如何制造高質(zhì)量LED？

在科技高度發(fā)展的今天，電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代越來越快，LED燈的技術(shù)也在不斷發(fā)展，為我們的城市裝飾得五顏六色。對于普通用戶來說，LED產(chǎn)品的質(zhì)量能夠保證正常工作即可。但對于一些工作在特殊環(huán)境的LED照明產(chǎn)品來說，其性能和質(zhì)量必須要比普通LED有著更為嚴格的要求。本文將為大家介紹想要制造出高品質(zhì)的LED需要特別注意的幾個關(guān)鍵點。

想要組裝出高質(zhì)量的LED，需要注意非常多的方面。一片2英寸晶圓可以切割出6000多個LED芯片，這里面僅有個別芯片的性能指標與整體不同。而一個優(yōu)秀的芯片生產(chǎn)商制造的芯片在顏色、亮度和電壓降等方面的差異性非常小。當LED芯片封裝完成后，它們的許多性能指標就有可能存在很大的差別，如視角。此外，封裝材料的影響也是相當大的，例如，硅樹脂就比環(huán)氧樹脂的性能好。

分類能力

優(yōu)秀的LED制造商不僅能制造高質(zhì)量的芯片，而且也具有根據(jù)LED的顏色、亮度、電壓降和視角的不同而對其進行分類包裝的能力。高品質(zhì)LED供應商會向客戶提供工作特性一致的產(chǎn)品，而品質(zhì)較低的LED供應商則只能提供類似于“混裝”的LED。

對于高端的、質(zhì)量要求嚴格的應用領(lǐng)域，例如機場跑道的邊界燈，必須滿足FAA級的顏色和亮度規(guī)范，為保證性能和安全，LED包裝的一致性也是被嚴格限定的。包裝等級較差的LED被用在要求嚴格的應用領(lǐng)域會導致過早發(fā)生故障等一系列非一致性問題，很有可能釀成重大事故。為了避免設(shè)備停機和保證設(shè)計中規(guī)定的LED具有可靠的工作特性，在高端和質(zhì)量要求嚴格的應用中避免使用“混裝”產(chǎn)品是相當重要的。

產(chǎn)品配套能力

除了分立LED，LED的組裝和供電對于它的性能、亮度和顏色等指標都有非常重要的影響。由于環(huán)境溫度、工作電流、電路結(jié)構(gòu)、電壓尖峰和環(huán)境因素等都能夠影響LED的性能指標，恰當?shù)碾娐吩O(shè)計和組裝是保護LED和保證性能的關(guān)鍵。LED制造商也使用多種技術(shù)和不同的材料來設(shè)計電路結(jié)構(gòu)和組裝，大多數(shù)情況下，LED裝配者的經(jīng)驗高低的差別會造成同一個應用中的LED在整體性能和可靠性上存在差異。

隨著LED需求的迅速增長，服務全球市場的制造商和組裝廠同樣迅速增加。但令人遺憾的是，激增的支持廠家不僅大量采用低品質(zhì)的LED，他們的封裝和LED設(shè)計工程師經(jīng)驗也相對不足。因此，除了通過已有的經(jīng)驗準確篩選LED供應商外，OEM廠商也必須考察他們的電路設(shè)計和組裝技術(shù)以確保滿足設(shè)計規(guī)范，以及設(shè)計是否提供了足夠的散熱能力，因為導致LED發(fā)生故障和性能不一致的主要因素是過熱。為確保滿足設(shè)計要求，OEM必須檢測LED的組裝和電路結(jié)構(gòu)。

第三方測試

為了消除測試中存在的不公正，許多公司都委托第三方來測試LED的組裝和電路結(jié)構(gòu)。一個LED器件可能在苛刻環(huán)境下測試或使用數(shù)周。在測試過程中，同時進行壓力、溫度循環(huán)、電壓固定/變化、電流固定/變化等測試，其他苛刻環(huán)境條件下的測試來決定LED是否滿足應用的要求。測試前后發(fā)生的大量的參數(shù)改變都要被記錄下來，同時要監(jiān)視被測LED亮度、顏色和電壓降的變化。

加速生命周期測試是特殊應用領(lǐng)域內(nèi)避免故障的一個關(guān)鍵測試。測試有助于確保篩選出那些期望至少可以工作100000小時，但僅工作1000小時就提前發(fā)生故障的LED。這種情況是可能出現(xiàn)的，因為低品質(zhì)的LED(也可能是組裝設(shè)計得不合理的高品質(zhì)LED)在工作1000小時后亮度就會降低。實際上，一個低品質(zhì)的LED如果有更高的驅(qū)動電流，在工作初期會比高品質(zhì)的LED更亮，然而，過高的電流會使LED發(fā)熱過快，最終結(jié)果是亮度變暗或燒毀。

另外，組裝技術(shù)在某種程度上對LED性能的影響要比芯片本身還大的例子也是有的。設(shè)計工程師應該向LED供應商索要LED的可靠性規(guī)范，并且也應該進行LED的組裝測試以保證亮度比較高的確實更好。有些優(yōu)秀的LED供應商可以保證他們的LED組裝技術(shù)的可靠性能夠持續(xù)三年或更長，并且可以進一步提供包含高品質(zhì)LED和針對特殊應用而進行的恰當設(shè)計在內(nèi)的最終LED產(chǎn)品。

檢測的重要性

兩個在運輸領(lǐng)域內(nèi)的應用有助于解釋充分的測試如何防止LED在提供高度可視性的應用中發(fā)生故障。在20世紀90年代早期，LED用于轎車和卡車的剎車燈。有些LED設(shè)計很快就出現(xiàn)了性能指標上的不一致性，并很快燒毀了，其原因或許是由于LED的質(zhì)量問題，或許完全是產(chǎn)品本身的設(shè)計問題。直到最近，在交通信號燈方面，當LED成為更合適的光源時，這種現(xiàn)象才被重視。設(shè)計布滿LED的直徑8英寸或12英寸的印制板的公司必須在選擇LED和改善設(shè)計等方面考慮環(huán)境和應用需求。

以上任何情況，如果壓力測試或加速生命周期測試都已經(jīng)做過了，就可以認為是高質(zhì)量的LED或LED的組裝是合格的，也就可以應用在需要更長使用壽命和更高可靠性的場合了。

合理使用

不是每個應用都需要高質(zhì)量LED組裝技術(shù)的。如果LED的組裝不符合苛刻環(huán)境的要求，應用也不一定會出現(xiàn)較大的安全風險，或者，如果最終產(chǎn)品的維修成本不是很高，采用差一些的組裝技術(shù)也許更合適。雖然隨著成本的投入，LED產(chǎn)品的質(zhì)量也會相應提升，但是開發(fā)者仍需注意要將價格控制在合理的范圍之內(nèi)，成本的控制考慮到包裝等級、組裝設(shè)計的經(jīng)驗和測試等因素。

擁有包裝等級分類的供應商可以和擁有生命周期檢測能力的廠商合作，這有利于高端產(chǎn)品的生產(chǎn)。雖然LED在生活中處處可見，但是LED也還有一些不足需要我們的設(shè)計人員擁有更加專業(yè)的知識儲備，這樣才能設(shè)計出更加符合生活所需的產(chǎn)品。