LED的品質(zhì)要求說課材料

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。LED的品質(zhì)要求-HYPERLINK/LED的品質(zhì)要求主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1.正向電壓測試：正向電壓的范圍需在電路設(shè)計的許可范圍內(nèi)，很多客戶設(shè)計驅(qū)動發(fā)光管點亮都以電壓方式電量，正向電壓大小直接會影響到電路整體參數(shù)的改變，從而會給產(chǎn)品品質(zhì)帶來隱患。另外，對于一些電路功耗有要求的產(chǎn)品，則希望保證同樣的發(fā)光效率下正向電壓越低越好。2.光通量分檔：光通量值是LED用戶很關(guān)心的一個指標，LED應(yīng)用客戶必須要知道自己所使用的LED光通量在哪個范圍，這樣才能保證自己產(chǎn)品亮度的均勻性和一致性。3.反向漏電流測試：反

2、向漏電流在載入一定的電壓下要低于要求的值，生產(chǎn)過程中由于靜電、芯片品質(zhì)等因素引起LED反向漏電流過高，這會給LED應(yīng)用產(chǎn)品埋下極大的隱患，在使用一段時間后很容易造成LED死燈。4.主波長分檔：對于單色光LED來說，主波長是衡量其色參數(shù)的重要指標，主波長直接反映人眼對LED的光的視覺感受。5.顯色指數(shù)分檔：顯色指數(shù)直接關(guān)係到光照射到物體上物體的變色程度，對于LEDHYPERLINK/照明產(chǎn)品這個參數(shù)就顯得非常重要。6.相對色溫分檔：對于白光LED色溫是表徵其顏色行業(yè)中用得比較多的一個參數(shù)，此參數(shù)可直接呈現(xiàn)出LED色調(diào)是偏暖還是偏冷還是正白。7.色品座標x,y分檔：對于白光或者單色光都可以用色品參

3、數(shù)來表達LED在哪個色區(qū)域，一般都要求四點x,y確定一個色品區(qū)域。必須通過一定測試手段保證LED究竟是否落在所要求的四點x,y色品區(qū)域內(nèi)。針對以上要點，我們可以采用兩種方案進行有效的分光分色，一種是從測電壓到漏電流到光通量到光譜多道工序大量人工配合進行品質(zhì)把控和分檔。一種是通過專業(yè)的大功率LED分光分色機進行自動分檔，效率高，速度快，可以做到對每一顆LED分光分色。光度學(xué)與光相關(guān)的常用量有4個：發(fā)光強度、光通量、照度、亮度。這4個量盡管是相關(guān)的，但為不同的，不能相混。正像壓力、重力、壓強、質(zhì)量是不同的物理量一樣。圖：光度學(xué)測量儀器1、發(fā)光強度（I、Intensity），單位坎德拉，即cd。定義

4、：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)，解釋：發(fā)光強度是針對點光源而言的，或者發(fā)光體的大小與照射距離相比比較小的場合。這個量是表明發(fā)光體在空間發(fā)射的會聚能力的?？梢哉f，發(fā)光強度就是描述了光源到底有多“亮”，因為它是光功率與會聚能力的一個共同的描述。發(fā)光強度越大，光源看起來就越亮，同時在相同條件下被該光源照射后的物體也就越亮，因此，早些時候描述手電都用這個參數(shù)?，F(xiàn)在HYPERLINK/LED也用這個單位來描述，比如某LED是15000的，單位是mcd，1000mcd=1cd，因此15000mcd就是15cd。之所以LED用毫cd（mcd）而不直接用cd來表

5、示，是因為以前最早LED比較暗，比如1984年標準5mm的LED其發(fā)光強度才0.005cd，因此才用mcd表示，現(xiàn)在LED都很厲害了，但還是沿用原來的說法。用發(fā)光強度來表示“亮度”的缺點是，如果管芯完全一樣的兩個LED，會聚程度好的發(fā)光強度就高。因此，購買LED的時候不要一味追求高I值，還要看照射角度。很多高I值的LED并非提高自身的發(fā)射效率來達到，而是把鏡頭加長照射角度變窄來實現(xiàn)的，這盡管對LED手電有用，但可觀察角度也受限。另外，同樣的管芯LED，直徑5mm的I值就比3mm的大一倍多，但只有直徑10mm的1/4，因為透鏡越大會聚特性就越好。之所以用發(fā)光強度來表示手電或LED，是因為在相同距

6、離下對被照射地的照度是與這個成正比的。特別的說，距離1m的lx就是cd值。但是，很多場合下我們需要照射面積大一些，所以只用發(fā)光強度這一特性還不能全面反應(yīng)手電的能力。比如，同樣的筒身，換個大頭（大反光杯）則I值馬上增大許多。因此，很多情況下我們用光通量（單位流明，見下）來表示手電了。以上我們說“亮”和“亮度”時帶了引號，是因為這是我們常規(guī)說的亮度，并非光度學(xué)嚴格意義上的亮度，這一單位后面會展開。常見光源發(fā)光強度（cd）：太陽，2.8E27高亮手電，100005mm超高亮LED，15圖：LED的發(fā)光強度的測量，測量值不能轉(zhuǎn)換成光通量lm。2、光通量（F，F(xiàn)lux），單位流明，即lm。定義：光源在單

7、位時間內(nèi)發(fā)射出的光量稱為光源的發(fā)光通量解釋：同樣，這個量是對光源而言，是描述光源發(fā)光總量的大小的，與光功率等價。光源的光通量越大，則發(fā)出的光線越多對于各向同性的光（即光源的光線向四面八方以相同的密度發(fā)射），則F=4I。也就是說，若光源的I為1cd，則總光通量為4=12.56lm。與力學(xué)的單位比較，光通量相當于壓力，而發(fā)光強度相當于壓強。要想被照射點看起來更亮，我們不僅要提高光通量，而且要增大會聚的手段，實際上就是減少面積，這樣才能得到更大的強度。HYPERLINK/lib/0907/I20_84384.aspOptek推出高發(fā)光強度的微型半瓦LED系列產(chǎn)品(圖)HYPERLINK/lib/08

8、07/I30_42306.asp發(fā)光強度、光通量、照度、亮度的簡單介紹HYPERLINK/lib/0807/I23_66573.aspLED發(fā)光強度的基本單位坎德拉HYPERLINK/lib/0805/I08_45617.asp投影機燈泡的發(fā)光強度知識HYPERLINK/lib/0708/I13_46884.aspROHM株式會發(fā)布發(fā)光強度達7cd的白光LEDPSML1/PSML2HYPERLINK/lib/0905/I18_07819.aspOPTEK公司星形白光LED散熱性能和光通量大幅提高HYPERLINK/lib/0903/I23_80544.asp新強光電的多晶封裝、單一點光源LED

9、光通量再破世界紀錄HYPERLINK/lib/0902/I27_86675.aspLuxeonRebelLED光通量維持率超過能源之星標準HYPERLINK/lib/0902/I21_62423.aspCRS推出光通量為325流明的MR16LED燈HYPERLINK/lib/0810/I03_17784.asp阿爾卑斯電氣開發(fā)的GaN類LED光通量提高了約42(圖)要知道，光通量也是人為量，對于其它動物可能就不一樣的，更不是完全自然的東西，因為這種定義完全是根據(jù)人眼對光的響應(yīng)而來的。人眼對不同顏色的光的感覺是不同的，此感覺決定了光通量與光功率的換算關(guān)系。對于人眼最敏感的555nm的黃綠光，1W

10、=683lm，也就是說，1W的功率全部轉(zhuǎn)換成波長為555nm的光，為683流明。這個是最大的光轉(zhuǎn)換效率，也是定標值，因為人眼對555nm的光最敏感。對于其它顏色的光，比如650nm的紅色，1W的光僅相當于73流明，這是因為人眼對紅光不敏感的原因。對于白色光，要看情況了，因為很多不同的光譜結(jié)構(gòu)的光都是白色的。例如LED的白光、電視上的白光以及日光就差別很大，光譜不同。至于電光源的發(fā)光效率，是另外一個相關(guān)的話題，是說1W的電功率到底能轉(zhuǎn)化成多少光通量。如果全部轉(zhuǎn)換成555nm的光，那就是每瓦683流明。但如果有一半轉(zhuǎn)換成555nm的光，另一半變成熱量損失了，那效率就是每瓦341.5流明。白熾燈能達

11、到1W=20lm就很不錯了，其余的都成為熱量或紅外線了。測量一個不規(guī)則發(fā)光體的光通量，要用到積分球，比較專業(yè)而復(fù)雜。常見發(fā)光的大致效率（流明/瓦）白熾燈，15白色HYPERLINK/LED，20日光燈，50太陽，94鈉燈，120圖：人眼對不同顏色光的相對響應(yīng)曲線，主線為正常的明視覺，左邊的曲線是暗視覺曲線（比較暗的場合下）圖：用積分球測量LED的光通量圖：典型白色LED發(fā)光光譜3、光照度（E，Illuminance），單位勒克斯即lx（以前叫l(wèi)ux）。定義：1流明的光通量均勻分布在1平方米表面上所產(chǎn)生的光照度解釋：光照度是對被照地點而言的，但又與被照射物體無關(guān)。一個流明的光，均勻射到1m2的物

12、體上，照度就是1lx。照度的測量，用照度表，或者叫勒克斯表、lux表。事實上，照度是最容易測量的了（相對其它三個量），照度表很便宜就可以買到（幾百元）。為了保護眼睛便于生活和工作，在不同場所下到底要多大的照度都有規(guī)定，例如機房不得低于200lx。陽光下的照度是自然界里面很大的也很常見的了，為11萬lx左右（自己實測）。我剛才測量了一下，房間是3.8mx6.5m，有12個20W的日光燈管，桌面照度為400勒克司。常見照度（勒克司）：陽光直射（正午）下，110,000陰天室外，1000商場內(nèi)，500陰天有窗室內(nèi)，100普通房間燈光下，100滿月照射下，0.2圖：常見照度計4、亮度（L，Lumina

13、nce），單位尼特，即nt。定義：單位光源面積在法線方向上，單位立體角內(nèi)所發(fā)出的光流解釋：這個是最容易被誤解的概念了。亮度是針對光源而言，而且不是對點光源，是對面光源而言的。無論是主動發(fā)光的還是被動（反射）發(fā)光的。亮度是一塊比較小的面積看起來到底有多“亮”的意思。這個多“亮”，與取多少面積無關(guān)，但為了均勻，我們把面積取得比較小，因此才會出現(xiàn)“這一點的亮度”這樣的說法。事實上，點光源是沒有亮度概念的。另外，發(fā)光面的亮度與距離無關(guān)，但與觀察者的方向有關(guān)。說一個手電很“亮”，并不是說該手電的亮度高（因為手電是沒有亮度概念的），而是說其發(fā)光強度大，或者是說被它照射的物體亮。說一個星星（點光源）很亮，并

14、非是說其亮度高，而是說其星等高而已。亮度不僅取決于光源的光通量，更取決于等價發(fā)光面積和發(fā)射的會聚程度。比如激光指示器，盡管其功率很小，但可會聚程度非常高，因此亮度非常高。HYPERLINK/lib/0907/I20_84384.aspOptek推出高發(fā)光強度的微型半瓦LED系列產(chǎn)品(圖)HYPERLINK/lib/0807/I30_42306.asp發(fā)光強度、光通量、照度、亮度的簡單介紹HYPERLINK/lib/0807/I23_66573.aspLED發(fā)光強度的基本單位坎德拉HYPERLINK/lib/0805/I08_45617.asp投影機燈泡的發(fā)光強度知識HYPERLINK/lib/

15、0708/I13_46884.aspROHM株式會發(fā)布發(fā)光強度達7cd的白光LEDPSML1/PSML2HYPERLINK/lib/0905/I18_07819.aspOPTEK公司星形白光LED散熱性能和光通量大幅提高HYPERLINK/lib/0903/I23_80544.asp新強光電的多晶封裝、單一點光源LED光通量再破世界紀錄HYPERLINK/lib/0902/I27_86675.aspLuxeonRebelLED光通量維持率超過能源之星標準HYPERLINK/lib/0902/I21_62423.aspCRS推出光通量為325流明的MR16LED燈HYPERLINK/lib/08

16、10/I03_17784.asp阿爾卑斯電氣開發(fā)的GaN類LED光通量提高了約42(圖)常見發(fā)光體的亮度（尼特）：紅色激光指示器，20,000,000,000太陽表面，2,000,000,000白熾燈燈絲，10,000,000陽光下的白紙，30,000人眼能習(xí)慣的亮度，3,000滿月表面，2,500人眼能比較好的分辨出顏色的亮度，1滿月下的白紙，0.07無月夜空，0.0001圖：兩款攝影用測光表，可以測量亮度5、一個綜合計算的例子。一個普通40瓦的白熾燈泡，其發(fā)光效率大約是每瓦10流明，因此可以發(fā)出400流明的光。我們可以認為燈泡在空間上發(fā)光是均勻的，那么距離該燈泡1米處，其照度為400/12

17、.56=32勒克司。其中12.56=4，就是半徑1米的球體的表面積（已經(jīng)假設(shè)400流明的光是均勻分布在這個球體上的）。再假設(shè)被照射物體是某種綠色漫反射的，反射率是15%，那么，這個綠色物體被照射后就成為被動發(fā)光的，其表面亮度是15%*32/=1.5尼特。圖：某公司的光度測量儀器，高靈敏、高準確、多用途。6、Q&A問1、如何把HYPERLINK/LED的光會聚到一點？答1，這是不可能的。光學(xué)上有個定律，叫做像的亮度永遠不大于光源的亮度。LED是有發(fā)光面積的，因此有亮度，要是把全部或者大部分光會聚成很小的區(qū)域，其亮度就超過LED本身的亮度了，因此是不可能的。為了盡可能的會聚，只能增大反光碗/聚光鏡

18、的尺度。用組合透鏡或者其它辦法無濟于事。問2，如果有一個電光源，可以把全部的電功率轉(zhuǎn)化成白色的可見光，理論上的效率有多高呢？答2，上面已經(jīng)說過，要根據(jù)白色光的光譜而定。對于太陽光來講，為94流明/瓦。CIE1931色度系統(tǒng)的光效是很差的，因為紅色選擇了700nm的長波。相比之下，CRT電視或者是LED電視的光效就高得多，為300流明/瓦。問3，照度和被照物體的亮度有什么關(guān)系？答3，亮度=反射率*照度/問4，激光為什么亮度高？答4，激光是在兩端嚴格平行的諧振腔內(nèi)多次諧振而發(fā)射出來的，因此平行度非常高，發(fā)散角非常小。又因為亮度是單位立體角內(nèi)所發(fā)出的光流，因此作為分母的立體角度就很小，亮度自然就高了

19、。高亮度的激光體現(xiàn)在可以傳播非常遠而不發(fā)散，或者在近處可以會聚成非常小的光斑。問5，如何測量手電或者LED的發(fā)光強度？答5，在黑暗中把照度表的探頭放到地上，距離1米處的把手電或LED向下照射測得照度的勒克司值，就是其發(fā)光強度的cd值。問6，如何用照度計測量亮度？答6，亮度計和照度計是兩個東西，不能直接替代的。亮度計是測量發(fā)光體的亮度的，而照度計是測量被照射地點的照度的。但是，如果想知道比較大一些面積的發(fā)光體比如燈箱的亮度，同時這個物體觸手可得，那么可以用照度計的探頭直接貼在發(fā)光體上，讀出勒克司值后再乘上一個系數(shù)，就是亮度的尼特值。問7，如何測量一個燈泡的發(fā)光效率？答7，可以用照度表，黑天在室外

20、找一個相對較暗且空曠的地點，需要一個比較穩(wěn)定的電源和照度表?？諘绲哪康氖遣灰蟹瓷涔庹丈涞秸斩缺砩?，因此測試時身體盡量遠離燈泡和照度表，照度表表頭距離燈泡中心1m處測得照度值為E，則效率=4*E/N，結(jié)果單位是流明/瓦，其中N為燈泡功率例如燈泡為N=40W，讀數(shù)為E=35.0lx，那么效率就是12.56*35/40=11流明/瓦光效單位：流明每瓦lm/W光效是指電能轉(zhuǎn)換成光能的效率。色溫單位：開爾文K當光源所發(fā)出的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時，黑體的溫度就稱為該光源的色溫。黑體的溫度越高，光譜中藍色的成份則越多，而紅色的成份則越少。例如，白熾燈的光色是暖白色，其色溫表示為2700K，

21、而日光色熒光燈的色溫表示方法則是6500K。HYPERLINK/lib/0907/I20_84384.aspOptek推出高發(fā)光強度的微型半瓦LED系列產(chǎn)品(圖)HYPERLINK/lib/0807/I30_42306.asp發(fā)光強度、光通量、照度、亮度的簡單介紹HYPERLINK/lib/0807/I23_66573.aspLED發(fā)光強度的基本單位坎德拉HYPERLINK/lib/0805/I08_45617.asp投影機燈泡的發(fā)光強度知識HYPERLINK/lib/0708/I13_46884.aspROHM株式會發(fā)布發(fā)光強度達7cd的白光LEDPSML1/PSML2HYPERLINK/l

22、ib/0905/I18_07819.aspOPTEK公司星形白光LED散熱性能和光通量大幅提高HYPERLINK/lib/0903/I23_80544.asp新強光電的多晶封裝、單一點光源LED光通量再破世界紀錄HYPERLINK/lib/0902/I27_86675.aspLuxeonRebelLED光通量維持率超過能源之星標準HYPERLINK/lib/0902/I21_62423.aspCRS推出光通量為325流明的MR16LED燈HYPERLINK/lib/0810/I03_17784.asp阿爾卑斯電氣開發(fā)的GaN類LED光通量提高了約42(圖)顯色性原則上，人造光線應(yīng)與自然光線相同

23、，使人的肉眼能正確辨別事物的顏色，當然，這要根據(jù)HYPERLINK/照明的位置和目的而定。光源對于物體顏色呈現(xiàn)的程度稱為顯色性。通常叫做顯色指數(shù)（Ra）。顯色性是指事物的真實顏色（其自身的色澤）與某一標準光源下所顯示的顏色關(guān)系。Ra值的確定，是將DIN6169標準中定義的8種測試顏色在標準光源和被測試光源下做比較，色差越小則表明被測光源顏色的顯色性越好。Ra值為100的光源表示，事物在其燈光下顯示出來的顏色與在標準光源下一致。光通維特率燈在壽命期間內(nèi)一特定時間的光通量與該燈的初始光通量之比，以百分數(shù)來表示。平均壽命燈的光通維持率達到國家標準規(guī)定的要求并能繼續(xù)燃點至50%的燈達到單只燈壽命時的累

24、計時間（即50%的燈失效時的壽命）。LED的重要參數(shù)上網(wǎng)時間:2009-02-18LED的重要參數(shù)1.LED極限參數(shù)的意義（1）允許功耗Pm:允許加于LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值，LED發(fā)熱、損壞。（2）最大正向直流電流IFm：允許加的最大的正向直流電流。超過此值可損壞二極管。（3）最大反向電壓VRm：所允許加的最大反向電壓。超過此值，發(fā)光二極管可能被擊穿損壞。（4）工作環(huán)境topm:發(fā)光二極管可正常工作的環(huán)境溫度范圍。低于或高于此溫度范圍，發(fā)光二極管將不能正常工作，效率大大降低。2電參數(shù)的意義(1)光譜分布和峰值波長：某一個發(fā)光二極管所發(fā)之光并非單一波長，其波長

25、大體按圖2-1所示。由圖可見，該發(fā)光管所發(fā)之光中某一波長0的光強最大，該波長為峰值波長。(2)發(fā)光強度IV：發(fā)光二極管的發(fā)光強度通常是指法線（對圓柱形發(fā)光管是指其軸線）方向上的發(fā)光強度。若在該方向上輻射強度為（1/683）W/sr時，則發(fā)光1坎德拉（符號為cd）。由于一般LED的發(fā)光二強度小，所以發(fā)光強度常用坎德拉(mcd)作單位。(3)光譜半寬度:它表示發(fā)光管的光譜純度。是指圖2-1中1/2峰值光強所對應(yīng)兩波長之間隔。(4)半值角1/2和視角：1/2是指發(fā)光強度值為軸向強度值一半的方向與發(fā)光軸向（法向）的夾角。圖2-2不同型號LED光強分布半值角的2倍為視角（或稱半功率角）。圖2-2給出的二

26、只不同型號發(fā)光二極管發(fā)光強度角分布的情況。中垂線（法線）AO的坐標為相對發(fā)光強度（即發(fā)光強度與最大發(fā)光強度的之比）。顯然，法線方向上的相對發(fā)光強度為1，離開法線方向的角度大，相對發(fā)光強度越小。由此圖可以得到半值角或視角值。(5)正向工作電流If：它是指發(fā)光二極管正常發(fā)光時的正向電流值。在實際使用中應(yīng)根據(jù)需要選擇IF在0.6IFm以下。(6)正向工作電壓VF：參數(shù)表中給出的工作電壓是在給定的正向電流下得到的。一般是在IF=20mA時測得的。發(fā)光二極管正向工作電壓VF在1.43V。在外界溫度升高時，VF將下降。(7)V-I特性：發(fā)光二極管的電壓與電流的關(guān)系可用圖2-3表示。在正向電壓正小于某一值（

27、叫閾值）時，電流極小，不發(fā)光。當電壓超過某一值后，正向電流隨電壓迅速增加，發(fā)光。由V-I曲線可以得出發(fā)光管的正向電壓，反向電流及反向電壓等參數(shù)。正向的發(fā)光管反向漏電流Ir10A以下。圖2-3LED的V-I特性曲線2.2:LED的分類按發(fā)光管發(fā)光顏色分按發(fā)光管發(fā)光顏色分，可分成紅色、橙色、綠色（又細分黃綠、標準綠和純綠）、藍光等。另外，有的發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。根據(jù)發(fā)光二極管發(fā)出光處摻或不摻散射劑、有色還是無色，上述各種顏色的發(fā)光二極管還可分成有色透明、無色透明、有色散射和無色散射四種類型。散射型發(fā)光二極管適合于做指示燈用。按發(fā)光管出光面特征分按發(fā)光管出光面特征分圓燈、方燈、矩形

28、、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為2mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm及20mm等。國外通常把3mm的發(fā)光二極管記作T-1；把5mm的記作T-1（3/4）；把4.4mm的記作T-1（1/4）。由半值角大小可以估計圓形發(fā)光強度角分布情況。從發(fā)光強度角分布圖來分有三類：(1)高指向性。一般為尖頭環(huán)氧封裝，或是帶金屬反射腔封裝，且不加散射劑。半值角為520或更小，具有很高的指向性，可作局部照明光源用，或與光檢出器聯(lián)用以組成自動檢測系統(tǒng)。(2)標準型。通常作指示燈用，其半值角為2045。(3)散射型。這是視角較大的指示燈，半值角為4590或更大，散射劑的量較大。按發(fā)光二極

29、管的結(jié)構(gòu)分按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。按發(fā)光強度和工作電流分按發(fā)光強度和工作電流分有普通亮度的LED（發(fā)光強度100mcd）；把發(fā)光強度在10100mcd間的叫高亮度發(fā)光二極管。一般LED的工作電流在十幾mA至幾十mA，而低電流LED的工作電流在2mA以下（亮度與普通發(fā)光管相同）。按發(fā)光波長分發(fā)光二極管依發(fā)光波長分為可見光發(fā)光二極管(波長450680nm)與可見光發(fā)光二極管(波長8501550nm)兩大類。若以其使用的磊晶層材料可進一步分為二元化合物(如GaAs、GaSb、GaN等)、三元化合物(如AlxGa1-xAs、AlxGa1-x

30、P、In1-xGaxAs等)、四元化合物(如AlInGaP、InAlGaAs、AlxGa1-xAsyP1-y等)及GaN系化合物四大類。除上述分類方法外，還有按芯片材料分類等按功能分類的。2.3:LED的使用說明2.3.1焊接焊接溫度在260左右，時間控制在5S以內(nèi)，焊接點離膠體底部在2.5mm以上，電烙鐵一定要接地。請勿帶電焊接LED。通電情況下，避免在80以上高溫作業(yè)，如有高溫作業(yè)一定要做好散熱。2.3.2靜電所有與藍、綠、紫、白LED相關(guān)作業(yè)人員一定要做好防靜電：如帶靜電環(huán)；穿靜電衣；穿靜電鞋等。帶有線靜電環(huán)時，靜電環(huán)一定要接地，并且地線與市地線電位差不要超過5V；或者阻抗不要超過25。

31、作業(yè)機臺與作業(yè)面均需加裝地線。2.3.3LED的工作電流使用LED時電流最好不要20mA，最好使用15-19mA。2.3.4LED安裝位置器件不可與發(fā)熱組件靠得太近，工作條件不可超過其規(guī)定的極限。2.3.5LED的清潔如需清潔LED時，建議用超聲波清洗LED，如暫時沒有超聲波清洗機可暫用酒精代替，但清洗時間不要超過1分鐘。特別強調(diào)：不要用有機溶濟（如丙酮，天那水）清洗或擦洗LED膠體，會造成不發(fā)光或膠體內(nèi)部破裂，導(dǎo)致LED內(nèi)部金線與芯片過激破壞。2.3.6LED的彎腳處理LED在彎腳或拆腳時請不要離膠體太近，應(yīng)與膠體保持2mm以上的距離，否則會使LED里面支架與金線分離；管腳在同一處的折疊不要

32、超過3次，管腳彎成90，再回到原位置為1次。2.4LED的連接形式LED作為驅(qū)動電路的負載，經(jīng)常需要幾十個甚至上百個LED組合在一起，構(gòu)成發(fā)光組件，LED負載的連接形式直接關(guān)系到其可靠性和壽命。(1)串聯(lián)連接形式：即將多個LED的正極對負極連接成串，其優(yōu)點通過每個LED的工作電流一樣，一般應(yīng)串入限流電阻R，如圖2-4(左邊)的電路，則：Vcc=IfR+Vfn，If=(Vcc-Vfn)/R。假定為N=8的GaAs材料LED，設(shè)計正向電流If=20mA為目標值，單個LED正向電壓Vf=2.0V，則VD8Vf=16.0V，VRIfR20mA200=4.0V，Vcc=VD+VR=20.0V。圖2-4L

33、ED的串聯(lián)，并聯(lián)與混聯(lián)電路當單管Vf離散性較大時，假設(shè)VD=15.616.4V時，則對應(yīng)VR=4.43.6V，很容易計算If=22mA18mA，可以得出單個LED光強變化量在10以內(nèi)，基本上保持發(fā)光組件亮度均勻。當出現(xiàn)一個LED短路時，VD=14V則VR=6V；If=VR/R=30mA，實際上由于單管短路造成If上升，單管Vf隨If的增加而增加，VD應(yīng)高于14V，則VR小于6V，燈串電流應(yīng)小于30mA，具體電流值與所采用不同的LED單管有關(guān)，實驗中測量為28mA左右；當出現(xiàn)一個LED開路時，將導(dǎo)致這串8個LED熄滅，從原理上LED開路的可能性極小，但整串熄滅的風(fēng)險還是存在。（2)并聯(lián)連接形式：

34、即將多個LED的正極與正極、負極與負極并聯(lián)連接（如圖2-4中間），其特點是每個LED的工作電壓一樣，總電流為Ifn，為了實現(xiàn)每個LED的工作電流If一致，要求每個LED的正向電壓也要一致。但是，由于器件之間特性參數(shù)存在一定差別，且LED的正向電壓Vf隨著溫度上升而下降，不同LED可能因為散熱條件差別，而引發(fā)工作電流If的差別，散熱條件較差的LED溫度上升也較大；正向電壓Vf下降也較大，造成工作電流If上升，而工作電流If上升又加劇溫升，如此循環(huán)可能導(dǎo)致LED燒毀。因此LED一般不采用直接并聯(lián)的方式；如要采用LED直接并聯(lián)的方式，應(yīng)考慮器件和環(huán)境差別等因素對電路的影響，設(shè)計時要有預(yù)留量，如因要與

35、電源電壓相配合則可在每個LED中串聯(lián)合適的電阻，可降低LED被燒毀的風(fēng)險。（3）LED的混聯(lián)形式圖2-4右邊為先串聯(lián)后并聯(lián)混合連接構(gòu)成的發(fā)光組件。對于單組串聯(lián)LED來講，即使由于器件和使用條件的差別，導(dǎo)致單組中個別LED芯片喪失PN結(jié)特性，出現(xiàn)短路或開路的情況，只是在單組中的LED工作電流If發(fā)生變化，對整個并聯(lián)電路來說變化相對較小，不至于使整個發(fā)光組件失效。因此說這種連接形式的發(fā)光組件可靠性高，并且對LED的要求也較寬松，適用范圍大，不需要特別挑選LED，整個發(fā)光組件的亮度也相對均勻。在工作環(huán)境因素變化較大情況下，使用這種連接形式的發(fā)光組件效果較為理想，目前在大量照明實例中大多數(shù)采用該連接方

36、式。用多顆LED組成一個發(fā)光面時，應(yīng)盡量用同一發(fā)光亮度的LED去組合，但在無法保證得到相同發(fā)光亮度時，實踐證明配備的原則是中間用發(fā)光亮度稍小的LED，而周圍用發(fā)光亮度較大的LED，這樣的配置能使整個發(fā)光面看起來較勻稱。圖2-5LED交叉陣列形式連接圖（4）交叉陣列形式為了提高LED照明電路的可靠性，降低滅燈的幾率，人們又設(shè)計了許多新的連接方式，交叉陣列形式就是其中比較新穎的一種。交叉陣列形式如圖2-5所示，每串以3只LED為一組，其共同電流輸入來源于a、b、c串，輸出也同樣分別連接到a、b、c串，構(gòu)成交叉陣列形式。這種交叉連接方式的目的是，即使個別LED開路或短路，也不至于造成發(fā)光組件整體失效

37、。當有一顆LED品質(zhì)不良短路時，不管采用穩(wěn)壓式驅(qū)動還是恒流式驅(qū)動，并聯(lián)在這一路的LED將全部不亮，如果是采用恒流式LED驅(qū)動，由于驅(qū)動器輸出電流保持不變，除了并聯(lián)在短路LED的這一并聯(lián)支路外，其余的LED正常工作。假設(shè)并聯(lián)的LED數(shù)量較多，驅(qū)動器的驅(qū)動電流較大，通過這顆短路的LED電流將增大，大電流通過這顆短路的LED后，很容易就變成斷路。由于并聯(lián)的LED較多，斷開一顆LED的這一并聯(lián)支路，平均分配電流不大，依然可以正常工作，哪么整個LED燈，僅有一顆LED不亮。如果采用穩(wěn)壓式驅(qū)動，LED品質(zhì)不良短路瞬間，負載相當少并聯(lián)LED一路，加在其余LED上的電壓增高，驅(qū)動器輸出電流將大增，極有可能立刻

38、損壞所有LED，幸運的話，只將這顆短路的LED燒成斷路，驅(qū)動器輸出電流將恢復(fù)正常，由于并聯(lián)的LED較多，斷開一顆LED的這一并聯(lián)支路，平均分配電流不大，依然可以正常工作，哪么整個LED燈，也僅有一顆LED不亮。通過對以上分析可知，驅(qū)動器與負載LED串并聯(lián)方式搭配選擇是非常重要的，恒流式驅(qū)動功率型LED是不適合采用并聯(lián)負載的，同樣的，穩(wěn)壓式LED驅(qū)動器不適合選用串聯(lián)負載。2.5LED的未來發(fā)展趨勢固態(tài)照明市場誘人陳良惠院士算過一筆賬：2003年，全國發(fā)電量為1.91萬億千瓦時（度），其中照明用電占12，即2292億度。按照每年增長5計算，到2010年，照明用電可達3225億度。按照同樣亮度下固態(tài)

39、照明用電僅為白熾燈的十分之一、并取代三分之一的白熾燈計算，屆時可節(jié)約照明用電約1000億度。三峽工程總工期17年，全部建成需20年，靜態(tài)、動態(tài)投資合計為3000億元，建成后年均發(fā)電量846.8億度。而用15年時間，投資50億至100億元發(fā)展固態(tài)照明產(chǎn)業(yè)，相當于僅用三峽工程5的投入再造一個“綠色三峽工程”。在美國能源部設(shè)立的半導(dǎo)體照明國家研究項目中，給固態(tài)照明描繪了美好的前景：2010年有55的白熾燈、熒光燈被取代，2025年使美國照明用電（現(xiàn)為6000億度）減少一半；從2000年到2020年，使用固態(tài)照明可累計減排2.58億噸碳污染物，少建133座100萬千瓦的電站，節(jié)約開支1150億美元，形

40、成每年500億美元的光源產(chǎn)業(yè)，還帶來數(shù)以百萬計的高質(zhì)量工作機會。日本計劃2006年用半導(dǎo)體燈大規(guī)模取代白熾燈，節(jié)電相當于一兩座核電站的發(fā)電量，每年可以節(jié)省10公斤以上的原鈾消耗。雖然固態(tài)照明要真正進入通用照明市場，在技術(shù)和成本上還要有重大的突破，這需要大量投資和長期努力。但它的預(yù)期市場魅力無法抗拒，難怪各國紛紛啟動國家項目給予引導(dǎo)和支持。固態(tài)照明發(fā)展強勁中國科學(xué)院早在上世紀60年代就開展發(fā)光科學(xué)的研究，80年代走向生產(chǎn)，直到本世紀初才形成規(guī)模。2002年我國發(fā)光二極管（LED）生產(chǎn)企業(yè)數(shù)達420家，員工3萬余人，產(chǎn)量150多億支，產(chǎn)值80多億元；去年產(chǎn)量達200億只，產(chǎn)值100多億元，增速超過

41、30，其中超高亮度發(fā)光二極管產(chǎn)量幾十億只，增速超過50。我國早期只是引進管芯進行封裝，屬勞動密集型產(chǎn)業(yè)；上世紀末，從引進外延片進行加工，發(fā)展為技術(shù)含量較高的外延片的研發(fā)和小批量生產(chǎn)。目前，固態(tài)照明在我國還需要強力支持。去年，大連路明集團建立的我國第一家生產(chǎn)高品質(zhì)發(fā)光二極管的大連路美芯片科技有限公司投產(chǎn)，使我國成為繼美、日之后第三個擁有LED核心技術(shù)并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的國家，還并購了世界LED四強之一美國A&T公司的光事業(yè)部，使我國的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)跨入世界的前列。目前我國半導(dǎo)體照明技術(shù)與國際先進水平相比，差距僅有幾年。以現(xiàn)有的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，有望通過整體推進，最終形成有核心競爭力的固態(tài)照明產(chǎn)業(yè)。固態(tài)照

42、明離民用照明的使用還有兩方面的障礙，一是光電轉(zhuǎn)化效率較低，目前是25流明（光通量的單位）千瓦，雖高于白熾燈，但是低于日光燈的85流明千瓦，要達到民用照明的經(jīng)濟性要求，需提高到160流明至200流明千瓦；二是價格較高，是白熾燈的十幾至幾十倍，日、美、歐盟等啟動的半導(dǎo)體照明計劃，主攻方向之一就是降低造價，他們提出的讓半導(dǎo)體燈大規(guī)模替代白熾燈的時間表，大致為2008年和2010年。隨著固態(tài)照明技術(shù)的不斷完善，白熾燈最終將被代替的趨勢已經(jīng)不可避免。節(jié)能、長壽命、免維護、易控制、環(huán)保，半導(dǎo)體燈有著這么多的優(yōu)點，我們還有什么理由拒絕它的到來呢？2.6全球白光LED研制進展白光LED分單芯片、雙芯片和三芯片

43、，以下將按這一分類介紹：單芯片InGaN(藍)/YAG熒光粉這是一種目前較為成熟的產(chǎn)品，其中1W的和5W的Lumileds已有批量產(chǎn)品。這些產(chǎn)品采用芯片倒裝結(jié)構(gòu)，提高發(fā)光效率和散熱效果。熒光粉涂覆工藝的改進，可將色均勻性提高10倍。實驗證明，電流和溫度的增加使LED光譜有些藍移和紅移，但對熒光光譜影響并不大。壽命實驗結(jié)果也較好，5的白光LED在工作1.2萬小時后，光輸出下降80%，而這種功率LED在工作1.2萬小時后，僅下降10%，估計工作5萬小時后下降30%。這種稱為Luxeon的功率LED最高效率達到44.3lm/w，最高光通量為187lm，產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品可達120lm，Ra為75-80(Ra

44、為顯色指數(shù))。InGaN(藍)/紅熒光粉+綠熒光粉Lumileds公司采用460nmLED配以SrGa2S4：Eu2+(綠色)和SrS：Eu2+(紅色)熒光粉，色溫可達到3000K-6000K的較好結(jié)果，Ra達到82-87，較前述產(chǎn)品有所提高。InGaN(紫外)/(紅+綠+藍)熒光粉Cree、日亞、豐田等公司均在大力研制紫外LED。Cree公司已生產(chǎn)出50mW、385nm405nm的紫外LED；豐田已生產(chǎn)此類白光LED，其Ra大于等于90，但發(fā)光效率還不夠理想；日亞于最近制得365nm、1mm2、4.6V、500mA的高功率紫外LED，如制成白色LED，會有較好效果。ZnSe和OLED白光器件

45、也有進展，但離產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)尚遠。雙芯片可由藍LED+黃LED、藍LED+黃綠LED以及藍綠LED+黃LED制成，此種器件成本比較便宜，但由于是兩種顏色LED形成的白光，顯色性較差，只能在顯色性要求不高的場合使用。三芯片(藍色+綠色+紅色)Philips公司用470nm、540nm和610nm的LED芯片制成Ra大于80的器件，色溫可達3500K。如用470nm、525nm和635nm的LED芯片，則缺少黃色調(diào)，Ra只能達到20或30。omj1U采用波長補償和光通量反饋方法可使色移動降到可接受程度。美國TIR公司采用LuxeonRGB器件制成用于景觀照明的系統(tǒng)產(chǎn)品，用Lumileds制成液晶電視屏

46、幕(22英寸)，產(chǎn)品的性能都不錯。四芯片(藍色+綠色+紅色+黃色)采用465nm、535nm、590nm和625nmLED芯片可制成Ra大于90的白光LED。此外，Norlux公司用90個三色芯片(R、G、B)制成10W的白光LED，每個器件光通量達130lm，色溫為5500K。照明用白光LED技術(shù)指標照明用白光LED不同于傳統(tǒng)的LED產(chǎn)品，在技術(shù)性能指標上有一些特殊要求：光通量一個5LED的光通量僅為1lm左右，而用作照明的白光功率LED希望達到1Klm。當然，光通量為0.1Klm和0.01Klm的功率LED也能達到要求較低的照明需求。由于15W白熾燈效率較低，僅8lm/w，所以一個15W白

47、熾燈的光通量，與25lm/w的白光功率LED5W器件相當。發(fā)光效率目前產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品已從15lm/w提高到25lm/w，研究水平為32lm/w，最高水平已達44.3lm/w。色溫在2500K-6000K之間，最好是2500K-3500K之間。顯色指數(shù)Ra最好是100。穩(wěn)定性波長和光通量均要求保持穩(wěn)定，但其穩(wěn)定性程度依照明場合的需求而定。壽命5萬小時至10萬小時。連接器的測試詳解上網(wǎng)時間：2009-08-01來源：整理自互連技術(shù)論壇中心議題：連接器測試的目的連接器測試程序的分類連接器測試的主要項目連接器測試的目的是確認產(chǎn)品的功能是否已達成設(shè)計目標以及產(chǎn)品是否能夠達到應(yīng)用要求。測試將作為設(shè)計產(chǎn)品開發(fā)階

48、段的一個延續(xù)加以考慮。藉適當?shù)臏y試選擇、排序以及嚴格的水平，測試具有如下效果：評定設(shè)計能力評定產(chǎn)品對一般的機能失效的敏感度顯示出本領(lǐng)域中的期望性能作為失效模式分析的工具避免代價過高的領(lǐng)域更替(避免用于更高價值領(lǐng)域中的產(chǎn)品替換)為了實現(xiàn)測試的潛在作用（益處），一個意義長遠的測試計劃的設(shè)計與開發(fā)要求在整個過程中具有自始至終的細心和邏輯性，如同創(chuàng)作與設(shè)計該產(chǎn)品本身一樣。連接器測試程序的分類有六種基本的測試程序是常用到的：設(shè)計校核測試驗收測試質(zhì)量鑒定測試長期性能（質(zhì)量）鑒定可靠性（強度）測試工程研究、分析性試驗每個程序都具有不同的目的，并且需要進行復(fù)雜程度不同的測試并應(yīng)用特定的知識背景。a.設(shè)計校核測

49、試如其名稱所表示的那樣，設(shè)計校核測試（DVT）通常是用于確認一個產(chǎn)品是否達到了其預(yù)期的性能標準。DVT一般不包括順序測試，它只測試產(chǎn)品是否已達到了所設(shè)定的基本功能標準。例如，DVT包括總的電阻測試、耐用周期(或循環(huán)測試)及插拔配合力的測試。DVT是在產(chǎn)品開發(fā)過程中進行的，而且成為一個廣為認同的測試程序中必不可少的一部分。b.驗收測試驗收測試通常在生產(chǎn)加工過程進行并成為終檢的一部分，它包括一個或兩個獨立的測試，藉這些測試以保證產(chǎn)品之特定屬性達到要求的性能質(zhì)量的水平并符合產(chǎn)品運行要求。它是生產(chǎn)過程的一部份，其使用程度是由最終使用者自己來決定的，并基于品保的目的也可被采購部門加以利用。c.質(zhì)量鑒定質(zhì)

50、量鑒定通常結(jié)合設(shè)計的需要進行一系列連續(xù)測試（也就是對電鍍類型及鍍層厚度，端子材料等的測試），這將使Connector/Socket有條件達到一個特定的規(guī)格要求，而這種規(guī)格也許來自于產(chǎn)品、最終使用者或工業(yè)標準。測試環(huán)境的保持時間一般是較短的或適度的（大約是100或240個小時），且其包括對類型廣泛的各種特性或運行特征的監(jiān)測。最普通的質(zhì)量鑒定測試類型是以軍用的規(guī)格來要求的。這些測試不需要測定連接器系統(tǒng)的長期運行性能，但要確定是否有嚴重的問題存在。正常的質(zhì)量鑒定測試僅僅在于解決已有技術(shù)和已知的材料體系問題。d.長期性能（質(zhì)量）鑒定這種測試涉及以長期暴露方式進行、并且通常集中于對連接器系統(tǒng)的電氣穩(wěn)定性

51、評估方面的一系列連續(xù)測試，確定持續(xù)暴露時間以確定在該產(chǎn)品或體系的預(yù)計壽命內(nèi)，其是否對與時間有關(guān)的失效機理敏感。（測試）持續(xù)時間長度的確定即依賴于經(jīng)驗，也依賴于與本領(lǐng)域的測試條件暴露時間有關(guān)的綜合因素。從使用者的角度來看，所選擇的測試環(huán)境及（測試）持續(xù)時間只需要反映出所考慮的特定應(yīng)用情況下的問題即可。而從制造商的角度來看，尤其對于一個普通意義的產(chǎn)品而言，測試程序必須多樣化以能夠反映出較大范圍的應(yīng)用條件要求。這類測試對于新技術(shù)，末確定的材料體系，以及全新的設(shè)計概念作出了很正規(guī)地評估。e.可靠性測試在傳統(tǒng)的觀念中可靠性測試是復(fù)雜的，也很少在連接器上進行，這種根據(jù)操作環(huán)境和應(yīng)功能需要的測試在應(yīng)用上是明

52、確的。可靠性測試包括在預(yù)計的應(yīng)用環(huán)境中進行的持續(xù)一定時間的耐久性測試，以及大尺寸樣品的大量數(shù)據(jù)采集點，而這需要對采集的數(shù)據(jù)進行深入地統(tǒng)計學(xué)上的處理。MroczkowskiandMaynard對這方面進行了更詳細的闡述。只有在考慮到批量和應(yīng)用的長久性時，可靠性測試在經(jīng)濟上才是可行的。確定了的可靠性僅能應(yīng)用于最初流程中的相關(guān)的設(shè)計特征及生產(chǎn)指數(shù)上。在確定了一個產(chǎn)品的可靠性級數(shù)（或程度）后設(shè)計材料的變化會使可靠性評估毫無效果。在本章中將不對這類測試作詳細的討論。f.工程研究、分析性試驗這項試驗包括工藝試驗和設(shè)計結(jié)構(gòu)更改的研究性試驗兩個主要方面。其目的和任務(wù)是：對批生產(chǎn)的產(chǎn)品所發(fā)生的質(zhì)量問題進行分析研

53、究；擬定新的設(shè)計結(jié)構(gòu)，改進現(xiàn)有的設(shè)計結(jié)構(gòu)；確定材料代用或采用新工藝、新技術(shù)的可能性；考核產(chǎn)品能否滿足技術(shù)條件之外的特殊要求。主要測試項目以上所述各種類型的連接器測試，可分別由下列各種測試單元項目來組成。電氣性能測試環(huán)境性能測試機械性能測試a.電氣性能測試主要測試項目和介紹如下：耐壓試驗：目的是為了驗證電連接器在額定工作電壓下能否安全工作，并驗證耐受由于轉(zhuǎn)換、浪涌和其他類似現(xiàn)象引起的瞬時過電壓的能力。絕緣電阻：目的是為了確立測定電連接器的絕緣材料及各密封件在能使這些元件表面或通過其內(nèi)部產(chǎn)生漏電流的直流電壓作用下，所呈現(xiàn)的電阻的方法。接觸電阻：目的是采用測量通過規(guī)定電流的接觸件兩端毫伏壓降，來測定

54、搭接了一定長度導(dǎo)線的插合的電連接器的接觸件的電阻。外殼間電連續(xù)性：目的是為了確定在摸擬的使用條件下的電連接器外殼的電連續(xù)性導(dǎo)磁率：目的是為了驗證樣品的導(dǎo)磁率是否低于規(guī)定值。b.環(huán)境性能試驗主要測試項目和介紹如下：鹽霧：目的是為了確定電連接器在有控制的鹽液噴霧大氣中暴露后對電連接器的元件，表面處理層，機械結(jié)構(gòu)及允許的電氣參數(shù)等產(chǎn)生的影響.濕熱試驗：確定電連接器在高溫及高濕環(huán)境條件下的適應(yīng)性溫度循環(huán)：為了確定電連接器暴露在模擬的貯藏，運輸及使用過程中可能發(fā)生的最惡劣條件的極限高溫、極限低溫時，以及暴露在極限高、低溫交替的沖擊時的耐受能力。低氣壓浸漬：驗證一對插合電連接器組裝件的連接器至導(dǎo)線間和界面密封處對摸擬的由高空迅速下降時及其后伴隨的潮氣冷凝水的密封能力。溫度壽命：確定電連接器在規(guī)定時間內(nèi)暴