發光二極管（LED）是各種應用的理想選擇，包括儀表板指示燈，建筑重點照明和普通照明。挑戰在于，盡管進行了仔細的過程控制，但即使是同一晶圓的LED的輸出特性也會發生變化，有時甚至會很大。業界繼續研究這個問題，但與此同時，通過將成品設備分組或分組來解決問題。

為確保LED滿足設計需求，了解其屬性非常重要。這意味著要了解制造商如何使用分檔來構建其產品，這并不像聽起來那么容易。

LED由在p型或n型襯底上外延生長的p-n結組成。材料的帶隙決定了LED芯片的發射波長，其范圍可以從近紅外到紫外光譜區域。與二極管激光器相比，二極管激光器配有僅支持窄譜線寬度激光的諧振腔，LED產生相對寬帶的輸出。我們不談論輸出波長，而是討論峰值波長。

雖然LED制造是一種高度精細的工藝，但外延層與基板之間的熱系數不匹配會導致應變引起的缺陷。這些缺陷反過來導致空穴和電子在結處非輻射地結合，這降低了器件產生的光通量。結果，即使在同一基板上并排生長的LED也可能顯示出不同的亮度。

生產白光LED的最常用技術是將黃色熒光粉（通常為鈰摻雜的釔鋁石榴石（Ce：YAG））應用于藍色LED。磷光體向下將一些藍色發射轉換為黃色，人眼將混合物視為白光。光的確切色溫部分地由磷光體的厚度和濃度驅動。同樣，即使最好的過程控制也不能產生完全一致的產品，因此LED通常顯示單元間的顏色變化。彩色LED也顯示出變化，盡管它通常不像白光設備那樣是個問題。

為了在面對這些問題時最大化產量，制造商通過光通量和色度（用于白色LED）或顏色（用于彩色設備）對LED進行分類，將它們分成箱。該方法可幫助供應商管理庫存以確保可用性，并使用戶清楚了解可獲得的輸出特性。

顏色分類

美國國家標準協會的ANSI_NEMA_ANSLG C78.377-2008標準定義了一系列色彩四邊形，這些四邊形沿著Commission Internationale de l‘Eclairage（CIE）色度空間中的黑體線條（更多信息）信息請參閱TechZone有關LED規格的文章 - 了解白色。另請參見下面的圖1.）

圖1：CIE 1931 x，y中的黑體線色度空間（左）提供了一種定量方法，用于比較LED的顏色與黑體輻射器的顏色。 ANSI_NEMA_ANSLG C78.377-2008標準（右）規定了一系列色度四邊形，用于定義一般照明應用的最大允許色彩變化。 （來源：ANSI）

四邊形基本上對應于模擬白光源（從冷白到暖白）的相關色溫（CCT），如圖2所示。制造商將白光LED的色度調整到不同程度粒度，使用色度四邊形的子集，再次如圖2所示。箱子越小，設備性能越一致。但是，需要進行權衡。假設供應商甚至提供單箱，通過單箱購買涉及價格上漲兩個數量級。更常見，更經濟的方法是購買將多個垃圾箱組合在一起的產品。

圖2：制造商將ANSI色度四邊形劃分為稱為二進制位的段，然后根據這些輸出特性對設備進行分組。 （資料來源：歐司朗光電半導體公司）

歐司朗光電半導體公司為其DURIS E3普通照明設備指定了62個不同的色度分檔，然后將它們分為暖白色，中性白色或冷白色等產品。數據表給出了每個箱的精確CIE x，y坐標，并且邊界箱號出現在零件ID的末尾。對于除了最苛刻的應用之外的所有應用，來自多個相關箱柜的混合設備可以平滑變化，從而產生看似均勻的輸出。

盡管產品往往包含多個分檔，但模具通常會分類。例如，購買包含8個箱的暖白色LED產品的客戶可能會收到8個磁帶卷，每個磁帶卷包含來自單個箱的芯片。雖然LED的輸出在卷軸與卷軸之間變化足以使人眼可辨別，但顏色混合使效果均勻。

對于大多數用途來說這很好，但有些應用程序根本無法容忍任何變化。對于博物館或零售照明等定向應用，Cree的多芯片XLamp MT-G EasyWhite LED提供了另一種選擇。該公司將模具分組為ANSI四邊形的中心，但只是其一小部分。更重要的是，產品不是作為團體銷售的，允許客戶選擇他們需要的垃圾箱。例如，在博物館中，準確的顯色性是必不可少的，選擇特定箱子的能力提供了巨大的好處。

制造商還根據光通量的變化對LED進行裝箱。與顏色分類相比，助焊劑的篩選裝置往往只涉及少量的箱子。數據表上的表格通常首先通過光通量對LED進行分類，然后通過色度或顏色對LED進行分類。這些器件可以通過正向電壓進一步細分，盡管這主要用于彩色LED。

要選擇合適的LED，首先要根據光通量，色度或顏色以及允許的帶寬來定義要求。檢查光通量分檔表，確保設備提供所需的亮度。接下來，使用規格表上的顏色數據來確定哪個色度四邊形將提供正確的波長。最后，轉到產品表并確定哪個選項包含所需的輸出特性。許多制造商在部件號中包含助焊劑和顏色分檔的代碼，但語法各不相同，因此請仔細閱讀。

雖然固態照明行業不斷努力改進LED制造步驟，但輸出變化似乎不太可能完全消失。鑒于該過程固有的挑戰，分類似乎仍然存在。了解任何產品的分級規范有助于為最佳設計和實施提供信息。