LED封裝簡介課件

發(fā)光二極管(LED)

產品簡介

目錄一、發(fā)光二極體(LED)簡介二、LED主要制程及物料三、公司主要產品結構介紹四、LED主要光電參數簡述五、LED優(yōu)點一LED簡介LED(LightEmittingDiode)俗稱發(fā)光二級體或發(fā)光二極管，它包含了可見光和不可見光。屬于光電半導體的一類,在結構上包括P極與N極,是一種依靠半導體PN結發(fā)光的光電元件，它分為Lamp系列,Top系列,食人魚系列,SMD系列，HighPower（大功率）系列…。以Lamp來講，它是由電子原材料（晶片,金線或鋁線，支架，銀膠或絕緣膠），封裝材料（環(huán)氧樹脂，色劑，擴散劑），以及輔助材料（模條）三大材料構成。定義：LED就是由電子材料，封裝材料，輔助材料聯結而成的一個發(fā)光的閉路電子元件。LED主要發(fā)光電子物料－晶片晶片的構成：由金墊，P極，N極，PN結，背金層構成（雙pad晶片無背金層）。晶片的分類：1.1按組成分：二元：如GaAs(砷化鎵)，GaP（磷化鎵）等三元：InGaN(氮化銦鎵)，GaAlAs(砷化鎵鋁)，GaAsP(磷化鎵砷)等四元：AlGaInP（鋁鉀銦磷）.AlGaInAs（鋁鉀磷砷）1.2按極性分：P/N極晶片（正極性）N/P極晶片（反極性）雙電極（藍，綠，紫光）1.3按發(fā)光類型分：表面發(fā)光型:光線大部分從晶片表面發(fā)出

五面發(fā)光型：表面，側面都有較多的光線射出1.4按發(fā)光顏色分：紅，橙，黃，黃綠，純綠，藍綠，藍，紫光1.5按晶片的大小尺寸分：8mil9mil10mil12mil(紅，橙，黃，黃綠）12mil14mil（藍，綠，紫光）晶片之結構晶片的結構四大結構P型層,N型層,基層(Substrate)與電極電極分上電極屯下電極

電極材料部分有Al及Au

依P型層及N型層的位置，分為兩種

P型層在上,則為正極性

N型層在上,則為反極性基層一般為GaAs,GaP,…等晶片之材質及其發(fā)光顏色●光的三要素︰顏色(COLOR,HUE)

表示光色彩的種類。彩度(CONTRAST)

表示光同一色系色彩的深淺。亮度(BRIGHTNESS)

表示光明暗的程度?！窆獾姆N類︰γ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10-3nm1nm10nm100nm280nm315nm380nm780nm1000nm1.5μm5μm100μm1mm極超短波紫外線區(qū)紅外線區(qū)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)380nm430nm490nm505nm515nm535nm585nm600nm630nm700nm紫色(Purple)藍色(Blue)藍綠色(BluishGreen)翠綠色(Green)純綠色(PureGreen)黃綠色(YellowGreen)黃色(Yellow)橙色(Orange)琥珀色(Amber)紅色(Red)●LED顏色區(qū)分白光LED簡介所謂白光是多種顏色混合而成的光，以人類眼睛所能見的白光形式至少須兩種光混合，如二波長光(藍色光+黃色光)或三波長光(藍色光+綠色光+紅色光)，目前已商品化的產品僅有二波長藍光單晶片加上YAG黃色熒光粉，在未來較被看好的是三波長光，以無機紫外光晶片加R.G.B三基色熒光粉，此外有機單層三波長型白光LED也有成本低、制作容易的優(yōu)點。預計三波長白光LED今年有商品化的機機會，未來應用在取代熒光燈、緊湊型節(jié)能熒光燈泡及LCD背光源等市場，對白光LED的市場成長有很大的幫助自從出現發(fā)光二極管LED以來，人們一直在努力追求實現固體光源，隨著發(fā)光二極管LED制造工藝的不斷進步和新型材料（氮化物晶體和熒光粉）的開發(fā)及應用，使發(fā)白色光的LED半導體固體光源性能不斷完善并進入實用階段。白光LED的出現，使高亮度LED應用領域跨足至高效率照明光源市場。曾經有人指出，高亮度LED將是人類繼愛迪生發(fā)明白熾燈泡之后，最偉大的發(fā)明之一。白光LED簡介在技術方面白光LED目前主要分為兩種發(fā)光方式:目前主要的商品化作法是日亞化學(Nichia)以460nm波長的InGaN藍光晶粒涂上一層YAG熒光物質，利用藍光LED照射此一熒光物質以產生與藍光互補的555nm波長黃光，再利用透鏡原理將互補的黃光、藍光予以混合，便可得出肉眼所需的白光。目前在白光LED技術方面仍以日亞化學領先，擁有眾多專利權。第二種是日本住友電工亦開發(fā)出以ZnSe（鋅，硒）為材料的白光LED，不過發(fā)光效率較差，但由于目前白光LED市場熱銷，仍呈現供不應由求現象。3chips型:

RedChip+GreenChip+BlueChip2chips

型:BlueChip+YellowChip1chip

型:

BlueChip+Yellow熒光粉

UVChip+RGB熒光粉ZnSe（鋅，硒）CIE座標圖白光產生的種類二、公司主要產品結構介紹LED晶片用來產生反射效果之杯狀支架陰極環(huán)氧樹脂透鏡連接導線(金線)支架陽極陰極支架短於陽極膠體缺口表示陰極LEDLamp結構介紹導電銀膠支架(LeadFrame)●LAMP固晶銲線利用銀膠將晶片固定在支架上，然後銲上導線(金線)。TOPLED結構

PIN腳LED支架銀膠晶片金線環(huán)氧樹脂LED光電參數定義一，順向電壓（ForwardVoltage）單位（V）

紅，黃，黃綠：Typ：2.0VMax:2.4V

紫，藍，綠，白：Typ：3.2VMax:4.0V

測試條件：IF=20mATa=25℃LED光電參數定義二，發(fā)光顏色，波長（ColorHue

Wavelength

Spectrum）單位（nm)a.λp:發(fā)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(qū)(400-700),決定發(fā)光體或物體的光線主要落在什麼波長.c.△λ:(半波寬)PeakWavelengthλp:610nm(峰值波長)DominantWavelengthλd:624nm(主波長)△λ:22nm(半波寬)△λLED光電參數定義

四，發(fā)光角度（2θ1/2ViewingAngle）LED為指向性元件?表示發(fā)光強度50%時的角度LED亮度與角度成反比，亮度相同的兩顆LED,2θ1/2愈大則Iv愈小LED光電參數定義五，色溫（ColorTemperature)

單位：絕對溫度（Kelvin,K)一個光源之色溫被定義為與其具有相同光色之“標準黑體（Blackbobyradiator)”本身之絕對溫度值，以量化光源的光色表現。根據Max

Planck(普朗克)的理論，將一具完全吸收與放射能力的標準黑體加熱，溫度逐漸升高光度亦隨之改變；CIE色座標上的黑體曲線（Black

body

locus）顯示黑體由紅——橙紅——黃——黃白——白——藍白的過程。黑體加溫到出現與光源相同或接近光色時的溫度，定義為該光源的相關色溫度，此溫度可以在色度圖上之普朗克軌跡上找到其對應點。標準黑體之溫度越高，其輻射出之光線光譜中藍色成份就越多，紅色成份也就相對越少，反之，標準黑體之溫度越低，其輻射出之光線光譜中的藍色成份就越少，紅色成份就越多。一個燈的光色可以簡單的以色溫來表示，以發(fā)出光色為暖白色之普通白熾燈泡為例，其色溫為2700K，而一般日光燈之色溫為6000K，光之色溫主要可分成三大類：暖白色：＜3300K中間色：3300至6000K冷白色：＞6000KPlanckcurve

標準黑體曲線（Black

body

locus）1.LED優(yōu)點︰●壽命長,理論上為10萬小時，一般大於5萬小時。（是熒光燈的10倍）●發(fā)熱量低，耗電量小,白熾燈的1/8,熒光燈的1/3）●體積小,重量輕,可封裝成各種類型●堅固耐用,不怕震動。環(huán)氧樹脂封裝，防水，耐惡劣環(huán)境使用●多色顯示,利用RGB可實現七彩色顯示?！窆ぷ鳒囟确€(wěn)定性好?！耥憫獣r間快,一般為毫微秒(ns)級?！窭涔猓皇菬峁庠??！耠妷旱?可以用太陽能電池作電源，LED應用簡介由于超高亮度LED具有非常廣泛的用途，特別是白光LED的出現，給應用面帶來更豐富的內容。目前國內有幾百個單位在開發(fā)、生產超高亮度LED的各種應用，熱點應用主要包括以下幾個主要方面：亮化工程景觀、裝飾燈

作為一種冷光源，LED照明燈具有綠色環(huán)保、節(jié)能、色彩絢麗等傳統(tǒng)光源不可比擬的優(yōu)點。目前，LED輪廓燈、LED護欄燈、LED燈帶、LED燈泡等被廣泛應用于橋梁、大廈廣場、標志物、仿古建筑、招牌廣告等輪廓勾勒以及立交橋護欄、危險路段、警戒標志及其高樓輪廓、庭院護欄等場所，對美化城市、塑造景觀有重要作用白光照明：

已開始從小功率白光LED燈用起，如安全照明燈、顯微鏡燈、白光背光源、手電筒、太陽能燈，特種白光照明等，并逐步向白光照明邁進，將是取代白熾燈、鎢絲燈和熒光燈的最大潛力商品大、中、小屏幕顯示器：

各種廣告牌、體育記分牌、金融和交通指示牌等，分為全色、三色、單色顯示屏，全國共有100多個單位在開發(fā)生產，現已成立LED顯示屏分會，2002年全國市場超過20億元，幾乎全部采用國產顯示屏。交通信號燈：

主要用超高亮度紅、綠、黃色LED，因為采用LED信號燈既節(jié)能，可靠性又高，所以在全國范圍內，交通信號燈正在逐步更新換代，而且推廣的速度很快，市場需求量很大.汽車用燈：

包含汽車內部的儀表板、音響指示燈、開關的背光源、閱讀燈和外部的剎車燈、尾燈、側燈、頭燈等均在逐步采用LED顯示。據報道，2001年全世界超高亮度LED在汽車上的用量占26%的份額，一部汽車可用LED200只到300只背光源：

主要是液晶LCD顯