LED封装产品基础知识

完整的LED封装产品基础知识

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讲师：董新立 2011.07.19

广东德豪润大功率LED封装厂

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< 目录> 什么是LED和LED基本概念 白光LED相关名词解释 白光LED生产工艺说明 白光LED量测说明 ETI LED产品图片 LED产品应用案例

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第一部分：什么是LED和LED基本概念

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一.LED简介 LED(Light Emitting Diode)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。属于光电半导体的一类,在结构上包 括P极与N极,是一种依靠半导体PN结发光的光电元件！ 以PLCC LED来讲，它是由电子原材料(晶片,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

及辅助材料三大材料构成。 定义：LED就是由电子材料，封装材料，辅助材料联结而成的一 个发光的闭路电子元件。

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二.LED的五大物料與五大製程五大物料 晶片 支架 銀膠 金線 環氧樹脂 銲線 封膠 切割 測試 固晶 五大製程

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三.LED晶片发光原理 LED是由P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PN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 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，N侧电极即注入 电子，电洞在P区移动扩散，电子同时也是N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P区，源源不断的游向N区， N区的电子同时 也会跨越N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，激发出光子，产生光能P層 發光 N層 電子 發光

+

+

+

+ + +

HOLE電 洞

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四.LED的通电状况 LED之通電狀況 P極接正電, N極接負電, 則LED發光; 反之, 則不發光 在顺向电流(IF)的驱动下，LED开始发光：光强(IV),波长(WD),电压(VF)

順向電壓

VF(對應IF)

逆向電壓

VR (對應IR)

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四.光的種類10-3nm 1nm 10nm 100nm 280nm 315nm 380nm 白色光 稜鏡 分 成 七 色 光 譜 780nm 1000nm 1.5μm 中紅外線 5μm 100μm 1mm 極超短波 遠紅外線 電波 近紅外線 紅 外 線 區 長 波 長 接近 光性質 熱線 (熱能 也稱為 熱波) γ射線 X射線 短 波 長

遠紫外線 中紫外線

紫 外 線 區

化學線 (由日照產生化 學線作用引起)

近紫外線可見光線 光 (人眼所見電磁波範圍)

有大熱能

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五. 可见光LED顏色區分 380nm 430nm

紫色(Purple) 藍色(Blue)

490nm505nm

藍綠色(Bluish Green)

515nm535nm 585nm 600nm 630nm 700nm

翠綠色(Green)純綠色(Pure Green)

黃綠色(Yellow Green)黃色(Yellow) 琥珀色(Amber) 橙色(Orange) 紅色(Red)

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第二部分：白光LED相关名词解释

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六. 白光原理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(蓝色光+黄色荧

光粉)或三波长光(蓝色光+绿色光+红色光), 目前已商品化的产品蓝光单晶片加上YAG黄色荧光粉，在未来较被看好的是三波长 光，以无机紫外光晶片加R.G.B三基色荧光粉，此外有机单层三波长型白光LED也有

成本低、制作容易的优点。预计三波长白光LED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LCD背光源等市场，对白光LED的市场成长有 很大的帮助

自从出现发光二极管LED以来，人们一直在努力追求实现固体光源，随着发光二极管LED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LED半导体固体光源性能不断完善并进入实用阶段。白光LED的出现，使 高亮度LED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LED将是人 类继爱迪生发明白炽灯泡之后，最伟大的发明之一。

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七. 荧光粉+蓝光晶片的白光LED简介(1)在技术方面白光LED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 (Nichia)以460nm波长的InGaN蓝光晶粒涂上一层YAG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555nm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LED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ZnSe(锌，硒)为材料的白光LED,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 由求现象。

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七. 荧光粉+蓝光晶片的白光LED简介(2) CIE 座标图

白光产生的种类 3 chips 型: Red Chip + Green Chip+ Blue Chip 2 chips 型: Blue Chip+ Yellow Chip 1 chip 型 : Blue Chip+ Yellow荧光粉 UV Chip +RGB荧光粉 ZnSe(锌，硒)

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八. 白光LED相关名词(光电参数定义1)一，顺向电压(Forward Voltage)红，黄，黄绿：Typ:2.0V Max:2.4V 紫，蓝，绿，白：Typ:3.2V Max:4.0V 测试条件：IF=20mA Ta=25℃ IF=30mA Ta=25℃ IF=120mA Ta=25℃ IF=350mA Ta=25℃Forward Voltage vs.Forward Current(Ta=25℃)Forward Current IF(mA)100

单位(V)

10

11.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5

Forward Voltage VF(V)-13-

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八. 白光LED相关名词(光电参数定义2)二，发光颜色，波长 (Color Hue Wavelength Spectrum) 单位(nm)

a. λp:發光體或物體(經由反射或穿透)在分光儀上量得的能量 分佈,其峰值位置對應的波長,稱為λp(peak). b. λd :而λd (dominant)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麼波長. c. △ λ:(半波寬)Spectral Radiance (Peak @ 610nm)

Normalized Response

Peak Wavelength λp:610nm(峰值波長) Dominant Wavelength λd:624nm(主波長) △ λ:22nm(半波寬)

1.0

0.8

0.6

0.4

△λ

0.2

0.0

520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 Wave Length(nm)-14-

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八. 白光LED相关名词(光电参数定义3)三，发光强度(luminous Intensity)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。 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 方向所放出之可见光之强度称为光强

IV与IF成正比Forward Current vs.Relative Luminosity (Ta=25℃) 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.00 20 40 60 80 100 120Relative Luminosity (a.u)

Forward Current IF(mA)-15-

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八. 白光LED相关名词(光电参数定义4)四，发光角度(2θ1/2 Viewing Angle)

LED為指向性元件½表示 …… 此处隐藏：2636字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……