LED生产作业流程.docx

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LED生产作业流程

导读：

LED制造是复杂和高技术含量，在这个过程中，只要一个步骤出问题，LED灯珠就失去品质性能，在整个工艺过程，同一批原材料会因为生产过程非工艺原因造成封装成品有不一样品质，从外观无法分辨。

LED（Light-EmittingDiode）是发光二极管简称，它是由半导体材料制造出来，它有一个正极和一个负极，在它正负极施加直流电就会发光，从19开始，到1993年，LED经历86年历史，LED技术应用大致分为视觉类和非视觉类，视觉类应用有LED照明技术，非视觉类有植物光合和医疗保健

　　LED发展历史

LED工艺过程：

　　LED灯珠整个生产过程，分为外延片生产、芯片生产、灯珠封装，整个过程表现了现代电子工业制造技术水平，LED制造是集多个技术融合，是高技术含量产品，对于照明用途LED知识掌握也需要了解LED灯珠是怎样生产出来。

　　1、LED外延片生产过程：

　　LED外延片生长技术关键采取有机金属化学相沉积方法（MOCVD）生产含有半导体特征合成材料，是制造LED芯片原材料，下图是采取蓝宝石衬底外延片生产过程：

　　2、LED芯片生产过程：

　　LED芯片是采取外延片制造，是提供LED灯珠封装器件，是LED灯珠品质关键，下图是LED芯片生产过程：

　　3、LED灯珠生产过程：

LED灯珠封装是依据LED灯珠用途要求，把芯片封装在对应支架上来完成LED灯珠制造过程，LED封装决定LED灯珠性价比，是LED灯具产品品质关键，下图是LED封装过程：

从上面描述LED从材料到灯珠生产过程能够看出：

　　LED制造是复杂和高技术含量，在这个过程中，只要一个步骤出问题，LED灯珠就失去品质性能，在整个工艺过程，同一批原材料会因为生产过程非工艺原因造成封装成品有不一样品质，从外观无法分辨；

　　封装灯珠经过分光筛选成不一样质量灯珠，这些灯珠基础上由价格差异进行销售，残次品全部能够按重量销售，LED市场这种现象造成LED灯具产品价格会相差很大。

　　白光灯珠参数关系：

　　相关基础光电参数，如光通量、光强度、光照度、亮度（辉度）、辐射功率、色温、显色性等，就不在这里介绍，我们需要关键了解这些参数之间关系。

　　LED灯珠品质判定需要做光谱分析和光电分析，假如品质要求严格，还需要经过LM79和LM80测试，生产厂需要完成LED灯珠品质评定后才能批量生产，销售者一定要求生产厂提供LED灯珠品质评定汇报才能提供对用户承诺。

下图是光谱测试汇报：

　　这个参数汇报关键关注：

色温，显指Ra，光通量，光效率，结电压U，X，Y值。

　　LED灯珠品质评定是建立产品信用关键方法。

LED灯珠品质评定能够在第三方测试网店进行。

下面谈谈这些基础参数相关关系。

　　和光通量相关参数

　　光通量是衡量发光明暗参数，光通量越大，表示灯珠越明亮，正确光通量需要专业光学仪器测试，影响LED灯珠光通量参数有：

　　1）芯片面积大小，在相同电流下，芯片面积越大，光通量越高，芯片尺寸是用英制mil表示，1mil=0.0254mm。

　　2）经过芯片电流大小，在相同芯片面积下，经过电流越大，光通量越高，LED属于电流器件，要求有额定电流，不能随意增大，如2835封装电流标称是60毫安。

　　3）芯片辐射功率大小，相同尺寸芯片，也有辐射功率等级区分，辐射功率值越大，光通量越高。

　　4）和封装材料和封装工艺相关，封装材料包含：

荧光粉、胶水、支架、芯片焊线材料等，封装工艺就是指封装设备精度和设备性能对封装质量影响，封装材料越好，封装设备越高级，封装后LED灯珠光通量也越高。

　　5）工作温度越高，光通量越低，工作温度越高，LED器件越轻易损坏。

和发光效率相关参数

　　发光效率是衡量光源是否节能指标，单位是每瓦流明值（lm/w），表示每消耗1瓦电能能够产生多少光通量，这个数值越高，越节能，LED照明之所以替换荧光灯、白炽灯，就是因为LED光源光效高于传统光源2-10倍。

　　依据能量守恒定律，发光效越高，说明电能转化光能越多，转化热量越小，影响光效参数有：

　　1）影响光通量参数全部影响光效，光通量越高，光效越高。

　　2）驱动电流也影响光效，相同封装规格灯珠，驱动电流越小，发光效越大。

　　3）LEDPN结电压越低，发光效越高。

　　4）封装散热结构越有效，发光效越高。

　　5）工作温度越高，灯珠发光效率越低。

和灯珠寿命相关参数

　　通常，半导体电流器件工作温度全部决定器件寿命，我们常常看到电子设备内大功率晶体管全部固定在率散热器上，LED灯珠寿命也关键取决于工作温度，灯珠寿命通常能够表示为灯珠失效（不亮）和光衰（光通量降低）。

　　影响LED灯珠寿命关键原因是光衰，光衰用光通量维持率表示，通常在质保期内，光衰减不能低于初始光通量30%，和灯珠寿命相关参数有：

　　1）环境温度和工作温度，在相同散热条件下，环境和工作温度越高，灯珠寿命越短。

　　2）驱动电流越小，灯珠寿命越长。

　　3）封装材料品质越好，灯珠寿命越长。

　　4）散热结构效率越高，灯珠寿命越长。

　　5）芯片和封装静电防护等级越高，灯珠寿命越长。

和色温、显色指数相关参数

　　白光光色是用色温表示，单位是绝对温度K（开尔文），白光LED色温是基于布朗克曲线（图中横向黑线）进行划分，因为每个光源色坐标XY值不一定落在布朗克曲线上，通常使用相关色温（CCT）表示。

　　CCT值是色坐标XY点和布朗克曲线垂直投影点，LED色温分布以下图所表示：

　人造白光对物体自然颜色还原能力用显色指数CRI（ColorRenderingIndex）衡量，这个方法采取中等明度值和彩度对比来确定CRI，以下图所表示：

　把R1至R8求平均值就是平均显色指数（Ra），CRI测试常常是R9甚至过低，有时会出现负值，这说明LED产生白光缺乏红光辐射，R9数值低会影响R1-R8，造成Ra平均值降低，对于暖色温范围，Ra衡量LED光源显色性是可行，对于高色温范围LED光源，Ra衡量显色性会有一定失真。

　　因为国家标准要求使用Ra判定显色性，我们只能够使用这个参数做参考，色温在4000K以上白光，不要过分依靠Ra评定显色性，应该采取相同色温视觉对比，这么对比实际可操作效果优于依靠测试Ra，当然，对于专业人士，从R1-R15数值就能够得出结论了。

　　白光色温和显色性是衡量照明品质关键指标，同一批次封装灯珠色温一致性全部会有差异，需要分色后才能使用，色温关键考察一致性和色温飘移，对于显色性，要求最少达成65以上才能用在照明，影响灯珠色温和显色性参数有：

　　1）荧光粉品质和配比，荧光粉品质越好，色温一致性越好，色温漂移越小，荧光粉配比越科学，显色性越好。

　　2）驱动电流越大，色温会向高色温漂移。

　　3）荧光粉品质越差，色温越轻易漂移，光衰也很轻易发生。

　　4）工作温度也影响色温漂移。

　　5）芯片品质越差，色温一致性也越差。

　　6）相同材料和封装工艺产品，高色温（如6500K）一致性较轻易做好，低色温（如3000K）需要色温分段更小。

　　LED照明产品受LED灯珠选择影响较大，在制造和销售LED照明产品时，要愈加重视LED灯珠品质判别，LED照明产品通常是由多个LED灯珠组成，这种组成有时会把灯珠不良品质模糊化，产品制造者需要从灯珠参数分析着手，判别出产品品质内涵，最大程度降低经营风险。

　　灯珠价格问题

　　灯珠价格问题讨论是最让人感爱好，对于LED灯珠采购，通常得到报价是每个灯珠多少钱，不一样封装价格也不一样，不一样供给商报价差异性会造成选择迷惑，再加上相同封装但不一样封装材料造成灯珠价格有差异，那么怎样购置到价格好灯珠呢？

　　下面这个方法，大家能够试一下，看看效果怎么样。

　　1）首先要根据封装规格电流进行灯珠光谱测试，同时需要测试出灯珠使用芯片尺寸（长和宽，单位采取mil），这么能够计算出芯片电流密度。

　　芯片电流密度=驱动电流mA/（芯片长mil×芯片宽mil）

　　2）依据光谱测试汇报测试光通量，计算出流明价。

　　灯珠流明价=灯珠价格（分）/灯珠光通量lm

　　3）把上面两个计算结果相乘，用这个乘积就能够比较不一样封装、不一样厂家灯珠，数字低就是你要购置灯珠，这个比较最好在相同色温段和相同显色性下比较。

　　这个方法是我们经过对灯珠封装研究和分析得出计算方法，既简单又实用，也能表现质量好灯珠供给商关键价值，用这个方法采购灯珠生产LED照明产品也会有质量确保；

　　很多照明企业全部想做好产品，只是不知道这个“好”是怎样规范，用这个简单方法来采购灯珠会让企业无需过多专业知识就能够规避劣质供给商。