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1、WWW.SZZNLC.COM LED 投光灯 LED 路灯 LED 洗墙灯 LED 隧道灯LELED D 照明亮化照明亮化工程技术培训工程技术培训一、一、 LEDLED 是什么是什么? ? 答：LED 英文发光二极管，即发光二极管是一种半导体固体发光器件，它是利用固体半导体芯片作为发光材料，当施加正电压端，电荷载流子在半导体由于到的复合光子产生的光发射的发生。 LED可以发出红，黄，蓝，绿，蓝，橙，紫，白等可见。在 1960 年生产出第一台商业化的二极管，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，然后用环氧树脂密封周围，起到保护内部芯线，LED 的所以抗震性能的作用。二、二
2、、LED 为什么是第四代光源为什么是第四代光源(绿色照明绿色照明)? 答:按电光源的发光机理分类。第一代光源:电阻发光如白炽灯。第二代光源:电弧和气体发光如钠灯。第三代光源:荧光粉发光如荧光灯。第四代光源:固态芯片发光如 LED。 三、三、LED 的发光机理和工作原理有哪些的发光机理和工作原理有哪些? 答:发光二极管是由-族化合物，如 GaAs（砷化镓） 、GaP（磷化镓） 、GaAsP（磷砷化镓）等半导体制成的，其核心是 PN 结，因此它具有一般 P-N 结的 I-N 特性，即正向导通，反向截止、击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在正向电压下，电子由WWW.SZZNLC.COM
3、 LED 投光灯 LED 路灯 LED 洗墙灯 LED 隧道灯N 区注入 P 区，空穴由 P 区注入 N 区。进入对方区域的少数载流子（少子）一部分与多数载流子（多子）复合而发光。四、四、LED 有哪些光学特性有哪些光学特性? 答:1.LED 发出的光既不是单色光，也不是宽带光，而介于二者之间。2.LED 光源似点光源又非点光源。3.LED 发出光的颜色随空间方向不同而不同。4.恒流操作下的 LED 的结温强烈影响着正向电压 VF。五、五、LED 有哪几种构成方式有哪几种构成方式? 答:LED 因其颜色不同,而其化学成份不同 如红色 ：铝-铟-镓-磷化物 绿色和蓝色: 铟-镓-氮化物 白色和其
4、它色都是用 RGB 三基色按适当的比例混合而成的。LED 的制造过程类似于半导体，但加工的精度不如半导体，目前成本仍然较高。六、各种颜色的发光波长是多少六、各种颜色的发光波长是多少? 答:目前国内常用几种颜色的超高亮 LED 的光谱波长分布为 460-636nm,波长由短到长依次呈现为蓝色、绿色、黄绿色、黄色、黄橙色、红色。常见几种颜色 LED 的典型峰值波长是：WWW.SZZNLC.COM LED 投光灯 LED 路灯 LED 洗墙灯 LED 隧道灯蓝色470nm；蓝绿色505nm；绿色525nm；黄色590nm；橙色615nm；红色625nm；七、七、LED 有哪几种封装方式有哪几种封装方
5、式? 答:封装方式: 1、引脚式（Lamp）LED 封装。 2、表面组装（贴片）式（SMTLED）封装。 3、板上芯片直装式（COB）LED 封装。4、系统封装式（SiP）LED 封装。 5、晶片键合和芯片键合。八、八、LED 有哪几种分类方法有哪几种分类方法? 答:1按发光管发光颜色分： 可分成红色、橙色、绿色（又细分黄绿、标准绿和纯绿） 、蓝光等。另外,有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。根据发光二极管出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色，上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。散射型发光二极管用于做指示灯。 WWW.SZZNLC.COM LED
6、 投光灯 LED 路灯 LED 洗墙灯 LED 隧道灯2按发光管出光面特征分： 按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。圆形灯按直径分为2mm、4.4mm、5mm、8mm、10mm 及 20mm 等。国外通常把 3mm 的发光二极管记作 T-1；把 5mm 的记作 T-1（3/4） ；把 4.4mm 的记作 T-1（1/4） 。由半值角大小可以估计圆形发光强度角分布情况。从发光强度角分布图来分有三类： （1）高指向性：一般为尖头环氧封装，或是带金属反射腔封装，且不加散射剂。半值角为 5-20或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用，或与光检出器联用以组成
7、自动检测系统。（2）标准型：通常作指示灯用，其半值角为 20-45。 （3）散射型：这是视角较大的指示灯，半值角为 45-90或更大，散射剂的量较大。 3按发光二极管的结构分： 按发光二极管的结构分有全环氧包封、金属底座环氧封装、陶瓷底座环氧封装及玻璃封装等结构。4按发光强度和工作电流分： 按发光强度和工作电流分有普通亮度的 LED（发光强度100mcd） ；把发光强度在 10100mcd间的叫高亮度发光二极管。一般 LED 的工作电流在十几 mA 至几十mA,而低电流 LED 的工作电流在 2mA 以下（亮度与普通发光管相同） 。除上述分类方法外，还有按芯片材料分类及按功能分类的方法。九、九
8、、LED 的生产工艺步骤有哪些的生产工艺步骤有哪些? 答:1.工艺： a)清洗：采用超声波清洗 PCB 或 LED 支架，并烘干。b)装架：在 LED 管芯底部电极备上银胶后进行扩张,将扩张后的管芯安置在刺晶台上，在显微镜下用刺晶笔将管芯一个一个安装在 PCB或 LED 支架相应的焊盘上，随后进行烧结使银胶固化。c)压焊：用铝丝或金丝焊机将电极连接到 LED 管芯上，以作电流注入的引线。LED 直接安装在 PCB 上的，一般采用铝丝焊机。 （制作白光 TOP-LED 需要金线焊机） d)封装：通过点胶，用环氧将 LED 管芯和焊线保护起来。在 PCB板上点胶，对固化后胶体形状有严格要求，这直接
9、关系到背光源成品的出光亮度。这道工序还将承担点荧光粉（白光 LED）的任务。e)焊接：如果背光源是采用 SMD-LED 或其它已封装的 LED，则在装配工艺之前，需要将 LED 焊接到 PCB 板上。WWW.SZZNLC.COM LED 投光灯 LED 路灯 LED 洗墙灯 LED 隧道灯f)切膜：用冲床模切背光源所需的各种扩散膜、反光膜等。g)装配：根据图纸要求，将背光源的各种材料手工安装正确的位置。h)测试：检查背光源光电参数及出光均匀性是否良好。1.LED 的封装的任务 是将外引线连接到 LED 芯片的电极上，同时保护好 LED 芯片，并且起到提高光取出效率的作用。关键工序有装架、压焊、
10、封装。 2.LED 封装形式 LED 封装形式可以说是五花八门,主要根据不同的应用场合采用相应的外形尺寸,散热对策和出光效果。LED 按封装形式分类有 Lamp-LED、TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED 等。 3.LED 封装工艺流程 4.封装工艺说明 1.芯片检验 镜检：材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑（lockhill）芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求电极图案是否完整。 2.扩片 由于 LED 芯片在划片后依然排列紧密间距很小（约 0.1mm） ，不利于后工序的操作。我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张，是LED 芯片的间距拉伸到约 0.6m
11、m.也可以采用手工扩张，但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。 3.点胶 WWW.SZZNLC.COM LED 投光灯 LED 路灯 LED 洗墙灯 LED 隧道灯在 LED 支架的相应位置点上银胶或绝缘胶.（对于 GaAs、SiC 导电衬底，具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片，采用银胶。对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光 LED 芯片，采用绝缘胶来固定芯片。 ） 工艺难点在于点胶量的控制，在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。 由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求，银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。4.备胶 和点胶相反，备胶是用备胶机先把银胶涂在 LED 背面电极上，然后
12、把背部带银胶的 LED 安装在 LED 支架上.备胶的效率远高于点胶，但不是所有产品均适用备胶工艺。 5.手工刺片 将扩张后 LED 芯片（备胶或未备胶）安置在刺片台的夹具上，LED支架放在夹具底下，在显微镜下用针将 LED 芯片一个一个刺到相应的位置上。手工刺片和自动装架相比有一个好处，便于随时更换不同的芯片，适用于需要安装多种芯片的产品。 6.自动装架 自动装架其实是结合了沾胶（点胶）和安装芯片两大步骤，先在LED 支架上点上银胶（绝缘胶）,然后用真空吸嘴将 LED 芯片吸起移动位置,再安置在相应的支架位置上。 自动装架在工艺上要熟悉设备操作编程，同时对设备的沾胶及安装精度进行调整。在吸嘴
13、的选用上尽量选用胶木吸嘴，防止对 LED 芯WWW.SZZNLC.COM LED 投光灯 LED 路灯 LED 洗墙灯 LED 隧道灯片表面的损伤，特别是兰、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。7.烧结 烧结的目的是使银胶固化，烧结要求对温度进行监控，防止批次性不良.银胶烧结的温度一般控制在 150，烧结时间 2 小时。根据实际情况可以调整到 170，1 小时.绝缘胶一般 150，1 小时。银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔 2 小时（或 1 小时）打开更换烧结的产品，中间不得随意打开.烧结烘箱不得再其他用途,防止污染。8.压焊 压焊的目的将电极引到 LED 芯片上，完成产品
14、内外引线的连接工作。LED 的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。右图是铝丝压焊的过程，先在 LED 芯片电极上压上第一点，再将铝丝拉到相应的支架上方，压上第二点后扯断铝丝。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球，其余过程类似。压焊是 LED 封装技术中的关键环节，工艺上主要需要监控的是压焊金丝（铝丝）拱丝形状，焊点形状，拉力。对压焊工艺的深入研究涉及到多方面的问题，如金（铝）丝材料、超声功率、压焊压力、劈刀（钢嘴）选用、劈刀（钢嘴）运动轨迹等等。 （下图是同等条件下，两种不同的劈刀压出的焊点微观照片，两者在微观结构上存在差别，从而影响着产品质量。 ）我们在这里不再累述。WWW.SZZNLC.COM
15、 LED 投光灯 LED 路灯 LED 洗墙灯 LED 隧道灯9.点胶封装LED 的封装主要有点胶、灌封、模压三种.基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。设计上主要是对材料的选型，选用结合良好的环氧和支架。 （一般的 LED 无法通过气密性试验）如右图所示的 TOP-LED 和 Side-LED 适用点胶封装。手动点胶封装对操作水平要求很高（特别是白光 LED） ，主要难点是对点胶量的控制，因为环氧在使用过程中会变稠。白光 LED 的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。10.灌胶封装 Lamp-LED 的封装采用灌封的形式.灌封的过程是先在 LED 成型模腔内注入液态环氧，然后插入压焊
16、好的 LED 支架，放入烘箱让环氧固化后，将 LED 从模腔中脱出即成型。11.模压封装 将压焊好的 LED 支架放入模具中，将上下两副模具用液压机合模并抽真空，将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中，环氧顺着胶道进入各个 LED 成型槽中并固化。 12.固化与后固化 固化是指封装环氧的固化，一般环氧固化条件在 135，1 小时。模压封装一般在 150，4 分钟。13.后固化 固化是为了让环氧充分固化，同时对 LED 进行热老化.后固化对于提高环氧与支架（PCB）的粘接强度非常重要。一般条件为 120，WWW.SZZNLC.COM LED 投光灯 LED 路灯 LED 洗墙灯 LED 隧道灯4 小时。 14.切筋和划片 由于 LED 在生产中是连在一起的（不是单个）,Lamp 封装 LED 采用切筋切断 LED 支架的连筋。SMD-LED 则是在一片 PCB 板上，需要划片机来完成分离工作。15.测试 测试 LED 的光电参数、检验外形尺寸，同时根据客户要求对
