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尚正照明介绍LED照明芯片原理知识大全一览

作者:admin 更新时间:2021-09-09 点击次数:238
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  深圳市尚正照明有限公司成立于2011年,拥有九年服务于军工企业的照明经验,是一家集研发、生产、销售LED户外大功率照明灯具、LED道路隧道照明灯具、LED工业照明灯具为一体的高科技企业,公司位于深圳市宝安区福永镇,厂房面积5000多平米,员工100多人。 公司主要产品有led工厂灯、led球场灯、led塔吊灯、led道路隧道灯等,可为客户提供售前、售中、售后一体的解决方案。我司产品广泛应用于户外照明、城市道路照明、隧道照明、工业厂房照明、大型工地码头照明等领域。

  1、LED照明简史

  50年前人们已经了解半导体材料可产生光线的基本知识。1962年,通用电气公司的尼克•何伦亚克(NickHolonyakJr.)开发出第一种实际应用的可见光发光二极管。LED是英文light emitting diode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,即固体封装,所以能起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。

  最初LED用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用,产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红色交通信号灯为例,在美国本来是采用长寿命、低光效的140瓦白炽灯作为光源,它产生2000流明的白光。经红色滤光片后,光损失90%,只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中,Lumileds公司采用了18个红色LED光源,包括电路损失在内,共耗电14瓦,即可产生同样的光效。汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。

  2、LED照明芯片原理

  LED(Light Emitting Diode),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。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。

  3、LED照明芯片的分类

  MB芯片定义与特点

  定义:Metal Bonding(金属粘着)芯片,该芯片属于UEC的专利产品。

  特点:采用高散热系数的材料 —— Si作为衬底,散热容易。通过金属层来接合(wafer bonding)磊晶层和衬底,同时反射光子,避免衬底的吸收。导电的Si衬底取代GaAs衬底,具备良好的热传导能力(导热系数相差3~4倍),更适应于高驱动电流领域。底部金属反射层,有利于光度的提升及散热。尺寸可加大,应用于High power领域,eg:42mil MB。

  GB芯片定义和特点

  定义:Glue Bonding(粘着结合)芯片,该芯片属于UEC的专利产品。

  特点:透明的蓝宝石衬底取代吸光的GaAs衬底,其出光功率是传统AS(Absorbable structure)芯片的2倍以上,蓝宝石衬底类似TS芯片的GaP衬底。芯片四面发光,具有出色的Pattern图。亮度方面,其整体亮度已超过TS芯片的水平(8.6mil)。双电极结构,其耐高电流方面要稍差于TS单电极芯片。

  TS芯片定义和特点

  定义:transparent structure(透明衬底)芯片,该芯片属于HP的专利产品。

  特点:芯片工艺制作复杂,远高于AS LED。信赖性卓越。透明的GaP衬底,不吸收光,亮度高。应用广泛。

  AS芯片定义和特点

  定义:Absorbable structure (吸收衬底)芯片,经过近四十年的发展努力,台湾LED光电业界对于该类型芯片的研发、生产、销售处于成熟的阶段,各大公司在此方面的研发水平基本处于同一水平,差距不大。

  大陆芯片制造业起步较晚,其亮度及可靠度与台湾业界还有一定的差距,在这里我们所谈的AS芯片,特指UEC的AS芯片,eg:712SOL-VR,709SOL-VR,712SYM-VR,709SYM-VR等。

  特点:四元芯片,采用MOVPE工艺制备,亮度相对于常规芯片要亮。信赖性优良。应用广泛。

  4、LED芯片材料磊晶种类:LPE:Liquid Phase Epitaxy(液相磊晶法) GaP/GaP;VPE:Vapor Phase Epitaxy(气相磊晶法) GaAsP/GaAs;MOVPE:Metal Organic Vapor Phase Epitaxy (有机金属气相磊晶法) AlGaInP、GaN;SH:GaAlAs/GaAs Single Heterostructure(单异型结构)GaAlAs/GaAs;DH:GaAlAs/GaAs Double Heterostructure(双异型结构) GaAlAs/GaAs;DDH:GaAlAs/GaAlAs Double Heterostructure(双异型结构) GaAlAs/GaAlAs。

  5、LED照明芯片组成及发光

  LED晶片的组成:主要有砷(AS)铝(AL)镓(Ga)铟(IN)磷(P)氮(N)锶(Si)这几种元素中的若干种组成。

  LED照明晶片的分类:

  按发光亮度分:一般亮度:R、H、G、Y、E等;高亮度:VG、VY、SR等;超高亮度:UG、UY、UR、UYS、URF、UE等;不可见光(红外线):R、SIR、VIR、HIR;红外线接收管:PT;光电管:PD。

  按组成元素分:二元晶片(磷、镓):H、G等;三元晶片(磷、镓、砷):SR、HR、UR等;四元晶片(磷、铝、镓、铟):SRF、HRF、URF、VY、HY、UY、UYS、UE、HE、UG。

  尚正照明自成立以来,汇聚了一批LED行业精英,进行LED散热技术、驱动稳定技术、光效提高技术、大型ZigBee智能控制系统及结构开发,取得了多项技术突破。公司已通过ISO9001国际质量管理体质认证,产品均已通过CCC、CE、FCC、ROHS等多项认证,产品质量一致得到了同行及广大客户的认可。


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