白光LED如何调色和调比例Word下载.docx

白光LED如何调色和调比例Word下载.docx

《白光LED如何调色和调比例Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《白光LED如何调色和调比例Word下载.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

偏上则用棉签吸一部分胶出来，再测，直到你想要的色区，注意所测的数据一定要占在客户的规格值中间（5500-6500，配得数据是6000最好），为什么这么做，就因为考虑到产线批量生产时给他们一定的幅动空间，提高良率。

将上述材料取下后再去点胶机上进行实物对比点胶（调节气压时间）后面点的材料所调的胶量调到跟这个测数据的胶量一样，再看看气压时间在第一次记录的时间上少了多少？

其实做久的人都知道，气压时间的多少与粉胶比例是有关系的。

举例气压时间由0.500毫秒降到0.450毫秒相当于粉胶比例从5%降到4.8%.故都有一定的规律可循，如此就可提高配胶速度，当然还有很多种提速的方法就不一一在此献丑了。

后续还有如何提高亮度在原物料上的选择，光衰的控制，产线良率管控，色度一至性的管控，可靠度的实验等有时间再述， 

另望同行门不要保守技术密秘，有好的建解，大家拿出来分享一下。

谢谢。

LED发光二极管的结构组成

LEDLamp（led灯）主要由支架、银胶、晶片、金线、环氧树脂五种物料所组成。

一、支架：

1）、支架的作用：

用来导电和支撑

2）、支架的组成：

支架由支架素材经过电镀而形成，由里到外是素材、铜、镍、铜、银这五层所组成。

3）、支架的种类：

带杯支架做聚光型，平头支架做大角度散光型的Lamp。

A、2002杯/平头：

此种支架一般做对角度、亮度要求不是很高的材料，其Pin长比其他支架要短10mm左右。

Pin间距为2.28mm

B、2003杯/平头：

一般用来做φ5以上的Lamp，外露pin长为+29mm、-27mm。

Pin间距为2.54mm。

C、2004杯/平头:

用来做φ3左右的Lamp，Pin长及间距同2003支架。

D、2004LD/DD：

用来做蓝、白、纯绿、紫色的Lamp，可焊双线，杯较深。

E、2006：

两极均为平头型，用来做闪烁Lamp，固IC，焊多条线。

F、2009：

用来做双色的Lamp，杯内可固两颗晶片，三支pin脚控制极性。

G、2009-8/3009：

用来做三色的Lamp，杯内可固三颗晶片，四支pin脚。

二、银胶

银胶的作用：

固定晶片和导电的作用。

银胶的主要成份：

银粉占75-80%、EPOXY（环氧树脂）占10-15%、添加剂占5-10%。

银胶的使用：

冷藏，使用前需解冻并充分搅拌均匀，因银胶放置长时间后，银粉会沉淀，如不搅拌均匀将会影响银胶的使用性能。

三、晶片（Chip）：

发光二极管和LED芯片的结构组成

1）、晶片的作用：

晶片是LEDLamp的主要组成物料，是发光的半导体材料。

2）、晶片的组成：

晶片是采用磷化镓（GaP）、镓铝砷（GaAlAs）或砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）等材料组成，其内部结构具有单向导电性。

3）、晶片的结构：

焊单线正极性（P/N结构）晶片，双线晶片。

晶片的尺寸单位：

mil

晶片的焊垫一般为金垫或铝垫。

其焊垫形状有圆形、方形、十字形等。

4）、晶片的发光颜色：

晶片的发光颜色取决于波长，常见可见光的分类大致为：

暗红色（700nm）、深红色（640-660nm）、红色（615-635nm）、琥珀色（600-610nm）、黄色（580-595nm）、黄绿色（565-575nm）、纯绿色（500-540nm）、蓝色（450-480nm）、紫色（380-430nm）。

白光和粉红光是一种光的混合效果。

最常见的是由蓝光+黄色荧光粉和蓝光+红色荧光粉混合而成。

5）、晶片的主要技术参数：

A、晶片的伏安特性图：

B、顺向电压（VF）：

施加在晶片两端，使晶片正向导通的电压。

此电压与晶片本身和测试电流存在相应的关系。

VF过大，会使晶片被击穿。

C、顺向电流（IF）：

晶片在施加一定电压后，所产生的正向导通电流。

IF的大小，与顺向电压的大小有关。

晶片的工作电流在10-20mA左右。

D、逆向电压（VR）：

施加在晶片上的反向电压。

E、逆向电流（IR）：

是指晶片在施加反向电压后，所产生的一个漏电流。

此电流越小越好。

因为电流大了容易造成晶片被反向击穿。

F、亮度（IV）：

指光源的明亮程度。

单位换算：

1cd=1000mcd

G、波长：

反映晶片的发光颜色。

不同波长的晶片其发光颜色也就不同。

单位：

nm

H、光：

是电磁波的一种。

波长在0.1mm-10nm之电磁波称为光。

光可分为：

波长大于0.1mm称为电波；

760nm-0.1nm叫红外光;

380nm-760nm叫可见光;

10nm-380nm叫紫外光；

波长小于10nm的是X线光。

四、金线：

金线的作用：

连接晶片PAD（焊垫）与支架，并使其能够导通。

金线的纯度为99.99%Au；

延伸率为2-6%，金线的尺寸有：

0.9mil、1.0mil、1.1mil等。

五、环氧树脂：

环氧树脂的作用：

保护Lamp的内部结构，可稍微改变Lamp的发光颜色，亮度及角度；

使Lamp成形。

封装树脂包括：

A胶（主剂）、B胶（硬化剂）、DP（扩散剂）、CP（着色剂）四部份组成。

其主要成分为环氧树脂（EpoxyResin）、酸酐类（酸无水物Anhydride）、高光扩散性填料（Lightdiffusion）及热安定性染料（dye）

六、模条：

模条是Lamp成形的模具，一般有圆形、方形、塔形等。

支架植得深浅是由模条的卡点高低所决定。

模条需存放在干净及室温以下的环境中，否则会影响产品外观不良。

LED芯片选型时必须注意的几个关键参数

来源：

LED环球在线 

随着LED成本不断下降，能效不断提升，LED照明大规模普及对时代就要来临，LED照明已经成为最热门对产业话题，由于LED灯具的设计涉及光学、

随着LED成本不断下降，能效不断提升，LED照明大规模普及对时代就要来临，LED照明已经成为最热门对产业话题，由于LED灯具的设计涉及光学、热学、微电子等多个技术，所以通常LED设计师比较关注灯具的外观、散热、驱动电路方面的设计因素，而忽视了LED芯片的选型问题。

2011慕尼黑上海电子展国际LED创新论坛上，飞利浦Lumileds亚洲区营销总监周学军发表了题为《支持于照明应用的LED技术发展》的主题演讲，在这个演讲中周学军结合飞利浦Lumileds的LED产品，分享了对LED芯片的关键参数的看法，相信对于LED灯具设计师来说非常有帮助。

周学军透露目前PhilipsLumileds已经批运了超过10亿颗的高功率LED芯片，而且累计了15000小时的实测数据，另外还有7亿颗小时是测试数据积累，这些积累对于LED灯具设计师来说都是非常宝贵的经验。

“随着LED能效不断提升成本不断下降，LED芯片已经开始价格战，这时，在选型的时候除了考虑成本因素外，还要多考虑一些其他关键参数，比如可靠性指标。

”周学军指出。

他认为构成LED可靠性的三大指标应该是：

1、流明的维持率--没有流明维持率，会导致同一批次LED灯具亮度不一，所以工程师要学会看这个指标曲线。

2、色彩的稳定性，他提示可以通过查阅厂商的LM-80报告获取相关信息。

3、要考察供应商供应链的可靠性--如果不能及时交货，会导致你到手的订单飞掉!

除此之外，他还指出，要考察LED的光品质，这个光品质的三大要素是一致性、无差异和显色性，这对于稳定可靠的LED灯具至关重要。

此外，他透露，在PhilipsLumileds最新一代LUXEON3LED产品的背面都有个二维码，查阅这个二维码，可以获得芯片都大量信息例如制造日期、MOVCD的信息等等，这也方便了LED灯具的维护。

不知道这个创新会不会被其他厂商效仿?

LED完全手册

一、LED的结构及发光原理50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。

LED是英文lightem

一、LED的结构及发光原理

50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识，第一个商用二极管产生于1960年。

LED是英文lightemittingdiode（发光二极管）的缩写，它的基本结构是一块电致发光的半导体材料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，所以LED的抗震性能好。

发光二极管的核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。

在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。

PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。

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。

当它处于正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，通常被用在电子器具来显示电路是否关闭或打开的指示灯,光的强弱与电流有关。

透明的环氧半导体晶片LED环氧围封下伸出的那两条线或者"

灯泡"

显示出LED应怎样加连接到电路,LED导线的负极是以两种方法来显示,一种是由灯泡的平面,第二种是两条线当中短的那条线,负极导线应连接到电池负端,LED运行电压相对很低大约只有1到4伏电压,吸取的电流也大约只有10到40毫安.发光二极管最重要的一部分就是在灯泡中央的半导体晶片,晶片有两个由接口分离的区域,P区域是由正电荷控制,而n区域是由负电荷控制,这个接口充当了P和n电子流动的挡板,只有当半导体晶片的电压足够时,电流才开时流动和电子穿过接口进入到P区域,

什么使LED发出光和什么决定了发光二的颜色

当足够的电压到达晶片穿过发光二极管的导线,电子就非常容易的在P和N的区域穿过分隔处,在P区域正电荷比负电荷要多很多,在n区域中的电子比正电荷多,当电压和电流开始流动,在N区域的电子就有足够的能源移动穿过分隔处进入P区域,由于共有的库仑力的正负电荷之间的互相吸引P区域电子立即吸引到正电荷,当电子足够的移动到与P区域的正电荷的接近,这两种电荷就"

重新结合"

每次电子和正电荷结合时,电位能转变为电磁能,每次正负电荷的重新结合时,电磁能的量子以半导体材料的频率特性的光电形式发出（通常是镓,砷和磷的化学元素结合）只有当光量子在非常狭的频率范围内才可以发射光不同的半导体材料使发光二极管发出不同的颜色和需要不同的能量去使它们变亮.

发光二极管发出的能量有多少

所需的电压引起电子流动穿过P-n分隔处和电能是同恒量的,不同颜色的发光二极管发出单色的显眼光,发光二极管发出光的能量（E）是和电子电荷（q）有关和所需的电压（V）使发光二极管发光E=qV焦耳,这个公式简单的说明了电压和电能是同恒量的.恒量q是指一个单电子的电荷-1.6x10-19库仑（电量单位）

找出来自电压的能量

假如测量流过发光二极管导线的电压,你希望找出使发光二极管发出光所需的相应能量.比如说发红光的发光二极管和所测电压和导线是1.7伏,那么使二极管发光所需的能量是E=qV或者E=-1.6x10-19（1.71）焦耳

找出波长或频率

光的频率和光的波长有关联,分光仪可以用来检查由发光二极管发出的光和估计由LED发出光的最高峰值.但我们更喜欢检测由LED所发出的光强度,.C是代表光的速度（3x108米每秒）而是代表由分光仪读取的光波长（以纳米或10-9米为单位）.假如你从分光仪器中观察发红光的二极管,你会发现LED发出的最高的强度颜色范围和从分光仪读取的波长是相符合的=660nmor660x10-9m.

二、LED光源的特点

1.电压：

LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。

2.效能：

消耗能量较同光效的白炽灯减少80%

3.适用性：

很小，每个单元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境

4.稳定性：

10万小时，光衰为初始的50%

5.响应时间：

其白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级

6.对环境污染：

无有害金属汞

7.颜色：

改变电流可以变色，发光二极管方便地通过化学修饰方法，调整材料的能带结构和带隙，实现红黄绿兰橙多色发光。

如小电流时为红色的LED，随着电流的增加，可以依次变为橙色，黄色，最后为绿色

8.价格：

LED的价格比较昂贵，较之于白炽灯，几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当，而通常每组信号灯需由上300～500只二极管构成。

三、单色光LED的种类及其发展历史

最早应用半导体P-N结发光原理制成的LED光源问世于20世纪60年代初。

当时所用的材料是GaAsP，发红光（λp=650nm），在驱动电流为20毫安时，光通量只有千分之几个流明，相应的发光效率约0.1流明/瓦。

70年代中期，引入元素In和N，使LED产生绿光（λp=555nm），黄光（λp=590nm）和橙光（λp=610nm），光效也提高到1流明/瓦。

到了80年代初，出现了GaAlAs的LED光源，使得红色LED的光效达到10流明/瓦。

90年代初，发红光、黄光的GaAlInP和发绿、蓝光的GaInN两种新材料的开发成功，使LED的光效得到大幅度的提高。

在2000年，前者做成的LED在红、橙区（λp=615nm）的光效达到100流明/瓦，而后者制成的LED在绿色区域（λp=530nm）的光效可以达到50流明/瓦。

四、单色光LED的应用

最初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。

以12英寸的红色交通信号灯为例，在美国本来是采用长寿命，低光效的140瓦白炽灯作为光源，它产生2000流明的白光。

经红色滤光片后，光损失90%，只剩下200流明的红光。

而在新设计的灯中，Lumileds公司采用了18个红色LED光源，包括电路损失在内，共耗电14瓦，即可产生同样的光效。

汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。

1987年，我国开始在汽车上安装高位刹车灯，由于LED响应速度快（纳秒级），可以及早让尾随车辆的司机知道行驶状况，减少汽车追尾事故的发生。

另外，LED灯在室外红、绿、蓝全彩显示屏，匙扣式微型电筒等领域都得到了应用。

五、白光LED的开发

对于一般照明而言，人们更需要白色的光源。

1998年发白光的LED开发成功。

这种LED是将GaN芯片和钇铝石榴石（YAG）封装在一起做成。

GaN芯片发蓝光（λp=465nm，Wd=30nm），高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光发射，峰值550nm。

蓝光LED基片安装在碗形反射腔中，覆盖以混有YAG的树脂薄层，约200-500nm。

LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得白光。

现在，对于InGaN/YAG白色LED，通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温3500-10000K的各色白光。

目前已商品化的第一种产品为蓝光单晶片加上YAG黄色荧光粉，其最好的发光效率约为25流明/瓦，YAG多为日本日亚公司的进口，价格在2000元/公斤；

第二种是日本住友电工亦开发出以ZnSe为材料的白光LED，不过发光效率较差。

某些种类的白色LED光源离不开四种荧光粉：

即三基色稀土红、绿、蓝粉和石榴石结构的黄色粉，在未来较被看好的是三波长光，即以无机紫外光晶片加R.G.B三颜色荧光粉，用于封装LED白光，预计三波长白光LED今年有商品化的机机会。

但此处三基色荧光粉的粒度要求比较小，稳定性要求也高，具体应用方面还在探索之中。

六、LED寿命的理解

LED的使用寿命，一般认为在理想状态下一般认为有10万小时。

但在实际在使用过程中其光强会随使用时间的推移逐渐衰减，光效率逐渐降低。

把光强衰减到初始光强的70%以下时定为寿命终止，就目前来说还没有明确的国家标准用来衡量。

而且LED的使用寿命与其芯片的本身的质量及其封装技术、工艺有直接关系，某些芯片在20mA条件下连续点亮4000小时后其光亮度衰减已达50%。

但是随着技术、工艺的提高，光衰时间越来越缓慢，即寿命也越长。

七、LED的节能及可*性

LED是电流控制元件，通过流过的电流，将电能转变为光能，因其不存在摩擦损耗和机械损耗，所以在节能方面比一般的光源的效率高，但是LED光源并不能像一般的普通光源一样可以直接使用电网电压，它必须配置一个电压转换装置，提供满足其额定的电压、电流，才能正常工作，即LED专用电源。

但是各种不同的LED电源其性能和转换效率各不相同，所以选择合适、高效的LED专用电源，才能真正体现LED光源高效特性。

因为低效率的LED电源本身就需要消耗大量电能，在配合LED的使用过程中根本就体现不出LED的高效节能特性。

而且LED电源也必须是高可*性电源，才能保证LED光源系统长寿命。

八、LED的基本特性及使用时的注意事项

1．常见的LED电性能参数

（1）LED正向电压

不同颜色的LED在额定的正向电流条件下，有着各自不同的正向压降值，红、黄色：

1.8~2.5V之间，绿色和蓝色：

2.7~4.0V之间。

对于同种颜色的LED，其正向压降和光强也不是完全一致的。

如下表：

发光颜色外观颜色波长λD（nm）正向电压VF 

亮度Iv（mcd） 

IF=20mA 

Min. 

Max. 

红色 

水透明 

645~660 

1.8 

2.5 

50~300 

黄绿色 

水透明 

570~575 

黄色 

585~590 

500~5000 

蓝色 

455~475 

2.7 

4.0 

500~7000 

绿色 

515~535 

2.7 

2000~10000 

白色 

- 

3000~15000 

在同一电路中应该尽量使用在额定电流条件下正向压降值相同、光强范围小的LED。

只有这样才能保证LED的发光效果一致。

其具体的电性参数可依各封装厂每包装提供的产品分光参数标签值。

（有些公司每批分选都不一致）

（2）LED的额定工作电流

LED的额定电流各不相同，普通的LED电流一般为20mA，大功率的LED电流一般为40mA或350mA不等。

具体要按各封装厂提供的电流参数值。

一般LED在反向电压：

VR=5V的条件下，反向电流：

IR≤10µ

A。

（3）LED的功率

LED功率的大小也各不相同，有70mW、100mW、1W、2W、3W、5W等，所以必须根据所选择的LED，设计合理的使用电路和配置合适的LED数量，使其完全满足LED电源的额定值，如果设计的电路使每个LED分担电压或电流过高就会严重影响LED的使用寿命甚至烧毁LED，如果分担的电压或电流过低则激发的LED光强不够，就不能充分发挥LED应有的效果，达不到我们所期望的目的。

2．温度特性

（1）LED的焊接温度应在300℃以下，焊接时间控制在3~5S之间。

要注意避免LED温度过高从而使芯片受损，焊接的位置最好在引脚卡点以外的位置。

（2）LED的亮度输出与温度成反比，温度不仅影响LED的亮度，也影响它的寿命。

使用中尽量减少电路发热，并做一定的散热处理，在设计LED发光板时尽可能使铜箔有效面积加大。

3．静电特性

LED装配过程中必须加强防静电措施，因为操作过程和人体本身都会产生静电，对于双电极的LED最易被静电反向击穿，从而严重影响LED的使用寿命甚至使其完全报废。

如防静电环境不是非常完善，可以给LED使用者增加防静电腕带，并使防静电腕带和操作台设置良好的防静电接地系统，离子风机等设备。

双电极的LED在封状时并连齐纳二极管保护LED。

LED相关术语解释

1：

什么是LED？

LED是发光二极管的英文缩写 

（Lightemittingdiode）。

2:

什么是像素？

LED显示屏的最小发光像素，同普通电脑显示器中说的“像素”含义相同，像素可分为：

单红，一红一绿1R1G，