學(xué)習(xí)單元3LED檢測與安裝-精

1、1學(xué)習(xí)單元學(xué)習(xí)單元3 LED3 LED的檢測與安裝的檢測與安裝3.1 LED技術(shù)參數(shù)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)參數(shù)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 3.2 LED技術(shù)參數(shù)的測量技術(shù)參數(shù)的測量 3.3 LED的安全認(rèn)證的安全認(rèn)證 3.4 LED分選技術(shù)分選技術(shù) 3.5 LED的焊接與安裝的焊接與安裝 3.1 LED技術(shù)參數(shù)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)參數(shù)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 2.LED技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與發(fā)展動向1 LED技術(shù)參數(shù) 提綱提綱1. LED技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) 1）光學(xué)參數(shù)）光學(xué)參數(shù)2）電學(xué)參數(shù)）電學(xué)參數(shù)3）熱特性參數(shù)）熱特性參數(shù)4）不同應(yīng)用場合對）不同應(yīng)用場合對LED的參數(shù)要求的參數(shù)要求 LED相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀與發(fā)展動向相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀與發(fā)展動向 1）

2、 LED國際標(biāo)準(zhǔn)國際標(biāo)準(zhǔn)A CIE標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)CIEl27-1997LED測試方法測試方法(2)CIEISO LED強制測試標(biāo)準(zhǔn)強制測試標(biāo)準(zhǔn)B IEC標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)IEC62031：普通照明用：普通照明用LED模塊的安全要求模塊的安全要求IEC6083822：雜類燈座第：雜類燈座第22部分：部分：LED模塊用模塊用連接器特殊要求連接器特殊要求IEC62384:LED模塊用交直流電子控制裝置的性能要求模塊用交直流電子控制裝置的性能要求 LED模塊和控制器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)圖模塊和控制器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)圖2) 國內(nèi)國內(nèi)LED相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 在在20世紀(jì)世紀(jì)80年代，我國原第四機械工業(yè)部發(fā)布過關(guān)于年代，我國原第四

3、機械工業(yè)部發(fā)布過關(guān)于LED測試測試法的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即法的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即半導(dǎo)體發(fā)光二極管測試方法半導(dǎo)體發(fā)光二極管測試方法和和sJ 265886半導(dǎo)體紅外發(fā)光二極管測試方法半導(dǎo)體紅外發(fā)光二極管測試方法。因為這兩個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)。因為這兩個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)齡過長，檢測項目和檢測方法陳舊過時，對高亮度和功率型齡過長，檢測項目和檢測方法陳舊過時，對高亮度和功率型LED不不再適用。再適用。 在在1990年和年和2002年，我國先后發(fā)布了與年，我國先后發(fā)布了與LED相關(guān)的兩個推相關(guān)的兩個推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)，它們分別是薦性國家標(biāo)準(zhǔn)，它們分別是GBT 125611990發(fā)光二極管空發(fā)光二極管空白詳細(xì)規(guī)范白詳細(xì)規(guī)范和和GBT 18

4、90432002半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件123：光電子器件光電子器件顯示用發(fā)光二極管空白詳細(xì)規(guī)范顯示用發(fā)光二極管空白詳細(xì)規(guī)范3) LED標(biāo)準(zhǔn)體系標(biāo)準(zhǔn)體系 LED的標(biāo)準(zhǔn)體系包括的標(biāo)準(zhǔn)體系包括LED芯片標(biāo)準(zhǔn)、芯片標(biāo)準(zhǔn)、LED封裝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、封裝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、LED產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)等若干標(biāo)準(zhǔn)。其中，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)等若干標(biāo)準(zhǔn)。其中，LED產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)又產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)又分為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)、性能標(biāo)準(zhǔn)和安全標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)還分為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)、性能標(biāo)準(zhǔn)和安全標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)還可以分為可以分為LED測試方法標(biāo)準(zhǔn)、測試方法標(biāo)準(zhǔn)、LED光源通用標(biāo)準(zhǔn)、光源通用標(biāo)準(zhǔn)、LED附件通附件通用標(biāo)準(zhǔn)、用標(biāo)準(zhǔn)、LED連接件通用標(biāo)準(zhǔn)及連接

5、件通用標(biāo)準(zhǔn)及LED燈具標(biāo)準(zhǔn)等；燈具標(biāo)準(zhǔn)等；LED系統(tǒng)標(biāo)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)可分為測量標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、使用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)電效益準(zhǔn)可分為測量標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、使用規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)電效益評價標(biāo)準(zhǔn)等。評價標(biāo)準(zhǔn)等。 此外，此外，LED系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)還可以按照適用特點來分類。系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)還可以按照適用特點來分類。3.2 LED技術(shù)參數(shù)的測量技術(shù)參數(shù)的測量2 LED電學(xué)參數(shù)的測量 3 LED熱學(xué)參數(shù)的測量 1 LED光學(xué)參數(shù)的測量 提綱提綱1 LED光學(xué)參數(shù)的測量光學(xué)參數(shù)的測量 1) LED光學(xué)測量應(yīng)注意的問題光學(xué)測量應(yīng)注意的問題A 測量的標(biāo)準(zhǔn)。測量的標(biāo)準(zhǔn)。B 光度測量傳感器的光譜響應(yīng)。光度測量傳感器的光譜響應(yīng)。C 測量的方向性

6、。測量的方向性。 在在LED的測試供電驅(qū)動中，的測試供電驅(qū)動中，LED本身結(jié)溫的升高對電參數(shù)本身結(jié)溫的升高對電參數(shù)和發(fā)光的影響不容忽視。因此，測量時的環(huán)境溫度及器件和發(fā)光的影響不容忽視。因此，測量時的環(huán)境溫度及器件的溫度平衡是非常重要的一項測量條件。的溫度平衡是非常重要的一項測量條件。2）LED發(fā)光強度的測量發(fā)光強度的測量測量測量LED平均光強的標(biāo)準(zhǔn)條件示意圖平均光強的標(biāo)準(zhǔn)條件示意圖條件條件測量距離測量距離（mm）探測器面積探測器面積(mm2）, (直徑直徑)(mm)立體角立體角(sr)平面角平面角AB316100100(11.3)100(11.3)0.0010.01206.50 CIE測定測

7、定LED平均光強的條件平均光強的條件A和和B光電探測器光譜響應(yīng)曲線光電探測器光譜響應(yīng)曲線光電探測器面響應(yīng)均勻度三維示意圖光電探測器面響應(yīng)均勻度三維示意圖 3）LED總光通量的測量總光通量的測量 A 實測結(jié)果與實測結(jié)果與f1值之間無規(guī)律性關(guān)系值之間無規(guī)律性關(guān)系不同溫度時綠光不同溫度時綠光LED的光譜的光譜 B 測量中的自吸收效應(yīng)及其校正測量中的自吸收效應(yīng)及其校正同一管子不同位置的自吸收同一管子不同位置的自吸收LED類型類型總光通量（總光通量（lm）在球內(nèi)位置在球內(nèi)位置2放置相應(yīng)放置相應(yīng)的的LED球內(nèi)不放球內(nèi)不放LED3mm0.7310.7625mm1.0771.1128mm1.7511.924橢

8、球形橢球形O9240.983不同尺寸和形狀的不同尺寸和形狀的LED的自吸收效應(yīng)的自吸收效應(yīng) 自吸收效應(yīng)的兩種校正方案自吸收效應(yīng)的兩種校正方案國外便攜式國外便攜式LED光通量測試儀光通量測試儀 4) LED光譜半寬度的測量光譜半寬度的測量單色單色LED真實的半寬度真實的半寬度 種光源拍頻的結(jié)果種光源拍頻的結(jié)果 2 LED電學(xué)參數(shù)的測量電學(xué)參數(shù)的測量1)大功率大功率LED的測試的測試 直流電壓源的使用和調(diào)節(jié)直流電壓源的使用和調(diào)節(jié) 2) 插件式單顆插件式單顆LED（功率為（功率為0.2W）的測試）的測試3）貼片式單顆）貼片式單顆LED（功率為（功率為1W）的測試）的測試 LUxeon &La

9、mbert單顆單顆LED的識別的識別 4)LED的極性判別及其簡易測試的極性判別及其簡易測試雙表法測量雙表法測量LED的接線圖的接線圖5) LED電容的測量電容的測量 LED結(jié)構(gòu)的等效電路結(jié)構(gòu)的等效電路 3種種LED暗態(tài)電容測量結(jié)果暗態(tài)電容測量結(jié)果 3 LED熱學(xué)參數(shù)的測量熱學(xué)參數(shù)的測量 1）LED溫度測量系統(tǒng)溫度測量系統(tǒng) LED溫度測量系統(tǒng)組成框圖溫度測量系統(tǒng)組成框圖 LED驅(qū)動電路驅(qū)動電路2）測試實例及測試結(jié)果）測試實例及測試結(jié)果編號編號光色光色外形外形功率（功率（W）1白白大功率型封裝大功率型封裝12紅紅大功率型封裝大功率型封裝13綠綠大功率型封裝大功率型封裝14藍藍大功率型封裝大功率型

10、封裝15黃黃草帽形封裝草帽形封裝0.066紅紅草帽形封裝草帽形封裝O.067綠綠草帽形封裝草帽形封裝0.068藍藍草帽形封裝草帽形封裝O.061至至4號號LED在設(shè)定溫度下的相對光通輸出在設(shè)定溫度下的相對光通輸出5至至8號號LED在設(shè)定溫度下的相對光通輸出在設(shè)定溫度下的相對光通輸出 3.3 LED的安全認(rèn)證的安全認(rèn)證 2安全認(rèn)證中處理鐳射問題方法 1大功率LED具有激光的某些特性 提綱提綱1大功率大功率LED具有激光的某些特性具有激光的某些特性 1級激光級激光LED：在能預(yù)見到的使用條件下均是安全的。：在能預(yù)見到的使用條件下均是安全的。 2級激光級激光LED：通過人的眨眼動作保護眼睛免受傷害。

11、：通過人的眨眼動作保護眼睛免受傷害。 3A級激光級激光LED：不通過光學(xué)裝置觀測光線，不會有傷害：不通過光學(xué)裝置觀測光線，不會有傷害 3B級激光級激光LED：直接看光束通常是危險的，但漫反射是無害的。：直接看光束通常是危險的，但漫反射是無害的。 4級激光級激光LED：即使是漫反射，也有灼傷人眼和皮膚的危險。：即使是漫反射，也有灼傷人眼和皮膚的危險。在在UL向安全測試工程師發(fā)出的警報信中，附有一份當(dāng)時向安全測試工程師發(fā)出的警報信中，附有一份當(dāng)時VDE有關(guān)有關(guān)激光和激光和LED的申明，并要求的申明，并要求UL測試工程師在處理這些產(chǎn)品的申請時測試工程師在處理這些產(chǎn)品的申請時采用采用VDE的一些做法。

12、的一些做法。2安全認(rèn)證中處理鐳射問題方法安全認(rèn)證中處理鐳射問題方法 為了避免昂貴的測試費用，為了避免昂貴的測試費用，LED燈具應(yīng)當(dāng)按以下方燈具應(yīng)當(dāng)按以下方式來處理：式來處理： 如果如果LED的光強低，可能僅相當(dāng)于的光強低，可能僅相當(dāng)于1級激光。級激光。 在所有其他情況下，提供一份聲明，表明在所有其他情況下，提供一份聲明，表明LED模塊不超過模塊不超過IECEN6082511級。級。 如果不能提供上述聲明或測試工程人員認(rèn)為僅通過判定不如果不能提供上述聲明或測試工程人員認(rèn)為僅通過判定不可靠，則應(yīng)當(dāng)執(zhí)行可靠，則應(yīng)當(dāng)執(zhí)行IECEN608251的測試。的測試。3.4 LED分選技術(shù)分選技術(shù)2 LED的分

13、選方法 3 LED分選技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 1 LED分選的必要性 提綱提綱 人眼對于光的顏色和亮度的分辨率是比較高的；人眼對于光的顏色和亮度的分辨率是比較高的； 人眼對于不同顏色人眼對于不同顏色(波長波長)光的敏感度是不同的；光的敏感度是不同的； 在多個在多個LED用作陣列顯示和顯示屏器件時，如不經(jīng)過測試用作陣列顯示和顯示屏器件時，如不經(jīng)過測試篩選，光色和亮度的不均勻都會給人帶來不舒服的感覺。篩選，光色和亮度的不均勻都會給人帶來不舒服的感覺。 因此，對于因此，對于LED的參數(shù)必須根據(jù)應(yīng)用要求，按照主波長、的參數(shù)必須根據(jù)應(yīng)用要求，按照主波長、光強、光通量、色溫和工作電壓、工作電流以及反向擊穿光

14、強、光通量、色溫和工作電壓、工作電流以及反向擊穿電壓等進行測試和分篩。電壓等進行測試和分篩。1 LED分選的必要性分選的必要性 2 LED的分選方法的分選方法1）LED芯片的測試分選芯片的測試分選LED芯片分選機芯片分選機 LED測試分選機測試分選機 封裝后的封裝后的LED成品應(yīng)當(dāng)按照發(fā)光波長、發(fā)光強度、發(fā)成品應(yīng)當(dāng)按照發(fā)光波長、發(fā)光強度、發(fā)光角度和工作電壓等光電參數(shù)進行測試分選，其結(jié)果是按光角度和工作電壓等光電參數(shù)進行測試分選，其結(jié)果是按用戶要求或產(chǎn)品說明書將器件分成若干檔和類別，然后用戶要求或產(chǎn)品說明書將器件分成若干檔和類別，然后LED測試分選機會自動根據(jù)設(shè)定的測試標(biāo)準(zhǔn)把器件分檔并測試分選機

15、會自動根據(jù)設(shè)定的測試標(biāo)準(zhǔn)把器件分檔并分裝到相應(yīng)的專用盒之內(nèi)。分裝到相應(yīng)的專用盒之內(nèi)。2）LED成品的測試分選成品的測試分選 LED芯片的測試分選設(shè)備比較復(fù)雜，技術(shù)含量較高，其硬芯片的測試分選設(shè)備比較復(fù)雜，技術(shù)含量較高，其硬件和系統(tǒng)軟件通常是由不同廠家提供的，然后再將其集成件和系統(tǒng)軟件通常是由不同廠家提供的，然后再將其集成在一起。在一起。 LED分選技術(shù)的發(fā)展趨勢是：分選技術(shù)的發(fā)展趨勢是： 1）在外延片的均勻度尚未得到較好控制之前，必須研發(fā)）在外延片的均勻度尚未得到較好控制之前，必須研發(fā)新一代快速低成本芯片測試分選設(shè)備。新一代快速低成本芯片測試分選設(shè)備。 2）研發(fā)）研發(fā)LED系統(tǒng)的長期性能和壽命

16、快速測定評價技術(shù)系統(tǒng)的長期性能和壽命快速測定評價技術(shù)(體體系系)，解決，解決LED壽命測試問題。壽命測試問題。 3）研究新的篩選和試驗方法，剔除早期失效品，以保證）研究新的篩選和試驗方法，剔除早期失效品，以保證LED產(chǎn)品的可靠性。產(chǎn)品的可靠性。3 LED分選技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢分選技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 3.5 LED的焊接與安裝的焊接與安裝 2 LED的焊接方法3 手工焊接的步驟1 LED引腳的成形方法提綱提綱4 LED安裝的技術(shù)要求5 LED顯示器的焊接6 清洗方法及使用注意事項 在對在對LED進行焊接前，如果需要做引腳整形的話，必須要進行焊接前，如果需要做引腳整形的話，必須要在焊接之前完成

17、。在焊接之前完成。 引腳彎曲的地方與樹脂封蓋的距離不得小于引腳彎曲的地方與樹脂封蓋的距離不得小于5mm，而且，而且保證不會有不恰當(dāng)?shù)耐饬ψ饔糜跇渲?，否則會使保證不會有不恰當(dāng)?shù)耐饬ψ饔糜跇渲?，否則會使LED膠體膠體里面的支架與金線分離。里面的支架與金線分離。 支架成形時，需保證引腳及間距與線路板一致。支架成形時，需保證引腳及間距與線路板一致。 引腳在同一處的折疊次數(shù)不能超過引腳在同一處的折疊次數(shù)不能超過3次。將引腳彎成次。將引腳彎成900后再回到原位置為后再回到原位置為1次。次。 引腳整形最好由專業(yè)人員用鑷子等工具輔助完成。引腳整形最好由專業(yè)人員用鑷子等工具輔助完成。1 LED引腳的成形方法引腳

18、的成形方法 LED的焊接要求如下：的焊接要求如下： 不要將膠體浸到焊接溶液中去。不要將膠體浸到焊接溶液中去。 在焊接溫度回到正常以前，必須避免讓在焊接溫度回到正常以前，必須避免讓LED受到任何的震受到任何的震動或外力作用。動或外力作用。 可接受的焊接條件如表可接受的焊接條件如表2-5所示。所示。2 LED的焊接方法的焊接方法 焊接方式焊接方式 焊接條件焊接條件烙鐵（建議用溫烙鐵（建議用溫控烙鐵）控烙鐵） 預(yù)熱溫度為預(yù)熱溫度為755，30s以內(nèi)；烙鐵蘸錫以內(nèi)；烙鐵蘸錫溫度為溫度為2605，時間控制在，時間控制在3s內(nèi)（距離膠體邊緣內(nèi)（距離膠體邊緣1.6mm）；烙鐵焊接溫）；烙鐵焊接溫度為度為30

19、0C5，時間控制在，時間控制在3s內(nèi)（距離膠體邊緣內(nèi)（距離膠體邊緣1.6mm）波峰焊波峰焊預(yù)熱溫度為預(yù)熱溫度為150180，時間控制在，時間控制在90s以以內(nèi)；焊接溫度為內(nèi)；焊接溫度為2455，時，時間控制在間控制在5s內(nèi)內(nèi)(距離膠體邊緣距離膠體邊緣1.6mm)回流焊回流焊焊接溫度為焊接溫度為2400C5，時間控制在，時間控制在30s內(nèi)內(nèi)（使錫不觸及膠體）（使錫不觸及膠體） LED可接受的焊接條件可接受的焊接條件3 手工焊接的步驟手工焊接的步驟1）準(zhǔn)備焊接）準(zhǔn)備焊接2）加熱焊接）加熱焊接3）清理焊接面）清理焊接面4）檢查焊點）檢查焊點焊點形狀的控制焊點形狀的控制 焊點的俯視形狀焊點的俯視形狀

20、安裝安裝LED時有以下技術(shù)要求：時有以下技術(shù)要求： LED的標(biāo)志方向應(yīng)按照圖紙規(guī)定的要求，若裝配圖上沒有的標(biāo)志方向應(yīng)按照圖紙規(guī)定的要求，若裝配圖上沒有指明方向，則應(yīng)使標(biāo)記向外易于辨認(rèn)，并按從左到右、從指明方向，則應(yīng)使標(biāo)記向外易于辨認(rèn)，并按從左到右、從下到上的順序讀出。下到上的順序讀出。 LED的極性不得裝錯，安裝前應(yīng)套上相應(yīng)的套管。的極性不得裝錯，安裝前應(yīng)套上相應(yīng)的套管。 安裝高度應(yīng)符合規(guī)定要求，同一規(guī)格的元器件應(yīng)盡量安裝安裝高度應(yīng)符合規(guī)定要求，同一規(guī)格的元器件應(yīng)盡量安裝在同一高度上。在同一高度上。 LED在印制電路板上的分布應(yīng)盡量均勻，疏密一致，排列在印制電路板上的分布應(yīng)盡量均勻，疏密一致，

21、排列整齊美觀，不允許斜排、立體交叉和重疊排列。整齊美觀，不允許斜排、立體交叉和重疊排列。4 LED安裝的技術(shù)要求安裝的技術(shù)要求電路板正面電路板正面 電路板反面電路板反面 焊接焊接LED顯示器時，要求在顯示器時，要求在260的情況下焊接時間不要的情況下焊接時間不要超過超過5s。塑膠反射鏡底部離焊接表面至少要有。塑膠反射鏡底部離焊接表面至少要有3mm的距的距離。離。 在在300的情況下，焊接時間不要超過的情況下，焊接時間不要超過3s且烙鐵功率小于且烙鐵功率小于30W。5 LED顯示器的焊接顯示器的焊接 建議用超聲波清洗建議用超聲波清洗LED。 如果真的需要清洗而又沒有超聲波清洗設(shè)備，可用酒精或如果真的需要清洗而又沒有超聲波清洗設(shè)備，