紅外發(fā)射管基礎(chǔ)知識.ppt

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1、一、紅外發(fā)射管基礎(chǔ)知識二、應(yīng)用中的問題及原因分析內(nèi)容1紅外發(fā)射管基礎(chǔ)知識光是一種電磁波，它的波長區(qū)間從幾個納米（1nm=10-9m）到1毫米（mm）左右。人眼可見的只是其中一部分，我們稱其為可見光，可見光的波長范圍為380nm～780nm，可見光波長由長到短分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫光，波長比紫光短的稱為紫外光，波長比紅光長的稱為紅外光。紅外發(fā)射二級管由紅外輻射效率高的材料（常用砷鋁化鎵GaAlAs）制成PN結(jié)，外加正向偏壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)紅外光。光譜功率分布為中心波長830～950nm，半峰帶寬約40nm左右，它是窄

2、帶分布，為普通CCD黑白攝像機可感受的范圍。嚴格地講，術(shù)語LED應(yīng)該僅應(yīng)用于發(fā)射可見光的二極管；發(fā)射近紅外輻射的二極管叫紅外發(fā)光二極管（IRED,InfraredEmittingDiode）；發(fā)射峰值波長在可見光短波限附近，由部份紫外輻射的二極管稱為紫外發(fā)光二極管；但是習(xí)慣上把上述三種半導(dǎo)體二極管統(tǒng)稱為發(fā)光二極管。2基本原理LED晶片的元素為III-V族化合半導(dǎo)體（周期表）3材料的排列模式:Si原子內(nèi)各層的穩(wěn)定電子數(shù):2,8,8,…..個矽的外層電子數(shù)為4個電子4N-type的排列模式:Si+As在Si的排列中放入As,則將多

3、出一個電子,在結(jié)構(gòu)上是為帶負電(Negative),故定義為N-type.5P-type的排列模式:Si+B在Si的排列中放入B,在結(jié)構(gòu)上將少一個電子,可視為帶正電(Positive)的空域,稱為電洞(hole),定義為P-type.6LED的符號P層與N層之接合狀況7LED之通電狀況P極接正電,N極接負電,則LED發(fā)光;反之,則不發(fā)光8紅外LED的分類按外尺寸分類：φ3、φ5、φ8、φ10、食人魚、大功率等；按角度分類：9度、15度、30度、45度、60度、80度等；按功率分類：小功率、大功率。9紅外LED的五大物料與五大製

4、程LED示意圖10晶片晶片是LED的核心部分，也就是發(fā)光的光源，紅外發(fā)射管也是一樣，亮度及電性的好壞主要取決于晶片。發(fā)射管晶片的材質(zhì)是砷化鎵（GaAs）或者砷鋁化鎵（GaAlAs）所組成。發(fā)射管晶片的分類目前發(fā)射管晶片分類主要按波長及晶片尺寸大小來區(qū)分。一、按波長分：830nm、850nm、880nm、940nm等。二、按晶片尺寸分：10mil、12mil、14mil、16mil、20mil、24mil、40mil等。提示：mil是尺寸單位，千分之一英寸。1mil=0.0254mm11支架支架的材質(zhì)一般為鐵材，表面鍍銀。有時為

5、了提高支架的散熱性，也采用銅材。支架一般分為碗杯型、平頭型和特殊型。碗杯型利用凹鏡原理，主要用于聚光型LED，角度?。磺彝氡拇笮?、深淺都會影響發(fā)光角度。12銀膠（SilverEpoxy）：我們通過加熱銀膠使之固化，達到把晶片粘固在支架上的目的，便于焊線作業(yè)。且銀膠還起到導(dǎo)電的作用。銀膠的主要成份是：銀粉、環(huán)氧樹脂、固化劑、稀釋劑。要低溫儲存，高溫固化（150℃/2H）。銀膠金線金線（GoldWire）：金線是用99.99%的工業(yè)用金拉絲而成的，其直徑為0.9-1.2mil（1mil=0.0254mm）。其主要作用是連接晶片與

6、支架，且起導(dǎo)電作用。13環(huán)氧樹脂（Epoxy）：LED封裝用的膠體是一種環(huán)氧樹脂膠，它是一種雙組分膠。主劑是A膠，是環(huán)氧樹脂，固化劑是B膠，是酸酐類物質(zhì)。它的透光性、流動性良好。封裝膠體的顏色是通過加入色膠（色素）來改變的。色膠主要是由環(huán)氧樹脂和各種熱安定性的染料調(diào)配而成的。擴散劑是由料度分布極為均勻之高光擴散性填充料（SiO2）和環(huán)氧樹脂所組成，它的功能是使晶片發(fā)出的光在樹脂內(nèi)均勻的擴散，使LED發(fā)出柔和一致的光度，同時會降低LED的亮度。環(huán)氧樹脂模條（Mould）：其實就使用環(huán)氧樹脂成型的模具，也就是說LED的外觀尺寸就取

7、決于模條的尺寸。模條14發(fā)射管的主要參數(shù)極限參數(shù)的意義1、允許功耗Pm：指允許加于LED兩端正向電壓與流過它的電流之積的最大值。超過此值會造成LED發(fā)熱以及損壞。2、最大瞬間電流IFP：允許加到LED上的最大瞬間電流。只允許脈沖電流使用，且不能長時間點亮。3、最大正向電流IFM：允許加到LED上的最大正向電流。使用時超過此值會損壞LED。目前我司對不同尺寸晶片此電流定為：12mil的50mA、14mil的60mA、16mil的80mA、20mil的120mA、40mil的450mA。4、最大反向電壓VRm：允許加到LED上的最

8、大反向電壓。使用時超過此值可能會擊穿LED。5、工作溫度topm：指LED可正常工作的環(huán)境溫度范圍（-25℃-+70℃）。低于或高于此此溫度范圍，LED將不能正常工作，效率會大大降低。15光電特性參數(shù)1、光諳分布和峰值波長：某一個LED所發(fā)的光并非是單一波長的，如發(fā)射管850