LED封装产品基础知识课件.ppt
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- LED 封装 产品 基础知识 课件
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1、LED封装产品基础知识2011.07.192011.07.19广东德豪润大功率广东德豪润大功率LEDLED封装厂封装厂讲师讲师:董新立:董新立-1-什么是什么是LEDLED和和LEDLED基本概念基本概念 白光白光LEDLED相关名词解释相关名词解释 白光白光LEDLED生产工艺说明生产工艺说明 白光白光LEDLED量测说明量测说明 ETI LEDETI LED产品图片产品图片 LEDLED产品应用案例产品应用案例-2-第一部分:什么是第一部分:什么是LEDLED和和LEDLED基本概念基本概念一一.LEDLED简介简介 LED(Light Emitting Diode)俗称发光二级体或发光二
2、极管俗称发光二级体或发光二极管 它包含了可见光和不可见光。它包含了可见光和不可见光。属于光电半导体的一类属于光电半导体的一类,在结构上包在结构上包括括P P极与极与N N极极,是一种依靠半导体是一种依靠半导体PNPN结发光的光电元件!结发光的光电元件!以以PLCC LED来讲,它是由电子原材料(晶片来讲,它是由电子原材料(晶片,金线,支架,银胶金线,支架,银胶或绝缘胶),封装材料(环氧树脂或硅胶,色剂,扩散剂),以或绝缘胶),封装材料(环氧树脂或硅胶,色剂,扩散剂),以及辅助材料三大材料构成。及辅助材料三大材料构成。定义:定义:LED就是由电子材料,封装材料,辅助材料联结而成的一就是由电子材料
3、,封装材料,辅助材料联结而成的一个发光的闭路电子元件。个发光的闭路电子元件。-4-二二.LEDLED的五大物料與五大製程的五大物料與五大製程-5-LED是由是由P层半导体元素,层半导体元素,N层半导体元素靠电子移动而重新排列组合成的层半导体元素靠电子移动而重新排列组合成的PN结结合体。也正是这种变化使晶片能够处于一个相对稳定的状态合体。也正是这种变化使晶片能够处于一个相对稳定的状态 在晶片被一定的电压施加到正向电极时,在晶片被一定的电压施加到正向电极时,P侧电极即注入电洞,侧电极即注入电洞,N侧电极即注入电侧电极即注入电子,电洞在子,电洞在P区移动扩散,电子同时也是区移动扩散,电子同时也是N区
4、移动扩散,若电洞与电子的能量达到区移动扩散,若电洞与电子的能量达到某定值以上时,则电洞即跨越某定值以上时,则电洞即跨越P区,源源不断的游向区,源源不断的游向N区,区,N区的电子同时也会区的电子同时也会跨越跨越N区,向区,向P区移动。电洞与电子在移动扩散时,电洞与电子两者将会互相结合区移动。电洞与电子在移动扩散时,电洞与电子两者将会互相结合,激发出光子,产生光能,激发出光子,产生光能H O L E 電 洞+-發 光P 層N 層電 子發 光三三.LED.LED晶片发光原理晶片发光原理四四.LED.LED的通电状况的通电状况 LEDLED之通電狀況之通電狀況P P極接正電極接正電,N,N極接負電極接
5、負電,則則LEDLED發光發光;反之反之,則不發光則不發光在顺向电流在顺向电流(IF)(IF)的驱动下,的驱动下,LEDLED开始发光:光强开始发光:光强(IV),(IV),波长波长(WD),(WD),电压电压(VF)(VF)順向電壓順向電壓逆向電壓逆向電壓VF(VF(對應對應IF)IF)VR VR(對應對應IR)IR)四四.光的種類光的種類射線X射線遠紫外線近紫外線可見光線中紫外線近紅外線中紅外線遠紅外線10-3nm1nm10nm100nm280nm315nm380nm780nm1000nm1.5m5m100m1mm極超短波紫外線區紅外線區短波長長波長白色光分成七色光譜稜鏡化學線(由日照產生
6、化學線作用引起)光(人眼所見電磁波範圍)接近光性質有大熱能電波熱線(熱能也稱為熱波)五五.LEDLED顏色區分顏色區分380nm430nm490nm505nm515nm535nm585nm600nm630nm700nm-9-第二部分:白光第二部分:白光LEDLED相关名词解释相关名词解释-10-所谓白光是多种颜色混合而成的光,以人类眼睛所能见的白光形式至少须两种所谓白光是多种颜色混合而成的光,以人类眼睛所能见的白光形式至少须两种光混合,如二波长光光混合,如二波长光(蓝色光蓝色光+黄色荧光粉黄色荧光粉)或三波长光或三波长光(蓝色光蓝色光+绿色光绿色光+红色光红色光),目前已商品化的产品目前已商品
7、化的产品蓝光单晶片加上蓝光单晶片加上YAGYAG黄色荧光粉黄色荧光粉,在未来较被看好的是三波长,在未来较被看好的是三波长光,以无机紫外光晶片加光,以无机紫外光晶片加R.G.BR.G.B三基色荧光粉,此外有机单层三波长型白光三基色荧光粉,此外有机单层三波长型白光LEDLED也有也有成本低、制作容易的优点。预计三波长白光成本低、制作容易的优点。预计三波长白光LEDLED今年有商品化的机机会,未来应用今年有商品化的机机会,未来应用在取代荧光灯、紧凑型节能荧光灯泡及在取代荧光灯、紧凑型节能荧光灯泡及LCDLCD背光源等市场,对白光背光源等市场,对白光LEDLED的市场成长有的市场成长有很大的帮助很大的
8、帮助自从出现发光二极管自从出现发光二极管LEDLED以来,人们一直在努力追求实现固体光源,随着发光二极以来,人们一直在努力追求实现固体光源,随着发光二极管管LEDLED制造工艺的不断进步和新型材料(氮化物晶体和荧光粉)的开发及应用,使制造工艺的不断进步和新型材料(氮化物晶体和荧光粉)的开发及应用,使发白色光的发白色光的LEDLED半导体固体光源性能不断完善并进入实用阶段。白光半导体固体光源性能不断完善并进入实用阶段。白光LEDLED的出现,使的出现,使高亮度高亮度LEDLED应用领域跨足至高效率照明光源市场。曾经有人指出,高亮度应用领域跨足至高效率照明光源市场。曾经有人指出,高亮度LEDLED
9、将是人将是人类继爱迪生发明白炽灯泡之后,最伟大的发明之一。类继爱迪生发明白炽灯泡之后,最伟大的发明之一。六六.-11-在技术方面白光在技术方面白光LED目前主要分为两种发光方式目前主要分为两种发光方式:目前主要的商品化作法是日亚化学目前主要的商品化作法是日亚化学(Nichia)以以460nm波长的波长的InGaN蓝光晶粒涂上一层蓝光晶粒涂上一层YAG荧光物质,利用蓝光荧光物质,利用蓝光LED照射此一荧光物质以产生与蓝光互补的照射此一荧光物质以产生与蓝光互补的555nm波长黄光,再利用透镜原理将互补的波长黄光,再利用透镜原理将互补的黄光、蓝光予以混合,便可得出肉眼所需的白光。目前在白光黄光、蓝光
10、予以混合,便可得出肉眼所需的白光。目前在白光LED技术方面仍以日亚技术方面仍以日亚化学领先,拥有众多专利权。第二种是日本住友电工亦开发出以化学领先,拥有众多专利权。第二种是日本住友电工亦开发出以ZnSe(锌,硒)为锌,硒)为材料的白光材料的白光LED,不过发光效率较差,但由于目前白光不过发光效率较差,但由于目前白光LED市场热销,仍呈现供不应市场热销,仍呈现供不应由求现象。由求现象。七七.-12-3 chips 3 chips 型型:Red Chip+Green Chip+Blue Chip 2 chips2 chips 型型:Blue Chip+Yellow Chip 1 chip1 chi
11、p 型型:Blue Chip+Yellow荧荧光粉光粉 UV Chip+RGB荧荧光粉光粉 ZnSe(锌,硒)锌,硒)CIE 座标图白光产生的种类白光产生的种类七七.-13-八八.一,顺向电压(一,顺向电压(Forward VoltageForward Voltage)单位(单位(V)红,黄,黄绿:红,黄,黄绿:TypTyp:2.0V Max:2.4V2.0V Max:2.4V 紫,蓝,绿,白:紫,蓝,绿,白:TypTyp:3.2V Max:4.0V3.2V Max:4.0V 测试条件:测试条件:IF=20mA Ta=25IF=20mA Ta=25 IF=30mA Ta=25 IF=30mA
12、Ta=25 IF=120mA Ta=25 IF=120mA Ta=25 IF=350mA Ta=25 IF=350mA Ta=25Forward Voltage vs.ForwardCurrent(Ta=25)1101001.52.02.5 3.03.54.04.5 5.05.5Forward Voltage VF(V)Forward CurrentIF(mA)-14-二,发光颜色,波长二,发光颜色,波长 (Color HueColor Hue WavelengthWavelength SpectrumSpectrum)单位(单位(nm)nm)a.p:發光體或物體發光體或物體(經由反射或穿透經
13、由反射或穿透)在分光儀上量得的能量在分光儀上量得的能量 分佈分佈,其峰其峰值值位置對應的波長位置對應的波長,稱稱為為p(peak).b.d:而而d(dominant)是以人眼所見的可見光區是以人眼所見的可見光區(400-700),決定發光體或物體的光線主要落在什決定發光體或物體的光線主要落在什麼麼波長波長.c.c.:(:(半波寬半波寬)Peak Wavelength p:610nm(Peak Wavelength p:610nm(峰峰值值波長波長)Dominant Wavelength d:624nm(Dominant Wavelength d:624nm(主波長主波長):22nm(:22nm
14、(半波寬半波寬)Spectral Radiance(Peak 610nm)0.00.20.40.60.81.0520540560580600620640660680700Wave Length(nm)Normalized Response八八.-15-三,发光强度(三,发光强度(luminous Intensityluminous Intensity)单位单位cd(Candla)表示光源在一定方向范圍內發出的光通量的大小。表示光源在一定方向范圍內發出的光通量的大小。一般而言,光源之光线会向不同方向以不同强度放射出其光通量,在特定方一般而言,光源之光线会向不同方向以不同强度放射出其光通量,在特定
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