led产品可靠性及色差控制

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1、LEDSMD产品可靠性及白光色差控制聚飞光电技术部孙平如一、摘要LED照明体积小、省电、环保、发光效率高、响应速度快、耐振动、寿命长，必将成为21世纪的新型照明光源。LED照明光源的可靠性就是指LED在规定寿命时间内，满足光电及外观之功能要求。产品可靠性决定了产品的关键质量，决定了LED品牌效应。其中，LED白光产品用量最大，有的数个用在一个产品上（比如手机、MP4、LCD、NB、装饰照明灯等），这就要求颜色一致性要好。LED颜色不一致，就是我们讲的有“色差”，导致背光产品色泽不均匀，顾客不满意，导

2、致产品滞销。故而白光产品色差是制约产品质量的又一关键要素。以上二个关键指标，能否解决好，关系到公司的信誉、公司发展前景和在行业中的地位。二、前言2．1产生白光LED的方法（1）使用蓝光磊晶片再经由Nd-YAG荧光体的转换来产生白光。（2）使用蓝光磊晶片再经由RED、GREEN荧光体的转换来产生白光。（3）使用R、G、B三种不同磊晶片同时点亮，利用三色光的混光來产生白光。（4）UV光激发荧光体材料來转换成白光。本公司采用第（1）种方法生产白光LED：采用发光峰值波长460nm蓝光LED基片安装在碗形反

3、射腔中，在碗形反射腔中覆盖以钇铝石榴石（YAG）荧光粉的树脂薄层。发出的蓝光激发黄色荧光粉，产生550nm左右的黄光，与另一部分蓝光混合，产生白光。本文即以LEDSMD白光产品为例，对产品信赖性及色差分析。2．2LED产品光学参数LED的光学参数中重要的光学参数是：发光强度、光通量、发光效率、光强分布、波长、色坐标。（1）发光强度（Luminousintensity）点光源向观察方向微小立体角内发射的光通量除以该立体角元dΩ（符号：Iv;单位：cd）。（2）光通量（Luminousflux）发光强度

4、为Iv的光源在立体角元dΩ内的光通量为dφ=Iv·dΩ（符号：φv;单位：lm）。13共13页LEDSMD产品可靠性及白光色差控制聚飞光电技术部孙平如（3）发光效率（Luminousefficiency）光通量与电功率之比。发光效率表征了光源的节能特性，这是衡量现代光源性能的一个重要指标。（符号：η;单位lm/w）。lm/w数值越高表示光源效率越佳，一般钨丝灯泡的发光效率在6~25lm/w之间，日光灯的发光效率在45~95lm/w之间。目前LED的发光效率超过100lm/w.（4）光强分布（Radi

5、antdistribution）是指LED的指向特性，可以显示任意角度的光强值（光强的平面和空间分布）。（5）波长（Wavelength）分为主波长和峰值波长二种。峰值波长(peakwavelength)是指发光强度最大时对应的波长；主波长(dominantwavelength)定义为：一般情况下，在得到待测件的色度坐标(x,y)后，将其标示于CIE1931色度坐标图上，连结E光源色度点(色度坐标x,y)=(0.333,0.333))与该点并延伸该连结线，此延长线与光谱轨迹(马蹄形)相交的波长值即称

6、之为该待测件的主波长。（6）x,y坐标（x,ychromaticitycoordinate）常指在国际照明委员会规定的CIE1931色度坐标系统中的水平、垂直坐标。如下图：13共13页LEDSMD产品可靠性及白光色差控制聚飞光电技术部孙平如三、过程分析3．1识别原材料对产品质量之影响WHITELED贴片产品（比如215、335、3020、010等），均需要用到多种原材料，经数个工艺生产制造完成。可见原材料是组成产品的重要因素，其质量好坏直接关系到最终产品的可靠性。从第一个生产工艺到产品出货，需要用到

7、支架（载体）、固晶胶（银胶或绝缘胶）、晶粒（芯片）、荧光粉、胶水（硅胶或硅树脂）、载带。任何一个原材料出现品质异常，均可导致产品质量问题，但影响的程度不同。有的对产品可靠性影响较小，有的影响极大。下面就探讨原材料的影响因素。原材料质量要求质量异常引起的品质问题支架表面干净、电镀良好、结构精良、支架与塑料材质（PPA）结合紧密、材质纯净。镀层剥落引脚不吃锡、晶粒（芯片）脱离、塑料断裂、色差。固晶胶银胶：粘稠度合适、导电良好、剪切力强、CTE小、导热良好、可用时间长、吸水率低。绝缘胶：粘稠度合适、剪切力

8、强、CTE小、导热良好、不发黄、可用时间长、吸水率低。晶粒（芯片）脱离、压降升高、时亮时不亮。晶粒（芯片）脱离、亮度衰减大。晶粒（芯片）切割整齐、焊点一致、亮度均匀、波长一致、光衰小。静电易击穿、电性易损坏、亮度衰减大、色差。荧光粉颗粒一致、纯度高、吸水率小、发光效率高、受热光衰小。色差大、激发效率低、受热光衰退。胶水粘稠度合适、与PPA结合力强、硬化后应力小、韧性高、不变色、吸水率低、易与荧光粉混合、常温下使用反应慢。亮度低、易龟裂、亮度衰减大。载带尺寸合适、无变形