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led的价格比较贵。
五.大功率led的结构
支架+芯片(核心部分)+银胶+透镜(辅助:
金线;
荧光粉)
1支架
LED支架,LED灯珠在封装之前的底基座,在LED支架的基础上,将芯片固定进去,焊上正负电极,再用硅树脂一次封装成形。
led支架一般是铜做的,因为铜的导电性很好,它里边会有引线,来连接led灯珠内部的电极,LED灯珠封装成形后,灯珠即可从支架上取下,灯珠两头的铜脚即成为了灯珠的正负极,用于焊接到LED灯具或其它LED成品上
2芯片
LED(LightEmittingDiode,发光二极)芯片是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。
LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。
生产LED芯片的厂家有:
台湾LED芯片厂商:
晶元光电(Epistar)简称:
ES、(联诠、元坤,连勇,国联),广镓光电(Huga),新世纪(GenesisPhotonics),华上(ArimaOptoelectronics)简称:
AOC,泰谷光电(Tekcore),奇力,钜新,光宏,晶发,视创,洲磊,联胜(HPO),汉光(HL),光磊(ED),鼎元(Tyntek)简称:
TK,曜富洲技TC,灿圆(FormosaEpitaxy),国通,联鼎,全新光电(VPEC)等。
华兴(LedtechElectronics)、东贝(UnityOptoTechnology)、光鼎(ParaLightElectronics)、亿光(EverlightElectronics)、佰鸿(BrightLEDElectronics)、今台(Kingbright)、菱生精密(LingsenPrecisionIndustries)、立基(LigitekElectronics)、光宝(Lite-OnTechnology)、宏齐(HARVATEK)等。
大陆LED芯片厂商:
三安光电简称(S)、上海蓝光(Epilight)简称(E)、士兰明芯(SL)、大连路美简称(LM)、迪源光电、华灿光电、南昌欣磊、上海金桥大晨、河北立德、河北汇能、深圳奥伦德、深圳世纪晶源、广州普光、扬州华夏集成、甘肃新天电公司、东莞福地电子材料、清芯光电、晶能光电、中微光电子、乾照光电、晶达光电、深圳方大,山东华光、上海蓝宝等。
国外LED芯片厂商:
CREE,惠普(HP),日亚化学(Nichia),丰田合成,大洋日酸,东芝、昭和电工(SDK),Lumileds,旭明(Smileds),Genelite,欧司朗(Osram),GeLcore,首尔半导体等,普瑞,韩国安萤(Epivalley)等。
日亚化学简称日亚白光专利
光磊联盛只做红黄
新世纪绿蓝
晶元代工普瑞普瑞只做蓝光即白光
奇力是奇美子公司小功率多白光蓝光120-130LM衰减与稳定性不如晶元没38mil
晶科-导装晶片晶元有技术股份
导装芯不良率千分之五衰减稳定生差
爱迪生进口稳定品牌影响做灯珠使用晶元芯但亮度受限只有二款
旭明单面发光及正面发光做路灯易出现闪灯手电筒五面发光
旭明与可瑞属正面发光但正面发光底部容易导电
3.银胶
导电胶是LED生产封装中不可或缺的一种胶水,其对导电银胶的要求是导电、导热性能要好,剪切强度要大,并且粘结力要强。
银胶品牌:
美国道康宁,美国乐泰,日本信越。
4.透镜
LED透镜一般为硅胶透镜,因为硅胶耐温高(也可以过回流焊),因此常用直接封装在LED芯片上。
一般硅胶透镜体积较小,直径3-10mm。
并且LED透镜一般与LED紧密联系在一起,它有助于提升LED的出光效率、透镜改变LED的光场分布的光学系统。
透镜:
仿流明。
CREE透镜是方形。
一般是135°
到140°
,90°
到120°
很少,根据用途不同,一次透镜与二次透镜进行配光。
透镜角度:
透镱与平面的夹角
朗波6090120140
90度有平面与波面波面(植物灯)
60车灯120路灯140常规175喇叭路灯花生米透镜路灯
金线越多透镜角度越大
雾状透镜改善光斑,但减少4-7lm
PC透镱最高耐高温110,高温PC透镜220以内,低温锡膏180-200熔解
回流焊260,
5.金线
是真金,因为金的延展性好,导电性也很好,并且和大部分金属亲和力不错,金线多不代表好,那个是导电用的,电流大的LED要的金线就要粗要多。
99.9纯金线,1.2直径,最大1.5直径,部分厂家使用0.8-0.9金线,金线直径有0.8,1.0,1.2MIL(密尔milliinch)从0.6到1.5都有。
金线的直径:
直径越大,金的重量越重,线越粗,价格就越高
6.荧光粉
物体受激发吸收能量而跃迁至激发态在反回到基态的过程中,以光的形式放出能量。
荧光粉的品牌:
日本日雅,(还有台湾宏大,德国mandia,美国intermatix,日本三越SAMYU)
按颜色分有红,绿,蓝三基色,俗称RGB,是三原色,可以组合成任何颜色。
还有紫白颜色。
蓝色+荧光粉组合成白光。
六.注意事项
大功率LED产品及器件在应用过程中,散热、静电防护、焊接对其特性有着很大影响,需要引起应用端客户的高度重视。
散热
由于目前半导体发光二极管晶片技术的限制,LED的光电转换效率还有待提高,尤其是大功率LED,因其功率较高,大约有60%以上的电能将变成热能释放(随着半导体技术的发展,光电转换效率会逐渐提高),这就要求终端客户在应用大功率LED产品的时候,要做好散热工作,以确保大功率LED产品正常工作。
散热片要求。
外型与材质:
如果成品密封要求不高,可与外界空气环境直接发生对流,建议采用带鳍片的铝材或铜材散热片。
有效散热表面积:
对于1W大功率LED白光(其他颜色基本相同)我司推荐散热片有效散热表面积总和≥50-60平方厘米。
对于3W产品,推荐散热片有效散热表面积总和≥150平方厘米,更高功率视情况和试验结果增加,尽量保证散热片温度不超过60℃。
连接方法:
大功率LED基板与散热片连接时请保证两接触面平整,接触良好,为加强两接触面的结合程度,建议在LED基板底部或散热片表面涂敷一层导热硅脂(导热硅脂导热系数≥3.0W/m.k),导热硅脂要求涂敷均匀、适量,再用螺丝压合固定。
静电防护
LED属半导体器件,对静电较为敏感,尤其对于白、绿、蓝、紫色LED要做好预防静电产生和消除静电工作。
静电的产生:
摩擦:
在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电,而产生静电的最常见的方法,就是摩擦生电。
材料的绝缘性越好,越容易摩擦生电。
另外,任何两种不同物质的物体接触后再分离,也能产生静电。
感应:
针对导电材料而言,因电子能在它的表面自由流动,如将其置于一电场中,由于同性相斥,异性相吸,正负离子就会转移,在其表面就会产生电荷。
传导:
针对导电材料而言,因电子能在它的表面自由流动,如与带电物体接触,将发生电荷转移。
静电对LED的危害:
因瞬间的电场或电流产生的热,使LED局部受伤,表现为漏电流迅速增加,仍能工作,但亮度降低,寿命受损。
因电场或电流破坏LED的绝缘层,使器件无法工作(完全破坏),表现为死灯。
静电防护及消除措施:
对于整个工序(生产、测试、包装等)所有与LED直接接触的员工都要做好防止和消除静电措施,主要有
车间铺设防静电地板并做好接地。
工作台为防静电工作台,生产机台接地良好。
操作员穿防静电服、带防静电手环、手套或脚环,人体瞬间最高电压6000伏。
应用离子风机。
焊接电烙铁做好接地措施。
包装采用防静电材料。
焊接
焊接时请注意最好选择恒温烙铁,焊接温度为260℃以下,烙铁与LED焊盘一次接触的时间不超过3S;
如为硅胶封装的大功率LED,硅胶的最高耐热温度为180℃,因此LED的焊接温度不得超过170℃,采用低温烙铁及低温焊锡膏(丝)焊接,烙铁与LED焊盘一次接触的时间不超过3S。
7.Led专业术语
产品光源特殊要求
1:
射灯/手电筒—光斑
2:
路灯—流明
3:
球泡灯—显色指数
(7000K以上冷白汽车灯越冷光色差越小)
灯珠样品常规测试项目
衰减
冲击(耐电流电压)
频闪(路灯)
恒流:
电流波动越小越好。
1W:
350MA,3W:
750MA
认证
3C是中国最基本安全标准。
CE安全认证,欧盟标准,欧盟共同体。
ROSH限制有害物质即环保。
4:
UL是美国安全认证
八:
大功率生产厂家
格天光电浩天瑞丰光电量子光电蓝田伟光蓝科(做灯具)聚人成光麦精东西洋顶德奥普光之宝星辰红绿蓝汇盛量子与宏力上市杭州杭科交期长
麦克光电子斯迈得电子江南光电德豪润达长方半导体凯信光电九洲光电
九.封装流程
扩晶——固晶——焊线——点粉——盖帽——注胶——分光
1,扩晶(1台)
把晶片扩开,拉申。
2,固晶(1台)
品牌:
深圳中科,每小时3-4K,顺产3.5K/H,一天28K,理论是5K/H
控制好银胶量,银胶起固定、散热做用,银胶不能超过芯片的1/3,超过了1/2就容易漏电,保持芯片四周都有胶,固完晶要在150度考箱中考1.5小时1小时)固化,PC烤一次硅胶烤两次。
银胶(日本进口)50元/克克/200灯珠。
芯片占正极98%,负极占2%。
固晶主意正负极,不能固反。
RGB六脚共正级,RGB四脚共阳共阴。
凹杯0.2毫米,中间红铜,灯杯(铜柱)有平的和凹的两种,外是青铜(也称黄铜)度了一层银在表面,支架有直角、弯角(并角),结构厂家做好的。
本身芯片材质问题,芯片好,读取快,扫描闪光好。
3,焊线(3台)
焊线不能碰到灯杯,会漏电,金线不能踏了,跑边,焊线歪了也会漏电,芯片本身质量差也会江山漏电,漏电是正负极通的,点哪端都会亮,
4,银光粉(2台)
一台日本武藏,一台是中国点精
英特美(美国),最好的银光粉几百元1g。
控制好胶量,点胶正负在25,配银光粉范围:
正负0.002——0.004,点完银光粉在150度考箱中考1小时。
银胶多,发光不均,正负极导通,光一闪一闪,漏电,银胶少散热不好。
出货率高低取决于银光粉。
银光粉:
取决于发光颜色,
调配方法不一样,
白光都是用蓝光芯片调配点银光粉变成白光,红,绿,蓝,黄都不需要任何加工。
5,盖帽(压边机1台)
盖透镜:
手工,透镜本身起放大做用,盖不好会把线压断,造成死灯,盖压掉了,不能压倒了,线只能拱起来。
打胶:
打胶时胶量不能快,胶口一定要多,胶打不好会有汽泡,胶会收缩,胶速快也会有汽泡,胶不能太多,漏胶出来影响外观。
胶一定要填满,果冻胶热涨冷缩不良率2%-3%。
汽泡:
一是注胶技术不成熟,二是天气,温度低会有汽泡,一般温度在25度左右。
打完胶后固化,25-30度温度,固化时间:
8-12小时,软胶体烤20分钟常温12小时固化公司用夹具,摸顶机(100W左右)
压边机:
先盖好透镜,灌满胶,在放到压边机压。
6,分光(4台自动)
星普(大功率)0.004误差半自动化于成品测试积球与灯珠测试积分球有差异
5微安以下A货(反静电流)0.2米单颗0.5米集成
远方(灯具积分球)
把电流,电压,色温,流明区分。
分三个并,一致性,是由X,Y,X往下偏红,Y往上偏绿,生产时一般取中间线为准。
显色指数:
代表显色实物的真实性,显色指数越高越真实,一般超高,家具要求用到。
白光是没有波长,只有色温。
热阻:
6-8摄氏度/W,热阻取决于芯片,支架,银胶(上海日本进口)能排到第二。
现测热阻一般没有几家可以测。
集成:
5-300W都可以做,300W(1个芯片当3W用,特殊要求300个1W芯片,支架另外定)
几串几并,电压,电流,
有些客户先买好电源,一定先问清楚电压和电流。
如3.0V电压,350MA电流,2串2并,(2*3.0V=6.0V,2*350MA=700MA,6.0v*700MA=4.2w)
外观有圆形和正方形,需要配,下单时需要客户发灯具外观图片,这样好配。
支架越大散热越好。
同时支架成本也高,100W支架做30W集成光源。
700-800LM实际600-700LM光拆损20%
流明除以/功率=光效光效=通量/功率(电压*电流)单位:
LM/w
根据电源取决几串几并
集成平面发光
建议晶元芯晶元良率99%以上
光宏90%-95%对工艺要求高
高电压光效低低电压光效高
十:
成品灯具配件
1灯杯外壳,有型材和压铸
朔胶外壳—电渡—PC朔胶(防火且透光性强)
铝外壳—氧化
芯片温度100-120度,灯杯温度55度以下。
2大功率LED光源,有cree,流明,日亚,国产。
如有死灯,一定是部分有问题,可能是
工艺的问题。
是装上去就死灯还是三天后死灯?
铝基板与光源之间是否有导热胶?
还是焊接问题?
最后可能是电源的问题。
LED生产时会有静电,不能反复焊接和长时间焊接,一般一次三秒,隔3-5秒。
3电源(恒流),有外置和内置,一般是低电压。
电源有防水和不防水,如IP68,数字越大,防水越好。
4透镜(一般二次透镜),配光与角度很重要。
有透明与磨砂(模糊)的透镜。
磨砂的透镜光线比较均匀。
65-75之间,显色指数越高,越节能省电。
CREE可以做到80以上。
显色指数和流明成反比。
注意:
1.照度(照到地面必须达到多少照度,单位Lux,照度是由什么决定的:
1亮度2显色3角度。
亮度和显色是最主要的。
90-100流明不一定比80到90流明照度高。
2.旭明(台湾)单面发光,普瑞6面发光,旭明做户外路灯照明不稳定,用普瑞比较好。
电源认证:
EMC(防高频干扰),EMI,CE,RoHS.我们保证可以过RoHS认证,普通电源4-6元,过EMC的贵1-2元,LED光源的原材料都是通过ROSH认证的。
大功率LED灯具相关知识
LED灯具的组成:
1.LED:
LED(LightEmittingDiode),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。
灯具的光源!
LED常用照明术语
1、光通量φ:
发光体每秒钟所发出的光量的总和。
单位:
流明(Lm),表示发光体发光的多少,发光愈多流明数愈大。
2、光强I:
发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量。
坎德拉(cd)。
3、照度E:
发光体照射在被照物体单位面积上的光通量。
勒克斯(Lux)=流明Lm/面积m2。
4、亮度L:
发光体在特定方向单位立体角单位面积内的光通量。
尼脱(mcd)。
备注:
亮度单位之间换算,nits与fL转换的公式为:
1nits×
0.2919=1fL;
和1fL×
3.426=1nits[注;
这些因数由pi(π)和m2/ft2(0.0929)导出。
(nits也就是cd/m2)1nits=1000mcd
5、光效:
电光源将电能转化为光的能力,以发出的光通量除以耗电量来表示。
每瓦流明(Lm/w)。
6、平均寿命:
指一批灯至50%的数量损坏时的小时数。
小时(h)。
7、经济寿命:
在同时考虑灯泡的损坏以及光束输出衰减的状况下,其综合光束输出减至特定的小时数。
室外的光源为70%,室内的光源为80%。
8、色温:
光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时,黑体的温度称为该光源的色温。
光源色温不同,光色也不同,色温在3000k以下有温暖的感觉,达到稳重的气氛;
色温在3000k-5000k为中间色温,有爽快的感觉;
色温在5000k以上有冷的感觉。
K。
9、显色性:
光源的显色性是由显色指数来表明,它表示物体在光下颜色比基准光(太阳能)照明时颜色的偏离能较全面反映光源的颜色特性。
要正确表现物体本来的颜色需使用显色指数高的光源。
Ra。
10、色表:
是指人眼直接观察光源时所看到的颜色。
街道高压钠灯发出的光既亮且白,但当看到被照射的人的面孔时显表灰色,这说明高压钠灯的色表并不差,但显色性不好。
11、眩光:
视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比,则可以造成视觉不舒适称为眩光,眩光是影响照明质量的重要因素
LED的功率分类:
1.小功率:
¢3、¢5的,一般是0.06W一颗,电流20Ma,贴片封装的如3528、5050的里面一般是3个芯片,60Ma,0.2W一颗!
2.大功率:
一般采用贴片封装,有0.5W、1W、3W以及各种组合封装的10W、30W/50W/100W,一般1W的350Ma,
LED的串并联:
1.并联:
电路中的各用电器并列地接到电路的两点间,用电器的这种连接方式叫做并联。
其特点是:
①组合中的元件具有相同的电压;
②流入组合端点的电流等于流过几个元件的电流之和;
③线性时不变电阻元件并联时,并联组合等效于一个电阻元件,其电导等于各并联电阻的电导之和,称为并联组合的等效电导,其倒数称为等效电阻;
④几个初始条件为零的线性时不变电容元件并联时的等效电容为;
⑤几个初始条件为零的线性时不变电感元件并联时的等效电为;
⑥正弦稳态下,几个复数导纳的并联组合的等效导纳为,式中Yk是并联组合中第k个导纳。
2.串联:
电路中的元件或部件排列得使电流全部通过每一部件或元件而不分流。
串联的特点是1.分压2.总电阻等于各电阻和3.总功率等于各功率和4.总电压等于各电压和5.电流处处相等。
3.在LED的应用中,通常采用几串几并的方式来满足要求!
LED照明的特点:
1、高纯度,鲜艳丰富的色彩。
目前LED产品几乎覆盖了整个可见光谱范围,且色彩纯度高。
而获得彩色光的传统方式是白炽灯加滤光片,大大降低了光效。
2、超长寿命。
LED的实际寿命超过5万小时,为一般光源的几倍甚至几十倍。
3、光源中没有水银,光束中不含紫外线。
LED是固体发光光源,绿色环保,特别适用于香水店、珠宝店、博物馆、美术馆等专业场所,可满足其展示商品对照明的特殊要求。
4、固体发光,抗震性能好,牢固可靠。
5、节能,经济,免维护。
6、动态的色彩控制,明暗可调,三基色的LED组合可采用PWM实现颜色的变化。
7、LED有很强的发光方向性,光通量利用率高,且体积小,易于LED灯具的外观设计和光强分布的控制。
8、LED可采用直流低压供电,安全可靠。
9、LED不受启动温度限制,可暂态启动,一般为几个ms,且能暂态达到全光通
量输出。
LED芯片分类:
台湾LED芯片(ledchip)厂家介绍
晶元广稼华上光磊璨圆新世纪泰古
美国:
普瑞、CREE、流明
欧洲:
OSRAM
韩国:
汉半
2.散热型材:
导出LED的温度
散热效果与材质及表面积有关系,材料按金属来分:
按导热性能从高到低排列,分别是银,铜,铝,钢。
热传导系数的定义为:
每单位长度/每K,可以传送多少W的能量,单位为W/mK。
其中“W”指热功率单位,“m”代表长度单位米,而“K”为绝对温度单位。
该数值越大说明导热性能越好。
以下是几种常见金属的热传导系数表:
热传导系数(单位:
W/mK)
银429铜401
金317铝237
铁80铅34.8
1070型铝合金2261050型铝合金2096063型铝合金2016061型铝合金155
1.压铸铝价格便宜,散热效果较差,重量重
2.型材铝价格适中,散热效果较好,重量重
3.鳍片式:
价格高,散热好,重量轻
3.电源:
驱动LED进行稳定工作
1.按输入电压来分有低压AC/DC12V(MR16),高压AC85-264V(E27).
2.电源必须达到的要求:
1.恒流(恒流精度)
2.效率(能量转换)
3.EMC/安规等方面的要求
4.持久性(正常环境和非正常环境使用)
5.其它(体积、电子元器件优劣)
3:
认证:
UL适用美国
CE:
适用欧洲
RoHS是由欧盟立法制定的一项强制性标准,它的全称是《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(
4.铝基板:
导出LED的温度并给LED提供电路连接
铝基板的特点:
●采用表面贴装技术(SMT);
●在电路设计方案中对热扩散进行极为有效的处理;
●降低产品运行温度,提高产品功率密度和可靠性,延长产品使用寿命;
●缩小产品体积,降低硬件及装配成本;
●取代易碎的陶瓷基板,获得更好的机械耐久力。
结构特性:
覆铜板+绝缘层+铝基层
5.透镜:
得到所需要的发光角度。
1.PMMA透镜
a.光学级PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯,俗称:
亚克力)。
b.塑胶类材料,优点:
生产效率高(可以通过注塑、挤塑完成);
透光率高(3mm厚度时穿透率93%左右);
缺点:
温度不能超过80°
(热变形温度92度)。
2.PC透镜
a.光学级料Polycarbonate(简称PC)聚碳酸酯。
b.塑胶类材料,优点:
透光率稍低(3mm厚度时穿透率89%左右);
温度不能超过110°
(热变形温度135度)。
3.玻璃透镜
光学玻璃材料,优点:
具有透光率高(97%)、耐温高等特点;
体积大质量重、形状单一、易碎、批量生产不易实现、生产效率低、成本高等。
不过目前此类生产设备的价格高昂,短期内很难普及。
此外玻璃较PMMA、PC料易碎的缺点,还需要更多的研究与探索,以现在可以实现的改良工艺来说,只能通过镀膜或
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