如何處理與LED大功率燈珠發光角度的問題

時間 2021-08-11 17:01:41

1樓:

如何做好led發光角度

從2023年第一顆商用led誕生,至今已經走過40多年的歷程。不過剛開始使用led僅僅是用於鐘錶、計算器、家庭及辦公裝置作指示燈而已;隨著led行業的迅猛發展,晶片技術和封裝工藝都日趨成熟使得led的發光光效大為提高,光電效能也較穩定,而產品的開發成本和製造費用也大幅下降,使其在社會經濟的許多領域得到廣泛應用,主要包括:道路交通訊號燈、背光顯示、汽車燈、全綵顯示屏等。

而今led正大步向白光照明邁進,因其趕上世界各國推行低碳節能、綠色環保而風靡全球。以上這些應用均對led發光角度的要求比較嚴格,否則會影響產品的實用效果。

led發光角度的定義

led發光角度又稱功率角度,通常我們使用半功率角度,即50%發光強度時之角度。當然也有人使用60%,80%甚至90%之角度,這取決於不同的應用面。

不同型別角度的應用

小角度10度,一般的說小角度led多應用於照射面較小而視角比較遠端的地方,比如:鐵路路平交道上之指示燈等。

大角度30度,一般的說大角度 led多應用於照射面較大而視角比較近程的地方,比如:交通訊號指示燈。一般角度在30度,而且要求發光照射光斑均勻、一致性好。

橢圓廣角度

一般的說橢圓廣角度led多應用於照射面較大而視角比較遠端地方,比如:室內、外顯示屏。除了顯示外它還強調r、g、b的混光效果,使得顯示影象更加鮮豔。

影響led角度的因素

1.led的封裝外觀形狀

2.支架的碗杯結構

3.晶片以及本身的結構

4.封裝膠水的折射率

5.材料品質的一致性

6.封裝工藝(即晶片的發光高度位置)

如何封裝良好的角度

首先要有一個好的設計

a.led模粒真圓度一致性要好;

b.支架碗杯尺寸以及光滑度要好;

c.選定好晶片;

d.選擇合適折射率的膠水;e.晶片的發光位置一定要放在膠體透鏡的焦點處。

選擇適合的材料(晶片、支架、膠水、模條)

a. 晶片:

目前的晶片種類比較豐富:

按照製造工藝有分as&ts;

按照材料又分

二、三元、四元、ingan;

因為不同的晶片其尺寸大小,高度不一樣;發光位置,發光點的大小也不相同;

ex:就晶片高度來說:

二、三元 10mils左右

四元 7mils

ingan 4mils

b. 支架:

一般來說支架的碗杯都可以按照我們的設計進行開模,只不過碗杯的光滑度則決定於模具加工裝置的精密度和電鍍的工藝;

c. 膠水:

一般來說led膠水廠商均可依照封裝的要求去調配材料的比例,以滿足設計的要求;

d.模條:

模條的選擇要注意以下幾點:模粒的真圓度,連體的一致性,卡位的對稱性。

以上幾個方面材料的選擇需要建立“兩大一小”的替代原理,以對應突發性狀況的產生。

選定後的材料不可任意變動,以保產品的穩定性

一般來說穩定的產品質量取決於穩定的製程,穩定的製程關鍵在於穩定的材料品質,所以我們認為設計好的材料規格不要任意變動。

“兩大一小”是指材料廠商需要兩個品質要求一樣的source,同時還要求有一個比較次之的source。

所謂材料的選擇需要建立“兩大一小” 的替代原理,是指在設計上必須考慮到其可替代性,這是為了避免材料因生產,品質,運輸等突發狀況產生時而不至於影響到led封裝品質的對策;這與材料的保持穩定性是不矛盾的。

生產工藝流程的控制

a、 die bondering 的位置相當重要

b、 模條的卡位對稱性

最好是使用多卡點的設計方案,其穩定性比較好,當然支架也必須有多卡點才行。

c、 上支架的力度

因為模條具有對稱性,同樣要求上支架時的力度也需要平衡,而且力度的大小要適當,無論是手動還是自動化作業力量過大可能會壓低甚至壓壞模條的卡點,目前led使用模條的材質為tpx,是比較軟的;如果說在封裝過程中因力量過大壓低卡點,則產品的發光角度必將受到影響所以上支架的力度要求注意兩件事項:平衡用力和力度要輕。

d. 烘烤箱的水平度&穩定性

為什麼要求烤箱的水平度&穩定性呢?我們先了解一下目前led封裝業用的烤箱,大致分兩種:開門式和隧道式。

開門式為最傳統的,造價低,佔地小,適合手動化生產,但溫度不具連續產生。隧道式比較昂貴,佔地大,適合自動化生產,溫度具連續生產,但這兩種烤箱在安裝時均要求其水平&穩定;否則在生產過程中,模座會受到烤箱的抖動衝擊而使支架上下左右產生位移(偏心&晶片過高/低),從而影響led發光角度的變化。

以5mm led為例,我們作過一項研究,發現 chip高度每變化0.1mm,led的發光角度就會變化 5度左右,由此可見烘烤箱的水平度 & 穩定性的重要。

e、是否考慮到輔助性壓模設計

前面談到上支架的力度要輕,烘烤過程中可能會有烤箱的抖動衝擊而使支架上下左右產生位移;因此我們需要考慮到封裝過程增加輔助性壓模設計,以彌補上述因素造成支架位移所帶來的發光角度變化。

希望上面的資料對你有點點用處。

深圳安通光電鄭文勇

2樓:匿名使用者

選擇不同規格的透鏡,或者選擇光擴散燈管、燈罩或板材

3樓:匿名使用者

根據要求,用不同的、透鏡啊

led成品燈的發光角度是怎樣計算的

4樓:情談學長

led成品燈照明角度:高方向性。它通常是尖端環氧樹脂封裝或沒有散射劑的金屬反射器封裝。

照射角度為5°-20°或更小,並且具有高方向性。它可以用作區域性照明光源或與光電探測器結合使用,形成自動檢測系統。

標準型。通常用作指示燈,其照射角度為20° -  45°。

散射型。這是具有大視角的指示燈,照射角度為45°-90°或更大,並且散射劑的量大。

節能顯著。採用超高亮大功率led光源,配合高效率電源,比傳統白熾燈節電80%以上,相同功率下亮度是白熾燈的10倍。超長壽命50,000小時以上,是傳統鎢絲燈的50倍以上。

led採用高可靠的先進封裝工藝—共晶焊,充分保障led的超長壽命。

擴充套件資料

決定光束角度大小的祕密就是透鏡角度。只要在燈珠上加上相應角度的透鏡,就可以鎖定光束角度。目前市場上常見的光束角度有8°、15°、25°、45°、60°、90°、120°,根據角度大小可以分為:

窄角光束:<20°;中等光束20°~40°;寬光束>40°。

原理:led它可以直接把電轉化為光。led的心臟是一個半導體的晶片,晶片的一端附在一個支架上,一端是負極,另一端連線電源的正極,使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。

半導體晶片由兩部分組成,一部分是p型半導體,在它裡面空穴占主導地位,另一端是n型半導體,在這邊主要是電子。但這兩種半導體連線起來的時候,它們之間就形成一個p-n結。

當電流通過導線作用於這個晶片的時候,電子就會被推向p區,在p區裡電子跟空穴複合,然後就會以光子的形式發出能量,這就是led燈發光的原理。而光的波長也就是光的顏色,是由形成p-n結的材料決定的。

5樓:河傳楊穎

精密測量的話需要有專用裝置,發光角度有三大類:

(1)高指向性。一般為尖頭環氧封裝,或是帶金屬反射腔封裝,且不加散射劑。發光角度5°—20°或更小,具有很高的指向性,可作區域性照明光源用,或與光檢出器聯用以組成自動檢測系統。

(2)標準型。通常作指示燈用,其發光角度為20°—45°。

(3)散射型。這是視角較大的指示燈,發光角度為45°—90°或更大,散射劑的量較大。

led燈的優點:

1、節能:白光led的能耗僅為白熾燈的1/10,節能燈的1/4.

2、長壽:壽命可達10萬小時以上,對普通家庭照明可謂"一勞永逸"。

3、可以工作在高速狀態:節能燈如果頻繁的啟動或關斷,燈絲就會發黑,很快的壞掉,所以更加安全。

4、固態封裝,屬於冷光源型別。所以它很好運輸和安裝,可以被裝置在任何微型和封閉的裝置中,不怕振動。

5、led技術正日新月異的在進步,它的發光效率正在取得驚人的突破,**也在不斷的降低。一個白光led進入家庭的時代正在迅速到來。

6、環保,沒有汞的有害物質。led燈泡的組裝部件可以非常容易的拆裝,不用廠家**都可以通過其它人**。

7、配光技術使led點光源擴充套件為面光源,增大發光面,消除眩光,昇華視覺效果,消除視覺疲勞。

8、透鏡與燈罩一體化設計。透鏡同時具備聚光與防護作用,避免了光的重複浪費,讓產品更加簡潔美觀。

9、大功率led平面叢集封裝,及散熱器與燈座一體化設計。充分保障了led散熱要求及使用壽命,從根本上滿足了led燈具結構及造型的任意設計,極具led燈具的鮮明特色。

10、節能顯著。採用超高亮大功率led光源,配合高效率電源,比傳統白熾燈節電80%以上,相同功率下亮度是白熾燈的10倍。

11、超長壽命50,000小時以上,是傳統鎢絲燈的50倍以上。led採用高可靠的先進封裝工藝—共晶焊,充分保障led的超長壽命。

12、無頻閃。純直流工作,消除了傳統光源頻閃引起的視覺疲勞。

13、綠色環保。不含鉛、汞等汙染元素,對環境沒有任何汙染。

14、耐衝擊,抗雷力強,無紫外線(uv)和紅外線(ir)輻射。無燈絲及玻璃外殼,沒有傳統燈管碎裂問題,對人體無傷害、無輻射。

15、低熱電壓下工作,安全可靠。表面溫度≤60℃(環境溫度ta=25℃時)。

16、寬電壓範圍,全球通用led燈。85v~ 264vac全電壓範圍恆流,保證壽命及亮度不受電壓波動影響。

17、採用pwm恆流技術,效率高,熱量低,恆流精度高。

18、降低線路損耗,對電網無汙染。功率因數≥0.9,諧波失真≤20%,emi符合全球指標,降低了供電線路的電能損耗和避免了對電網的高頻干擾汙染。

19、通用標準燈頭,可直接替換現有鹵素燈、白熾燈、熒光燈。

20、發光視效能率可高達80lm/w,多種led燈色溫可選,顯色指數高,顯色性好。

6樓:各種新人類

決定光束角度大小的祕密就是透鏡角度。只要在燈珠上加上相應角度的透鏡,就可以鎖定光束角度。目前市場上常見的光束角度有8°、15°、25°、45°、60°、90°、120°,根據角度大小可以分為:

窄角光束:<20°;中等光束20°~40°;寬光束>40°。專業配光師介紹,如果想要達到較好的光效,窄角度光束led燈是最好的選擇。

首先,簡單地講透鏡角度是指led產品點亮後發光範圍的大小,即光束角。反應在被照牆面上就是光斑大小和光強同樣的光源。若應用在不同角的反射器中,光束越大,中心光強越小,光斑越大。

我們可以清楚地看到6°角的光束中心部位的光明顯比周圍亮,中間那部分光叫中心光強,整一個光照射面叫光斑。隨著光束角度增大,中間光的強度減弱,到120度角時,中間部位光的亮度幾乎和周圍的一樣,和普通燈珠光效沒什麼區別。因此,不難得出結論:

光束角度越小,中間心光強越大,光斑越小,光效越佳。

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