400-8899-570

ED（Light  Emitting Diode），发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件。 LED的心脏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灯发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。

它的基本结构是一块电致发光的半导体材料芯片，用银胶或白胶固化到支架上，然后用银线或金线连接芯片和电路板，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用，最后安装外壳，所以 LED 灯的抗震性能好。运用领域涉及到手机、台灯、家电等日常家电和机械生产方面。

一、发展过程

1.1、上个世纪60年代，科学家利用半导体PN结发光的原理，研制成了LED发光二极管。当时研制的LED，所用的材料是GaASP，其发光颜色为红色（λp=650nm），在驱动电流为20毫安时，光通量只有千分之几个流明，相应的光视效能约0.1流明/瓦；
1.2、经过近30年的发展，LED已能发出红、橙、黄、绿、蓝等多种色光；
1.3、2000年以后，人们日常照明需用的白色光LED才发展起来。

二、 节能灯及白炽灯必然会被LED灯具所取代

2.1、节能。白光LED的能耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4；
2.2、长寿。 寿命可达10万小时以上,对普通家庭照明可谓"一劳永逸"；
2.3、可以工作在高速状态。节能灯如果频繁的启动或关断灯丝就会发黑很快的坏掉，所以更加安全；
2.4、固态封装，属于冷光源类型。所以它很运输和安装，可以被装置在任何微型和封闭的设备中，不怕振动；
2.5、LED技术正日新月异的在进步，它的发光效率正在取得惊人的突破，价格也在不断的降低。一个白光LED进入家庭的时代正在迅速到来；
2.6、环保。没有汞的有害物质。LED灯泡的组装部件可以非常容易的拆装，不用厂家回收都可以通过其它人回收；
2.7、配光技术使LED点光源扩展为面光源，增大发光面，消除眩光，升华视觉效果，消除视觉疲劳；
2.8、透镜与灯罩一体化设计。透镜同时具备聚光与防护作用，避免了光的重复浪费，让产品更加简洁美观；
2.9、大功率led平面集群封装，及散热器与灯座一体化设计。充分保障了led散热要求及使用寿命，从根本上满足了LED灯具结构及造型的任意设计，极具LED灯具的鲜明特色；
2.10、节能显著。采用超高亮大功率led光源，配合高效率电源，比传统白炽灯节电80%以上，相同功率下亮度是白炽灯的10倍；
2.11、超长寿命50,000小时以上，是传统钨丝灯的50倍以上。LED采用高可靠的先进封装工艺--- 共晶焊，充分保障LED的超长寿命；2.12、无频闪。纯直流工作，消除了传统光源频闪引起的视觉疲劳；
2.13、绿色环保。不含铅、汞等污染元素，对环境没有任何污染；
2.14、耐冲击，抗雷力强，无紫外线（UV）和红外线（IR）辐射。无灯丝及玻璃外壳，没有传统灯管碎裂问题，对人体无伤害、无辐射。2.15、低热电压下工作，安全可靠。表面温度≤60℃（环境温度Ta=25℃时）；
2.16、宽电压范围，全球通用LED灯。85V~ 264VAC全电压范围恒流，保证寿命及亮度不受电压波动影响；
2.17、采用PWM恒流技术，效率高，热量低，恒流精度高；
2.18、降低线路损耗，对电网无污染。功率因数≥0.9，谐波失真≤20%，EMI符合全球指标，降低了供电线路的电能损耗和避免了对电网的高频干扰污染；
2.19、通用标准灯头，可直接替换现有卤素灯、白炽灯、荧光灯；
2.20、发光视效能率可高达80lm/w，多种LED灯色温可选，显色指数高，显色性好。

三、LED制造流程

包括上游的单晶片衬底制作、外延晶片生长；中游的芯片、电极制作、切割和测试分选；下游的产品封装。
      LED制造流程图：

3.1、LED芯片生产工艺

  LED照明能够应用到高亮度领域，归功于LED芯片生产技术的不断提高，包括单颗晶片的功率和亮度的提高。LED上游生产技术是LED行业的核心技术，目前在该技术领先的国家主要日本、美国、韩国，还有我国台湾，而我国大陆在LED上游生产技术的发展比较靠后。
下图为上游外延片的微结构示意图：

   生产出高亮度LED芯片，一直是世界各国全力投入研制的目标，也是LED发的方向。目前，利用大功率芯片生产出来的白光1W LED流明值已经达能到150lm之高。LED上游技术的发展将使LED灯具的生产成本越来越低，更显LED照明的优势。

   以下以蓝光LED为例，介绍其外延片生产工艺如下：

  首先，在衬低上制作氮化鎵(GaN)基的外延片，这个过程主要是在金属有机化学气相沉积外延片炉(MOCVD)中完成的。准备好制作GaN基外延片所需的材料源和各种高纯的气体之后，按照工艺的要求就可以逐步把外延片做好。常用的衬底主要有蓝宝石、碳化硅和硅衬底,以及GaAs、AlN、ZnO等材料。
 MOCVD是利用气相反应物(前驱物)、及Ⅲ族的有机金属和Ⅴ族的NH3在衬底表面进行反应，将所需的产物沉积在衬底表面。通过控制温度、压力、反应物浓度和种类比例，从而控制镀膜成分、晶相等品质。MOCVD外延炉是制作LED外延片最常用的设备。

 然后，是对LED PN结的两个电极进行加工，电极加工也是制作LED芯片的关键工序，包括清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨；然后对LED毛片进行划片、测试和分选，就可以得到所需的LED芯片了。

3.2、大功率LED生产工艺

   作为LED节能灯光源的大功率LED，它是LED节能灯的核心部分。大功率LED的生产工艺将直接影响LED的性能，进而影响LED灯具的性能，如光衰、光效等。

3.3 、LED封装工艺流程

以大功率LED封装产品为例，介绍它的封装制程如下：

3.4、大功率LED生产工艺

流程站别                 使用设备及工具                              作业条件                                                                    备注

 固晶                   1.储存银胶冰箱                            1．储存银胶：0℃一下保存。
                            2.银胶搅拌机                                2．银胶退冰：室温4小时
                            3.扩晶机                                       3．扩晶机温度：50℃±10℃
                            4.固晶机（如AD809）                  4．点银胶高度为晶片厚度的1/4
                            5.烤箱                                           5．作业时静电环必须做测试记录
                           6离子风扇                                  6．固晶时须使用离子风扇，离子风扇正面与晶片距离为500px～3500px之间。 7．晶片固于支架杯子正中央，偏移量小于1/4晶片宽度，具体参考固晶图。
8．烤银胶条件：150℃±10℃/2小时。

焊线                  1. 339EG焊线机                             1．339EG焊线机热板温度﹕150℃±10℃，焊线方式参固晶焊线图。
                         2. 1.2mil的瓷嘴                               2．瓷嘴42K更换一次。
                         3. 大功率打线制具                          注﹕焊线时第二焊点一定要按照固晶焊线图上第二焊点位置(打斜线区域)焊线。 
                         
点胶                  1.电子称                                         1．抽气时间：１个大气压/5mins。

                         2.烤箱                                            2．荧光胶烘烤条件﹕120℃±10℃/2Hrs。   荧光胶配比参考实验数据。
                         3.抽真空机
                         4.点胶机  
套盖              1.镊子                                             1.在套Lens前材料要用150℃±10℃烘烤15分钟﹐然而lens也要烘烤80℃±10℃/20min﹐                                                                                  然后套Lens。
2.夹起Lens，判别双耳朵位置后，放置于支架上白壳配合孔内﹐并压到位。
注意不要压塌金线，否则送到返修站，并记录事故率。

灌胶             1.电子称                                           1.以Silicone乔越OE-6250(A): 乔越OE-6250(B)=1:1进行配胶。
                    2.烤箱                                               2.抽气:１个大气压/5mins。
                    3.抽真空机                                  3.以镊子压制lens上方，再将针头插至lens耳朵孔位进行灌胶，在点胶时点胶机气压先调至                                                                             0.15MPA﹐然后根椐胶的粘度来做调整﹐直至胶由对面孔位少量溢出。
                    4.点胶机                                     4.将整片支架倒置水平后，用力压实。
                    5.镊子                                         5.用棉花棒将多胶部分擦拭干净。
                    6.棉花棒                                    6.灌好胶后不用烘烤﹐在常温下将支架水平倒置整齐存放在不锈钢盘内24小时即可。   配好                                                                             的胶要在30分钟内用完，且一次不宜配太多胶。  
                    7.不锈钢盘

切脚&弯脚     1.手动弯脚机                                 1.弯脚后，Pin脚总长度为14.5mm±0.2mm（注：弯脚时要注意Pin脚的长度及平整度）。

外观检验      1.静电环                                          1.有无汽泡、杂物﹑铜柱发黄。
                                                                            2.PIN脚变形﹑多胶﹑缺脚。   作业前做静电环测试。

测试            1.维明658H测试机2.积分球              1.测试﹕IF=350mA,VF>4.0V为不良VR=5V,IR>10uA为不良。
                                                                            2.测试机只能开单向电源测试（详情请参TS）。

包装            1.Tapping机                                   2.静电袋   使用Carrier Tape包装﹐1000PCS/卷，1卷/袋，10袋/箱。

QA            1.维明658H测试机                         1.测试﹕IF=350mA，VF>4.0V为不良，VR=5V，IR>10uA为不良。
                                                                 2.测试后外观﹕有无汽泡、杂物﹑铜柱发黄。3.型号、数量、包装方式正确，包装外观无缺损。

3.5、LED节能灯具生产流程

LED灯具是利用LED做光源结合光学、热学、力学、电学、美学等学科知识生产出来的一种高效节能灯具。

以路灯为例介绍LED节能灯的生产流程如下：