制作白光LED课件.ppt

1、第三章第三章 白光白光LED的制作的制作白光白光LED的制作（封装）的制作（封装）属属LED的中游产业的中游产业靠设备靠设备白光白光LED的概念的概念三基色通过适当的混合能产生所有的颜色，同样绝大多数颜色也可以分解成红、绿、蓝三种色光，这就是色度学中最基本原理三基色原理三基色原理。节能:10倍白炽灯;2倍日光灯,一年节约一个三峡的发电量:870亿度白光LED照明的优势环保 减少温室气体排量:减少CO2排量1.12亿吨/年.减少水银等有害废弃物对环境的污染 无频闪(直流工作)无红外紫外线成分安全低电压、节能安全低电压、节能l手机、笔记本等移动电器的背光源l与太阳能电池合用，不需要高压逆变器（庭院

2、灯，草坪灯，缺电地区照明）l矿灯l矿井坑道灯l特殊环境：监狱，精神病院一、制作白光一、制作白光LED的三种方法的三种方法 1、LED蓝光芯片上涂覆蓝光芯片上涂覆YAG黄绿荧光粉黄绿荧光粉基本原理基本原理l在在LED蓝光芯片上涂覆蓝光芯片上涂覆YAG（yttrium aluminum garnet，钇铝石榴石）荧光粉，芯，钇铝石榴石）荧光粉，芯片发出的蓝光激发荧光粉后可产生典型的片发出的蓝光激发荧光粉后可产生典型的500560nm的黄绿光，黄绿光再与剩余的蓝的黄绿光，黄绿光再与剩余的蓝色光合成白光。色光合成白光。1、LED蓝光芯片上涂覆蓝光芯片上涂覆YAG黄绿荧光粉黄绿荧光粉1、LED蓝光芯片上

3、涂覆蓝光芯片上涂覆YAG黄绿荧光粉黄绿荧光粉1、涂覆、涂覆YAG黄绿荧光粉优缺点黄绿荧光粉优缺点l优点：相当简单，便于实现且效率高，资金投优点：相当简单，便于实现且效率高，资金投入不太大，因此具有一定的实用性。入不太大，因此具有一定的实用性。l缺点：是荧光粉与胶混合后，均匀性较难控制。缺点：是荧光粉与胶混合后，均匀性较难控制。由于荧光粉易沉淀，导致布胶不均匀、布胶量由于荧光粉易沉淀，导致布胶不均匀、布胶量不好控制，因而造成出光均匀性差、色调一致不好控制，因而造成出光均匀性差、色调一致性不好、色温易偏离且显色性不够理想。性不好、色温易偏离且显色性不够理想。2、LED紫外光芯片上涂覆紫外光芯片上涂

4、覆RGB荧光粉荧光粉 基本原理基本原理l这种方法利用紫外光激发荧光粉产生三基色光这种方法利用紫外光激发荧光粉产生三基色光来混合形成白光。来混合形成白光。2、涂覆、涂覆RGB荧光粉特点荧光粉特点l缺点：其出光效率较低，而且用于封装的环氧缺点：其出光效率较低，而且用于封装的环氧树脂在紫外光照射下易分解老化，从而使透光树脂在紫外光照射下易分解老化，从而使透光率下降。率下降。l解决的好，突破瓶颈，就可以获得创新发展。解决的好，突破瓶颈，就可以获得创新发展。3、RGB三基色混合三基色混合基本原理基本原理l这种方法是将绿、红、蓝三种这种方法是将绿、红、蓝三种LED芯片组合，同时通芯片组合，同时通电，然后将

5、发出的绿光、红光、蓝光按一定比例混合电，然后将发出的绿光、红光、蓝光按一定比例混合成白光。红、绿、蓝的发光强度比例通常是成白光。红、绿、蓝的发光强度比例通常是3：6：1。l三种三种LED芯片发出的光的主波长一般是：红光为芯片发出的光的主波长一般是：红光为615620mm，绿光，绿光530540mm，蓝光为，蓝光为460470nm。要达到最佳光效，可在这三种光的主波长范围内经过要达到最佳光效，可在这三种光的主波长范围内经过实验选择最佳的主波长配比。实验选择最佳的主波长配比。l蓝光芯片加黄绿色的双芯片补色来产生白光。蓝光芯片加黄绿色的双芯片补色来产生白光。3、RGB三基色混合三基色混合l如果将三种

6、LED芯片简单地排列封装在一起，那么这样不能使三种LED的颜色光很好地混合成白光。3、RGB三基色混合三基色混合l如何在较短传播距离内高效地混光，是封装高质量三基色白光LED的关键所在。只有通过特殊的封装设计，才能解决这个问题。二、涂覆二、涂覆YAG荧光粉的工艺流程和制作方法荧光粉的工艺流程和制作方法 1、选择蓝光芯片和荧光粉、选择蓝光芯片和荧光粉l蓝光芯片与荧光粉匹配蓝光芯片与荧光粉匹配l实验选择：固定一个选择另外一个实验选择：固定一个选择另外一个2、固定芯片、固定芯片l根据芯片选择胶，把根据芯片选择胶，把LED芯片固定在支架上芯片固定在支架上（或热沉上）（或热沉上）。lV型电极的芯片：芯片

7、是上、下各有一个电极。型电极的芯片：芯片是上、下各有一个电极。导热导电胶。导热导电胶。lL型电极的芯片：上面有两个电极，下面没有型电极的芯片：上面有两个电极，下面没有电极，导热绝缘胶。电极，导热绝缘胶。2、V型电极型电极V型电极的芯片：芯片是上、下各有一个电极。型电极的芯片：芯片是上、下各有一个电极。导热导电胶。导热导电胶。2、L型电极型电极L型电极的芯片：上面有两个电极，下面没有电型电极的芯片：上面有两个电极，下面没有电极，导热绝缘胶。极，导热绝缘胶。3、电极焊线、电极焊线l电极焊接方法：一般采用金丝球焊的可靠性较电极焊接方法：一般采用金丝球焊的可靠性较好。（专门设备完成：金丝球焊接机）好。

8、（专门设备完成：金丝球焊接机）l力学：加在焊线上的压力不要太大，一般是力学：加在焊线上的压力不要太大，一般是3040g之间，压力太大容易把电极打裂，而之间，压力太大容易把电极打裂，而这种裂缝通过一般的显微镜都是看不见的，特这种裂缝通过一般的显微镜都是看不见的，特别需要注意。别需要注意。4、烘烤芯片、烘烤芯片l烘烤次数：芯片放进烘箱内三四次。烘烤次数：芯片放进烘箱内三四次。l应当合理控制温度：最好温度不超过应当合理控制温度：最好温度不超过120。5、涂覆荧光粉、涂覆荧光粉l荧光粉和环氧树脂调配：调配的浓度和数量都荧光粉和环氧树脂调配：调配的浓度和数量都要根据以往的经验。要根据以往的经验。l特别强

9、调：荧光粉和环氧树脂一定要充分搅拌特别强调：荧光粉和环氧树脂一定要充分搅拌均匀。均匀。l在点荧光粉的过程中，荧光粉不能沉淀，浓度在点荧光粉的过程中，荧光粉不能沉淀，浓度要始终保持一致。要始终保持一致。6、点荧光粉的操作人员、点荧光粉的操作人员l熟练工人：目前生产白光熟练工人：目前生产白光LED的厂家，大多数的厂家，大多数是采用人工点荧光粉，点荧光粉的工人要经过是采用人工点荧光粉，点荧光粉的工人要经过长期的培训，在掌握经验后才能很好地完成这长期的培训，在掌握经验后才能很好地完成这项工艺。项工艺。l效率低、产品一致性不易保证。效率低、产品一致性不易保证。7、涂覆荧光粉、涂覆荧光粉荧光粉点胶机荧光粉

10、点胶机 7、荧光粉点胶机、荧光粉点胶机 三、大功率白光三、大功率白光LED的制作的制作 W级功率白光级功率白光LED的封装有其特殊性的封装有其特殊性l用到荧光粉。用到荧光粉。l功率大、发热量大功率大、发热量大同一般大功率封装同一般大功率封装 大功率白光大功率白光LED获得方法获得方法l单芯片：单芯片：13W的白光的白光LED采用单芯片采用单芯片LED封封装成点光源。装成点光源。l多芯片集成：多芯片集成：l而而5W以上的大多数白光以上的大多数白光LED是由大功率蓝光是由大功率蓝光LED芯片集成的。芯片集成的。l10W以上大功率白光以上大功率白光LED一般都直接集成在铝基板一般都直接集成在铝基板或铜基板上，然后做成条状或圆盘状的面光源。或铜基板上，然后做成条状或圆盘状的面光源。W级功率白光级功率白光LED的光、电、热通道的光、电、热通道W级功率白光级功率白光LED的光、电、热问题的光、电、热问题l光学：蓝光产生、黄光产生、剩余的蓝光与产光学：蓝光产生、黄光产生、剩余的蓝光与产生的黄光比例、蓝光黄光的重叠等。生的黄光比例、蓝光黄光的重叠等。l电学：电流比较大，一般是几十毫安到几百毫电学：电流比较大，一般是几十毫安到几百毫安以上，所以这种电流通道要考虑好。安以上，所以这种电流通道要考虑好。l热学：散热问题热学：散热问题