LED 结构及应用介绍

LED 结构及应用介绍

部门：HS R&D NBPC TEAM 作者：吴奇（Wuqi） 日期：2011-11-19

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录

1. 论

1. 1 LED 简介 1. 2 LED 工

2 3

2. LED

识介绍

类 应 长

4 6 8 13 16

2. 1 LED

2. 2 LED 光谱 各

2. 3 LAMP 、SMD 产工艺 2. 4 SMT 产工艺 应

静电ESD ESD介 2. 5 静电ESD介绍 预

3. 结论

3. 1 LED 发

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景 阔

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1.序论 1. 1 LED 简介

LED（Lighting Emitting Diode）即发光二极管，它是利用固体半导体芯片作为发光材料， 在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、 绿、青、橙、紫、白色的光。

LED被称为第四代照明光源，即21世纪的绿色、节能光源，具有光效高（50-200Lm/W，电光 功率转换接近100%）、工作电压低（单管驱动电压1.5-3.5V）、耗电量小（单管功率0.030.06W）、体积小（单元晶片尺寸为3-5mm的正方形）、结构坚固且寿命长（理论寿命达10 万小时）等特点；

LED光源本身不含汞、铅等有害物质，无红外和紫外污染，不会在生产和使用中产生对外界 的污染。因此，LED光源具有节能、环保、寿命长、免维护、易控制等特点，与传统的白炽 灯、荧光灯光源相比，有着无可比拟的优越性,是光源领域发展的必然趋势。

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1.序论 1. 2 LED 工作原理

LED的核心是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接 电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型 半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种 半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶 片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能 量，这就是LED发光的原理。

LED 晶片

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2.LED 知识介绍 2. 1 LED 分类及应用

LED 分类：LAMP (发光二极管)、DISPLAY(数码显示管)、SMD(表面贴装器件 )、E-POWER(大功率显示管) IR (红外线发射管) 、PT / IRM (红外线接收管)

LAMP

Display

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2.LED 知识介绍 2. 1 LED 分类及应用

SMD

IR

IRM/PT

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E-POWER

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2.LED 知识介绍 2. 2 LED 光谱及各色波长

红光波长650 红光波长 黄色波长610 黄色波长 绿色波长540 绿色波长 蓝色波长470 蓝色波长470 白色色温6500 白色色温 波长的数值越大在 相等条件下可视效 果越好。 果越好。

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2.LED 知识介

绍 2. 2 LED 光谱及各色波长

LED 发射波长范围在350~1050nm (纳米)之间，波长最低显示为紫外线，波 长最高显示为红外线，而人眼可见光之波长在380mm至780mm之范围内，也 就是我们在光谱中见到的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫光的范围，如果光 源所放射的光之中所含的各色光的比例与自然光相近，则我们眼睛所看到 的颜色也就较为逼真。

可见光视觉强度及颜色效果

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2.LED 知识介绍 2. 3 LED – LAMP 生产工艺

Lamp产品工艺流程图 Lamp产品工艺流程图 产品工艺

扩晶 固晶 烘烤 焊线

切一

长烤

短烤 分Bin

灌胶 QA

测试

全切

入庫

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包装

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2.LED 知识介绍 2. 3 LED – LAMP 生产工艺

LED lamp 组成结构： 组成结构： Epoxy

Lead frame

Golden wire Chip Lead frame

Chip

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2.LED 知识介绍 2. 3 LED – LAMP 生产工艺

产品区域划分图

适用于所有产品，下图所示为圆形产品：

A區A area B區B area

C區C area 帽緣Edge 切邊

正極,長腳 小支架

負極,短腳 大支架 开发team 南京工场 开发team

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2.LED 知识介绍 2. 3 LED – SMD 生产工艺

Process Flow Diagram

固晶 塑膠成型 切割 捲裝成型 銀膠固化 電漿清洗 成型清洗 電漿清洗 銲線 外觀檢查 電信分類測試

IPQC Test 存倉

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最後檢驗

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2.LED 知识介绍

SMD LED 主要組合物料結構圖

LED Chip Dice LED Lens (Epoxy) Water Clear

Cathode Mark (Liquid Solder Mask)

Gold Wire (99.99wt%)

LED Soldering Pad Button Layer : Cu(10μm) Mid Layer : Ni (5.0μm) Top Layer : Au (0.3μm)

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PCB : (B.T Resin)

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2.LED 知识介绍 2. 4 SMT 生产工艺及应用

SMT电子电路表面组装技术（Surface Mount Technology），称为表面贴装或表面安装技 术。它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件（简称SMC/SMD，中文称片状元器件）安 装在印制电路板（Printed Circuit Board，PCB)的表面或其它基板的表面上，通过再流 焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。

锡膏印刷

3D AOI

高速贴片机

泛用机

炉前目视

泛用机

炉前AOI Repair AOI

AOI

Reflow

炉后目视

AOI

炉后AOI Repair AOI

入库

QA检测 QA

裁板

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2.LED 知识介绍

高速贴片机

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2.LED 知识介绍 2. 4 SMT 生产工艺及应用

BLU使用的LED ARRAY 即是采用SMT 生产方式加工，将SMD（白光LED）安装在印制电 路板（Printed Circuit Board，PCB/柔性PCB)的表面上，通过再流焊或浸焊等方法 加以焊接组装的电路装连技术

SMD white

成

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LED ARRAY

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