A. 干貨:LED電路基礎常識,LED晶元為什麼會漏電
如果LED晶元本身沒有質量問題,其漏電主要是指交流漏電,是交流電通過電路的寄生電容泄漏出來的。
B. 以後畢業想應聘LED晶元工程師,需要認真學習哪方面的知識啊,求前輩指導
電子電路,半導體原理 物理(電學) 化學
C. led燈具設計需要具備哪些基本知識
LED燈具組成
無論哪種燈具,都由以下幾個部分組件構成
1、電源輸入介面:起連接電源的作用,如球泡燈的燈頭 。
2、外殼:一般由散熱良好的鋁型材構成,燈具外形的特徵,LED散熱作用,外殼的散熱設計直接影響到燈具的使用效率及壽命。
3、燈罩:不僅僅是罩在燈上為了使光聚集在一起的作用,還可以防止觸電,對保護眼睛也有作用,所以每個燈上都會有燈罩 有PC燈罩、玻璃燈罩、塑料燈罩
4、LED光源:由N個LED組合在一起,是此燈具的核心部件,燈具均通過它發出最初可見光
5、驅動電源:因為單個LED工作電壓為低電壓,且工作電壓范圍很窄直接供電,LED不能正常工作且極易損壞,所以必須通過電路對輸入電源進行恆壓恆流控制,而驅動電源的優劣直接影響到LED和整個燈具的使用壽命
LED光源----小功率LED
小功率LED(單顆LED功率0.03-0.2瓦 )
直插式LED:按膠體形狀分:3mm、4mm、5mm、8mm、10mm、12mm、方形、橢圓形、墓碑形、還有一些特殊形狀等等;一般小功率LED的驅動電流都是20mA,
食人魚LED:也是直插式LED的一種,因為其散熱比較好, 它的驅動電流是50mA
貼片式LED:3020,3528,5050,貼片LED的叫法是根據長*寬的尺寸來命名的,例如:3020表示LED的長度是3mm,寬度是2mm;3528表示LED的長度是3.5mm,寬度是2.8mm.3020,3528的驅動電流是20mA,5050的驅動電流一般是60mA
大功率LED:
廣義上說就是單顆LED光源功率大於0.35W(含0.35W)的。基本上我們以1W,2W,3W的為主。
集成式由N個1WLED晶元通過串並聯的方式連接並封裝在一個LED支架里的光源,常用有10W,20W,30W,50W,70W,100W,150W。
LED晶元廠家是很多的,目前市面上用得最多,質量最穩定的當屬CREE。而國內封裝廠商,用得較多的是台灣生產幾個品牌。
國外
Cree、 Osram、Lumileds、 SDK、Semileds、日亞、東芝 、豐田合成
品質較高 ,藍白光為主 ,價格較高
台灣地區
卓研、廣稼、洲磊、洲技、聯鼎、矩鑫、華上、南亞、璨圓、晶元、光磊、鼎元、聯晶、國通、聯銓、聯勝、漢光、佳大、奇美、泰谷、茂彰、聯亞、巨鎵、光宏、全新、連勇、新元砷、新世紀
高、中、低端 ,顏色、波長齊全 ,價格適中 。
現階段,LED價格差異較大,質量差異也大,如何選擇適合的LED,一般需了解以下幾方面
•晶元廠家:國內封裝用得較多的晶元廠家:CREE,普瑞,晶元,光宏,泰谷,奇力等,價格從高到低(紅色為我們用得較多的晶元廠家)
•晶元大小:45mil,40mil,38mil,30mil,24mil,同廠家晶元,晶元大的比晶元小的貴.
1mil=千分之一英寸=25.4um
•封裝工藝:LED的支架和透鏡材料不同也是影響價格的重要因素之一,透鏡有的用PC材料,有的用硅膠,PC材料透鏡不能過迴流焊,只有是手工焊接
•亮度:目前LED亮度有很多等級,有60-70Lm/W,70-80Lm/W,80-90Lm/W,90-100Lm,100-110Lm/W,價格也不盡相同。
•一致性:LED的顏色、亮度、電壓降和視角的不同而對其進行分類包裝的能力。高品質LED供應商會向客戶提供工作特性一致的產品,而品質較低的LED供應商則只能提供類似於「混裝」的LED。
•為了更好的解決散熱問題,焊接LED的線路板需用到鋁基板,而不是普通的FR-4,22F線路板。
•鋁基板pcb由電路層(銅箔層)、導熱絕緣層和金屬基層組成。電路層要求具有很大的載流能力,從而應使用較厚的銅箔,厚度一般35μm~280μm;導熱絕緣層是PCB鋁基板核心技術之所在,它一般是由特種陶瓷填充的特殊的聚合物構成,熱阻小,粘彈性能優良,具有抗熱老化的能力,能夠承受機械及熱應力。金屬基層是鋁基板的支撐構件,要求具有高導熱性,一般是鋁板。
•工藝要求有:鍍金、噴錫、osp抗氧化、沉金、無鉛ROHS製程等。
•基材:鋁基板產品特點:絕緣層薄,熱阻小;無磁性;散熱好;機械強度高產品標准厚度:0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.0mm
•銅箔厚度:1.8um35um70um105um140um
•特點:具有高散熱性、電磁屏蔽性,機械強度高,加工性能優良。
•用途:鋁基板是承載LED及器件熱傳導,散熱主要還是靠面積,集中導熱可以選擇高導熱系數的板材,比如美國貝格斯板材;慢導熱或散熱國產一般材料即可,價格相差較大。
•理想的LED驅動電源其實就是一個高效率,具有多種異常保護功能(開路、過壓、短路)的開關電源。
•輸入端是交流市電,輸出是滿足LED工作的恆定電壓和電流
D. 做為LED業務員需要學習那些知識
1、LED的定義
LED 是取自 Light Emitting Diode 三個字的 縮寫,中文譯為「發光二極體」,顧名思義發光二極體是一種可以將電能轉化為 光能的電子器件具有二極體的特性。
2、LED的特點
電 壓:LED使用低壓電源,單顆電壓在1.9-4V之間,比使用高壓
電源更安全的電源。
效 能:光效高,目前實驗室最高光效已達到 161 lm/w(cree),是
目前光效最高的照明產品。
抗震性:LED是固態光源,由於它的特殊性,具有其他光源產品不能
比擬的抗震性。
穩定性:10萬小時,光衰為初始的70%
響應時間:LED燈的響應時間為納秒級,是目前所有光源中響應時間
最快的產品。
環 保:無金屬汞等對身體有害物質。
顏 色:LED的帶快相當窄,所發光顏色純,無雜色光,覆蓋整過可
見光的全部波段,且可由R\G\B組合成任何想要可見光。
由於LED帶寬比較窄,顏色純度高,因此LED的色彩比其他光源的色彩豐富得多。
據有關專家計算,LED的色彩比其他光源豐富30%,因此,它能夠更准確的反應物體的真實性,當然也更受消費者的青睞!
3、發光原理
發光二極體的核心部分是由p型半導體和n型半導體組成的晶片,在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層,稱為p-n結。在某些半導體材料的PN結中,注 入的少數載流子與多數載流子復合時會把多餘的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓,少數載流子難以注入,故不發光。
4, LED晶元分類介紹
LED晶元有兩種基本結構,水平結構(Lateral)和垂直結構(Vertical)。橫向結構LED晶元的兩個電極在LED晶元的同一側,電流在n-和p-類型限制層中橫向流動不等的距離。垂直結構的LED晶元的兩個電極分別在LED外延層的兩側,由於圖形化電極和全部的p-類型限制層作為第二電極,使得電流幾乎全部垂直流過LED外延層,極少橫向流動的電流,可以改善平面結構的電流分布問題,提高發光效率,也可以解決P極的遮光問題,提升LED的發光面積。
垂直結構LED晶元的製成
由於當前晶元主要是垂直型的和水平型的兩種。
垂直型產品以CREE晶元為代表特點主要是:
光效高:最高可達 161 lm\w,節能;
電壓低:藍光在2.9~3.3V;
熱阻小:晶元本身的熱阻小於 1 『C/W;
亮度高:由於採用垂直結構,電流垂直流動,電流密度均勻,
耐沖擊型強;同一尺寸晶元,發光面寬,亮度高。
光型好:85%以上光從正面發出,易封裝,好配光;
唯一的缺點就是:不方便集成封裝。若要集成封裝,晶元需
做特殊處理。
水平型產品晶元的主要特點是:
光效一般:最高在 100 lm\w左右;
電壓高:藍光在3.4~4V;
熱阻高:使用藍寶石襯底導熱性差。晶元本身的熱阻在 4~6 『C/W;
亮度一般:由於採用水平結構,電流橫向動,電流密度不均,容易局
部燒壞;為彌補這一缺陷,在晶元的上表面做ITO.ITO將以
減少出光為代價。同一尺寸晶元,發光面窄,亮度低。
光利用率低:65%左右的光從正面發出,35%的光從側面發出,靠反射來達到出光,利用率低。
唯一的優點就是:便於集成封裝。不過,它也是缺點,由於沒解決好散熱,所以集成封裝只有加速它的衰減,不可取。
5.白光LED的實現方法
第一種方法是:在藍色LED晶元上塗敷能被藍光激發的黃色熒光粉,晶元發出的藍光與熒光粉發出的黃光互補形成白光。該技術被日本Nichia公司壟斷,而且這種方案的一個原理性的缺點就是該熒光體中Ce3+離子的發射光譜不具連續光譜特性,顯****較差, 難以滿足低色溫照明的要求。同時發光效率還不夠高,需要通過開發新型的高效熒光粉來改善。
第二種方法是:在藍色LED晶元上塗敷綠色和紅色熒光粉,通過晶元發出的藍光與熒光粉發出的綠光和紅光復合得到白光。該類產品雖顯****較好,但所用熒光粉的轉換效率較低,尤其是紅色熒光粉的效率需要較大幅度的提高,因此推廣也較慢。
第三種方法:在紫光或紫外光LED晶元上塗敷三基色或多種顏色的熒光粉,利用該晶元發射的長波紫外光(370nm-380nm)或紫光(380nm-410nm)來激發熒光粉,從而實現白光發射。該種LED的顯****更好,但存在與第二種方法類似的問題,且目前轉換效率較高的紅色和綠色熒光粉多為硫化物體系。這類熒光粉發光穩定性差、光衰較大,故還沒批量使用。
其他方法:
在特殊的場合,白光LED還有其他幾種封裝方法。這里簡單的介紹一下:
第一種:將紅、藍、綠三晶元封裝在一起,按照一定的比例對其光色進行控制,混出白光。
第二種:實現方法是用紅、藍、綠、黃四晶元混出白光。
各種光源燈具的實際效率:
6.LED計算:90*0.90*0.90*0.9=65.6流明/瓦
熒光燈計算:80*0.85*0.6*0.6=24.5流明/瓦
普通燈泡計算:20*1*0.6*0.6=7.2流明/瓦
高壓鈉燈計算:100*0.9*0.60*0.60=32.4流明/瓦
可見,LED燈具實際效率是一般熒光燈的2.6倍,是普通白
熾燈泡的9倍,是高壓鈉燈的2.02倍。
即:LED燈鈉燈之間功率可換算為:
75W LED燈=150W鈉燈;
125W LED燈=250W鈉燈;
225W LED燈=400W鈉燈
E. LED行業知識
MOCVD金屬有機物化學氣相淀(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition,簡稱 MOCVD),1968年由美國洛克威爾公司提出來的一項制備化合物半導體單品薄膜的新技術。該設備集精密機械、半導體材料、真空電子、流體力學、光學、化學、電腦多學科為一體,是一種自動化程度高、價格昂貴、技術集成度高的尖端光電子專用設備,主要用於GaN(氮化鎵)系半導體材料的外延生長和藍色、綠色或紫外發光二極體晶元的製造,也是光電子行業最有發展前途的專用設備之一。
LED晶元產生前的LED外延片生長的基本原理是:在一塊加熱至適當溫度的襯底基片(主要有藍寶石和、SiC、Si)上,氣態物質InGaAlP有控制的輸送到襯底表面,生長出特定單晶薄膜。目前LED外延片生長技術主要採用有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)方法。
外延片技術的成功需要具備以下三個條件:
1.對設備的精確掌握。MOVCD由於各項成本很高,保養周期以及配件的准備充分都很重要。
2.外延原理的掌握,材料的成長需要具備物理、材料學和分析技術三項基本功夫,能掌握這些,材料的生長就可具備一定的能力。
3.持之以恆的實驗精神,外延結果需要恆心的等待,因為除了基本的分析外,結果的觀察與紀錄,做成LED晶元結果的分析,都需要耐心與恆心。
LED晶元的生產過程LED外延片的生產製作過程比較復雜:
1.展完外延片後在每張外延片隨意抽取九點做測試。符合要求的為良品,其他為不良品(電壓偏差很大,波長偏短或偏長等)。
2.良品的外延片要做電極(P極,N極)。接下來就用鐳射切割外延片,然後100%分撿,根據不同的電壓,波長,亮度進行全自動化分檢,形成LED晶元(方片)。
3.最後還要進行目測,把有缺陷或者電極有磨損的分撿出來,這些就是後面的散晶。此時在藍膜上有不符合出貨要求的晶元,這些就成了邊片或毛片等。不良品的外延片,一般不用來做方片,就直接做電極(P極,N極),也不用做分檢,這些就是目前市場上的LED大圓片。
F. LED行業學技術,要學些什麼知識
1、軟體開發 很多好的led需要很好的軟體設計的
2、材料研究
3、或者是生產技術 不需要培訓 直接到公司學習就可以了