LED灯管控办法.docx

LED灯管控办法.docx

《LED灯管控办法.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LED灯管控办法.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

LED灯管控办法

电子有限公司

文件名称:

LED灯的使用方法及特性

文件编号:

制订:

审核:

审批:

版本号:

A0

总页数:

9页

生效日期:

发行日期:

文件修订履历

修订者

修订页码

变更后版次

修订内容

修订日期

生效日期

A0

新制订

1.0目的：

1.1使公司相关单位人员对公司所使用的LED相关技术标准及品质管控有一个明确的认识，同时可作为本公司LED物料的一个培训教材。

1.2使公司业务/研发/PMC/采购/仓储/IQC/PE/装配/IPQC/FQC明确了解自已的工作岗位在涉及LED物料时要了解的相关知识及管控要求，降低LED灯物料在各管控环节的出错机率。

2.0范围：

凡本厂之涉及营销接单、物料承认、采购、进料检验、仓储、发料、领料、物料上线确认、制程装配、入库、出库各阶段均适用之。

3.0定义：

3.1LED原理：

3.1.1LED电气原理:

是LightEmittingDiode即发光二极管的缩写，最早于1962年由GE（GeneralElectricCompany）研究人员NickHolonyakJr.发明。

其电流-电压（I-V）特性与普通二极管比较类似，所不同的是其内部PN结具有发光特性不同，发光二极管通过使用特殊的材料、特殊的工艺，使得PN结发光的效率提高，发光的频率一致，从而得到可使用的特定频率的光。

通常所说的LED是指能发出可见光的发光二极管。

3.1.2.结构原理：

LED组成结构及原材料。

以直插式LED（DIP式LED灯）为例，通常LED由以下几部分组成：

支架、银胶、LED芯片、金线、环氧树脂外壳等。

其中支架主要起导电和支撑LED的作用，不同的LED使用的支架种类也不一样；银胶的作用主要是固定晶片以及导电，晶片是由能发光的半导体材料组成，是LED最核心的部分，晶片基本上决定了整颗LED的特性；金线的作用是连接晶片PAD（焊垫）与支架，并使其能够导通。

环氧树脂的作用：

保护LED的内部结构，可稍微改变LED的发光颜色、亮度及角度。

如下图：

1.发光二极管与普通二极管一样，具有半导体材料的单向导电的性质，发光二极管的LED芯片也是由半导体制成的，即只有极性正确才会发光。

LED芯片的材料不同，可产生的不同的发光颜色，LED芯片是LED灯的核心部件。

2辨别发光二极管正负极的方法，有实验法和目测法，实验法就是用1.75-2.45V的直流电源通电看能不能发光，若不能发光就是极性接错或是发光管损坏，目测法是用眼睛观察发光二极管环氧树脂内部，可以发现内部的两个电极一大一小，一般来说，电极较小的是正极，电极较大的一个是它的负极，引线架长的是正极，引线架短的是负极。

3发光二极管的发光颜色一般与环氧树脂的颜色相同，环氧树脂有黄色/绿色/红色等各种颜色.但也存在透明本色环氧树脂的发光二极管，它也发出红黄绿等颜色的光，只有通电了才能知道是发何种颜色。

4透明环氧树脂的封装结构，有圆形，半圆形，方形平头，梯形.

5发光形式，有聚光形，散光形。

6.双色灯无绝对的极性，只有相对某种颜色而言，存在正负极.

如：

左图所示，需要发橙色光时，“1”脚就是正极，“2”脚就是负极。

如：

左图所示，需要发绿我光时，“2”脚就是正极，“1”脚就是负极。

方向目前所用LED灯只有两只引脚，故一支灯同时只能发一种颜色的光，行业里有3只引脚的LED灯，共阳极或共阴极双色灯.

说明：

阴极支架类似于碗形，中间装有银胶&晶片，并焊有金线

阴极支架

环氧树脂

LED晶片

阳极支架

灯脚

单色发光LED

灯等效符号

—

+

双色LED

灯发橙

绿等效符号

3.2名字解释：

阀值电压/阀值电流：

发光二极管的工作电压有一个电压范围，随着发光二极管两端的电压增加，电流会从0突然增大（见如下LED灯的电压与电流的伏安特性图示说明），此时的电流为阀值电流，此时对应的电压，叫阀值电压，当发光二极管被点亮后，随着工作电压上升，其工作电流也会增加，亮度也会相对增强，当电流上升到一程度，LED发热严重会被烧毁。

额定工作电流IF（mA）：

在线性的工作区域，此电流可安全的维持正常的工作状态，对于小功率LED，目前方向电子定为20mA，这是小功率LED的正常工作电流,叫额定电流IF（不同规格、型号的LED的工作电压、工作电流是不相同的）.在恰当的电流和电压下，LED的使用寿命可达10万小时。

小电流IFL（μA）&小电压VFL（V）：

LED灯在超过阀值电压时，电流与电压基本呈线性关系（电压增加，电流会随之增大），为测量所使用LED灯在阀值电压附近的电压与电流的对应关系，取流经LED灯的100μA时的电压值（小电流IFL）标准，测量单色LED灯上的电压是否在1.6-2.05V（小电压VFL）范围内，LED灯发光较暗，无法保证发光亮度的一致性。

具体单双色灯电气测试参数表。

高电流IFH（mA）&高电压VFH（V）：

在20mA附近的亮度和寿命都能兼顾，超过20mA发光明亮但使用寿命明显缩短，为测量LED在大电压下的线性关系（电压增加，电流会随之增大），取流经LED灯的电流在20mA（高电流IFH）为标准，测量单色LED灯上电压值需在1.85-2.45V（高电压VFH）范围。

具体见单双色灯电气测试参数表。

单双色LED灯电气测试参数表

小电流

（μA）

大电流

（mA）

低电压

（V）

高电压

（V）

反向漏电流

单色灯

100

20

1.60-2.05

1.85-2.45

反向电压=5V时，反向电流

小于5μA

双色灯

100

20

1.45-1.95

1.85-2.5

无

反向漏电流：

LED因具有二极管的特性，故在LED两端加反向电压时，理论上应该没有电流流经LED，但实际状况会有微弱的电流，我们将其称之为反向漏电流。

按LED的常规规定，指反向电压在5V时的反向漏电流，一般要求小于5μA。

随着发光二极管性能的提高，反向漏电流越小越好。

反向击穿电压（VR）：

一般要求反向电流为指定值的情况下可测试反向电压VR，反向电流一般为5~100μA之间。

反向击穿电压通常不能超过20V，在设计电路时，一定要确定加到LED的反向电压不要超过20V。

耐温：

网口连接器中，LED灯都要与PCB板进行焊接，常规浸焊耐温最高260℃，时间＜10S，浸焊距离胶体＞4mm，客户有特殊要求，超出常规焊接温度与时间的，需使用特制的耐高温的LED.

波长：

光的本质，即光也是电磁波，光的色彩强弱变化，是可以通过数据来描述，这种数据叫波长。

我们能见到的光的波长，范围在380至780nm之间。

单位：

纳米（nm），可见光的波长从400nm-760nm的电磁波，LED灯发光波长范围一般在568-594nm之间。

发光强度：

指光源的明亮程度。

也即表示光源在一定方向和范围内发出的可见光辐射强弱的物理量。

单位：

烛光（cd）发光强度简称光强，国际单位是candela（坎德拉）简写cd，其他单位有烛光，也叫支光。

1cd=1000mcd是指单色光源。

可以说，发光强度就是描述了光源到底有多亮。

LED灯的发光强度一般在4-20mcd之间。

静电防护：

许多因素会影响电荷的积累，包括接触、摩擦和分离等等。

静电电荷会不断积累，如果没有泄放，这个数值最后会达到很高，由于在很小的电阻上快速泄放电压，泄放电流会很大，可能超过20安培，如果这种放电通过LED进行，这么大的电流将对设计为仅导通电压是2V左右和电流是20mA的LED造成严重伤害，静电及高压会对LED造成损坏，对于双极性的LED灯最易被静电击穿，从而严重影响LED的使用寿命甚至完全报废。

所以要求在使用和检验产品时戴防护静电手碗带或静电手套，焊接工具及设备外壳需可靠接地。

光衰：

LED光衰是指LED经过一段时间的点亮后,其光强会比原来的光强要低,而低了的部分就是LED的光衰.一般LED封装厂家做测试是在实验室的条件下（25℃的常温下）,以20MA的直流电连续点亮LED1000小时来对比其点亮前后的光强.

3.3.相关参数：

3.3.1外形尺寸OutlineDimensions:

（尺寸单位mm/公差：

±0.10mm）

3.3.2最大电气性能额定值AbsoluteMaximumRatings.

环境温度Ambienttemperature:

25℃湿度humidity:

RH60%

项目

Item

符号

Symbol

数值

Value

单位

Unit

备注

Remark

功率消耗（PowerDissipation）

Pd

80

mW

---

正向电流（ForwardCurrent）

IF

20

mA

---

峰值电流（PeakForwardCurrent*1）

IFP

100

mA

F=1KHZ,占空比（dutycycle）1/10

逆向电压（ReverseVoltage）

VR

5

V

---

操作溫度（OperatingTemperature）

Topr

-30℃~+80℃

℃

---

贮存溫度（StorageTemperature）

Tstg

-40℃~+100℃

℃

---

焊接溫度（SolderingTemperature）

Tsol

260℃（for5seconds）

℃

波峰焊，离胶体3mm处5S-10S

3.3.3可靠性实验项目ReliabilityTestProject

描述

Description

項目

ITEM

测试标准

Testcriterion

测试条件

Testcondition

测试时间

Testtime

数量

Qty

失效数量

FailQty

寿命测试

Lifetest

常温寿命测试

Lifetest（roomtmperature）

JIS7021:

B4

Ta=25℃±5℃,IF=20mA

1000Hrs

0

环境测试

Ambiencetest

高温存贮

Hightemperaturestore

JIS7021:

B10

MIL-STD-202:

210A

MIL-STD-750:

2031

Ta=85℃±5℃

1000Hrs

0

低温存贮

Lowtemperaturestore

JIS7021:

B12

Ta=-35℃±5℃

1000Hrs

0

高湿温测试

Hightemperature/humiditytest

JIS7021:

B11

MIL-STD-202:

103D

Ta=85℃±5℃

RH=85%

1000Hrs

0

冷热冲击测试

Cold/Heatstriketest

JIS7021:

B11

MIL-STD-202:

17D

MIL-STD-750:

1026

30min

-10℃±5℃-10℃±5℃

5min5min

50Cycles

0

冷热循环测试

Coldandheatcycletest

JIS7021:

A3

MIL-STD-202:

107D

MIL-STD-705:

105E

5min5min5min

-35℃～25℃～85℃～-35℃

30min5min30min5min

50Cycles

0

3.3.4光电参数Electricalandopticalcharacteristics（Ta=25℃）

参数

Parameter

符号Symbol

测试条件

Testcondition

最小值

Min.

典型值

Typ.

最大值

Max.

单位

Unit

正向电压ForwardVoltage

VF

IF=20mA

1.8

2.0

2.4

V

发光强度LuminousIntensity

Iv

IF=20mA

10

15

20

mcd

反向电流ReverseCurrent

Ir

VR=5V

5

µA

波长PeakWaveLength（G）

Nm

IF=20mA

568

570

572

nm

主波长DominantWaveLength

Nm

IF=20mA

570

nm

波长PeakWaveLength（R）

Nm

IF=20mA

nm

主波长DominantWaveLength

Nm

IF=20mA

nm

可视角度ViewingAngle

2θ1/2

IF=20mA

120

deg

3.3.5机械性能（折弯形状要求）：

LED折弯位置离胶体最小距离需大于2mm.

代表正确的LED加工折弯方式

代表错误的LED加工折弯方式

4．0职责

4．1业务：

在接收客户打样时，若条件允许，可具体了解客户该带LED灯产品的制程条件，如：

是波峰焊（wavewelding）制程，还是回流焊（IR）制程，高温焊接时间长短，以决定所需要的是普通，还是耐高温的LED灯。

部分高端客户还需要了解冷热冲击的标准要求，如高低温的温度，高低温的保持时间，及高低温的转换时间参数等要求。

4．2研发人员：

4.2.1在承认新的LED料件时，要确认发光形式，灯头形状，发光颜色，电镀规格等，具体见GLGNET《物料编码准则》第七项。

若公司有现有类似规格料件，要考虑到新承认的物料与旧物料的胶体颜色，发光形式与发光亮度与公司已有物料的一致性，以增强公司LED的互换性，及可替代性。

4.2.2在设计产品的焊脚位置时，要考虑到LED灯灯脚离灯头胶体距离至少留有2mm以上的安全距离，若客户要求我司开发的产品存在这方面的缺陷，要建议客户更改设计，避免将来存在死灯的隐患。

4.2.3在承认物料时要进行以下信赖性测试：

4.2.3.1冷热冲击测试：

温度-20℃---+80℃，/时间：

48H.

4.2.3.2盐雾测试：

4.2.3.3回流焊测试：

4.2.3.4可焊性：

4.2.4要求LED供应商采用静电防护包装，在物料标签上标识出该批次LED灯的波段，亮度范围。

波长相差2nm/档。

4.3进料检验（IQC）

4.3.1要确认是否符合AVL《合格供应商清单》，LED的外观（发光形式，灯头形状，发光颜色，电镀规格），亮度测试，盐雾，可焊性，标签标识清楚正确.具体项目见《IQC进料检验规范》与《LED灯承认书》。

4.3.2检料的时候需在20mA电流条件下，点亮LED产品，在测试仪下点亮测试亮度、电压、波段，也可在正常情况下目测看是否有色差。

4.3.3供应商是否有按照要求对波长/亮度进行分光分色，供应商是否有按要求将芯片波长/亮度的分段范围标识在标签上，一般波段分光在2nm/档.

4.3.4在检测发光亮度时，要取不同波段/亮度范围的LED用IQC专用电测治具进行点亮检测，只要目测色差不明显可判定OK。

4.3.5来料是否使用的静电防护包装，拿取产品时要戴防静电环。

4.4物控（PMC）：

4.4.1下请购单时，要依据受控《LED灯使用对照表》中的要求进行请购。

4.4.2LED放置区域是否有接地线，且接地良好。

来料LED是防静电袋包装，防静电灯袋包装产品应置于防静电胶筐中。

4.4.3仓管人员在发放物料时，首先要确保是否符合我们受控《LED灯使用对照表》要求，同时要依据订单数量要求，同一种料号LED灯，发放标签上标识的相同波长/亮度范围的LED，或波长/亮度范围相邻的LED灯。

以免组装成成品后发光差异过大。

4.4.4接触到LED灯时要戴防静电环。

4.5装配课：

4.5.1物料员领LED物料时，要确认所领取的LED灯符合受控《LED灯使用对照表》中的要求。

4.5.2成型折弯LED灯时一袋的成型完后，成型完的LED要装入原包装袋中，每袋之间不可相互混装。

4.5.3接触到LED灯人员要戴防静电环。

4.5.4产线组装成品时，组长要按排同一个成品上，使用标签上标识的相同波长/亮度范围的LED，或波长/亮度范围相邻的LED灯。

以免组装成成品后发光差异过大。

4.5.5若一个产品上有几种发光颜色的LED灯，穿灯人员一人只允许穿一种灯，不允许穿两种以上的LED灯，以免混装现象。

4.6制程QC（IPQC）：

4.6.1IPQC首件确认时要依据《LED灯使用对照表》及周计划，确认LED灯是否符合要求。

4.6.2监督LED成型作业员，是否有按照要求执行：

成型折弯LED灯时一袋的成型完后，成型完的LED要装入原包装袋中，每袋之间不可相互混装。

4.6.3接触LED人员要戴静电环，静电环要点检确认其是否导通良好。

4.6.4使用标签上标识的相同波长/亮度范围的LED，或波长/亮度范围相邻的LED灯。

以免组装成成品后发光差异过大。

4.6.5若一个产品上有几种发光颜色的LED灯，穿灯人员一人只允许穿一种灯，不允许穿两种以上的LED灯，以免混装现象。

4.7制工（PE）：

4.7.1折弯治具设计要求，在引线（灯脚）成型过程中灯头不要压住或受力，避免灯体受力破裂.

4.7.2折弯治具设计要求，要考虑到护住灯脚在接近灯头的至少2mm以上距离，避免折弯的力量传导至LED灯头内部，以免灯头内部结构受损。

4.7.3无论使用LED灯电脑测试机，还是普通电测治具，电测治具要具有如下功能，即产品上不同颜色的LED灯要分开点亮测试，不可同时点亮，以免不同发光颜色的LED灯装错位置时无法彻底检出，降低电测人员漏测的机率。

5．0作业流程图:

无

6．0相关文件：

《LED灯使用对照表》

《物料编码规则》GLG-AR-007

7．0相关记录：

无