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1、第一页，共35页。-2- (ml) 什么是什么是LEDLED和和LEDLED基本概念基本概念 白光白光LEDLED相关相关(xinggun)(xinggun)名词解释名词解释 白光白光LEDLED生产工艺说明生产工艺说明 白光白光LEDLED量测说明量测说明 ETI LEDETI LED产品图片产品图片 LEDLED产品应用案例产品应用案例第二页，共35页。-3-第一第一(dy)(dy)部分：什么是部分：什么是LEDLED和和LEDLED基本概念基本概念第三页，共35页。一一.LED.LED简介简介(jin ji)(jin ji) LED(Light Emitting Diode)俗称发光二级
2、体或发光二极管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,在结构上在结构上包括包括P极与极与N极极,是一种是一种(y zhn)依靠半导体依靠半导体PN结发光的光电结发光的光电元件！元件！ 以以PLCC LED来讲，它是由电子原材料（晶片来讲，它是由电子原材料（晶片,金线，支架，银金线，支架，银胶或绝缘胶），封装材料（环氧树脂或硅胶，色剂，扩散剂），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。以及辅助材料三大材料构成。 定义：定义：LED就是由电子材料，封装材料，辅助材料联结而成的
3、一就是由电子材料，封装材料，辅助材料联结而成的一个发光的闭路电子元件。个发光的闭路电子元件。第四页，共35页。-5-二二.LED.LED的五大的五大(w d)(w d)物料與五大物料與五大(w d)(w d)製程製程第五页，共35页。-6- LED是由是由P层半导体元素，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 在晶片被一定在晶片被一定(ydng)的电压施加到正向电极时，的电压施加到正向电极时，P侧电极即注入电洞，侧电极即注入电
4、洞，N侧电极即注入侧电极即注入电子，电洞在电子，电洞在P区移动扩散，电子同时也是区移动扩散，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，则电洞即跨越以上时，则电洞即跨越P区，源源不断的游向区，源源不断的游向N区，区， N区的电子同时也会跨越区的电子同时也会跨越N区，向区，向P区区移动。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，产生光能三三.LED.LED晶片发光晶片发光(f un)(f un)原原理理第六页，共35页。四四.LED.LED
5、的通电的通电(tng din)(tng din)状状况况 LEDLED之通電狀況之通電狀況P P極接正電極接正電, N, N極接負電極接負電, , 則則LEDLED發光發光; ; 反之反之, , 則不發光則不發光在顺向电流在顺向电流(IF)(IF)的驱动下，的驱动下，LEDLED开始发光：光强开始发光：光强(IV),(IV),波长波长(bchng)(WD),(bchng)(WD),电压电压(VF)(VF)順向電壓順向電壓逆向逆向(n xin)(n xin)電壓電壓VF(VF(對應對應IF)IF)VR VR ( (對應對應IR)IR)第七页，共35页。四四. .光的種類光的種類射線X射線遠紫外線
6、近紫外線可見光線中紫外線近紅外線中紅外線遠紅外線10-3nm1nm10nm100nm280nm315nm380nm780nm1000nm1.5m5m100m1mm極超短波紫外線區紅外線區短波長長波長白色(bis)光分成(fn chn)七色光譜稜鏡化學線(由日照(rzho)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)第八页，共35页。五五. .LEDLED顏色區分顏色區分380nm430nm490nm505nm515nm535nm585nm600nm630nm700nm第九页，共35页。-10-第二第二(d r)(d r)部分：白光部分：白光LEDLE
7、D相关名词解释相关名词解释第十页，共35页。-11- 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，如二波长光光混合，如二波长光( (蓝色光蓝色光+ +黄色荧光粉黄色荧光粉) )或三波长光或三波长光( (蓝色光蓝色光+ +绿色光绿色光+ +红色光红色光) )，目前已商品化的产品蓝光单晶片加上目前已商品化的产品蓝光单晶片加上YAGYAG黄色荧光粉，在未来较被看好的是三波长黄色荧光粉，在未来较被看好的是三波长光，以无机紫外光晶片加光，以无机紫外光晶片加R.G.BR.G.B三基色荧光粉，此外有机单层三波
8、长型白光三基色荧光粉，此外有机单层三波长型白光LEDLED也有也有成本低、制作容易的优点。预计三波长白光成本低、制作容易的优点。预计三波长白光LEDLED今年有商品化的机机会，未来应用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在取代荧光灯、紧凑型节能荧光灯泡及LCDLCD背光源等市场，对白光背光源等市场，对白光LEDLED的市场成长有的市场成长有很大的帮助很大的帮助自从出现发光二极管自从出现发光二极管LEDLED以来，人们一直在努力追求实现固体光源，随着发光二极以来，人们一直在努力追求实现固体光源，随着发光二极管管LEDLED制造工艺的不断进步和新型材料（氮化物晶体和荧光
9、粉）的开发及应用，使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，使发白色光的发白色光的LEDLED半导体固体光源性能不断完善并进入实用阶段。白光半导体固体光源性能不断完善并进入实用阶段。白光LEDLED的出现，使的出现，使高亮度高亮度LEDLED应用领域跨足至高效率照明应用领域跨足至高效率照明(zhomng)(zhomng)光源市场。曾经有人指出，高亮光源市场。曾经有人指出，高亮度度LEDLED将是人类继爱迪生发明白炽灯泡之后，最伟大的发明之一。将是人类继爱迪生发明白炽灯泡之后，最伟大的发明之一。六六. . 白光原理白光原理(yunl)(yunl)第十一页，共35页。-12
10、- 在技术方面白光在技术方面白光LED目前主要目前主要(zhyo)分为两种发光方式分为两种发光方式:目前主要目前主要(zhyo)的商品化作法是日亚的商品化作法是日亚化学化学(Nichia)以以460nm波长的波长的InGaN蓝光晶粒涂上一层蓝光晶粒涂上一层YAG荧光物质，利用蓝光荧光物质，利用蓝光LED照射此一荧光照射此一荧光物质以产生与蓝光互补的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
11、。第二种是日本住友电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工亦开发出以ZnSe（锌，硒）为材料的白光（锌，硒）为材料的白光LED，不过发光效率较差，但由于目前白光，不过发光效率较差，但由于目前白光LED市场热销市场热销，仍呈现供不应由求现象。，仍呈现供不应由求现象。 七七. . 荧光粉荧光粉+ +蓝光晶片的白光蓝光晶片的白光LEDLED简介简介(jin (jin ji)(1)ji)(1)第十二页，共35页。-13- 3 chips 3 chips 型型: Red Chip + Green Chip+Blue Chip 2 chips2 chips 型型: Bl
12、ue Chip+ Yellow Chip 1 chip1 chip 型型 : Blue Chip+ Yellow荧荧光粉光粉 UV Chip +RGB荧荧光粉光粉 ZnSe（锌，硒）锌，硒）CIE 座标(zu bio)图白光产生白光产生(chnshng)的种类的种类七七. . 荧光粉荧光粉+ +蓝光晶片的白光蓝光晶片的白光LEDLED简介简介(jin ji)(2)(jin ji)(2)第十三页，共35页。-14-八八. . 白光白光LEDLED相关名词相关名词( (光电参数光电参数(cnsh)(cnsh)定义定义1)1)一，顺向电压一，顺向电压(diny)(diny)（Forward Volt
13、ageForward Voltage）单位（）单位（V V） 红，黄，黄绿：红，黄，黄绿：TypTyp：2.0V Max:2.4V2.0V Max:2.4V 紫，蓝，绿，白：紫，蓝，绿，白：TypTyp：3.2V Max:4.0V3.2V Max:4.0V 测试条件：测试条件：IF=20mA Ta=25IF=20mA Ta=25 IF=30mA Ta=25 IF=30mA Ta=25 IF=120mA Ta=25 IF=120mA Ta=25 IF=350mA Ta=25 IF=350mA Ta=25Forward Voltage vs.ForwardCurrent(Ta=25)1101001
14、.52.02.53.03.54.04.55.05.5Forward Voltage VF(V)Forward CurrentIF(mA)第十四页，共35页。-15-二，发光颜色，波长二，发光颜色，波长 （Color Hue Wavelength SpectrumColor Hue Wavelength Spectrum） 单位（单位（nm)nm) a. p: a. p:發光體或物體發光體或物體( (經由反射經由反射(fnsh)(fnsh)或穿透或穿透) )在分光儀上量得的能量在分光儀上量得的能量 分佈分佈, ,其峰值位置對應的波長其峰值位置對應的波長, ,稱為稱為p(peak).p(peak)
15、. b. d : b. d :而而d (dominant)d (dominant)是以人眼所見的可見光區是以人眼所見的可見光區(400-700), (400-700), 決定發光體或物體的光線決定發光體或物體的光線主要落在什麼波長主要落在什麼波長. . c. c. :( :(半波寬半波寬) )Peak Wavelength p:610nm(Peak Wavelength p:610nm(峰值波長峰值波長) )Dominant Wavelength d:624nm(Dominant Wavelength d:624nm(主波長主波長) ) :22nm( :22nm(半波寬半波寬) )Spectr
16、al Radiance (Peak 610nm)0.00.20.40.60.81.0520540560580600620640660680700Wave Length(nm)Normalized Response八八. . 白光白光LEDLED相关名词相关名词(mng c)(mng c)(光电参数光电参数定义定义2)2)第十五页，共35页。-16-三，发光强度（三，发光强度（luminous Intensityluminous Intensity）单位）单位cd(Candla)cd(Candla)表示光源在一定方向表示光源在一定方向(fngxing)(fngxing)范圍內發出的光通量的大小。
17、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一般而言，光源之光线会向不同方向(fngxing)(fngxing)以不同强度放射出其光通量，以不同强度放射出其光通量，在特定方向在特定方向(fngxing)(fngxing)所放出之可见光之强度称为光强所放出之可见光之强度称为光强IVIV与与IFIF成正比成正比Forward Current vs.RelativeLuminosity (Ta=25)0.00.51.01.52.02.53.03.54.0020406080100120Forward Current IF(mA)RelativeLuminosity (a.u)八八. .
18、白光白光LEDLED相关相关(xinggun)(xinggun)名词名词( (光电参光电参数定义数定义3)3)第十六页，共35页。-17-四，发光角度（四，发光角度（21/2 Viewing Angle） LED為指向性元件為指向性元件 表示表示(biosh)發光強度發光強度50%時的角度時的角度 LED亮度与角度成反比，亮度与角度成反比， 亮度相同的兩顆亮度相同的兩顆LED, 21/2愈大則愈大則Iv愈小愈小八八. . 白光白光LEDLED相关名词相关名词(mng c)(mng c)(光电参数光电参数定义定义4)4)第十七页，共35页。-18-五，色温（五，色温（Color Temperat
19、ure) Color Temperature) 单位：绝对温度（单位：绝对温度（Kelvin , K)Kelvin , K) 一个光源之色温被定义为与其具有相同光色之一个光源之色温被定义为与其具有相同光色之“标准黑体（标准黑体（Black boby radiator)Black boby radiator)”本本身之绝对温度值，以量化光源的光色表现。根据身之绝对温度值，以量化光源的光色表现。根据Max Planck(Max Planck(普朗克普朗克) )的理论，将一的理论，将一具完全吸收与放射能力的标准黑体加热，温度逐渐升高光度亦随之改变；具完全吸收与放射能力的标准黑体加热，温度逐渐升高光度
20、亦随之改变；CIECIE色座色座标上的黑体曲线（标上的黑体曲线（Black body locusBlack body locus）显示）显示(xinsh)(xinsh)黑体由红黑体由红橙红橙红黄黄黄黄白白白白蓝白的过程。黑体加温到出现与光源相同或接近光色时的温度，定蓝白的过程。黑体加温到出现与光源相同或接近光色时的温度，定义为该光源的相关色温度，此温度可以在色度图上之普朗克轨迹上找到其对应点义为该光源的相关色温度，此温度可以在色度图上之普朗克轨迹上找到其对应点。标准黑体之温度越高，其辐射出之光线光谱中蓝色成份就越多，红色成份也就。标准黑体之温度越高，其辐射出之光线光谱中蓝色成份就越多，红色成份
21、也就相对越少，反之标准黑体之温度越低相对越少，反之标准黑体之温度越低, ,其辐射出之光线光谱中的蓝色成份就越少其辐射出之光线光谱中的蓝色成份就越少, ,红红色成份就越多色成份就越多一个灯的光色可以简单的以色温来表示一个灯的光色可以简单的以色温来表示, ,以发出光色为暖白色之普通白炽灯泡为例以发出光色为暖白色之普通白炽灯泡为例, , 其色温为其色温为2700K2700K，而一般日光灯之色温为，而一般日光灯之色温为6000K6000K，光之色温主要可分成三大类：，光之色温主要可分成三大类： 暖暖 白：白：3500K3500K 自然白：自然白：35003500至至5000K5000K 正正 白：白：
22、50005000至至7500K7500K 冷冷 白：白：7500K7500K八八. . 白光白光LEDLED相关相关(xinggun)(xinggun)名词名词( (光光电参数定义电参数定义5)5)第十八页，共35页。-19-标准黑体标准黑体(hit)(hit)曲线（曲线（Black body locusBlack body locus）Planck curvePlanck curve八八. . 白光白光LEDLED相关名词相关名词(mng c)(mng c)(光电参光电参数定义数定义6)6)第十九页，共35页。-20-第三部分第三部分(b fen)(b fen)：白光：白光LEDLED生产工
23、艺说生产工艺说明明第二十页，共35页。-21-电浆清洗电浆清洗(qngx)Plasma焊线测试焊线测试(csh)检查检查WB Test / Inspection装支架装支架(zhji) Lead Frame Insert支架预热支架预热 L/F pre cure固固 Zener Zener ener chip Die Bonding固固ChipChip Die BondingChip 烘烤烘烤Chip Epoxy Cure 焊线焊线Wire Bonding资材入库资材入库Incoming Materials预热烘烤预热烘烤Pre cure晶片推力测试晶片推力测试Die Shear Test电浆
24、清洗电浆清洗Plasma九九. .第二十一页，共35页。-22-外外观观(wigun)(wigun)检查检查Visual InspectionVisual Inspection 抽抽真真空空(zhnkng)(zhnkng)DegasingDegasing封封胶胶DispensingDispensing硅硅胶胶( (u jio)u jio)烘烘烤烤DP Silicon Cure DP Silicon Cure 冲冲压压TrimTrim测试测试Sorting TestSorting Test包装包装Taping TestTaping Test出荷出荷检查检查OQCOQC配胶配胶Mixing九九.
25、.第二十二页，共35页。-23-胶深支架(zhji)图晶片图焊线图焊线图点胶图成品(chngpn)图十十. . 白光白光LEDLED相关相关(xinggun)(xinggun)物料图片物料图片第二十三页，共35页。-24-第四部分第四部分(b fen)(b fen)：ETI LEDETI LED产品图片产品图片第二十四页，共35页。-25-十一十一. . 白光白光LEDLED图片图片(tpin)(tpin)集锦集锦(1)(1)H PH P505050745630COB第二十五页，共35页。-26-十一十一. . 白光白光LEDLED图片图片(tpin)(tpin)集锦集锦(2)(2)30143
26、80330205252525235283535P-LED第二十六页，共35页。-27-十二十二. . 白光白光LEDLED应用图片应用图片(tpin)(tpin)集锦集锦( (室室内照明内照明) )第二十七页，共35页。-28-十二十二. . 白光白光LEDLED应用图片应用图片(tpin)(tpin)集锦集锦( (室室外照明外照明) )第二十八页，共35页。-29-十二十二. . 白光白光LEDLED应用图片集锦应用图片集锦( (室外室外(sh (sh wi)wi)照明照明) )第二十九页，共35页。-30-Total Luminous FluxAveraged LED IntensityG
27、oniophotometer十三十三. .白光白光LEDLED量测说明量测说明(shumng)(shumng)积分球(全光通量测试)说说明明(shumng)(shumng)：LEDLED特点垂直最上方光束最强特点垂直最上方光束最强( (垂直量垂直量测测光强光强IV,IV,单单位位为为cd)cd)，向外光束，向外光束逐逐渐减渐减弱，所有光束的弱，所有光束的总总和和为为光通量，光通量，单单位是位是(lm)(W)(lm)(W)角度测试仪(角度测试)套 筒 (轴向光测试)第三十页，共35页。-31-第五部分第五部分(b fen)(b fen)：LEDLED产品应产品应用案例用案例第三十一页，共35页。
28、-32-十四十四. .车用车用LED(LED(指示指示(zhsh)(zhsh)，车饰，车饰，车灯等车灯等) )第三十二页，共35页。-33-十四十四. .照明用照明用LED(LED(室内，室外室内，室外(sh wi)(sh wi)，景观景观) )第三十三页，共35页。-34-十四十四. .背光背光(bigung)(bigung)显示用显示用LED(RGBLED(RGB显示屏，显示屏，BLUBLU背背光光(bigung)(bigung)第三十四页，共35页。-35- 由于超高亮度由于超高亮度LED具有非常广泛的用途，特别是白光具有非常广泛的用途，特别是白光LED的出现，给应用面带来更丰富的内容。
29、目前国内有几百个的出现，给应用面带来更丰富的内容。目前国内有几百个单位在开发、生产超高亮度单位在开发、生产超高亮度LED的各种应用，热点应用主要包括以下几个主要方面的各种应用，热点应用主要包括以下几个主要方面(fngmin)：化工程景观、装饰灯化工程景观、装饰灯作为一种冷光源，作为一种冷光源，LED照明灯具有绿色环保、节能、色彩绚丽等传统光源不可比拟的优点。目前，照明灯具有绿色环保、节能、色彩绚丽等传统光源不可比拟的优点。目前， LED轮廓灯、轮廓灯、LED护栏灯、护栏灯、LED灯带、灯带、LED灯泡等被广泛应用于桥梁、大厦广场、标志物、仿古建筑、招牌广告等轮廓勾勒以及灯泡等被广泛应用于桥梁、
30、大厦广场、标志物、仿古建筑、招牌广告等轮廓勾勒以及立交桥护栏、危险路段、警戒标志及其高楼轮廓、庭院护栏等场所，对美化城市、塑造景观有重要作用立交桥护栏、危险路段、警戒标志及其高楼轮廓、庭院护栏等场所，对美化城市、塑造景观有重要作用白光照明：白光照明：已开始从小功率白光已开始从小功率白光LED灯用起，如安全照明灯、显微镜灯、白光背光源、手电筒、太阳能灯，特种白光照明灯用起，如安全照明灯、显微镜灯、白光背光源、手电筒、太阳能灯，特种白光照明等，并逐步向白光照明迈进，将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的最大潜力商品等，并逐步向白光照明迈进，将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的最大潜力商品大、中、小屏幕显示器
31、：大、中、小屏幕显示器：各种广告牌、体育记分牌、金融和交通指示牌等，分为全色、三色、单色显示屏，全国共有各种广告牌、体育记分牌、金融和交通指示牌等，分为全色、三色、单色显示屏，全国共有100多个单位在开多个单位在开发生产，现已成立发生产，现已成立LED显示屏分会，显示屏分会，2002年全国市场超过年全国市场超过20亿元，几乎全部采用国产显示屏。亿元，几乎全部采用国产显示屏。交通信号灯：交通信号灯：主要用超高亮度红、绿、黄色主要用超高亮度红、绿、黄色LED，因为采用，因为采用LED信号灯既节能，可靠性又高，所以在全国范围内，交通信号信号灯既节能，可靠性又高，所以在全国范围内，交通信号灯正在逐步更
32、新换代，而且推广的速度很快，市场需求量很大灯正在逐步更新换代，而且推广的速度很快，市场需求量很大.汽车用灯：汽车用灯：包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯、头灯等均在逐步采包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯、头灯等均在逐步采用用LED显示。据报道，显示。据报道，2001年全世界超高亮度年全世界超高亮度LED在汽车上的用量占在汽车上的用量占26%的份额，的份额，背光源：背光源：主要是液晶主要是液晶LCD显示器上用的背光源，有白色和其他各种颜色，现阶段手机背光源用量非常大，一年要用显示器上用的背光源，有白色和其他各种颜色，现阶段手机背光源用量非常大，一年要用35亿亿只只LED。据报道，全世界。据报道，全世界2001年超高亮度年超高亮度LED在背光源上的用量占在背光源上的用量占30%的份额。的份额。LED指示灯：指示灯：广泛用于各种家电，仪器，设备之电源指示广泛用于各种家电，仪器，设备之电源指示十五十五. LED. LED应用应用(yngyng)(yngyng)总结说明总结说明第三十五页，共35页。