LED照明基础知识半导体照明术语

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1、LED照明术语蒋春旭高级工程师Tel:020-8723706085131390E-mail:jcx@ceprei.biz中国赛宝（总部）实验室涉及标准nSJ/T11395-2009中国赛宝（总部）实验室术语标准的目的和意义n随着半导体照明在城市景观、商业大屏幕、交通信号灯、手机及彩电背光源等特殊照明领域的广泛应用，LED光源以其饱满光色、节能、耐震、耐潮、长寿命等优势，已成为全球最热门、最瞩目的光源，特别是LED的发光效率正在大幅度提高，半导体照明被认为是21世纪最有可能进入普通照明领域的一种新型固态冷光源和最具发展前景的高技术领域之一。n中国拥有巨大的照明工业和照明市场，随着国家

2、对LED发展的高度重视和我国LED产业的快速发展，半导体照明应用在我国越来越普及，几乎全国所有大城市夜景照明都广泛使用LED。n新兴半导体照明产业发展迅速，绿色节能的照明光源革命已成为不争的事实，如何应对日益突出的标准缺失问题，也已成为各国政府、各类标准化组织和知名企业、团体共同面对的挑战。n《半导体照明术语》标准的编制主要解决半导体照明产业统一和规范半导体照明名词术语的迫切需要，使半导体照明产业界对产品名称、技术参数、工艺过程等有清晰的概念，避免一些不必要的技术混乱和商业纠纷。可以说在科学技术高度发展的今天，名词术语标准化具有更加明显的现实意义。中国赛宝（总部）实验室半导体照明涵

3、盖范围和主要产品n半导体照明是基于发光二极管技术发展而提出的。半导体发光二极管，从二十世纪60年代研制出来并逐步走向市场化，其芯片性能和封装技术也在不断改进和发展。n二十世纪90年代，由于LED外延、芯片技术的突破，四元系AlGaInP和GaN基的LED相继问世，实现了LED全色化，发光亮度和输入功率大大提高，并可组合各种颜色和白光。n目前单芯片1W、3W大功率LED已产业化并大量商用，这使得LED的应用面不断扩大，由特种照明逐步向普通照明市场推进。LED要在照明领域发展，关键要将其发光效率、光通量提高到现有照明光源的水平。因此，我们需要了解LED芯片、封装及应用的工艺过程和关键技

4、术。n大功率LED采用MOCVD外延生长技术和多量子阱结构，工艺上优化外延层以及采用横向生长技术提高外延质量和亮度，同时开发蓝宝石背镀反射镜技术和激光剥离技术，以及背镀共晶焊接技术，以降低芯片热阻，提高芯片的取光效率，改善芯片的热特性,并通过增大芯片面积,加大工作电流来提高器件的光电转换效率，从而获得较高的光通量。n除了芯片外,器件的封装技术也举足轻重，其关键技术有散热技术、白光技术、静电防护技术和可靠性技术。采用低电阻率、高导热性能的材料粘结芯片；在芯片下部加铜或铝质热沉，并采用半包封结构及散热装置，来降低器件的热阻，零件材料也充分考虑其导热、散热特性，以获得良好的整体热特性。中

5、国赛宝（总部）实验室半导体照明涵盖范围和主要产品n常见的实现白光的工艺方法有三种：n1、蓝色芯片加YAG荧光粉，芯片的蓝色光激发荧光粉的黄绿光，黄绿光与蓝色光合成白光；n2、RGB三基色多个芯片发光混色成白光；n3、在紫外光芯片上涂RGB荧光粉，利用紫光激发荧光粉产生三基色光混色形成白光。n目前产业化用的最多的是第一种，原因是工艺相对简单，效率高。n在产业化生产中，静电的防范是否得当，直接影响到产品的成品率和经济效益，因此封装中设计产品的ESD结构，提高产品的抗静电能力。n同时针对不同的产品用途，制定适当的热老化、温度循环冲击、负载老化工艺筛选试验，剔除早期失效品，保证产品的可靠性

6、。n在半导体照明应用产品中，影响产品安全和寿命的主要原因是灯具内的散热问题，因此研究大功率LED在灯具内散热技术是提高灯具发光效果和安全性的关键技术。中国赛宝（总部）实验室半导体照明涵盖范围和主要产品n由于功率型LED光源模块功率较大，需要将工作时产生的热量及时传导耗散出去，而且在实际使用过程中的特殊环境（如通风条件差），为防止热量累积造成的快速衰减，在基于集成LED光源模块进行灯具设计时，将建立热学分析模型，开发光源模块隔离散热技术，形成有效的散热通道，保证产品的可靠性。n同时还要解决照明产品的光学设计技术、高可靠性电源技术、智能控制技术等技术问题。n因此，半导体照明涵盖了从原材

7、料、外延生长、芯片制造、器件封装、应用产品及配套设备仪器等范围。主要产品有LED芯片、LED器件和应用产品，应用产品又包含景观照明、室内商用照明和室外公共照明。如护栏灯、投光灯、灯带、泛光灯、台灯、壁灯、筒灯、平板灯、灯管、应急灯、汽车灯、路灯、隧道灯等。n《半导体照明术语》标准根据国内半导体照明技术发展现状分为九个部分：基本术语、LED类型、外延、芯片、封装、光度量术语、色度量术语、热电测量术语和照明应用产品，共150余条。中国赛宝（总部）实验室术语分类和主要内容n