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本书从LED的基础知识出发,系统全面地讲解了LED封装的基本参数、工艺流程、物料、工艺要求和LED测试技术,具体包括:LED基础知识、LED封装规范、固晶环节、焊线环节、配胶灌胶环节、切脚初测环节、分选包装环节、LED光色电参数检测等。全书通过LED生产实例来组织内容,结构清晰,内容实用,并配有大量的生产操作图片,通俗易懂,注重培养学生实际操作工艺及理论联系实际的能力。
第1章 LED基础知识 1
1.1 LED发展简史 2
1.2 LED的发光原理 4
1.2.1 LED的发光材料 4
1.2.2 LED的发光过程 5
1.2.3 LED的发光颜色 6
1.3 LED的基本参数 6
1.3.1 LED的电学参数 6
1.3.2 LED的光学参数 7
1.3.3 LED的色度学参数 11
1.3.4 LED的其他参数 12
1.4 LED光源的优点 13
1.5 LED的分类与封装 15
1.5.1 LED的常见分类 15
1.5.2 LED的封装形式 17
1.6 LED的应用 23
1.6.1 信息显示 24
1.6.2 交通领域 24
1.6.3 汽车用灯 25
1.6.4 背光源 25
1.6.5 半导体照明 26
1.6.6 其他方面 27
1.7 LED的产业链 27
知识小结 28
思考题1 28
第2章 LED的封装 31
2.1 LED封装的作用与功能 32
2.2 对LED封装材料的要求 33
2.3 对LED封装环境的要求 33
2.3.1 LED封装工艺环境 33
2.3.2 LED封装过程中的安全防护 34
2.4 Lamp-LED封装 39
2.5 Lamp-LED封装整体流程 42
2.5.1 直插式LED封装流程图 42
2.5.2 手动封装流程演示图 43
2.5.3 生产中的质量监控 45
知识小结 49
思考题2 49
第3章 LED封装的固晶环节 51
3.1 扩晶 52
3.1.1 芯片的种类结构与简图 53
3.1.2 芯片的衬底材料 55
3.1.3 芯片的标签与检验 56
3.1.4 芯片的存储与包装 59
3.1.5 翻晶膜和扩晶环 60
3.1.6 扩晶机的组成与使用 61
3.1.7 扩晶流程与工艺要求 63
3.2 排支架 70
3.2.1 支架的结构与分类 71
3.2.2 支架的检验与保存 74
3.2.3 排支架流程与工艺要求 76
3.3 点胶 77
3.3.1 银胶、绝缘胶 78
3.3.2 点胶机的组成与操作 81
3.2.3 点胶流程与工艺要求 82
3.2.4 点胶不良现象产生的原因及解决方法 85
3.4 固晶 86
3.4.1 固晶流程与工艺要求 86
3.5 固化 90
3.5.1 烘烤箱的组成与操作维护 90
3.5.2 固化流程与工艺要求 93
知识小结 94
思考题3 95
第4章 LED封装的焊线环节 97
4.1 焊线 98
4.1.1 金线 98
4.1.2 瓷嘴 100
4.1.3 超声波金丝球焊线机的组成与使用 106
4.1.4 拉力计的参数与操作保养 117
4.1.5 焊线流程与工艺要求 119
4.2 焊接四要素 122
4.3 焊线中的常见问题与解决方法 122
知识小结 125
思考题4 125
第5章 LED封装的配胶、灌胶环节 127
5.1 配胶 129
5.1.1 LED灌胶用胶水 129
5.1.2 扩散剂与色膏 132
5.1.3 丙酮 133
5.1.4 搅拌机的组成与操作 134
5.1.5 真空箱的组成与操作维护 135
5.1.6 电子秤的组成与操作维护 138
5.1.7 配胶流程与工艺要求 139
5.2 灌胶 144
5.2.1 模条的组成、使用与检验 144
5.2.2 手动灌胶流程 147
5.2.3 半自动灌胶流程与工艺要求 150
5.3 短烤流程与工艺要求 154
5.4 离模机与离模操作 155
5.4.1 离膜机的操作 155
5.4.2 离膜流程与工艺要求 156
5.5 长烤流程与工艺要求 158
5.6 配胶、灌胶常见问题与解决方法 159
知识小结 162
思考题5 163
第6章 LED封装的切脚、初测环节 165
6.1 一切(半切、前切) 166
6.1.1 一切机的组成与操作维护 166
6.1.2 一切流程与工艺要求 172
6.2 初检 174
6.2.1 发光二极管排测机的组成与操作 175
6.2.2 初检流程与工艺要求 179
6.3 二切(全切、后切) 182
6.3.1 二切机的组成与操作 182
6.3.2 二切流程与工艺要求 183
知识小结 186
思考题6 186
第7章 LED分选、包装环节 187
7.1 分选 188
7.1.1 分光分色机的结构与工作过程 189
7.1.2 分选流程与工艺要求 190
7.2 包装 194
7.2.1 封口机 195
7.2.2 防静电袋 195
7.2.3 包装流程与工艺要求 196
7.3 封装失效模式与异常处理 197
知识小结 198
思考题7 199
第8章 LED参数测试 201
8.1 LED的测试参数 202
8.2 光色电综合测试系统 203
8.2.1 光色电综合测试系统的功能 203
8.2.2 光色电综合测试系统的组成与数据读取 204
8.2.3 光色电参数综合测试系统校准 214
8.3 三维配光曲线测试设备的结构与使用 223
8.4 结温测试设备 225
8.4.1 结温测试仪的操作界面 225
8.4.2 夹具箱体的使用 226
8.5 电学参数测试 227
8.5.1 LED伏安特性测试 227
8.5.2 反向电压-漏电流曲线测试 229
8.6 光学参数测试 231
8.6.1 光强分布角测量 232
8.6.2 光通量-电流测试 234
8.7 色度学参数测试 236
8.8 三维配光曲线测试 239
8.9 结温、热阻测试 243
知识小结 250
思考题8 250
参考文献 251
本书根据教育部最新的职业教育教学改革要求,依托福建信息职业技术学院光电器件集成加工中心及合作企业完善的LED封装和测试设备,在进行大量的课程改革与教学实践基础上进行编写。
本书从LED的基础知识出发,系统全面地讲解了LED封装的基本参数、工艺流程、物料、工艺要求和LED测试技术,具体包括:LED基础知识、LED封装规范、固晶环节、焊线环节、配胶灌胶环节、切脚初测环节、分选包装环节、LED光色电参数检测等。全书通过LED生产实例来组织内容,结构清晰,内容实用,并配有大量的生产操作图片,通俗易懂,注重培养学生实际操作工艺及理论联系实际的能力。
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首先要确定一点,是不是材料学院或者化工学院。如果是,那么我可以回答你。检测技术就是利用各种手段对被检测的东西做出质量上的判断。通俗讲,就是检查东西好不好。实际应用中,一般来说,对金属材料的检测,主要通...
传感技术 是把各种量转变成可物理识别的信号进行输出 检测就是指人员对可是别的信号进行处理的过程。 例如 室内的湿度 我们用湿敏电容把湿度信号转变成电容信号,这就是传感。对传感来的信号进行处理的过...
第6章LED与检测技术
第6章LED与检测技术
北美LED检测技术要点
浅析:北美的 LED节能灯检测的技术要点 一、LED北美标准的现状 LED 节能灯的基本原理是通过开关型电源模块将交流电源转化直流电,以 供电给发光二极管 工作。根据 LED 节能灯的基本原理和结构特点,美国 MET 实验室提出一种现阶段的过渡性检测方案:采用传统节能灯美国认证标准 UL1993(对应加拿大标准 CAN/CSA-C22.2No.0,CAN/CSA-C22.2No.74 ),和 电源模块标准 UL1310 或 UL1012(对应加拿大标准 CAN/CSA-C22.2No.107 ) 对 LED 节能灯进行测试认证。 二、检测中的技术要点 以下对依据 UL1993、UL1310 和 UL1012 标准,对 LED 节能灯认证测试中 的关键问题,做一些阐述。 1.材料 LED 节能灯可做成各种形状,以日光灯管型 LED 节能灯为例,其外形跟普 通的日光灯管一样,由日光灯管状透明聚
LED封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的,但却有很大的特殊性。一般情况下,分立器件的管芯被密封在封装体内,封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而LED封装则是完成输出电信号,保护管芯正常工作,输出:可见光的功能,既有电参数,又有光参数的设计及技术要求,无法简单地将分立器件的封装用于LED。
LED的核心发光部分是由p型和n型半导体构成的pn结管芯,当注入pn结的少数载流子与多数载流子复合时,就会发出可见光,紫外光或近红外光。但pn结区发出的光子是非定向的,即向各个方向发射有相同的几率,因此,并不是管芯产生的所有光都可以释放出来,这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料,应用要求提高LED的内、外部量子效率。常规Φ5mm型LED封装是将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上,管芯的正极通过球形接触点与金丝,键合为内引线与一条管脚相连,负极通过反射杯和引线架的另一管脚相连,然后其顶部用环氧树脂包封。反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光,向期望的方向角内发射。顶部包封的环氧树脂做成一定形状,有这样几种作用:保护管芯等不受外界侵蚀;采用不同的形状和材料性质(掺或不掺散色剂),起透镜或漫射透镜功能,控制光的发散角;管芯折射率与空气折射率相差太大,致使管芯内部的全反射临界角很小,其有源层产生的光只有小部分被取出,大部分易在管芯内部经多次反射而被吸收,易发生全反射导致过多光损失,选用相应折射率的环氧树脂作过渡,提高管芯的光出射效率。用作构成管壳的环氧树脂须具有耐湿性,绝缘性,机械强度,对管芯发出光的折射率和透射率高。选择不同折射率的封装材料,封装几何形状对光子逸出效率的影响是不同的,发光强度的角分布也与管芯结构、光输出方式、封装透镜所用材质和形状有关。若采用尖形树脂透镜,可使光集中到LED的轴线方向,相应的视角较小;如果顶部的树脂透镜为圆形或平面型,其相应视角将增大。
一般情况下,LED的发光波长随温度变化为0.2-0.3nm/℃,光谱宽度随之增加,影响颜色鲜艳度。另外,当正向电流流经pn结,发热性损耗使结区产生温升,在室温附近,温度每升高1℃,LED的发光强度会相应地减少1%左右,封装散热;时保持色纯度与发光强度非常重要,以往多采用减少其驱动电流的办法,降低结温,多数LED的驱动电流限制在20mA左右。但是,LED的光输出会随电流的增大而增加,很多功率型LED的驱动电流可以达到70mA、100mA甚至1A级,需要改进封装结构,全新的LED封装设计理念和低热阻封装结构及技术,改善热特性。例如,采用大面积芯片倒装结构,选用导热性能好的银胶,增大金属支架的表面积,焊料凸点的硅载体直接装在热沉上等方法。此外,在应用设计中,PCB线路板等的热设计、导热性能也十分重要。
进入21世纪后,LED的高效化、超高亮度化、全色化不断发展创新,红、橙LED光效已达到100Im/W,绿LED为501m/W,单只LED的光通量也达到数十Im。LED芯片和封装不再沿袭传统的设计理念与制造生产模式,在增加芯片的光输出方面,研发不仅仅限于改变材料内杂质数量,晶格缺陷和位错来提高内部效率,同时,如何改善管芯及封装内部结构,增强LED内部产生光子出射的几率,提高光效,解决散热,取光和热沉优化设计,改进光学性能,加速表面贴装化SMD进程更是产业界研发的主流方向。
led灯封装解释:简单来说led封装就是把led封装材料封装成led灯的过程; led灯封装流程:一般led封装必须经过扩晶-固晶-焊线-灌胶-切脚-分光分色等流程; led灯封装材料:led的主要封装材料有:芯片、金线、支架、胶水等; led灯封装设备:扩晶设备、固晶机、焊线机、点胶机、烘烤箱等,一般分为全自动封装设备手工封装设备两种。
一般来说,封装的功能在于提供芯片足够的保护,防止芯片在空气中长期暴露或机械损伤而失效,以提高芯片的稳定性;对于LED封装,还需要具有良好光取出效率和良好的散热性,好的封装可以让LED具备更好的发光效率和散热环境,进而提升LED的寿命。
封装是白光 LED制备的关键环节:半导体材料的发光机理决定了单一的LED芯片无法发出连续光谱的白光,因此工艺上必须混合两种以上互补色的光而形成白光,目前实现白光LED的方法主要有三种:蓝光LED YAG黄色荧光粉,RGB三色LED,紫外LED 多色荧光粉,而白光LED的实现都是在封装环节。良好的工艺精度控制以及好的材料、设备是白光LED器件一致性的保证。
国内LED封装行业当前发展已较为成熟,形成了完整的LED封装产业链。在区域分布上,珠三角地区是中国大陆LED封装企业最集中,封装产业规模最大的地区,企业数量超过了全国的2/3,占全国企业总量的68%,除上游LED外延芯片领域稍微欠缺外,汇聚了众多的封装物料与封装设备生产商与代理商,配套最为完善。其次是长三角地区,企业数量占全国的17%左右,其他区域共占15%的比例。