LED基礎(chǔ)知識培訓ppt課件(PPT 53頁)

1、LED基礎(chǔ)知識培訓1第1頁，共53頁。一.專業(yè)術(shù)語二.封裝工藝三.物料介紹四.產(chǎn)品介紹五.應用領(lǐng)域目錄2第2頁，共53頁。一、專業(yè)術(shù)語LED的基本概念LED即發(fā)光二極管，是一種將電能轉(zhuǎn)換為光能的固體電致發(fā)光半導體器件。SMD2835RGB212106033第3頁，共53頁。一、專業(yè)術(shù)語LED的發(fā)光原理LED的光是由于電子與空穴的復合而產(chǎn)生的 LED其核心就是一個PN結(jié)，具有正向?qū)?，反向截止、反向擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性，當LED兩端加上正向電壓，電流從LED陽極流向陰極時，半導體中的少數(shù)載流子和多數(shù)載流子發(fā)生復合，以光和熱的形式放出能量。發(fā)光原理如圖所示，在電動勢的作用

2、下，電子對從能量高的能級跳躍到能量低的空穴，根據(jù)能量守恒，多余的能量以光和熱的形式釋放出。4第4頁，共53頁。一、專業(yè)術(shù)語LED的伏安特性0If反向死區(qū)VB死區(qū)電壓正向工作區(qū)擊穿區(qū)正向電流流過芯片PN結(jié)電流隨施加到PN結(jié)兩端上電壓變化的特性。LED具有單向?qū)щ娦院头蔷€性特性。A點處的電壓為開啟電壓。5第5頁，共53頁。一、專業(yè)術(shù)語電學參數(shù)電流：單位時間里通過導體任一橫截面的電量，用I表示，單位為安(A)。其中，IF為正向電流，IR為反向電流，IFp為正向最大電流。電壓：衡量單位電荷在靜電場中由于電勢不同所產(chǎn)生的能量差的物理量，用U表示,單位為伏(V)。其中，VF為正向電壓，VR為反向電壓，VF

3、L為小電流電壓。電功率：指電流在單位時間內(nèi)做的功，表示電能消耗快慢的物理量，用P表示，它的單位是瓦特，簡稱瓦，符號是W。一般LED的功率包括光功率和熱功率，其中，用于發(fā)光的功率稱為光功率，損耗的功率為熱功率。6第6頁，共53頁。一、專業(yè)術(shù)語光學參數(shù)光通量：LED光通量()指人眼所能感覺到的輻射功率，它等于單位時間內(nèi)某一波段的輻射能量和該波段的相對視見率的乘積，單位流明(lm)。光照度：LED光照度(E)指1流明的光通量均勻分布在1平方米表面上所產(chǎn)生的光照度，單位勒克斯(lx、lux)。光效：光源所發(fā)出的總光通量與該光源所消耗的電功率的比值，稱為該光源的光效，單位為流明每瓦(lm/w)。發(fā)光強度

4、：LED發(fā)光強度(I)指光源在給定方向的單位立體角中發(fā)射的光通量定義為光源在該方向的發(fā)光強度，單位坎德拉，即cd。發(fā)光角度：又稱功率角度，通常我們使用半功率角度，即50%發(fā)光強度的角度記做發(fā)光角度。7第7頁，共53頁。一、專業(yè)術(shù)語色度參數(shù)色溫：絕對黑體隨溫度的變化顏色會改變，若光源的發(fā)光顏色與絕對黑體某一溫度的顏色完全相同時，該溫度就稱為此光源的色溫，用Tc表示，單位K。常見的光源的色溫有2700K、3000K、4000K、5000K、5700K、6500K等。色坐標：顏色的坐標，一般用x和y共同表示，色坐標能精確地表示顏色。如右圖CIE1931馬蹄圖所示，不同位置有不同的色坐標（x，y）。8

5、第8頁，共53頁。一、專業(yè)術(shù)語色度參數(shù)顯色指數(shù)：不同光譜的光源照射在同一顏色的物體上時，所呈現(xiàn)不同顏色的特性稱為顯色性。下圖為評價顯色性的15個指數(shù)。顯色指數(shù)是光源顯色性的度量，為R1R8的平均值，用Ra表示。色容差：光源顏色與目標色之間色差的容許范圍，用SDCM表示。主波長：眼睛感知光源發(fā)出的主要的光顏色所對應的波長，一般用d或WLd表示。峰值波長：光譜發(fā)光強度或輻射功率最大處所對應的波長，一般用p或WLp表示?？梢姽猓喝搜劭梢愿兄牟糠止?，波長范圍在380nm780nm。部分顏色可見光的典型波長為：藍色450nm，綠色555nm，黃光580nm，橙光610nm，紅光635nm。9第9頁，共

6、53頁。具體的封裝工藝如下：固晶：按要求把芯片固在相對應的位置焊線：鍵合線使芯片與支架形成電氣連接點膠：按要求把材料封裝成客戶所需標準切腳：將整片材料切成單顆（直插鐵支架還需進行滾鍍） 分光：將光源按要求分出客戶所需的BIN編帶：將光源有序擺放并打包成卷（直插機種無此工藝）包裝：將材料按要求裝鋁袋抽真空，并將材料按分檔整齊裝箱存放封裝是指對發(fā)光芯片的封裝，以實現(xiàn)芯片的保護、調(diào)色、防潮等目的過程。二、封裝工藝10第10頁，共53頁。二、封裝工藝-SMD工藝流程11第11頁，共53頁。二、封裝工藝固晶焊線點膠12第12頁，共53頁。二、封裝工藝切角分光編帶13第13頁，共53頁。二、封裝工藝包裝1

7、4第14頁，共53頁。各封裝主要工藝所需的物料：固晶：晶片(芯片)、固晶膠(底膠)、支架焊線：鍵合線點膠：封裝膠、熒光粉、抗沉淀粉、色劑、擴散劑編帶：載帶、蓋帶、卷盤。三、物料介紹直插式封裝(LAMP)貼片式封裝(SMD)芯片15第15頁，共53頁。1.晶片是什么晶片(芯片)是LED最主要的原物料之一，是LED的發(fā)光部件，LED最核心的部分，晶片的好壞將直接決定LED的性能。晶片由是由和族復合半導體物質(zhì)構(gòu)成。在LED封裝時，晶片來料呈整齊排列在晶片膜（藍膜）上來料時，晶片排布的形狀分方形、圓形和扇形。三、物料介紹晶片16第16頁，共53頁。三、物料介紹晶片2.晶片的分類按照功率分類：0.1W、

8、0.2W、0.5W等；按照顏色分類：如右圖；按照芯片排列方式分類：圓片、方片；按照芯片結(jié)構(gòu)分類：垂直結(jié)構(gòu)（單電極）、水平結(jié)構(gòu)（雙電極）按照尺寸分類：4*5mil，10*28mil，11*33mil等；W就是瓦特，功率單位圓片是未進行全體測試，僅以抽測方式了解該片的光電性， 故不良率會較高。但價格較低，因芯片在藍膜上排列成圓形而被稱為圓片方片是芯片廠將圓片進行全體測試，按照一定的亮度、顏色、電壓、ESD等分類，將圓片上符合條件的芯片取出放在另一張藍膜上，因形狀大多排列成方形，而被成為方片Mil是長度單位，1mil0.0254mm=25.4um顏色波長（nm)代表波長芯片結(jié)構(gòu)VF紅外IR78098

9、0940多為單電極垂直結(jié)構(gòu)1.4-2.6V紅Red780620640橙Orange620600605黃Yellow600570580綠Green570500525多為雙電極平面結(jié)構(gòu)2.8-3.5V藍Blue470420470紫Violet42038042017第17頁，共53頁。3.晶片的參數(shù)參考來料標簽方片主要關(guān)注范圍值，圓片主要關(guān)注平均值。Min為最小值，Avg為平均值，Max為最大值，Std為標準偏差。電壓Vf，單位V亮度Lop，單位為mcd或mW主波長Wld，單位nm三、物料介紹晶片18第18頁，共53頁。1.固晶膠是什么固晶膠是把晶片粘結(jié)在支架的指定區(qū)域的膠水，又稱底膠。固晶膠是LE

10、D的晶片與支架之間粘接最核心的組成部分，固晶膠的好壞將直接決定LED的散熱性能。一般為單組分，烘烤條件與膠水有關(guān)。常見的烘烤條件為1502h。按導電性能可分為導電膠和絕緣膠兩類。一般，有導電需求的垂直結(jié)構(gòu)紅光芯片使用導電膠，無導電要求的芯片使用絕緣膠。三、物料介紹固晶膠19第19頁，共53頁。三、物料介紹固晶膠系列外觀主要用途和特性常規(guī)應用環(huán)氧系列白膠1.主要用于固定芯片；2.良好的粘接力，散熱性能較差，不導電。雙電極芯片，對光衰要求不高的機種硅系列白膠1.主要用于固定芯片；2.散熱性能較好，不導電。雙電極芯片尺寸為5*8mil以上光衰要求的機種環(huán)氧系列銀膠1.主要用于固定芯片和導通電流；2.

11、有良好的導電性能和散熱性能。單電極芯片2.固晶膠種類20第20頁，共53頁。1.支架是什么支架是LED最主要的原物料之一，又稱引線框架，是LED的中負責導電與散熱部件，并且與晶片、鍵合線相連，在LED中起重要作用。在LED封裝時，支架是數(shù)個連接在一起的,到封裝膠體后要將其斷開。不同的支架對應不同的封裝模式。三、物料介紹支架21第21頁，共53頁。三、物料介紹支架種類應用型號命名規(guī)則平面支架顯示屏1515-22 2121F-182727F-18 3535F-142020F-22 例如 ： 7030C-187030-外形尺寸7.0*3.0C -黃銅C268018 -一片支架單列排數(shù)18排照 明30

12、14-36 4014C-367030C-18 4850F-125630F-20 5630C-202835F-22 2835C-222835-20PCT直插支架顯示屏照明2002HLD-30 有卡啞錫 ：5QC2SC19 2002HAD-45 鐵 (半鍍銀/歐線全部直徑為3的機種):歐線3X系列2002HAD-45 銅 (全鍍銀/美線全部直徑為3的機種):美洲線M3Z系列2002HCD-35 鐵 (半鍍銀/歐線全部直徑為5的機種):歐線5X系列2002HCD-30 鐵 (半鍍銀/歐線全部直徑為5的機種):歐線5X系列2002HCD-30 銅 (全鍍銀/美線全部直徑為5的機種):美洲線5Z系列20

13、03HCD 有卡啞錫： 5QR3UF012015P:4.8系列例如：2002HCD-35 鐵支架2002-代表支架型號HCD-杯型和規(guī)格 -35位，一片支架數(shù)量鐵 -素材用鋼帶燈絲支架照明1048F-48 0830F-48例如：1048F-481048-單顆燈絲的尺寸F -素材用鋼帶48 -一片支架的數(shù)量2.LED支架分類和應用22第22頁，共53頁。三、物料介紹支架的分類及應用高沖 Stamping電鍍 Plating注塑 Molding折彎/裁切 Cutting刷墨 printing平面支架支架成品銅帶鋼帶鍍銀塑膠料（PPA/PCT）油墨高沖 Stamping電鍍 Plating折彎/裁切

14、 Cutting支架成品直插支架銅帶鋼帶鍍銀202027273535高沖 Stamping電鍍 Plating鉚壓 Crimping燈絲支架支架成品鋼帶鍍銀陶瓷藍寶石MLS此工序在器件廠做3.支架生產(chǎn)流程及物料23第23頁，共53頁。鍵合線是連接支架引腳和晶片、傳達電信號的 材料，是半導體生產(chǎn)中不可或缺的核心材料?？砂床馁|(zhì)分類，如金線、銀線、銅線、鋁線、合金線等。可按線徑分類，如0.7mil、 0.8mil、 0.9mil、 1.0mil、 1.2mil等。金線銀線銅線三、物料介紹鍵合線24第24頁，共53頁。1.封裝膠是什么封裝膠是指可以將晶片進行密封、包封或灌封的膠水，灌封后可以起到防水、

15、防潮、防震、防塵、散熱、密封等作用。封裝膠主要包括環(huán)氧類封裝膠、有機硅類封裝膠。常見的為硅膠、硅樹脂和環(huán)氧樹脂。三、物料介紹封裝膠硅膠硅樹脂環(huán)氧樹脂25第25頁，共53頁。三、物料介紹封裝膠 類型 特性硅膠硅樹脂環(huán)氧樹脂常規(guī)應用大功率系列SMD貼片系列直插系列外觀半透明流動液體半透明流動液體半透明流動液體固化條件雙組分加熱成型雙組分加熱成型雙組分加熱成型硬度硬度低硬度適中（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較好硫化性能好冷熱沖擊性能冷熱沖擊性能好冷熱沖擊性能較好冷熱沖擊性能差耐黃變性能耐黃變能力強耐黃變能力較好耐黃變能力弱2.封裝膠的常

16、規(guī)特性26第26頁，共53頁。1.熒光粉是什么熒光粉是指那些可以吸收能量，再經(jīng)由能量轉(zhuǎn)換后放出可見光的物質(zhì)。一般熒光粉的好壞決定了成品的發(fā)光效率和發(fā)光顏色?？砂搭伾诸悾琰S粉、紅粉、綠粉、橙粉、黃綠粉等。可按材料分類，如鋁酸鹽、硅酸鹽、氮化物等。三、物料介紹熒光粉27第27頁，共53頁。2.不同熒光粉的類別及主要用途三、物料介紹熒光粉顏色種類型號主要用途紅粉氮化物MLS62880顯以上MLS65080到95顯改善R9MLS61570到85顯，提升亮度綠粉鋁酸鹽（Lu）GAL525專利粉，需求專利的機種GAL535專利粉，需求專利的機種鋁酸鹽（Ga）陽光53580顯高亮陽光52590顯高亮硅酸

17、鹽NS525小功率專利粉，直插機種專用黃粉鋁酸鹽（Ga）陽光4號70顯白光陽光5號70顯白光28第28頁，共53頁。三、物料介紹熒光粉3.熒光粉的作用及參數(shù)藍色芯片激發(fā)熒光粉可使LED光源發(fā)白光。熒光粉的主要參數(shù)為色坐標、粒徑分布、激發(fā)光譜、發(fā)射光譜。熒光粉的性能直接影響白光LED的亮度、色坐標、色溫及顯色性等。29第29頁，共53頁。抗沉淀粉擴散粉色劑三、物料介紹熒光粉4.熒光粉的搭配物料抗沉淀粉：用于防熒光粉沉淀，改善色度參數(shù)一致性，提升良率。擴散粉：增加光的散射和透射，改善發(fā)光角度、強度及產(chǎn)品外觀。色劑：改變外觀。30第30頁，共53頁。三、物料介紹載帶載帶使用擠出吸塑成型分條PC+PS

18、一臺機完成成品載帶載帶生產(chǎn)卷盤載帶封帶燈珠載帶的生產(chǎn)流程及使用介紹31第31頁，共53頁。三、物料介紹模條模條的生產(chǎn)流程及使用介紹模條使用TPXPP成品模條模條生產(chǎn)模條支架沖壓注塑矽鋼片燈珠32第32頁，共53頁。四、產(chǎn)品介紹-分類原則1.產(chǎn)品分類2.重點機種分類3.產(chǎn)品命名規(guī)則33第33頁，共53頁。四、產(chǎn)品介紹-產(chǎn)品分類按工藝及應用分類按顏色分類按外觀分類34第34頁，共53頁。四、產(chǎn)品介紹-重點機種分類35第35頁，共53頁。E 28 35 U W 115 - 3A 淺杯單顆材料長度，如28、56、30等單顆材料寬度，如35、30、14等芯片代碼/發(fā)光亮度檔特殊機種代碼，如2A代表兩晶芯

19、串聯(lián)，3A代表三晶芯串聯(lián)，4A代表四晶芯串聯(lián)，2B代表兩晶芯并聯(lián)顏色，W發(fā)白光 S 陽光色 N 自然白 P粉紅色 B藍光 R 紅光 G綠光發(fā)光亮度的檔次 H 高亮 S超亮度 U甚高亮四、產(chǎn)品介紹常規(guī)單色平面機種命名規(guī)則36第36頁，共53頁。四、產(chǎn)品介紹負極37第37頁，共53頁。38第38頁，共53頁。四、產(chǎn)品介紹2835普瑞機種命名規(guī)則KS A BC D EF G HU KLKL=輸入電流HU=芯片類別與串聯(lián)方式G=顯色指數(shù)EF=顏色D=一次透鏡類別BC=封裝外形規(guī)格A=產(chǎn)品形態(tài)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:開發(fā)晶 L：PLCC產(chǎn)品 B2：PCT2835 F：平面 40:4000K色溫 E：80顯指 M11：低功率1串1并 D4：150mAL:PLCC39第39頁，共53頁。四、產(chǎn)品介紹2835中國電子機種

21、命名規(guī)則A 2835 SS 1-03-12-65 C-01 2 3 4 5 6 7 8 91、支架類別：“A”為PPA支架 “P”為PCT支架2、支架尺寸: “2835”為2.8*3.5的支架3、功率：“SS”為功率0.2W “SL”為功率0.2W-0.6W “SM”為功率0.6-1.5W4、單顆LED芯片數(shù)量：“1”為單晶 “2”為雙晶 “3”為三晶5、電壓：“03”為3V “06”為6V “09”為9V6、產(chǎn)品識別碼：單晶系列：“12”對應26（80顯）與29（70顯）系列 “13”對應60系列 “14”對應65系列 “10”對應70系列 ，多晶系列：“11”對應65-3A（0.5w）/115-3A（1W）70-6A（80顯）/75-6A（70顯） “10”對應105-2A “12”對應125-3A系列7、色溫：“27”為2700K色溫 “30”為3000K色溫 “40”為4000K色溫“50”為5000K色溫 “57”為5700K色溫 “65”為6500K色溫 “75”為7500K色溫8、顯指：“C”為70顯指 “E”為80顯指 “G”為90顯指9、打耙圖類型：“0”為中國電子打耙圖 “1”