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SMD LED 產品介紹

SMD LED 產品介紹. 2010/02/11. 內 容. 1.LED 基本介紹 2.SMD 產品介紹及使用說明 3.SMD 生產流程介紹 4.SMD 的產品應用 5.SMD 產品常見的失效模式與分析 6.SMD 產品發展的趨勢與最新技術. Lens. Bond Wire. LED Chip. adhesive. Lead frame. PCB. 一 .LED 基本介紹. 發光二極體： LED ， Light Emitting Diode 是一種固態的半導體元件，可以將電能直接轉換為光源。. 工作原理. LED 的符號. P 層與 N 層之接合狀況.

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Presentation Transcript

  1. SMD LED 產品介紹 2010/02/11

  2. 內 容 1.LED基本介紹2.SMD產品介紹及使用說明3.SMD生產流程介紹4.SMD的產品應用5.SMD產品常見的失效模式與分析6.SMD產品發展的趨勢與最新技術

  3. Lens Bond Wire LED Chip adhesive Lead frame PCB 一.LED基本介紹 • 發光二極體：LED，Light Emitting Diode是一種固態的半導體元件，可以將電能直接轉換為光源。

  4. 工作原理 • LED的符號 • P層與N層之接合狀況

  5. LED之通電狀況 P極接正電, N極接負電, 則LED發光; 反之, 則不發光 順向電壓 逆向電壓

  6. LED之特性 • 發光原理是屬於冷性發光,而非藉由加熱或放電發光，所以 • 元件壽命比鎢絲燈泡長約50~100倍，約十萬小時。 • 無需暖燈時間，點亮響應速度比一般電燈快(約3 ~ 400ns)。 • 電光轉換效率高，耗電量小，比燈泡省約1/3 ~ 1/20的 • 能源消耗。 • 耐震性佳、可靠度高、系統運轉成本低。 • 色彩飽合度佳，色彩生動豐富，辨識性優良。 • 易小型、薄型、輕量化，無形狀限制，容易製成各式 • 應用。

  7. LED封裝目的 • 保護晶粒及線路，避免斷線、受潮及損傷及晶粒。 • 增大晶粒之光輸出量，減少晶粒表面之光全反射 • 比例。 • 設計特定之光發射角度及亮度分析。 • 微調LED色澤。 • 持取、安裝方便使用。 • 符合各式應用之光電性及尺寸需求。

  8. Visible RF IR UV X-ray g-ray MW f (Hz) 4 6 8 10 12 14 16 18 20 10 10 10 10 10 10 10 10 10 4 2 0 -2 -4 -6 -8 -10 -12 l (meter) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 LED(發光二極體)的種類繁多，依發光波長大致分為可見光與不可見光類。

  9. 波長範圍 • 可見光---- 約380~780nm • 不可見光---- 780nm以上 • 不可見光目前產品波長範圍 1.940nm---IR 2.850nm---HIR 3.875nm---SIR

  10. LED 電性測試可得資訊

  11. 順向電壓(VF)v.s.順向電流(IF) 逆向電壓(VR)v.s.逆向電流(IR) • LED適用於電流操作, 而非電壓 • VR或IR的量測方法 • VR =5V時, IR =2uA

  12. LED 的電性參數

  13. 閘流體特性曲線

  14. LED 光性測試可得資訊

  15. 2θ1/2 Viewing Angle • ½表示發光強度50%時的角度 • Flux相同的兩顆LED, 2θ1/2愈大則Iv愈小

  16. 測量光強的方法： Detector area: 100mm2

  17. 測量光通量的方法：積分球 detector

  18. 光電特性 Sr: 表立體角, 在測試距離100mm時為0.01 lm: Lumen cd: Candela

  19. 視感度 • 人眼對555nm波長光(綠色)的感度最佳, 隨之比它波長越短或越長, 則感度越差, 此種人眼感度特性, 稱為視感度 • W與lm的關係即在視感度 • Φv(lm) = K VλΨλdλ • Ψλ為波長λ的Power(W) • λp與λd的關係亦在視感度

  20. λp, λd及△λ • λp Peak Wavelength峰值波長主要是量測設備針對每一波長量測光強度後所得的最高強度的波長 • λd Dominant Wavelength主要是量測設備針對每一波長量測光強度*視感度係數後所得的最高強度的波長 • △λ半頻寬值 • 為最高強度50%時的寬度 △λ

  21. LED類別介紹 LAMP Visible HIGHPOWER Pin-through-hole LED Invisible SMD Surface Mount Technology

  22. 二、何謂『SMD』？ SMD： urface ount evice 俗 稱：表面黏著型產品 故『SMD LED』即稱為‧‧‧ 表面黏著型發光二極體

  23. 目前億光SMD產品簡介 R&D 1 Lamp Display SMD A Type B Type C Type

  24. 目前億光SMD LED產品簡介 R&D 1 Lamp Display SMD A Type B Type C Type Chip+Silver Epoxy+Gold Wire L/F+Epoxy (Molding) PCB+Epoxy (Molding) L/F+Epoxy (Encap)+REF

  25. 產品的使用 - 1 Ex： 15-21 series 17-21 series 19-21 series 91-21 F7 series 95-21 F7 series ……

  26. 產品的使用 - 2 Ex： 12-21 series 12-215 series 94-22 series 96-22 series 97-22 series ……

  27. 產品的使用 - 3 Ex： 23-21 series 24-21 series 25-21 series 91-21 F10 series 95-21 F10 series ……

  28. 晶片基本原理 • 週期表 LED晶片的元素為III-V族化合半導體

  29. 晶片元素 • 二元GaP 磷化鎵 • 三元 GaAsP 磷砷化鎵 • 三元 GaAlAs 砷化鋁鎵 • 四元 AlGaInP磷化鋁鎵銦 • InGaN 氮化鎵銦 GaN 氮化鎵

  30. 發光二極體 LED Chip

  31. 晶片種類簡介

  32. Relative Luminance vs Ambient Temperature 140 120 100 HR Relative Luminance YL 80 60 40 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Ambient Temperature ( C ) • 亮度與溫度之關係

  33. Forward Voltage (@20mA) vs Ambient Temperature 2.4 2.3 2.2 2.1 HR Forward Voltage ( V ) 2 YL 1.9 1.8 1.7 1.6 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Ambient Temperature ( C ) • Vf 與溫度之關係

  34. Wavelength vs Ambient Temperature 640 620 Wavelength ( nm) HR YL 600 580 560 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Ambient Temperature ( C ) • 波長與溫度之關係

  35. SMD LED的使用說明

  36. 挑選LED考慮的事項 • 外形： 尺寸(最好有圖面) • 顏色： • 發光顏色(波長或色坐標) • 膠體顏色 ：C W T D • 亮度： • 角度： • 使用條件： • 單顆還是多顆使用？ • 並聯還是串聯？ • 電壓還是電流驅動？

  37. LED 產品额定最大值

  38. LED產品光電特性

  39. LED 一般光電特性曲線圖-1 顺向电流與顺向電壓的關係 光谱分配 LED不是單獨波長，以尖峰發光波長為中心上下的分布(擴大) 指定之電流流動時需加多大電壓，晶片構造影響該特性

  40. LED 一般光電特性曲線圖-2 相對發光亮度與環境温度的關係 相對發光亮度與顺向電壓的關係 二極體流動之電流 IF與發光亮度關係：IF增加，光度隨之增加 LED溫度與發光光度之關係：LED溫度上升，光度下降

  41. LED 一般光電特性曲線圖-3 環境温度與顺向电流衰减曲線 發光放射图解 　溫度增高，允許通過LED的電流相應降低 LED的發光角度，膠體形狀，支架碗形狀，DP用量及晶高會影響

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