LED封装基本知识
LED封装基础知识(精)
LED 封装的一些介绍以下 :一导电胶、导电银胶导电胶是 IED 生产封装中不行或缺的一种胶水,其对导电银浆要求导电、导热性能要好,剪切强度必定要大 ,且粘结力要强。
二 LED 封装工艺1.LED 的封装的任务是将外引线连结到LED 芯片的电极上 ,同时保护好 LED 芯片 ,而且起到提升光输出效率的作用。
重点工序有装架、压焊、封装。
2.LED 封装形式LED 封装形式能够说是八门五花,主要依据不一样的应用处合采纳相应的外形尺寸 ,LED 按封装形式分类有 Lamp-LED 、TOP-LED 、 Side-LED、SMD-LED 、High-Power-LED 等。
三 LED 封装工艺流程1LED 芯片查验 ?镜检 :资料表面能否有机械损害及麻点麻坑芯片尺寸及电极大小能否切合工艺要求,电极图案能否完好等等2扩片因为 LED 芯片在划片后依旧摆列密切间距很小(约 0.1mm,不利于后工序的操作。
我们采纳扩片机对黏结芯片的膜进行扩充,是 LED 芯片的间距拉伸到约0.6mm。
也能够采纳手工扩充 ,但很简单造成芯片掉落浪费等不良问题。
3点胶在 LED 支架的相应地点点上银胶或绝缘胶。
(关于GaAs、SiC 导电衬底 ,拥有反面电极的红光、黄光、黄绿芯片 ,采纳银胶。
关于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光 LED 芯片 ,采纳绝缘胶来固定芯片。
工艺难点在于点胶量的控制,在胶体高度、点胶地点均有详尽的工艺要求。
?因为银胶和绝缘胶在储存和使用均有严格的要求,银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上一定注意的事项。
4备胶和点胶相反 ,备胶是用备胶机先把银胶涂在LED 反面电极上 ,而后把背部带银胶的LED 安装在 LED 支架上。
备胶的效率远高于点胶 ,但不是全部产品均合用备胶工艺。
5手工刺片将扩充后 LED 芯片 (备胶或未备胶布置在刺片台的夹具上,LED 支架放在夹具底下 ,在显微镜下用针将LED 芯片一个一个刺到相应的地点上。
LED封装基本知识
LED封装基本知识LED(发光二极管)封装是指发光芯片的封装,相比集成电路封装有较大不同。
LED的封装不仅要求能够保护灯芯,而且还要能够透光,所以LED的封装对封装材料有特殊的要求。
封装简介LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的,但却有很大的特殊性。
一般情况下,分立器件的管芯被密封在封装体内,封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。
而LED封装则是完成输出电信号,保护管芯正常工作,输出:可见光的功,既有电参数,又有光参数的设计及技术要求,无法简单地将分立器件的封装用于LED。
自上世纪九十年代以来,LED芯片及材料制作技术的研发取得多项突破,透明衬底梯形结构、纹理表面结构、芯片倒装结构,商品化的超高亮度(1cd以上)红、橙、黄、绿、蓝的LED产品相继问市,2000年开始在低、中光通量的特殊照明中获得应用。
LED的上、中游产业受到前所未有的重视,进一步推动下游的封装技术及产业发展,采用不同封装结构形式与尺寸,不同发光颜色的管芯及其双色、或三色组合方式,可生产出多种系列,品种、规格的产品。
1技术原理大功率LED封装由于结构和工艺复杂,并直接影响到LED的使用性能和寿命,特别是大功率白光LED封装更是研究热点中的热点。
LED封装的功能主要包括:1.机械保护,以提高可靠性;2.加强散热,以降低芯片结温,提高LED性能;3.光学控制,提高出光效率,优化光束分布;4.供电管理,包括交流/直流转变,以及电源控制等。
LED封装方法、材料、结构和工艺的选择主要由芯片结构、光电/机械特性、具体应用和成本等因素决定。
经过40多年的发展,LED封装先后经历了支架式(Lamp LED)、贴片式(SMD LED)、功率型LED(Power LED)等发展阶段。
随着芯片功率的增大,特别是固态照明技术发展的需求,对LED封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了新的、更高的要求。
为了有效地降低封装热阻,提高出光效率,必须采用全新的技术思路来进行封装设计。
LED封装基础知识
5050 5.0 x 5.0 x 1.6 mm
5630 5.6 x 3.0 x 0.9 mm
3804 3.8 x 1.0 x 0.4 mm
3806 3.8 x 1.2 x 0.6 mm
➢ 五、SMD-LED封装型号尺寸:
SMD-LED特点:
1、体积小; 2、耗电量低; 3、使用寿命长; 4、高亮度、节能环保、坚固耐用牢靠; 5、适合量产、反应快; 6、防震、耐震、坚固耐用牢靠; 6、高解析度、可设计等优点。
3、LED的基本组成:
芯片—— 发光器件 支架/基板/反射盖——固定芯片/电路导通 金线——电路导通形成回路 环氧树脂/硅胶——保护芯片、电路/光学透镜
➢二、LED封装类型:
1 、引脚式封装:
2 、平面式封装:
➢二、LED封装类型:
3、 食人鱼封装:
4 、 SMD封装:
5 、 COB封装:
➢三、LED白光的发光原理:
D23 24.5-26
P : 正极 N: 负极
反向漏电流
半波宽度
最大电流
(IR,μA ) @VR=10V ( Δ λ,nm) (IF,mA) DC
≤2
≤30
30
D24 26-27.5
D25 27.5~29
检验项目 : a. 残金:Pad残金≦1/3 Pad面积;发光区残金≦1/3 Pad面积 b. 电极:Pad不得有脱落、掀金、破损、延伸道不可破损或断线 c. 污染:Pad不可有污染(或光阻剂残留);发光区不可有污染(或光阻剂残留) d. 晶粒切割:不可伤至发光层、不可伤至Pad、不可有相连晶粒(双胞胎) e. 正反颠倒:不可正反面颠倒(P/N Pad方向需一致)
激发波长和发射波长:荧光粉的激发波 长是获得最大荧光转换效率的LED主波 长;发射波长则是在该激发波长下荧光 的峰值波长。
led封装基础知识
一支架:⏹常用铜柱2.6—2.9mm,杯深0.2—0.5mm。
⏹支架上常用塑胶料有PP和PPA两种。
⏹PP耐热性好,其热变形温度为80-100℃,能在沸水中煮。
耐应力开裂性好,有很高的弯曲疲劳寿命,品质轻、韧性好、耐化学性好。
缺点:尺寸精度低、刚性不足、耐候性差、易产生“铜害”,它具有后收缩现象,脱模后,易老化、变脆、易变形。
⏹PPA塑料的热变形温度高达300°C以上,连续使用温度可达170°C,耐热性能好,强度好、硬度高。
一般用的是PPA朔料。
二.Led透镜⏹透镜在LED的应用中有一次透镜,二次透镜,三次透镜之分,在光源上的透镜为一次透镜。
一次透镜是直接封装在LED芯片支架上,与LED成为一个整体,LED芯片理论上时360°,实际上芯片放置于LED支架上得以固定及封装,所以芯片最大发光角度是180°,另外芯片还会有一些杂散光线,通过一次透镜可以有效汇聚chip的所有光线并可得如180°,160°,140°,120°,90°,60°等不同出光角度(角度越大出光率越高)。
⏹LED透镜有4种:硅胶透镜,PMMA透镜,PC透镜,玻璃透镜。
⏹硅胶透镜:耐温高,体积小,直径3-10mm。
⏹PMMA透镜(亚克力透镜):光学级PMMA,塑料类材料,透光率93%,缺点:温度不超过80°。
⏹PC透镜:光学级材料,又称聚碳酸酯,透光率高89%,温度不能超过110°,热变形温度135°。
⏹玻璃透镜:光学玻璃材料,透光率97%,耐温高,缺点:形状单一,易碎,批量生产不易实现,效率低,成本高。
三.Led硅胶⏹LED硅胶是一种LED封装的辅料,具有高折射率和高透光率,在工艺中主要是应用于填充,主要起保护芯片和增加出光率的作用。
一般硅胶有几种类型一种是填充胶,一种是和荧光粉混合的硅胶,我们现在用的混合硅胶是天宝1521ABA/B。
LED封装材料基础知识
LED封装材料基础知识
封装材料是LED(发光二极管)的基础知识,是LED的发光驱动能量
和散热解决方案。
它的主要任务是用来固定LED,提供耦合和遮蔽,以满
足要求的电学特性;另外,它还可以用来改变LED光学特性。
它是用环氧
树脂电镀封装技术将LED的封装体封装在LED主体上的。
它的具体材料可
以分为塑料和金属,它们的特点分别为:
塑料:主要由PPS、PC、PP等材料制成,具有较强的耐热性能,但有
一定的热膨胀率,可以依赖热熔材料将LED封装体封装在LED主体上。
同时,塑料封装技术对电阻温度的控制特别重要,其中使用的材料热导率很
低(热导率0.2w/m-k),能够有效降低LED因热而引起的温度升高。
金属:金属封装技术主要是采用铝合金材料包裹LED,由于铝合金具
有良好的散热性能和电磁屏蔽性能,故而能够有效地降低LED半导体温度,同时具有良好的发光特性。
此外,由于金属封装体的电磁屏蔽性能优良,
故而在高讯号密度的地方和高速应用方面很有利。
总之,LED封装材料对于LED性能起到至关重要的作用,塑料和金属
都有它们自己的特点,在使用上应该根据适当地环境和应用条件进行选择。
《LED封装简介》课件
欢迎大家参加今天的课程!本课程将向您介绍LED封装的基本概念、分类以及 其在各个行业中的应用。让我们开始吧!
什么是LED封装
LED封装是指将LED芯片和外部电路元件组装成一个完整的电子器件的工艺过 程。通过封装,可以调整LED的亮度、颜色以及光线分布等参数。
LED封装的分类
DIP封装
通过两片金属引脚进行封装,适用于一些传 统应用。
SMD封装
通过表面贴装技术进行封装,适用于大规模 组装和自动化生产。
COB封装
通过将多颗LED芯片直接封装在同一电路板上, 实现高功率和高亮度的应用。
CSP封装
通过将LED芯片直接封装在散热基板上,实现 更小尺寸和高效散热的应用。
LED封装后的特点
家电行业
LED封装技术在电视、冰箱、洗衣机等家电产 品中得到了广泛的应用。
总结
本课程介绍了LED封装的基本概念、分类以及应用。LED封装方式多种多样, 且具有不同的环境应用。LED封装后的器件具有高亮度、耐久性和使用寿命等 优点,适用于各个行业。
常见的LED封装器件
LED灯珠
常见的用于照明领域的LED 封装器件,具有多种尺寸 和功率可选。
LED显示屏
用于室内外广告、信息展 示等领域,可实现高清显 示和远距离可视性。
LED灯管
作为传统荧光灯的替代品, 具有更高的能效和更长的 使用寿命。
LED灯板
用于照明应用中的各种灯具,具有较好的散 热性能和均匀的光线分布。
1 较高的亮度
LED封装后的器件具有较高的亮度,可以 满足不同的照明需求。
3 较长的使用寿命
LED封装后的器件具有较长的使用寿命, 可以节省维护和更换成本。
白光LED封装的基础知识
白光LED封装的基础知识白光LED (Light-Emitting Diode) 是一种能够发射出白光的半导体光源。
它是一种高效能、长寿命、无污染、低电压操作和小尺寸的光源,因此在照明、显示、室内和室外装饰等领域得到了广泛应用。
下面是关于白光LED封装的基础知识。
1.白光LED的构成:2.LED芯片:3.封装材料:封装材料是保护LED芯片并对光进行聚焦和散射的重要组成部分。
通常使用的材料有环氧树脂、硅胶、聚合物等,其中环氧树脂是最常见的一种。
封装材料的选择可以影响到LED的耐热性、耐湿性和耐光性等特性。
4.封装类型:常见的白光LED封装类型包括:二氧化硅模制封装(DIP)、瓷制封装、表面贴装(SMT)封装等。
每种封装类型都有不同的优缺点,适用于不同的应用场景。
5.色温和色彩指数:白光LED的发光颜色可以通过不同的荧光或磷光材料来调节,以满足不同的照明需求。
色温是用来描述白光颜色的参数,单位为开尔文(K)。
常见的色温有暖白色(2700-3500K)、自然白色(4000-5000K)、冷白色(5500-6000K)等。
色彩指数(CRI)则用来评估光源显示颜色的准确程度,数值越大代表颜色越自然。
6.光通量和光效:光通量是描述光源总发光量的参数,单位为流明 (lm)。
光效是指光源单位功率所产生的光输出效果,单位为流明/瓦特 (lm/W)。
光通量和光效是评价白光LED性能的重要指标,对于照明应用来说尤为重要。
7.热管理:由于LED的工作过程会产生热量,良好的热管理是确保LED长寿命和稳定性能的关键。
常用的热管理方式包括散热片、散热胶和金属基板等。
8.应用领域:白光LED在照明、显示、室内和室外装饰等领域有广泛应用。
在照明方面,它可以代替传统的白炽灯、荧光灯等光源,用于家庭照明、商业照明、道路照明等;在显示方面,它被广泛应用于电视、显示屏、手机、平板电脑等产品;在室内和室外装饰方面,它被用于灯带、灯泡、车辆装饰等。
led封装技术概述
led封装技术概述LED封装技术概述LED(Light Emitting Diode)是一种半导体器件,具有高效、节能、长寿命等优点,因此在照明、显示、通信等领域得到广泛应用。
LED封装技术是将LED芯片与外部电路连接并封装在透明或半透明的外壳中,以保护芯片、增强亮度和方便使用。
本文将对LED封装技术进行概述。
一、LED封装的分类LED封装可以根据外壳形状、尺寸、颜色、亮度等特征进行分类。
常见的LED封装类型有以下几种:1. DIP(Dual In-line Package)封装:是最早的LED封装形式,外形为长方体,有两排引脚,适用于低亮度、低分辨率的显示屏、指示灯等场合。
2. SMD(Surface Mount Device)封装:是目前最常用的LED封装形式,外形为长方形,有四个引脚,可以通过贴片技术直接焊接在PCB板上,适用于高亮度、高分辨率的显示屏、照明等场合。
3. COB(Chip on Board)封装:是将多个LED芯片直接粘贴在同一块基板上,再用封装胶封装在一起,形成一个整体,适用于高亮度、高功率的照明场合。
4. CSP(Chip Scale Package)封装:是将LED芯片直接封装在一个非常小的外壳中,尺寸与芯片相当,可以实现更高的亮度和更小的尺寸,适用于手机、手表等小型电子产品。
二、LED封装的工艺流程LED封装的工艺流程包括以下几个步骤:1. 制备基板:根据封装要求,选择合适的基板材料,进行切割、打孔、镀铜等工艺处理,制备出符合要求的基板。
2. 焊接引脚:将LED芯片和外部电路连接的引脚焊接在基板上,通常采用自动化设备进行。
3. 封装胶:将LED芯片和引脚用封装胶封装在一起,形成一个整体,以保护芯片、增强亮度和方便使用。
4. 切割分离:将封装好的LED基板切割成单个的LED芯片,通常采用激光切割或机械切割。
5. 测试质检:对封装好的LED芯片进行测试和质检,确保其符合要求的亮度、颜色、电性能等指标。
第一章LED封装概述
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第 1章
LED概述
LED光特性
⑤发光峰值波长及其光谱分布
• LED的光谱特性参数主要包括峰值发射波长、光谱辐射带 宽和光谱功率分布等。单色LED的光谱为单一波峰,特性 以峰值波长和带宽表示,而白光LED的光谱由多种单色光 谱合成。
• LED的光谱特性都可由光谱功率分布表示,而由LED的光 谱功率分布还可计算得到色度参数。 • LED发光强度或光功率输出随着波长变化而不同,绘成一 条分布曲线——光谱分布曲线。当此曲线确定之后,器件 的有关主波长、纯度等相关色度学参数亦随之而定。 • LED的光谱分布与制备所用化合物半导体种类、性质及pn 结结构(外延层厚度、掺杂杂质)等有关,而与器件的几 何形状、封装方式无关。
人眼 感光
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第 1章
LED概述
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第 1章
晶粒种类 类别 颜色 红 高亮度红
LED概述
波长 645nm~655nm 630nm~645nm 605nm~622nm 585nm~600nm 569nm~575nm 555nm~560nm 490nm~540nm 455nm~485nm 850nm~940nm
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第 1章
LED概述
LED光特性
• 由于LED材料折射率很高 ηi≈3.6。当芯片发出光在晶 体材料与空气界面时(无环 氧封装)若垂直入射,被空 气反射,反射率为(n1-1) 2/(n1+1)2=0.32,反射出 的占32%,鉴于晶体本身对 光有相当一部分的吸收,于 是大大降低了外部出光效率。
20
第 1章
LED概述
LED光特性
led封装的总结
led封装的总结LED(Light-Emitting Diode,发光二极管)是一种具有半导体特性的二极管,可将电能转化为光能。
由于其高效、低耗、寿命长等特点,LED已成为现代照明领域的主导光源。
而LED的封装则是将LED芯片固定在基底上,并加入光学元件,以提高光的利用率和扩散效果。
本文将对LED封装进行总结。
一、LED的封装类型LED的封装类型众多,主要包括点状封装、SMD封装、COB封装和高功率封装等。
1. 点状封装:是一种较早的LED封装形式,LED芯片被固定在塑料罩内,广泛应用于显示屏、指示灯等领域。
这种封装方式虽然成本低,但由于散热性能较差,适用于低功率的灯具。
2. SMD封装:SMD(Surface Mount Device)是LED的一种常见封装形式,即表面贴装封装。
LED芯片被粘在金属基板上,通过钎焊或焊锡粘贴固定。
SMD封装具有体积小、发光均匀、光效高等特点,目前是市场上最主流的封装方式。
3. COB封装:COB(Chip On Board)是将多个LED芯片直接粘贴在金属基板上,覆盖透明胶体制成。
COB封装具有高光效、高亮度、均匀光源的特点,被广泛应用于室内照明等领域。
4. 高功率封装:高功率LED芯片耗能较大,需要更好的散热和光电转换效率。
高功率LED封装采用铝基板作为散热基底,并加入散热片等元件,实现更好的散热性能,适用于大功率照明灯具。
二、LED封装的特点和优势LED封装的特点和优势主要包括以下几个方面:1. 高效能:LED光源具有高光效和高显色指数,能够提供更优质的照明效果。
2. 长寿命:LED寿命长达数万小时,可大大减少维护和更换成本,适用于需要长时间连续使用的场合。
3. 节能环保:与传统照明相比,LED能效更高,能有效节省能源,并且光源无汞、无紫外线、无辐射,对环境更为友好。
4. 尺寸小巧:LED封装体积小,可以根据需要进行各种灵活的设计和安装,非常适合紧凑空间的应用。
LED封装常见要素
1、LED引脚成形方法1必需离胶体2毫米才能折弯支架。
2支架成形必须用夹具或由专业人员来完成。
3支架成形必须在焊接前完成。
4支架成形需保证引脚和间距与线路板上一致。
2、LED弯脚及切脚时注意因设计需要弯脚及切脚,在对LED进行弯脚及切脚时,弯脚及切脚的位置距胶体底面大于3mm。
弯脚应在焊接前进行。
使用LED插灯时,PCB板孔间距与LED脚间距要相对应。
切脚时由于切脚机振动磨擦产生很高电压的静电,故机器要可靠的接地,做好防静电工作(可吹离子风扇消除静电)。
3、关于LED清洗当用化学品清洗胶体时必须特别小心,因为有些化学品对胶体表面有损伤并引起褪色如三氯乙烯、丙酮等。
可用乙醇擦拭、浸渍,时间在常温下不超过3分钟。
4、关于LED过流保护过流保护能是给LED串联保护电阻使其工作稳定电阻值计算公式为:R=(VCC-VF)/IFVCC为电源电压,VF为LED驱动电压,IF为顺向电流5、LED焊接条件1烙铁焊接:烙铁(最高30W)尖端温度不超过300℃,焊接时间不超过3秒,焊接位置至少离胶体2毫米。
2波峰焊:浸焊最高温度260℃,浸焊时间不超过5秒,浸焊位置至少离胶体2毫米.中山翼芯科技专业生产以下产品:DMX512各种解码板,解码器,512控制器,写码器,中继器等产品.灯条控制器:无线遥控,红外遥控,LED放大器,声控控制器等产品.护栏管外控控制器,6段,8段,12段,16段,单线和双线等各类IC.全球第一款LED开发板/学习板,让LED工程师快速学会LED编程.承接LED方面项目开发.出售各种LED方案.联系Q,请加用户名或上网搜公司名查联系方式。
LED封装工艺基础知识
一、LED基础参数介绍
波长
• 用于表征光的颜色 • 对于波长为585 nm的光 ,当颜色变化大于1nm 时,人眼就可以感觉到 。而对于波长为650 nm 的红光,当颜色变化在 3nm的时候,人眼才能 察觉到。对于波长为 465 nm的蓝光和525 nm 的绿光,人眼的分辨率 分别为~2 nm和~3nm 。
三、LED封装材料基础—封装用胶水
封装用胶水的应用
一、固晶胶:用于固定芯片之作用,附有导热作用或导电作用
1.1、固晶银胶(导电胶): 单电极芯片例如较多的红、橙、黄、黄绿色芯片采用银胶固晶, 大部分大功率芯片(1W以上)采用银胶固晶。 银胶的主要成分是银粉,采用环氧树脂或其它树脂类加以混合, 起到固定作用,银胶吸光。 银胶的保存一定要冷冻保存,使用时分布解冻,且不得多次循 环解冻。 银胶的使用时间要严格控制,沉淀和吸湿皆是制程重大隐患。 固晶时使用的胶量对产品有很大影响,比如爬胶漏电、死灯,VF不 良,LED光斑不均,胶量差异大引起吸光率不同导致亮度差异大。
一、LED基础参数介绍 光强(Iv)
• • • • • 描述了光源在某方向上的强度 定义为发射到单位立体角内的光通量值 光强空间分布曲线:表征光源在各个方向上的强度 单位:坎德拉(cd) 1坎德拉表示在单位立体角内辐射出1流明的光通量
一、LED基础参数介绍
色坐标(x,y)
• 图中x坐标是红原色的比例,y坐标 是绿原色的比例,代表蓝原色的坐 标z可由x+y+z=1推出 • 弧线上的各点代表纯光谱色,此弧 线称为光谱轨迹。从400纳米(紫) 到700纳米(红)的直线是光谱上没 有的紫-红颜色系列(非光谱色)。 • 中心点C代表白色,相当于中午太 阳光的颜色,其色品坐标为 x= 0.3101,y=0.3162。 • 任何两种颜色混合时,混合色的颜 色点一定在前两颜色点的连线上。 • 色域 • 自然界中各种实际颜色都位于这条 闭合曲线内 ,轮廓包含所有的感 知色调
LED封装元件知识大全
深圳市永而佳电子有限公司LED基本知识培训资料1)LED: Light Emitting Diode 发光二极管LED封装方式封装方式: 1、引脚式(Lamp)LED封装, 2、表面组装(贴片)式(SMT-LED)封装, 3、板上芯片直装式(COB)LED封装, 4、系统封装式(SiP)LED封装 5. 晶片键合和芯片键合.LED分类方法1.按发光管发光颜色分按发光管发光颜色分,可分成红色、橙色、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿)、蓝光等.另外,有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片.根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色,上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。
散射型发光二极管做指示灯用.2.按发光管出光面特征分按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。
圆形灯按直径分为φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等.国外通常把φ3mm的发光二极管记作T-1;把φ5mm的记作T-1(3/4);把φ4.4mm的记作T-1(1/4).由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况.从发光强度角分布图来分有三类:(1)高指向性.一般为尖头环氧封装,或是带金属反射腔封装,且不加散射剂。
半值角为5°~20°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或与光检出器联用以组成自动检测系统.(2)标准型.通常作指示灯用,其半值角为20°~45°.(3)散射型.这是视角较大的指示灯,半值角为45°~90°或更大,散射剂的量较大.3.按发光二极管的结构分按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构. 4.按发光强度和工作电流分按发光强度和工作电流分有普通亮度的LED(发光强度<10mcd);超高亮度的LED(发光强度>100mcd);把发光强度在10~100mcd间的叫高亮度发光二极管.一般LED的工作电流在十几mA至几十mA,而低电流LED的工作电流在2mA以下(亮度与普通发光管相同).除上述分类方法外,还有按芯片材料分类及按功能分类的方法.工作电压:一般只有白光,翠绿光和兰光的工作电压在3V以上,其它颜色的工作电压一般在1.8V-2.0V2)波长: 是指不同颜色LED发光的光波的波长,单位nm(纳米),比如各种颜色的波长分别如下:可见光红光:630nm以上纯绿光:520-530黄绿光:530-590黄光:590-600橙光:610-630蓝光:460-490不可见光:850以上为红外光390以下为紫色光上面列举的是一定的发光效率里的波长范围,总之有一个规则:棕红橙黄绿蓝紫:波长越来越短。
LED封装培训资料(看封装制程_有图片) 全文免费
清洁
· 不要使用不明的化学液体清洗LED﹐因可能会损伤LED树脂表面﹐甚至引起胶体裂缝。 如有必要﹐请在常温下把LED浸入酒精中清洗﹐时间在1分钟之内
· 框晶 将芯片胶带绷紧于框晶环上,以利固晶
芯片
扩晶
框晶
LED lamp制程--固晶銲线
· 固晶(点银胶)
支架 银胶
解冻
点银胶 搅拌
· 固晶
LED lamp制程--固晶銲线
芯片
固晶
固检
烘烤
推力检 查
LED lamp制程--固晶銲线
· 銲线(Ball Bond) 利用温度、压力,超音波,将金线銲接于芯片銲垫与支架上
Led原物料
芯片
支架
LED发光颜色
Violet
450nm Blue
490nm Green
560nm Yellow
590nm Orange
630nm Red
760nm
LED波段范围
无 微红
线 外
电 波线
波
紫光 360-420
黄绿光 560-575
红光 615-630
可
见
光
红橙黄绿蓝靛紫
紫XY 外 射射 线 线线
LED培训资料
内容
1
LED lamp制程介绍
2
LED SMD制程介绍
3
LED电性参数
4
LED使用注意事项
LED的工作原理
LED封装产品基础知识
四.光的種類
白色光 稜鏡
分成七色光譜
10-3nm 1nm 10nm 100nm 280nm 315nm 380nm
780nm 1000nm 1.5μm 5μm
100μm
1mm
γ射線 X射線 遠紫外線 中紫外線 近紫外線 可見光線 近紅外線 中紅外線
遠紅外線
極超短波
紫
短
外
波
線
長
區
化學線 (由日照產生化 學線作用引起)
单位(V)
Forward Voltage vs.Forward Current(Ta=25℃)
100
Forward Current IF(mA)
10
1
1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5
Forward Voltage VF(V)
-13-
八. 白光LED相关名词(光电参数定义2)
CIE 座标图
-12-
八. 白光LED相关名词(光电参数定义1)
一,顺向电压(Forward Voltage)
红,黄,黄绿:Typ:2.0V Max:2.4V 紫,蓝,绿,白:Typ:3.2V Max:4.0V 测试条件:IF=20mA Ta=25℃
IF=30mA Ta=25℃ IF=120mA Ta=25℃ IF=350mA Ta=25℃
二,发光颜色,波长 (Color Hue Wavelength Spectrum) 单位(nm)
a. λp:發光體或物體(經由反射或穿透)在分光儀上量得的能量
-11-
七. 荧光粉+蓝光晶片的白光LED简介(2)
白光产生的种类
3 chips 型: Red Chip + Green
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LED封装基本知识LED(发光二极管)封装是指发光芯片的封装,相比集成电路封装有较大不同。
LED的封装不仅要求能够保护灯芯,而且还要能够透光,所以LED的封装对封装材料有特殊的要求。
封装简介LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的,但却有很大的特殊性。
一般情况下,分立器件的管芯被密封在封装体内,封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。
而LED封装则是完成输出电信号,保护管芯正常工作,输出:可见光的功,既有电参数,又有光参数的设计及技术要求,无法简单地将分立器件的封装用于LED。
自上世纪九十年代以来,LED芯片及材料制作技术的研发取得多项突破,透明衬底梯形结构、纹理表面结构、芯片倒装结构,商品化的超高亮度(1cd以上)红、橙、黄、绿、蓝的LED产品相继问市,2000年开始在低、中光通量的特殊照明中获得应用。
LED的上、中游产业受到前所未有的重视,进一步推动下游的封装技术及产业发展,采用不同封装结构形式与尺寸,不同发光颜色的管芯及其双色、或三色组合方式,可生产出多种系列,品种、规格的产品。
技术原理大功率LED封装由于结构和工艺复杂,并直接影响到LED的使用性能和寿命,特别是大功率白光LED封装更是研究热点中的热点。
LED封装的功能主要包括:1.机械保护,以提高可靠性;2.加强散热,以降低芯片结温,提高LED性能;3.光学控制,提高出光效率,优化光束分布;4.供电管理,包括交流/直流转变,以及电源控制等。
LED封装方法、材料、结构和工艺的选择主要由芯片结构、光电/机械特性、具体应用和成本等因素决定。
经过40多年的发展,LED封装先后经历了支架式(Lamp LED)、贴片式(SMD LED)、功率型LED(Power LED)等发展阶段。
随着芯片功率的增大,特别是固态照明技术发展的需求,对LED封装的光学、热学、电学和机械结构等提出了新的、更高的要求。
为了有效地降低封装热阻,提高出光效率,必须采用全新的技术思路来进行封装设计。
关于LED封装结构说明LED的核心发光部分是由p型和n型半导体构成的pn结管芯,当注入pn结的少数载流子与多数载流子复合时,就会发出可见光,紫外光或近红外光。
但pn结区发出的光子是非定向的,即向各个方向发射有相同的几率,因此,并不是管芯产生的所有光都可以释放出来,这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料,应用要求提高LED的内、外部量子效率。
常规Φ5mm型LED封装是将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上,管芯的正极通过球形接触点与金丝,键合为内引线与一条管脚相连,负极通过反射杯和引线架的另一管脚相连,然后其顶部用环氧树脂包封。
反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光,向期望的方向角内发射。
顶部包封的环氧树脂做成一定形状,有这样几种作用:保护管芯等不受外界侵蚀;采用不同的形状和材料性质(掺或不掺散色剂),起透镜或漫射透镜功能,控制光的发散角;管芯折射率与空气折射率相差太大,致使管芯内部的全反射临界角很小,其有源层产生的光只有小部分被取出,大部分易在管芯内部经多次反射而被吸收,易发生全反射导致过多光损失,选用相应折射率的环氧树脂作过渡,提高管芯的光出射效率。
用作构成管壳的环氧树脂须具有耐湿性,绝缘性,机械强度,对管芯发出光的折射率和透射率高。
选择不同折射率的封装材料,封装几何形状对光子逸出效率的影响是不同的,发光强度的角分布也与管芯结构、光输出方式、封装透镜所用材质和形状有关。
若采用尖形树脂透镜,可使光集中到LED的轴线方向,相应的视角较小;如果顶部的树脂透镜为圆形或平面型,其相应视角将增大。
一般情况下,LED的发光波长随温度变化为0.2-0.3nm/℃,光谱宽度随之增加,影响颜色鲜艳度。
另外,当正向电流流经pn结,发热性损耗使结区产生温升,在室温附近,温度每升高1℃,LED的发光强度会相应地减少1%左右,封装散热;时保持色纯度与发光强度非常重要,以往多采用减少其驱动电流的办法,降低结温,多数LED的驱动电流限制在20mA 左右。
但是,LED的光输出会随电流的增大而增加,很多功率型LED的驱动电流可以达到70mA、100mA甚至1A级,需要改进封装结构,全新的LED封装设计理念和低热阻封装结构及技术,改善热特性。
例如,采用大面积芯片倒装结构,选用导热性能好的银胶,增大金属支架的表面积,焊料凸点的硅载体直接装在热沉上等方法。
此外,在应用设计中,PCB 线路板等的热设计、导热性能也十分重要。
进入21世纪后,LED的高效化、超高亮度化、全色化不断发展创新,红、橙LED光效已达到100Im/W,绿LED为501m/W,单只LED的光通量也达到数十Im。
LED芯片和封装不再沿袭传统的设计理念与制造生产模式,在增加芯片的光输出方面,研发不仅仅限于改变材料内杂质数量,晶格缺陷和位错来提高内部效率,同时,如何改善管芯及封装内部结构,增强LED内部产生光子出射的几率,提高光效,解决散热,取光和热沉优化设计,改进光学性能,加速表面贴装化SMD进程更是产业界研发的主流方向。
自上世纪九十年代以来,LED芯片及材料制作技术的研发取得多项突破,透明衬底梯形结构、纹理表面结构、芯片倒装结构,商品化的超高亮度(1cd以上)红、橙、黄、绿、蓝的LED产品相继问市,如表1所示,2000年开始在低、中光通量的特殊照明中获得应用。
LED的上、中游产业受到前所未有的重视,进一步推动下游的封装技术及产业发展,采用不同封装结构形式与尺寸,不同发光颜色的管芯及其双色、或三色组合方式,可生产出多种系列,品种、规格的产品。
当然,也有根据发光颜色、芯片材料、发光亮度、尺寸大小等情况特征来分类的。
单个管芯一般构成点光源,多个管芯组装一般可构成面光源和线光源,作信息、状态指示及显示用,发光显示器也是用多个管芯,通过管芯的适当连接(包括串联和并联)与合适的光学结构组合而成的,构成发光显示器的发光段和发光点。
表面贴装LED可逐渐替代引脚式LED,应用设计更灵活,已在LED显示市场中占有一定的份额,有加速发展趋势。
固体照明光源有部分产品上市,成为今后LED的中、长期发展方向。
引脚式封装LED脚式封装采用引线架作各种封装外型的引脚,是最先研发成功投放市场的封装结构,品种数量繁LED封装仪器多,技术成熟度较高,封装内结构与反射层仍在不断改进。
标准LED被大多数客户认为是目前显示行业中最方便、最经济的解决方案,典型的传统LED安置在能承受0.1W显示功率的包封内,其90%的热量是由负极的引脚架散发至PCB板,再散发到空气中,如何降低工作时pn结的温升是封装与应用必须考虑的。
包封材料多采用高温固化环氧树脂,其光性能优良,工艺适应性好,产品可*性高,可做成有色透明或无色透明和有色散射或无色散射的透镜封装,不同的透镜形状构成多种外形及尺寸,例如,圆形按直径分为Φ2mm、Φ3mm、Φ4.4mm、Φ5mm、Φ7mm等数种,环氧树脂的不同组份可产生不同的发光效果。
花色点光源有多种不同的封装结构:陶瓷底座环氧树脂封装具有较好的工作温度性能,引脚可弯曲成所需形状,体积小;金属底座塑料反射罩式封装是一种节能指示灯,适作电源指示用;闪烁式将CMOS振荡电路芯片与LED管芯组合封装,可自行产生较强视觉冲击的闪烁光;双色型由两种不同发光颜色的管芯组成,封装在同一环氧树脂透镜中,除双色外还可获得第三种的混合色,在大屏幕显示系统中的应用极为广泛,并可封装组成双色显示器件;电压型将恒流源芯片与LED管芯组合封装,可直接替代5-24V的各种电压指示灯。
面光源是多个LED管芯粘结在微型PCB板的规定位置上,采用塑料反射框罩并灌封环氧树脂而形成,PCB板的不同设计确定外引线排列和连接方式,有双列直插与单列直插等结构形式。
点、面光源现已开发出数百种封装外形及尺寸,供市场及客户适用。
LED发光显示器可由数码管或米字管、符号管、矩陈管组成各种多位产品,由实际需求设计成各种形状与结构。
以数码管为例,有反射罩式、单片集成式、单条七段式等三种封装结构,连接方式有共阳极和共阴极两种,一位就是通常说的数码管,两位以上的一般称作显示器。
反射罩式具有字型大,用料省,组装灵活的混合封装特点,一般用白色塑料制作成带反射腔的七段形外壳,将单个LED管芯粘结在与反射罩的七个反射腔互相对位的PCB板上,每个反射腔底部的中心位置是管芯形成的发光区,用压焊方法键合引线,在反射罩内滴人环氧树脂,与粘好管芯的PCB板对位粘合,然后固化即成。
反射罩式又分为空封和实封两种,前者采用散射剂与染料的环氧树脂,多用于单位、双位器件;后者上盖滤色片与匀光膜,并在管芯与底板上涂透明绝缘胶,提高出光效率,一般用于四位以上的数字显示。
单片集成式是在发光材料晶片上制作大量七段数码显示器图形管芯,然后划片分割成单片图形管芯,粘结、压焊、封装带透镜(俗称鱼眼透镜)的外壳。
单条七段式将已制作好的大面积LED芯片,划割成内含一只或多只管芯的发光条,如此同样的七条粘结在数码字形的可伐架上,经压焊、环氧树脂封装构成。
单片式、单条式的特点是微小型化,可采用双列直插式封装,大多是专用产品。
LED光柱显示器在106mm长度的线路板上,安置101只管芯(最多可达201只管芯),属于高密度封装,利用光学的折射原理,使点光源通过透明罩壳的13-15条光栅成像,完成每只管芯由点到线的显示,封装技术较为复杂。
半导体pn结的电致发光机理决定LED不可能产生具有连续光谱的白光,同时单只LED 也不可能产生两种以上的高亮度单色光,只能在封装时借助荧光物质,蓝或紫外LED管芯上涂敷荧光粉,间接产生宽带光谱,合成白光;或采用几种(两种或三种、多种)发不同色光的管芯封装在一个组件外壳内,通过色光的混合构成白光LED。
这两种方法都取得实用化,日本2000年生产白光LED达1亿只,发展成一类稳定地发白光的产品,并将多只白光LED 设计组装成对光通量要求不高,以局部装饰作用为主,追求新潮的电光源。
表面贴片封装在2002年,表面贴装封装的LED(SMD LED)逐渐被市场所接受,并获得一定的市场份额,从引脚式封表面贴装封装技术装转向SMD符合整个电子行业发展大趋势,很多生产厂商推出此类产品。
早期的SMD LED大多采用带透明塑料体的SOT-23改进型,卷盘式容器编带包装。
在SOT-23基础上,前者为单色发光,后者为双色或三色发光。
近些年,SMD LED成为一个发展热点,很好地解决了亮度、视角、平整度、可靠性、一致性等问题,采用更轻的PCB板和反射层材料,在显示反射层需要填充的环氧树脂更少,并去除较重的碳钢材料引脚,通过缩小尺寸,降低重量,可轻易地将产品重量减轻一半,最终使应用更趋完美,尤其适合户内,半户外全彩显示屏应用。