机种分类3.产品命名规则33第33页，共53页。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34第34页，共53页。四、产品介绍-重点机种分类35第35页，共53页。E 28 35 U W 115 - 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

19、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36第36页，共53页。四、产品介绍负极37第37页，共53页。38第38页，共53页。四、产品介绍2835普瑞机种命名规则KS A BC D EF G HU KLKL=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=KaistarD1:60mA D4:150mA G4:100mAH4:42mA H5:75mAM11：低功

20、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:75 E:80 F:85 G:90 H:9527:2700K 30:3000K 40:4000KL:lens F:FlatB1:006 PPA2835 1*1 B2:006 PCT2835 1*1B5:006 PCT2835 3*1 BK:006 PCT2835 4*1例如：KS-LB2F40EM11D4 KS:开发晶 L：PLCC产品 B2：PCT2835 F：平面 40:4000K色温 E：80显指 M11：低功率1串1并 D4：150mAL:PLCC39第39页，共53页。四、产品介绍2835中国电子机种

21、命名规则A 2835 SS 1-03-12-65 C-01 2 3 4 5 6 7 8 91、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”