LED培訓(xùn)教材課件

----LED的介紹一、LED照明市場(chǎng)商機(jī)節(jié)能減排已成為全國(guó)乃至全球的共同呼聲，而半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)作為新一輪高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的焦點(diǎn)，被譽(yù)為全世界最有機(jī)會(huì)、最受追捧的產(chǎn)業(yè)，各國(guó)家及地區(qū)出臺(tái)了一系列大力扶持半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。業(yè)內(nèi)認(rèn)為，到2011年，LED才可能在普通照明市場(chǎng)出現(xiàn)高速度的增長(zhǎng)。LED在建筑照明、裝飾照明、商業(yè)及工業(yè)照明、展示照明等領(lǐng)域的滲透已經(jīng)非?？捎^，但還未大規(guī)模切入商機(jī)無(wú)限的普通照明領(lǐng)域。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，只有當(dāng)白光LED發(fā)光效率突破100lm/W，LED才有望進(jìn)入普通照明市場(chǎng)。目前，業(yè)內(nèi)最高數(shù)據(jù)為美國(guó)科瑞（cree）的161lm/W，雖然這僅為實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，但科瑞（Cree）已經(jīng)開(kāi)始批量生產(chǎn)100流明以上的照明級(jí)LED。飛利浦也宣布，2009年將主打LED家居照明市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)方面，勤上光電也在加緊研發(fā)室內(nèi)照明類(lèi)LED燈。從照明企業(yè)的動(dòng)作可見(jiàn)，LED進(jìn)入普通照明市場(chǎng)的趨勢(shì)是必然的，但LED照明目前處于起步階段，還要經(jīng)過(guò)一個(gè)技術(shù)的進(jìn)步與成本的降低的過(guò)程。

到目前為止，歐盟、美國(guó)、加拿大及我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)發(fā)布了禁用白熾燈的政策，據(jù)悉，我國(guó)相關(guān)政策也在醞釀之中。這無(wú)疑給LED企業(yè)注入了一只強(qiáng)心劑。

受金融危機(jī)的影響，多國(guó)政府都出臺(tái)了擴(kuò)大內(nèi)需的政策，其中科技、節(jié)能類(lèi)產(chǎn)品備受青睞。在我國(guó)的4萬(wàn)億拉動(dòng)內(nèi)需的經(jīng)濟(jì)措施中，LED節(jié)能燈具產(chǎn)品的應(yīng)用成為很重要的一塊。許多企業(yè)將金融危機(jī)視為企業(yè)發(fā)展的轉(zhuǎn)機(jī)，做好內(nèi)功，積極布局LED照明市場(chǎng)。二、LED的原理所謂LED，就是發(fā)光二極管（lightemittingdiode）?；窘Y(jié)構(gòu)為一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體芯片，封裝在環(huán)氧樹(shù)脂中，通過(guò)針腳支架作為正負(fù)電極并起到支撐作用。二、LED的原理(五)當(dāng)我們給P-N結(jié)一個(gè)正向電壓，P-N結(jié)的內(nèi)部電場(chǎng)被抵消。注入的電子（負(fù)電荷粒子）以空穴（正電荷離子）復(fù)合時(shí)，便將多余的能量以光的形式釋放出來(lái)，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。如果給PN結(jié)加反向電壓，P-N結(jié)的內(nèi)部電場(chǎng)被增強(qiáng)，電子（負(fù)電荷粒子）以空穴（正電荷離子）難以注入，故不發(fā)光。二、LED的原理通過(guò)電子（負(fù)電荷粒子）以空穴（正電荷離子）的復(fù)合電發(fā)光原理制作的二極管就是我們常說(shuō)得發(fā)光二極管，即LED。調(diào)節(jié)電流，便可以調(diào)節(jié)光的強(qiáng)度，通過(guò)調(diào)整材料的能帶結(jié)構(gòu)和帶隙，可以該變發(fā)光顏色。二、LED的原理(六)LED電氣特征1、LED工作電壓一般在2-3.6V之間。2、LED的工作電流會(huì)隨著供應(yīng)電壓的變化及環(huán)境溫度的變化而產(chǎn)生較大的波動(dòng)，所以LED一般要求工作在恒流驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。3、LED具有單向道通的特性。二、LED白燈原理(八)對(duì)于一般照明而言，人們需要白色光源。

1998年發(fā)白光的

LED開(kāi)發(fā)成功。這種

LED是將氮化鎵（GaN）芯片和熒光粉（

YAG）封裝在一起做成。氮化鎵（GaN）芯片發(fā)藍(lán)光，熒光粉（

YAG）受此藍(lán)光激發(fā)后發(fā)出黃色光發(fā)射。藍(lán)光

LED基片安裝在碗形反射腔中，覆蓋以混有熒光粉（

YAG）的樹(shù)脂薄層，約

200-500nm。

LED基片發(fā)出的藍(lán)光部分被熒光粉吸收，另一部分藍(lán)光與熒光粉發(fā)出的黃光混合，可以得到得白光。通過(guò)改變熒光粉（

YAG）的化學(xué)組成和調(diào)節(jié)熒光粉層的厚度，可以獲得色溫2500-10000K的各色白光。(日本日亞化工專(zhuān)利)二、LED的原理(九)----封裝形式LED的封裝形式

1、直插LED（LAMP）2、表面貼型（SMD）

二、LED的原理(十)----封裝形式3、功率型（POWER）二、LED的原理(十二)----光衰白光LED光衰（測(cè)試條件20mA、環(huán)境溫度30℃）時(shí)間0360720100020003000400050006000衰減率100%106%106%106%104%102%101%100%96%二、LED的原理(十二)----產(chǎn)業(yè)鏈LED產(chǎn)業(yè)鏈上游磊晶及芯片制作約占LED產(chǎn)品制造成本7成，其發(fā)光顏色、亮度及質(zhì)量水平由主要由磊晶材料決定；下游則封裝晶粒制成LED器件，應(yīng)用成各式LED成品燈具。全球LED技術(shù)專(zhuān)利市場(chǎng)隨著LED技術(shù)的快速進(jìn)步及市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，國(guó)際上相當(dāng)重視LED知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的制訂，主要廠商利用專(zhuān)利優(yōu)勢(shì)，企圖通過(guò)設(shè)置專(zhuān)利壁壘和制訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制市場(chǎng)。目前，世界范圍內(nèi)在氮化鎵（GaN）芯片、高亮度LED及半導(dǎo)體全固態(tài)照明光源的研發(fā)方面居于領(lǐng)先水平的公司主要有：美國(guó)的流明（Lumileds）、科瑞（Cree），日本的日亞化工（Nichia）、豐田合成（ToyodaGosei）、德國(guó)的歐司朗（Osram）等等。這些跨國(guó)公司多數(shù)有原創(chuàng)性的專(zhuān)利，引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展的潮流，占有絕大多數(shù)的市場(chǎng)份額。臺(tái)灣的一些光電企業(yè)(國(guó)聯(lián)光電、光寶電子、光磊科技、億光電子、鼎元光電等)以及韓國(guó)的若干公司，在下游工藝和封裝以及上游材料外延方面也具備各自的若干自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，占有一定的市場(chǎng)份額。

調(diào)查顯示，日亞化工（Nichia）、科瑞（Cree）、流明（Lumileds）、歐司朗（Osram）、豐田合成（ToyodaGosei）、東芝（Toshiba）和羅姆（Rohm）等占據(jù)了絕大多數(shù)市場(chǎng)份額的大公司擁有著該領(lǐng)域80%～90%的原創(chuàng)性發(fā)明專(zhuān)利(集中于材料生長(zhǎng)、器件制作、白光發(fā)光原理、熒光粉、后步封裝等方面)，而其余大多數(shù)公司所擁有的多是實(shí)用新型專(zhuān)利(主要針對(duì)器件可靠性以及產(chǎn)品應(yīng)用開(kāi)發(fā)方面進(jìn)行研究)。二、LED的原理(十二)----芯片廠家全球LED主要芯片廠家1、美國(guó)科瑞（CREE）、流明（）、旭明（Semileds）、通用電氣（GELcore）2、日本Lumileds日亞化工（Nichia）、豐田合成（ToyodaGosei）、大洋日酸3、德國(guó)歐司朗（Osram）4、韓國(guó)首爾半導(dǎo)體（Acriche）

臺(tái)灣主要芯片廠家晶元，洲磊，光磊，廣稼，璨圓，國(guó)聯(lián)

中國(guó)主要芯片廠家廈門(mén)三安、江西聯(lián)創(chuàng)、大連路美、深圳世紀(jì)晶源、深圳方大、上海藍(lán)光、楊州華夏集成。

在LED上游外延片、芯片生產(chǎn)上，美國(guó)、日本、歐盟仍擁有巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，而中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)則已經(jīng)成為全球重要的LED生產(chǎn)基地。目前全球形成了以美國(guó)、亞洲、歐洲為主導(dǎo)的三足鼎立的產(chǎn)業(yè)格局，并呈現(xiàn)出以日、美、德為產(chǎn)業(yè)龍頭，中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)緊隨其后，中國(guó)大陸、馬來(lái)西亞等國(guó)家和地區(qū)積極跟進(jìn)的梯隊(duì)分布。三、LED燈具的結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)事宜(二)LED燈杯型燈具結(jié)構(gòu)三、LED燈具的結(jié)構(gòu)(三)LED燈管型燈具結(jié)構(gòu)四、LED燈具生產(chǎn)注意事宜（一）1．

環(huán)境

空氣濕度的控制，小于60%時(shí)，須加強(qiáng)防靜電操作系統(tǒng)。

工作臺(tái)面防靜電桌布良好接地，定期檢查有效性。

2．

機(jī)臺(tái)、設(shè)備、工具

機(jī)臺(tái)、設(shè)備、工具良好接地線。（不可與人體靜電地線共用，防止機(jī)臺(tái)、設(shè)備、工具漏電電擊人員）

3．

人體

人體配有繩防靜電腕，良好接地，每天定期測(cè)試有效性能。

檢查靜電腕與人體皮膚良好接觸，接地端與地線良好接觸。

4．

測(cè)試

除了測(cè)試儀接地外，還要了解測(cè)試儀的測(cè)試線路，特別是恒流測(cè)試的電源開(kāi)路電壓不能過(guò)高，以免LED受到負(fù)反饋脈沖電壓的沖擊而失效。LED防靜電處理四、LED燈具生產(chǎn)注意事宜（三）二

焊接條件

1)

加熱時(shí)不要對(duì)LED施加任何壓力。

2)

最大焊接條件：

手動(dòng)焊接

①

烙鐵最大功率：30W；

②

最高溫度：300℃；

③

焊接最長(zhǎng)時(shí)間：3秒；

波峰焊接

①

預(yù)熱最高溫度：100℃；

②

預(yù)熱最長(zhǎng)時(shí)間：60秒；

③

浸焊最高溫度：260℃；

④

浸焊最長(zhǎng)時(shí)間：5秒；

四、LED燈具生產(chǎn)注意事宜（四）清潔推薦異丙醇溶劑清潔LED,用其它溶劑首先應(yīng)該考慮到會(huì)不會(huì)對(duì)樹(shù)脂有溶解作用,不要用超聲波清潔LED,可能會(huì)對(duì)LED造成損害。LED光生物安全避免眼睛近距離直接照射，如果一定要近距離觀測(cè)，請(qǐng)戴好防護(hù)墨鏡。五、LED燈具檢測(cè)目前國(guó)家及行業(yè)還沒(méi)有出臺(tái)LED燈具的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),都是廠家自己的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn),我們的LED燈具跟普通的燈具的檢驗(yàn)方法是一樣的,主要是檢查外觀、電氣參數(shù)、光色參數(shù)、量規(guī)、安全漏電等等,至于LED成品燈具認(rèn)證也是套用目前相似的燈具標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)?？蛻?hù)一般都不會(huì)問(wèn)你達(dá)到什么檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),只會(huì)問(wèn)你有沒(méi)有CE、UL等國(guó)外的安全認(rèn)證證書(shū).但是LED燈具與普通燈具發(fā)光原理是不一樣的，所以有一下特殊要求的檢察方法及參數(shù)。1、LED容易受靜電、溫度、機(jī)械等因素的傷害，形成不同程度的軟損傷，所以LED燈具在出貨前要進(jìn)行個(gè)100%的24小時(shí)的老化運(yùn)行工藝。2、LED是種低溫光源，為了保證它的工作壽命，其工作溫度要控制在120度以下。成品抽檢查要對(duì)散熱系統(tǒng)的散熱效果進(jìn)行檢測(cè)，要求LED的結(jié)點(diǎn)溫度不能超過(guò)85度，LED散熱系統(tǒng)的表面溫度不能超過(guò)65度。六、LED燈具參數(shù)說(shuō)明（二）600mm的基本參數(shù)：1、尺寸：長(zhǎng)600mm，直徑30mm；2、外殼：玻璃外殼、PC、鋁合金+PC3、重量：229g；4、光源：174顆高亮白光；(貼片及直插)5、功率：8W；6、功率因數(shù)：0.90；7、顯色指數(shù)：≥85；8、電源：AC220V、AC110V，50HZ/60HZ；9、色溫：3000-6500K可選；10、光通量：650流明；（實(shí)測(cè)環(huán)境照度與20W日光燈相當(dāng)）11、發(fā)光角度：120度；12、使用壽命：>50000小時(shí)；13、燈具表面溫度：<45℃。T10貼片及直插LED日光燈案例應(yīng)用貼片線條燈的使用區(qū)域;1;室內(nèi)暗槽、櫥窗裝飾，超薄燈箱

2;酒店、商場(chǎng)大堂，專(zhuān)柜照明。案例2產(chǎn)品用途;替代傳統(tǒng)筒燈,用于餐廳、酒店,商鋪等商業(yè)區(qū)