LED产品基础知识解读

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片状式CHIP LED----白光LED结构(0603)
(3)蓝光芯片 (1)BT板 (4)胶体 (5)荧光粉 (2)金属引脚1 (6)金属引脚2
Fig .8 Chip LED结构
说明：如Fig.8所示，在BT板1上面设置有蓝光芯片3，在BT板两瑞设有金属 引脚。在蓝光芯片3上方覆盖有一层由胶体4与荧光粉5组成的荧光体，当蓝光芯 片激发荧光粉时产生蓝光的互补光，经在腔体混合后组成白光。所述荧光粉既可 为单组份，也可为多组份。
LED封装的主要物料
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四.工艺流程
4.2 LED封装简易流程
LED封装简易流程
原物料准备 切割/冲压 分光测试
进料 检验
外观检验
包装
b
a
扩晶 烘烤 QA
a
固晶
压模/注胶
入库
PQC 银白胶烘烤
PQC 焊线
fig.19 LED封装简易流程图
fig.20 LED封装实物流程
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4.3 LED封装机台简介
晶粒
焊線 封裝 (下游 ) Agilent Nichia Cree Lumiled Toshiba QT JF Rohm Everlight Sharp Samsung Liteon Toyoda Gosei Etc …….
SMD
Display
Dot Matrix
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LED的基本产业链（以LED路灯为例）
Fig .14 光通量测试方法
Fig .15 发光视角测试方法
说明：D：被测LED器件；G：电流源；PD：包括面积为A的光阑D1的光度探测器； D2,D3：消除杂散光光栏, D2,D3不应限制探测立体角； d：被测LED器件与光阑D1之间的距离； θ ：Z轴和探测器轴之间的夹角。
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三.LE设计组合的LED路灯
工程应用
需要科学的定量技术评价指标和检测手段 每一个环节都对LED的成功应用至关重要
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八.LED使用注意事项
一、焊接要求： 不要将胶体表面沾到焊接溶液中去。 当引脚处于热状态时，不要对其施加压力。 推荐的回流焊焊接示意图如下表。
LED产品基础知识培训
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培训目录
1 LED的结构及发光原理 2 LED光电参数 3 LED 封装工艺流程 4 聚飞主流产品介绍 5 LED的优势及应用 6 LED产业结构 7 LED使用注意事项
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一.LED发光原理
2.1 LED芯片发光原理 LED灯珠的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的发光芯片， 在p型半导体（空穴带正电）和n型半导体（电子带负电）之间有一个过 渡层，称为p-n结（Fig.1）。
Fig .16 CIE 1931色度系统
CIE:Commission Internationale de L'Eclairage(International Commission on Illumination)
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普朗克轨迹图
Fig .17 普朗克轨迹示意图
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色系分布概况图
Fig .18 色系分布概况示意图
3.1 部分光电参数及测试方法
Fig.10 正向电压测试方法
Fig.11 反向电压测试方法
说明：D--被测LED器件；G--稳压源；A--电流表；V--电压表。
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反向电流(IR-mA） 加在LED器件两端的反向电压为规定值时，流过LED器件的电流（如Fig12）。 发光强度（IV-mcd) 离开光源的在包含给定方向的立体角元dΩ 内传播的光通量dФ v除以该立体角元 。Iv=dΦ v /dΩ （测法如Fig.13)
3. 响应时间可达 1-10μs,
响应快
备注：LED应用还有诸多优势，例 如其短小轻薄、结构耐振动、维持 成本低等。
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六.LED的优势及应用
6.2 LED的应用
用途
产业类别 指示器 显示器 信号灯 照明 背光源
消费电子
玩具 通讯 工业设备 仪表 跑马灯 交通 汽车 建筑 信息技术
V
V V V V V V V V V
3014白光
3.0*1.4*0.8mm
室内照明（灯管，面板灯）
照明 LED
4014白光 2835白光 3030白光 5730白光
4.0*1.4*0.7mm 3.5*2.8*0.7mm 3.0*3.0*0.52mm 5.7*3.0*0.8mm 2.0*1.6*0.7
室内照明（灯管，面板灯） 室内照明（灯管，球泡，筒 灯，射灯，吸顶灯，面板灯 室内照明（球泡，筒灯，射 灯，吸顶灯，工矿灯） 室内照明（灯管，球泡，筒 灯，射灯，吸顶灯，面板灯 手机闪光灯
紫外
紫
藍
綠
黃
GaP
橙
紅
紅外
GaAs1-xPx AlxGa1-xAsx (AlxGa1-x) 0.5In0.5P InxGa1-XN
Fig.5 可见光谱范围
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二.LED白光合成原理
2.2 白光LED产生机理
Fig .6 白光LED产生机理
备注：理想的白光是由RGB三基色混合色的一种，色泽丰富，具有三个频谱波峰 即红绿蓝三色波峰，如Fig 6，本公司目前主要以2和3的方式来生产白光LED。
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二、清洗方法：


任何清洗均在常温下进行，且清洗的时间不超过1min; 当有清洁要求时，清洁溶剂的选择如下表所示: 常用清洗液 酒精 、甲烷 禁用清洗液 稀释剂 丙酮、二氟脂、三氯乙稀


不要用水清洗LED，因清洗残余水分会使引脚生锈。
LED不能在超声波清洗，易破坏其胶体结构。
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三、使用条件：
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顶发光式TOP LED----白光LED结构(3020,3528,5050，3014等)
5、蓝光芯片 1、荧光粉 2、腔体 3、载体(塑料) 6、胶水
4、金属引脚1
Fig .9 Top LED结构
7、金属引脚2
说明：如Fig.9所示，由具有腔体2的载体3与金属片（包含金属引脚4，金属引 脚7）组成支架，所述腔体的底部金属片上设置有蓝光芯片5，腔体2内填充有由荧 光粉1和胶水6组成的荧光体，当蓝光芯片激发荧光粉时产生蓝光的互补光，经在腔 体混合后组成白光。所述荧光粉既可为单组份，也可为多组份。
Fig .12 发光二极管特性曲线
Fig .13 LED 发光强度测试方法
说明：D--被测LED器件；G--电流源；PD--包括面积为A的光阑D1的光度探测器； D2、D3--消除杂散光光栏, d--被测LED器件与光阑D1之间的距离。
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光通量 由一个发光强度为1cd的均匀点光源在单位立体角（球面度）内发射的可见光的能量。 发光视角 在发光（或辐射）强度分布图形中，发光（或辐射）强度大于最大强度一半构成的角度。
集电层
N电极
Fig.2 LED芯片结构示意图
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Fig.3 单电极芯片
Fig.4 双电极芯片
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当它处于正向工作状态时，电流从LED阳极流向阴极，半导体晶体就 发出从紫外到红外不同颜色的可见光线(380nm-780nm)。但其只限于 产生红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等单色光。
300 400 500 600 700 800
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能源之星色块标准
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欧洲ERP色块标准
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四.工艺流程
4.1 LED封装简介
LED封装定义
LED（发光二极管）封装就是将芯片与电极引线、管座（PPA或 PCB和荧光胶等通过一定工艺技术结合在一起，使之成为可直接使用的 发光器件的过程。
LED封装的目的
保护芯片、导热、提供手持形体、导电等 晶片、支架、银胶、金线、封装胶（树脂、硅胶）、荧光粉等。


LED需要合适的驱动电路来驱动，使用时，均要在其 额定的条件下工作； 理想的驱动方式是恒流驱动；若以稳压驱动，则需要 配合电阻使每串LED显示光度平均； 并联多组串联的LED可大幅减低因少数不一致造成的 影响;
使用的整个过程中，需要注意静电防护措施；
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九.Q&A问与答
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结语
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四.工艺流程
fig.21 ASM自动固晶机
fig.22 iHawk自动焊线机
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fig.23 半自动注胶机
fig.24 全自动升温烤箱
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fig.25 冲压机
fig.26 分光机
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fig.27 包装机
fig.28 Gamma标准机
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五、 照明主流产品介绍
产品名称 3528白光 产品尺寸 3.5*2.8*1.9mm 图片 主要用途 室内照明（灯管，灯带）、
P 电极 P层 P/N 结合层 N层 N 电极
Fig.1 p-n节示意图
在p-n结上施加正向电压时，高能量导带中的电子落到价带与空穴 相遇后，其产生的能量就会以光和热的形式发散出来。这种利用注入式 电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED（如Fig.2和Fig.3 所示）。
3
透明保护层
GaN P电极 Si:GaN Al2O3
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侧发光式side view---白光LED结构(215,335,020,010等产品)
(4)蓝光芯片 (1)腔体 (5)荧光粉 (2)金属引脚1 (3)塑封料
Fig.7 sideview类LED结构
(6)胶水 (7)金属引脚2
说明：如Fig.7所示，由塑封料3和金属引脚组成的支架具有腔体1，所述腔体 1的底部金属片上设置有蓝光芯片4，腔体1内填充有由荧光粉5和胶水6组成的荧光 体，当蓝光芯片激发荧光粉时产生蓝光的互补光，经在腔体混合后组成白光。所述 荧光粉既可为单组份，也可为多组份。
3.2 相关CIE 1931色度系统介绍 CIE 1931（如图1）是用标 称值表示的CIE色度图，x表示 红色分量，y表示绿色分量。环 绕在颜色空间边沿的颜色是光 谱色，边界代表光谱色的最大 饱和度，边界上的数字表示光 谱色的波长，其轮廓包含所有 的感知色调。 所有单色光都位于舌形曲 线上，该条曲线就是单色轨迹 ，曲线旁标注的数字是单色(或 称光谱色)光的波长值；自然界 中各种实际颜色都位于这条闭 合曲线内；