LED 芯片的全部基礎知識.doc

LED產業(yè)鏈包括LED外延片生產、LED芯片生產、LED芯片封裝及LED產品應用等四個環(huán)節(jié)。其中LED外延片的技術含量最高，芯片次之一， LED外延片；2006年5月我從寧波回到廈門工作，我對LED封裝產品和技術也有一定的了解，自己希望從事LED晶片銷售工作，對目前國內芯片廠來說，也就是路美（原AXT）和三安等比較出名，其它的LED晶片都在快速發(fā)展中，目前LED晶片廠的技術在不斷進步，不斷超越從前，未來的五年內，競爭會越來越激烈，這關系到產品的品質，產品工藝，產品的成本，公司的實力，人才等。此時我選擇路美芯片公司，就這樣進入LED最源頭的產業(yè)，因此我也了解LED外延片，LED大圓片，LED晶片等。對于國內公司而言，生產外延片的難度太大了，也就是路美自己能展外延片，由于采用美國（原AXT）的技術和工藝，暫時在生產藍，綠光晶片還是處于領先的技術和水平。外延生長的基本原理是：在一塊加熱至適當溫度的襯底基片（主要有藍寶石和SiC，Si）上，氣態(tài)物質In,Ga,Al,P有控制的輸送到襯底表面，生長出特定單晶薄膜。目前LED外延片生長技術主要采用有機金屬化學氣相沉積方法。MOCVD金屬有機物化學氣相淀積（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition，簡稱 MOCVD）， 1968年由美國洛克威爾公司提出來的一項制備化合物半導體單品薄膜的新技術。該設備集精密機械、半導體材料、真空電子、流體力學、光學、化學、計算機多學科為一體，是一種自動化程度高、價格昂貴、技術集成度高的尖端光電子專用設備，主要用于GaN（氮化鎵）系半導體材料的外延生長和藍色、綠色或紫外發(fā)光二極管芯片的制造，也是光電子行業(yè)最有發(fā)展前途的專用設備之一。外延片的生產制作過程是非常復雜，展完外延片，接下來就在每張外延片隨意抽取九點做測試，符合要求的就是良品，其它為不良品（電壓偏差很大，波長偏短或偏長等）。良品的外延片就要開始做電極（P極，N極），接下來就用激光切割外延片，然后百分百分撿，根據不同的電壓，波長，亮度進行全自動化分檢，也就是形成LED晶片（方片）。然后還要進行目測，把有一點缺陷或者電極有磨損的，分撿出來，這些就是后面的散晶。此時在藍膜上有不符合正常出貨要求的晶片，也就自然成了邊片或毛片等。不良品的外延片（主要是有一些參數不符合要求），就不用來做方片，就直接做電極（P極，N極），也不做分檢了，也就是目前市場上的LED大圓片（這里面也有好東西，如方片等）。外延片需要切割后才變成芯片，外延片是芯片的材料，芯片就可以直接封裝成燈珠了。二， LED芯片的結構及組成及顏色星期一, 2007/12/03 - 11:45 ivan 技術 LED芯片又稱LED芯片，英文叫做CHIP，它是制作LED燈具(LED LAMP)、LED屏幕(LED DISPLAY)、LED背光(LED BACKLIGHT)的主要材料，由磷化鎵（GaP），鎵鋁砷（GaAlAs），或砷化鎵（GaAs），氮化鎵（GaN）等材質組成，其內部結構為一個PN結，具有單向導電性。1、芯片的作用：芯片是Lamp的主要組成物料，是發(fā)光的半導體材料。2、芯片的組成：芯片是采用磷化鎵（GaP）、鎵鋁砷（GaAlAs）或砷化鎵（GaAs）、氮化鎵GaN）等材料組成，其內部結構具有單向導電性。3、LED芯片的材料BCNOAlSiPSZnGaGeAsSeCdInSnSbTeHgTiPbBiPo注釋：族元素為P型材料，族元素為N型材料，芯片的材料主要是族，族元素的化合物。芯片的焊墊一般為金墊或鋁墊。其焊墊形狀有圓形、方形、十字形等。芯片的發(fā)光顏色取決于波長（HUE），常見可見光的分類大致為：暗紅色（700nm）、深紅色（640-660nm）、桔紅色（615-635nm）、琥珀色（600-610nm）、黃色（580-595nm）、黃綠色（565-575nm）、純綠色（500-540nm）、藍色（435-490nm）、紫色(380-430nm)。白光和粉紅光是一種光的混合效果。最常見的是由藍光+黃色螢光粉和藍光+紅色螢光粉混合而成。晶片的組成：晶片是采用磷化鎵（GaP）、鎵鋁砷（GaAlAs）或砷化鎵（GaAs）、氮化鎵GaN）等材料組成，其內部結構具有單向導電性。 圖1、圖2為焊單線正極性（P/N結構）晶片，圖3、圖4為雙線晶片；晶片的焊墊一般為金墊或鋁墊。其焊墊形狀有圓形、方形、十字形等。三，LED芯片知識 led芯片種類 -MB、GB、TS、AS芯片定義與特點星期三, 2007/12/05 - 12:14 ivan 技術 MB芯片定義與特點定義： MB 芯片：Metal Bonding (金屬粘著）芯片；該芯片屬于UEC 的專利產品特點 1、采用高散熱系數的材料-Si 作為襯底，散熱容易。Thermal ConductivityGaAs: 46 W/m-KGaP: 77 W/m-KSi: 125 150 W/m-KCupper:300400 W/m-kSiC: 490 W/m-K 2、通過金屬層來接合(wafer bonding)磊晶層和襯底，同時反射光子，避免襯底的吸收. 3、導電的Si 襯底取代GaAs 襯底，具備良好的熱傳導能力(導熱系數相差34 倍)，更適應于高驅動電流領域。 4、底部金屬反射層，有利于光度的提升及散熱。 5、尺寸可加大應用于High power 領域eg : 42mil MBGB芯片定義和特點定義 GB 芯片：Glue Bonding (粘著結合）芯片；該芯片屬于UEC 的專利產品特點： 1：透明的藍寶石襯底取代吸光的GaAs襯底其出光功率是傳統(tǒng)AS (Absorbable structure)芯片的2倍以上，藍寶石襯底類似TS芯片的GaP襯底。 2：芯片四面發(fā)光具有出色的Pattern圖。 3：亮度方面其整體亮度已超過TS芯片的水平(8.6mil)。 4：雙電極結構其耐高電流方面要稍差于TS單電極芯片。TS芯片定義和特點定義： TS 芯片：transparent structure(透明襯底)芯片，該芯片屬于HP 的專利產品。特點 1.芯片工藝制作復雜，遠高于AS LED。 2.信賴性卓越。 3.透明的GaP襯底，不吸收光，亮度高。 4.應用廣泛。AS芯片定義與特點定義： AS 芯片：Absorbable structure (吸收襯底）芯片，經過近四十年的發(fā)展努力，臺灣LED光電業(yè)界對于該類型芯片的研發(fā)、生產、銷售處于成熟的階段，各大公司在此方面的研發(fā)水平基本處于同一水平，差距不大。大陸芯片制造業(yè)起步較晚，其亮度及可靠度與臺灣業(yè)界還有一定的差距，在這里我們所談的AS芯片，特指UEC的AS芯片，eg: 712SOL-VR, 709SOL-VR, 712SYM-VR,709SYM-VR 等。特點： 1. 四元芯片，采用 MOVPE工藝制備，亮度相對于常規(guī)芯片要亮。 2. 信賴性優(yōu)良。 3. 應用廣泛。發(fā)光二極管芯片材料磊晶種類1、LPE：Liquid Phase Epitaxy(液相磊晶法) GaP/GaP2 、VPE：Vapor Phase Epitaxy(氣相磊晶法) GaAsP/GaAs3 、MOVPE：Metal Organic Vapor Phase Epitaxy (有機金屬氣相磊晶法) AlGaInP、GaN4 、SH：GaAlAs/GaAs Single Heterostructure(單異型結構)GaAlAs/GaAs5 、DH：GaAlAs/GaAs Double Heterostructure， (雙異型結構) GaAlAs/GaAs6、DDH：GaAlAs/GaAlAs Double Heterostructure， (雙異型結構) GaAlAs/GaAlAs。四，LED色溫基本常識（時間:2008-5-20 9:22:42 共有 2541人次瀏覽）LED產品中，一項重要的規(guī)格數字就是色溫，這關係到LED燈光照明產品所顯示的顏色特性，一般的燈具也都有色溫的規(guī)格。色溫高低計量單位是以KelvinScale，也就是以K為單位，一開始是凱氏於鋼鐵廠內觀察到溶解金屬開始至最高溫度時，金屬發(fā)亮所呈現的顏色不同，而以數據單位記錄下來，后來就產生色溫的規(guī)格表。 4.1、色溫的定義：以絕對溫度K來表示，即把標準黑體加熱，溫度升高到一定程度時該黑體顏色開始深紅-淺紅-橙黃-白-藍，逐漸改變，某光源與黑體的顏色相同時，我們把黑體當的絕對溫度稱為該光源的色溫。4.2、不同光源環(huán)境下的色溫：下面是一般常見照明燈具所採用的色溫鹵素燈 3000k鎢絲燈 2700k高壓鈉燈 1950-2250k蠟燭光 2000k金屬鹵化物燈 4000-4600k冷色營光燈 4000-5000k高壓汞燈 3450-3750k暖色螢光燈 2500-3000k晴空 8000-8500k陰天 6500-7500k夏日正午陽光 5500k下午日光 4000k4.3、不同色溫下的光色：4.3.1、