本書根據(jù)教育部最新的職業(yè)教育教學改革要求,依托福建信息職業(yè)技術學院光電器件集成加工中心及合作企業(yè)完善的LED封裝和測試設備,在進行大量的課程改革與教學實踐基礎上進行編寫。
本書從LED的基礎知識出發(fā),系統(tǒng)全面地講解了LED封裝的基本參數(shù)、工藝流程、物料、工藝要求和LED測試技術,具體包括:LED基礎知識、LED封裝規(guī)范、固晶環(huán)節(jié)、焊線環(huán)節(jié)、配膠灌膠環(huán)節(jié)、切腳初測環(huán)節(jié)、分選包裝環(huán)節(jié)、LED光色電參數(shù)檢測等。全書通過LED生產(chǎn)實例來組織內(nèi)容,結構清晰,內(nèi)容實用,并配有大量的生產(chǎn)操作圖片,通俗易懂,注重培養(yǎng)學生實際操作工藝及理論聯(lián)系實際的能力。
第1章 LED基礎知識 1
1.1 LED發(fā)展簡史 2
1.2 LED的發(fā)光原理 4
1.2.1 LED的發(fā)光材料 4
1.2.2 LED的發(fā)光過程 5
1.2.3 LED的發(fā)光顏色 6
1.3 LED的基本參數(shù) 6
1.3.1 LED的電學參數(shù) 6
1.3.2 LED的光學參數(shù) 7
1.3.3 LED的色度學參數(shù) 11
1.3.4 LED的其他參數(shù) 12
1.4 LED光源的優(yōu)點 13
1.5 LED的分類與封裝 15
1.5.1 LED的常見分類 15
1.5.2 LED的封裝形式 17
1.6 LED的應用 23
1.6.1 信息顯示 24
1.6.2 交通領域 24
1.6.3 汽車用燈 25
1.6.4 背光源 25
1.6.5 半導體照明 26
1.6.6 其他方面 27
1.7 LED的產(chǎn)業(yè)鏈 27
知識小結 28
思考題1 28
第2章 LED的封裝 31
2.1 LED封裝的作用與功能 32
2.2 對LED封裝材料的要求 33
2.3 對LED封裝環(huán)境的要求 33
2.3.1 LED封裝工藝環(huán)境 33
2.3.2 LED封裝過程中的安全防護 34
2.4 Lamp-LED封裝 39
2.5 Lamp-LED封裝整體流程 42
2.5.1 直插式LED封裝流程圖 42
2.5.2 手動封裝流程演示圖 43
2.5.3 生產(chǎn)中的質量監(jiān)控 45
知識小結 49
思考題2 49
第3章 LED封裝的固晶環(huán)節(jié) 51
3.1 擴晶 52
3.1.1 芯片的種類結構與簡圖 53
3.1.2 芯片的襯底材料 55
3.1.3 芯片的標簽與檢驗 56
3.1.4 芯片的存儲與包裝 59
3.1.5 翻晶膜和擴晶環(huán) 60
3.1.6 擴晶機的組成與使用 61
3.1.7 擴晶流程與工藝要求 63
3.2 排支架 70
3.2.1 支架的結構與分類 71
3.2.2 支架的檢驗與保存 74
3.2.3 排支架流程與工藝要求 76
3.3 點膠 77
3.3.1 銀膠、絕緣膠 78
3.3.2 點膠機的組成與操作 81
3.2.3 點膠流程與工藝要求 82
3.2.4 點膠不良現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及解決方法 85
3.4 固晶 86
3.4.1 固晶流程與工藝要求 86
3.5 固化 90
3.5.1 烘烤箱的組成與操作維護 90
3.5.2 固化流程與工藝要求 93
知識小結 94
思考題3 95
第4章 LED封裝的焊線環(huán)節(jié) 97
4.1 焊線 98
4.1.1 金線 98
4.1.2 瓷嘴 100
4.1.3 超聲波金絲球焊線機的組成與使用 106
4.1.4 拉力計的參數(shù)與操作保養(yǎng) 117
4.1.5 焊線流程與工藝要求 119
4.2 焊接四要素 122
4.3 焊線中的常見問題與解決方法 122
知識小結 125
思考題4 125
第5章 LED封裝的配膠、灌膠環(huán)節(jié) 127
5.1 配膠 129
5.1.1 LED灌膠用膠水 129
5.1.2 擴散劑與色膏 132
5.1.3 丙酮 133
5.1.4 攪拌機的組成與操作 134
5.1.5 真空箱的組成與操作維護 135
5.1.6 電子秤的組成與操作維護 138
5.1.7 配膠流程與工藝要求 139
5.2 灌膠 144
5.2.1 模條的組成、使用與檢驗 144
5.2.2 手動灌膠流程 147
5.2.3 半自動灌膠流程與工藝要求 150
5.3 短烤流程與工藝要求 154
5.4 離模機與離模操作 155
5.4.1 離膜機的操作 155
5.4.2 離膜流程與工藝要求 156
5.5 長烤流程與工藝要求 158
5.6 配膠、灌膠常見問題與解決方法 159
知識小結 162
思考題5 163
第6章 LED封裝的切腳、初測環(huán)節(jié) 165
6.1 一切(半切、前切) 166
6.1.1 一切機的組成與操作維護 166
6.1.2 一切流程與工藝要求 172
6.2 初檢 174
6.2.1 發(fā)光二極管排測機的組成與操作 175
6.2.2 初檢流程與工藝要求 179
6.3 二切(全切、后切) 182
6.3.1 二切機的組成與操作 182
6.3.2 二切流程與工藝要求 183
知識小結 186
思考題6 186
第7章 LED分選、包裝環(huán)節(jié) 187
7.1 分選 188
7.1.1 分光分色機的結構與工作過程 189
7.1.2 分選流程與工藝要求 190
7.2 包裝 194
7.2.1 封口機 195
7.2.2 防靜電袋 195
7.2.3 包裝流程與工藝要求 196
7.3 封裝失效模式與異常處理 197
知識小結 198
思考題7 199
第8章 LED參數(shù)測試 201
8.1 LED的測試參數(shù) 202
8.2 光色電綜合測試系統(tǒng) 203
8.2.1 光色電綜合測試系統(tǒng)的功能 203
8.2.2 光色電綜合測試系統(tǒng)的組成與數(shù)據(jù)讀取 204
8.2.3 光色電參數(shù)綜合測試系統(tǒng)校準 214
8.3 三維配光曲線測試設備的結構與使用 223
8.4 結溫測試設備 225
8.4.1 結溫測試儀的操作界面 225
8.4.2 夾具箱體的使用 226
8.5 電學參數(shù)測試 227
8.5.1 LED伏安特性測試 227
8.5.2 反向電壓-漏電流曲線測試 229
8.6 光學參數(shù)測試 231
8.6.1 光強分布角測量 232
8.6.2 光通量-電流測試 234
8.7 色度學參數(shù)測試 236
8.8 三維配光曲線測試 239
8.9 結溫、熱阻測試 243
知識小結 250
思考題8 250
參考文獻 251
該書共分11章,主要描述了光電檢測技術的基本概念,基礎知識,各種檢測器件的結構、原理、特性參數(shù)、應用,光電檢測電路的設計,光電信號的數(shù)據(jù)與計算機接口,光電信號的變換和檢測技術,光電信號變換形式和檢測方...
LED封裝技術大都是在分立器件封裝技術基礎上發(fā)展與演變而來的,但卻有很大的特殊性。一般情況下,分立器件的管芯被密封在封裝體內(nèi),封裝的作用主要是保護管芯和完成電氣互連。而LED封裝則是完成輸出電信號,保...
首先要確定一點,是不是材料學院或者化工學院。如果是,那么我可以回答你。檢測技術就是利用各種手段對被檢測的東西做出質量上的判斷。通俗講,就是檢查東西好不好。實際應用中,一般來說,對金屬材料的檢測,主要通...
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頁數(shù): 3頁
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淺析:北美的 LED節(jié)能燈檢測的技術要點 一、LED北美標準的現(xiàn)狀 LED 節(jié)能燈的基本原理是通過開關型電源模塊將交流電源轉化直流電,以 供電給發(fā)光二極管 工作。根據(jù) LED 節(jié)能燈的基本原理和結構特點,美國 MET 實驗室提出一種現(xiàn)階段的過渡性檢測方案:采用傳統(tǒng)節(jié)能燈美國認證標準 UL1993(對應加拿大標準 CAN/CSA-C22.2No.0,CAN/CSA-C22.2No.74 ),和 電源模塊標準 UL1310 或 UL1012(對應加拿大標準 CAN/CSA-C22.2No.107 ) 對 LED 節(jié)能燈進行測試認證。 二、檢測中的技術要點 以下對依據(jù) UL1993、UL1310 和 UL1012 標準,對 LED 節(jié)能燈認證測試中 的關鍵問題,做一些闡述。 1.材料 LED 節(jié)能燈可做成各種形狀,以日光燈管型 LED 節(jié)能燈為例,其外形跟普 通的日光燈管一樣,由日光燈管狀透明聚
LED封裝技術大都是在分立器件封裝技術基礎上發(fā)展與演變而來的,但卻有很大的特殊性。一般情況下,分立器件的管芯被密封在封裝體內(nèi),封裝的作用主要是保護管芯和完成電氣互連。而LED封裝則是完成輸出電信號,保護管芯正常工作,輸出:可見光的功能,既有電參數(shù),又有光參數(shù)的設計及技術要求,無法簡單地將分立器件的封裝用于LED。
LED的核心發(fā)光部分是由p型和n型半導體構成的pn結管芯,當注入pn結的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時,就會發(fā)出可見光,紫外光或近紅外光。但pn結區(qū)發(fā)出的光子是非定向的,即向各個方向發(fā)射有相同的幾率,因此,并不是管芯產(chǎn)生的所有光都可以釋放出來,這主要取決于半導體材料質量、管芯結構及幾何形狀、封裝內(nèi)部結構與包封材料,應用要求提高LED的內(nèi)、外部量子效率。常規(guī)Φ5mm型LED封裝是將邊長0.25mm的正方形管芯粘結或燒結在引線架上,管芯的正極通過球形接觸點與金絲,鍵合為內(nèi)引線與一條管腳相連,負極通過反射杯和引線架的另一管腳相連,然后其頂部用環(huán)氧樹脂包封。反射杯的作用是收集管芯側面、界面發(fā)出的光,向期望的方向角內(nèi)發(fā)射。頂部包封的環(huán)氧樹脂做成一定形狀,有這樣幾種作用:保護管芯等不受外界侵蝕;采用不同的形狀和材料性質(摻或不摻散色劑),起透鏡或漫射透鏡功能,控制光的發(fā)散角;管芯折射率與空氣折射率相差太大,致使管芯內(nèi)部的全反射臨界角很小,其有源層產(chǎn)生的光只有小部分被取出,大部分易在管芯內(nèi)部經(jīng)多次反射而被吸收,易發(fā)生全反射導致過多光損失,選用相應折射率的環(huán)氧樹脂作過渡,提高管芯的光出射效率。用作構成管殼的環(huán)氧樹脂須具有耐濕性,絕緣性,機械強度,對管芯發(fā)出光的折射率和透射率高。選擇不同折射率的封裝材料,封裝幾何形狀對光子逸出效率的影響是不同的,發(fā)光強度的角分布也與管芯結構、光輸出方式、封裝透鏡所用材質和形狀有關。若采用尖形樹脂透鏡,可使光集中到LED的軸線方向,相應的視角較小;如果頂部的樹脂透鏡為圓形或平面型,其相應視角將增大。
一般情況下,LED的發(fā)光波長隨溫度變化為0.2-0.3nm/℃,光譜寬度隨之增加,影響顏色鮮艷度。另外,當正向電流流經(jīng)pn結,發(fā)熱性損耗使結區(qū)產(chǎn)生溫升,在室溫附近,溫度每升高1℃,LED的發(fā)光強度會相應地減少1%左右,封裝散熱;時保持色純度與發(fā)光強度非常重要,以往多采用減少其驅動電流的辦法,降低結溫,多數(shù)LED的驅動電流限制在20mA左右。但是,LED的光輸出會隨電流的增大而增加,很多功率型LED的驅動電流可以達到70mA、100mA甚至1A級,需要改進封裝結構,全新的LED封裝設計理念和低熱阻封裝結構及技術,改善熱特性。例如,采用大面積芯片倒裝結構,選用導熱性能好的銀膠,增大金屬支架的表面積,焊料凸點的硅載體直接裝在熱沉上等方法。此外,在應用設計中,PCB線路板等的熱設計、導熱性能也十分重要。
進入21世紀后,LED的高效化、超高亮度化、全色化不斷發(fā)展創(chuàng)新,紅、橙LED光效已達到100Im/W,綠LED為501m/W,單只LED的光通量也達到數(shù)十Im。LED芯片和封裝不再沿襲傳統(tǒng)的設計理念與制造生產(chǎn)模式,在增加芯片的光輸出方面,研發(fā)不僅僅限于改變材料內(nèi)雜質數(shù)量,晶格缺陷和位錯來提高內(nèi)部效率,同時,如何改善管芯及封裝內(nèi)部結構,增強LED內(nèi)部產(chǎn)生光子出射的幾率,提高光效,解決散熱,取光和熱沉優(yōu)化設計,改進光學性能,加速表面貼裝化SMD進程更是產(chǎn)業(yè)界研發(fā)的主流方向。
led燈封裝解釋:簡單來說led封裝就是把led封裝材料封裝成led燈的過程; led燈封裝流程:一般led封裝必須經(jīng)過擴晶-固晶-焊線-灌膠-切腳-分光分色等流程; led燈封裝材料:led的主要封裝材料有:芯片、金線、支架、膠水等; led燈封裝設備:擴晶設備、固晶機、焊線機、點膠機、烘烤箱等,一般分為全自動封裝設備手工封裝設備兩種。
一般來說,封裝的功能在于提供芯片足夠的保護,防止芯片在空氣中長期暴露或機械損傷而失效,以提高芯片的穩(wěn)定性;對于LED封裝,還需要具有良好光取出效率和良好的散熱性,好的封裝可以讓LED具備更好的發(fā)光效率和散熱環(huán)境,進而提升LED的壽命。
封裝是白光 LED制備的關鍵環(huán)節(jié):半導體材料的發(fā)光機理決定了單一的LED芯片無法發(fā)出連續(xù)光譜的白光,因此工藝上必須混合兩種以上互補色的光而形成白光,目前實現(xiàn)白光LED的方法主要有三種:藍光LED YAG黃色熒光粉,RGB三色LED,紫外LED 多色熒光粉,而白光LED的實現(xiàn)都是在封裝環(huán)節(jié)。良好的工藝精度控制以及好的材料、設備是白光LED器件一致性的保證。
國內(nèi)LED封裝行業(yè)當前發(fā)展已較為成熟,形成了完整的LED封裝產(chǎn)業(yè)鏈。在區(qū)域分布上,珠三角地區(qū)是中國大陸LED封裝企業(yè)最集中,封裝產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大的地區(qū),企業(yè)數(shù)量超過了全國的2/3,占全國企業(yè)總量的68%,除上游LED外延芯片領域稍微欠缺外,匯聚了眾多的封裝物料與封裝設備生產(chǎn)商與代理商,配套最為完善。其次是長三角地區(qū),企業(yè)數(shù)量占全國的17%左右,其他區(qū)域共占15%的比例。