LED制造工藝流程ppt課件

1、LED制造工藝流程,工藝過程,例如GaAs、Al2O3 、Si、 SiC等,制造襯底,封狀成 成品,制造 芯片 40000個(gè),制造發(fā)光二極管外延片,例如MOCVD,一片2直徑英寸的外延片可以加工20000多個(gè)LED芯片,硅(Si,氮化鎵(GaN,50毫米,200微米=0.2毫米,上游產(chǎn)業(yè)： 材料的外延與生長,中游產(chǎn)業(yè)： 芯片制造,下游產(chǎn)業(yè)： 器件封裝與應(yīng)用,技術(shù)路線,襯底制備,外延材料生長,外延片檢測,N面工藝,薄膜轉(zhuǎn)移,P面工藝,芯片點(diǎn)測,劃片,芯片分選,襯底制備,直拉法 主要包括以下幾個(gè)過程： 加料熔化縮頸生長放肩生長等徑生長尾部生長,切片 磨片 拋光,清洗:2h 光刻: 刻蝕:1h一爐(

2、8片,光刻是一個(gè)整體概念，它包括以下幾個(gè)過程(以正膠為例)： (1) 涂光刻膠；(2) 前烘；(3) 曝光(使用光刻版掩膜)； (4) 顯影；(5) 堅(jiān)膜；(6) 腐蝕；(7) 去膠,涂粘結(jié)劑，正膠并前烘,曝光,曝光后,顯影并堅(jiān)膜,腐蝕,去膠,等離子去膠機(jī),正膠 :腐蝕，去除被照的部分 負(fù)膠:剝離，去除被擋住的部分，后烘,刻蝕RIE和 ICP 以CF4刻蝕SiO2為例說明 刻蝕包括化學(xué)過程和物理過程，化學(xué)過程是指反應(yīng)氣體與被刻蝕物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，物理過程是指離子在電場作用下對被刻蝕物質(zhì)的物理轟擊 e* + CF4 CF3 + F + e 4F + SiO2(s) SiF4(g) + 2O,RIE

3、 (Reactive Ion Etching)反應(yīng)離子刻蝕,ICP (Induced Coupled Plasma)電感耦合等離子體,外延材料生長,MOCVD 記編號 放片子,反應(yīng)原理、反應(yīng)方程式,氨氣NH,3,氫氣H,2,三甲基鎵源 TMG,反應(yīng)管,襯底,石墨支撐盤,Ga(CH3)3(v)+NH3(v)一GaN(s)+3CH4(v,外延層結(jié)構(gòu),外延層主要結(jié)構(gòu)：緩沖層、N型導(dǎo)電層、量子阱發(fā)光層、P型導(dǎo)電層,氮化鋁(AlN)緩沖層,氮化鎵(GaN)緩沖層,5InGaN/GaN多量子阱,Si(111)襯底,N型導(dǎo)電GaN摻Si層,P型導(dǎo)電GaN摻Mg層,430um,34um,2nm=0.002um

4、,8nm=0.008um,200nm,Silicon Substrate,外延片檢測,PL機(jī) 半峰寬 主波長 臺(tái)階儀 清洗，去除有機(jī)物等BOE,外延片,P面工藝,反射歐姆電極蒸鍍Cr/Pt73產(chǎn)品 (Ag) Cr不與Ag形成歐姆接觸，絕緣。Cr易氧化，粘附力差，Pt保護(hù)Cr， CrPt互補(bǔ) 蒸發(fā)臺(tái): 溫度 厚度 壓力 功率 速度 蒸發(fā)前清洗 80王水煮40min沖水10min后 HCl:H2O=1:1 泡5min Ni/Ag蒸發(fā) Ni粘附力好，但擋光，1埃 合金 P面電極圖形,P型接觸層蒸發(fā)合金,粘結(jié)層蒸發(fā),粘結(jié)層光刻,薄膜轉(zhuǎn)移,bonding,雙面鍍金基板,壓力/溫度,石墨,外延片與基板,壓

5、頭,灌蠟 堵住溝槽，保護(hù)Ag,金錫邦定 金金邦定不牢，表面不干凈，因在邦定前不能用H2SO4泡（Ag不允許,去Si襯底 522( HNO3:HF:冰乙酸,去溝槽，去蠟 丙酮超聲,去邊(去GaN防止漏電) （1）SiO2掩膜生長,去邊 （2）SiO2掩膜光刻,去邊 （3）去邊腐蝕,去邊 （4）去Pt (P型接觸層,去邊 （5）去SiO2,剝離？LLO,N面工藝,表面粗化(AFM觀察) 尖的高度和大小 鈍化藍(lán)光SiON 2800埃 SiO2 N電極蒸發(fā)Al/Ti/Au 電極光刻,鈍化 （1）SiN生長,鈍化 （2）SiN光刻,N電極蒸發(fā)（Al,N電極光刻（Al,芯片點(diǎn)測,劃片,芯片分選,自動(dòng)分選

6、掃描,手選,崩膜，擴(kuò)膜 貼標(biāo)簽 計(jì)數(shù),封裝,LED的封裝的任務(wù) 是將外引線連接到LED芯片的電極上，同時(shí)保護(hù)好LED芯片，并且起到提高光取出效率的作用。關(guān)鍵工序有裝架、壓焊、封裝,封裝形式有Lamp-LED、 TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、High-Power-LED等,LAMP,食人魚,TOP LED,大功率LED,封裝工藝說明,芯片檢驗(yàn) 鏡檢：材料表面是否有機(jī)械損傷及麻點(diǎn)麻坑（lockhill）芯片尺寸及電極大小是否符合工藝要求電極圖案是否完整 擴(kuò)片 由于LED芯片在劃片后依然排列緊密間距很?。s0.1mm），不利于后工序的操作。我們采用擴(kuò)片機(jī)對粘結(jié)芯片的膜進(jìn)行擴(kuò)張，使

7、LED芯片的間距拉伸到約0.6mm。也可以采用手工擴(kuò)張，但很容易造成芯片掉落浪費(fèi)等不良問題,點(diǎn)膠 在LED支架的相應(yīng)位置點(diǎn)上銀膠或絕緣膠。（對于GaAs、SiC導(dǎo)電襯底，具有背面電極的紅光、黃光、黃綠芯片，采用銀膠。對于藍(lán)寶石絕緣襯底的藍(lán)光、綠光LED芯片，采用絕緣膠來固定芯片。）工藝難點(diǎn)在于點(diǎn)膠量的控制，在膠體高度、點(diǎn)膠位置均有詳細(xì)的工藝要求。 由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴(yán)格的要求，銀膠的醒料、攪拌、使用時(shí)間都是工藝上必須注意的事項(xiàng),備膠 和點(diǎn)膠相反，備膠是用備膠機(jī)先把銀膠涂在背面電極上，然后把背部帶銀膠的D安裝在支架上。備膠的效率遠(yuǎn)高于點(diǎn)膠，但不是所有產(chǎn)品均適用備膠工藝。 手工刺片

8、將擴(kuò)張后LED芯片（備膠或未備膠）安置在刺片臺(tái)的夾具上，LED支架放在夾具底下，在顯微鏡下用針將LED芯片一個(gè)一個(gè)刺到相應(yīng)的位置上。手工刺片和自動(dòng)裝架相比有一個(gè)好處，便于隨時(shí)更換不同的芯片，適用于需要安裝多種芯片的產(chǎn)品,自動(dòng)裝架 自動(dòng)裝架其實(shí)是結(jié)合了粘膠（點(diǎn)膠）和安裝芯片兩大步驟，先后在LED支架點(diǎn)上銀膠（絕緣膠），然后用真空吸嘴將LED芯片吸起移動(dòng)位置，再安置在相應(yīng)的支架位置上。 自動(dòng)裝架在工藝上主要熟悉設(shè)備操作編程，同時(shí)對設(shè)備的沾膠及安裝精度進(jìn)行調(diào)整。在吸嘴的選用上盡量選用膠木吸嘴，防止對LED芯片表面的損傷，特別是藍(lán)、綠色芯片必須用膠木的。因?yàn)殇撟鞎?huì)劃傷芯片表面的電流擴(kuò)散層,燒結(jié) 燒結(jié)的

9、目的是使銀膠固化，燒結(jié)要求對溫度進(jìn)行監(jiān)控，防止批次性不良。 銀膠燒結(jié)的溫度一般控制在150，燒結(jié)時(shí)間2小時(shí)。根據(jù)實(shí)際情況可以調(diào)整到170，1小時(shí)。 絕緣膠一般150，1小時(shí)。銀膠燒結(jié)烘箱的必須按工藝要求隔2小時(shí)（或1小時(shí)）打開更換燒結(jié)的產(chǎn)品，中間不得隨意打開。燒結(jié)烘箱不得再其他用途，防止污染,壓焊 壓焊的目的將電極引到LED芯片上，完成產(chǎn)品內(nèi)外引線的連接工作。 LED的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種。右圖是鋁絲壓焊的過程，先在LED芯片電極上壓上第一點(diǎn)，再將鋁絲拉到相應(yīng)的支架上方，壓上第二點(diǎn)后扯斷鋁絲。金絲球焊過程在在壓第一點(diǎn)前先燒個(gè)球，其余過程類似。 壓焊是LED封裝技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，工藝

10、上主要需要監(jiān)控的壓焊金絲（鋁絲）拱絲形狀，焊點(diǎn)形狀，拉力。 對壓焊工藝的深入研究涉及到多方面的問題，如金（鋁）絲材料、超聲功率、壓焊壓力、劈力（鋼嘴）選用、劈刀（鋼嘴）運(yùn)動(dòng)軌跡等等。（下圖是同等條件下，兩種不同的劈刀壓出的焊點(diǎn)微觀照片，兩者在微觀結(jié)構(gòu)上存在差別，從而影響著產(chǎn)品質(zhì)量。,灌膠封裝 Lamp-LED的封裝采用灌膠的形式。灌封的過程是先在LED成型模腔內(nèi)注入液態(tài)環(huán)氧，然后插入壓焊好的LED支架，放入烘箱讓環(huán)氧固化后，將LED從模腔中脫出即成型。 固化與固化后 固化是指封裝環(huán)氧的固化，一般環(huán)氧固化條件在135，1小時(shí)。模壓封裝一般在150，4分鐘。 后固化 后固化是為了讓環(huán)氧充分固化，同

11、時(shí)對LED進(jìn)行熱老化。后固化對于提高環(huán)氧與支架（PCB）的粘結(jié)強(qiáng)度非常重要。一般條件為120，4小時(shí),1、不是井里沒有水，而是你挖的不夠深。不是成功來得慢，而是你努力的不夠多。 2、孤單一人的時(shí)間使自己變得優(yōu)秀，給來的人一個(gè)驚喜，也給自己一個(gè)好的交代。 3、命運(yùn)給你一個(gè)比別人低的起點(diǎn)是想告訴你，讓你用你的一生去奮斗出一個(gè)絕地反擊的故事，所以有什么理由不努力! 4、心中沒有過分的貪求，自然苦就少?？诶锊徽f多余的話，自然禍就少。腹內(nèi)的食物能減少，自然病就少。思緒中沒有過分欲，自然憂就少。大悲是無淚的，同樣大悟無言。緣來盡量要惜，緣盡就放。人生本來就空，對人家笑笑，對自己笑笑，笑著看天下，看日出日落

12、，花謝花開，豈不自在，哪里來的塵埃! 25、你不能拼爹的時(shí)候，你就只能去拼命！ 26、如果人生的旅程上沒有障礙，人還有什么可做的呢。 27、我們無法選擇自己的出身，可是我們的未來是自己去改變的。勵(lì)志名言：比別人多一點(diǎn)執(zhí)著，你就會(huì)創(chuàng)造奇跡 28、偉人之所以偉大，是因?yàn)樗c別人共處逆境時(shí)，別人失去了信心，他卻下決心實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo)。 29、人生就像一道漫長的階梯，任何人也無法逆向而行，只能在急促而繁忙的進(jìn)程中，偶爾轉(zhuǎn)過頭來，回望自己留下的蹣跚腳印。 30、時(shí)間，帶不走真正的朋友；歲月，留不住虛幻的擁有。時(shí)光轉(zhuǎn)換，體會(huì)到緣分善變；平淡無語，感受了人情冷暖。有心的人，不管你在與不在，都會(huì)惦念；無心的情，

13、無論你好與不好，只是漠然。走過一段路，總能有一次領(lǐng)悟；經(jīng)歷一些事，才能看清一些人。 31、我們無法選擇自己的出身，可是我們的未來是自己去改變的。 32、命好不如習(xí)慣好。養(yǎng)成好習(xí)慣，一輩子受用不盡。 33、比別人多一點(diǎn)執(zhí)著，你就會(huì)創(chuàng)造奇跡。 50、想像力比知識更重要。不是無知，而是對無知的無知，才是知的死亡。 51、對于最有能力的領(lǐng)航人風(fēng)浪總是格外的洶涌。 52、思想如鉆子，必須集中在一點(diǎn)鉆下去才有力量。 53、年少時(shí)，夢想在心中激揚(yáng)迸進(jìn)，勢不可擋，只是我們還沒學(xué)會(huì)去戰(zhàn)斗。經(jīng)過一番努力，我們終于學(xué)會(huì)了戰(zhàn)斗，卻已沒有了拼搏的勇氣。因此，我們轉(zhuǎn)向自身，攻擊自己，成為自己最大的敵人。 54、最偉大的思

14、想和行動(dòng)往往需要最微不足道的開始。 55、不積小流無以成江海，不積跬步無以至千里。 56、遠(yuǎn)大抱負(fù)始于高中，輝煌人生起于今日。 57、理想的路總是為有信心的人預(yù)備著。 58、抱最大的希望，為最大的努力，做最壞的打算。 59、世上除了生死，都是小事。從今天開始，每天微笑吧。 60、一勤天下無難事，一懶天下皆難事。 61、在清醒中孤獨(dú)，總好過于在喧囂人群中寂寞。 62、心里的感覺總會(huì)是這樣，你越期待的會(huì)越行越遠(yuǎn)，你越在乎的對你的傷害越大。 63、彩虹風(fēng)雨后，成功細(xì)節(jié)中。 64、有些事你是繞不過去的，你現(xiàn)在逃避，你以后就會(huì)話十倍的精力去面對。 65、只要有信心，就能在信念中行走。 66、每天告訴自己

15、一次，我真的很不錯(cuò)。 67、心中有理想 再累也快樂 68、發(fā)光并非太陽的專利，你也可以發(fā)光。 69、任何山都可以移動(dòng)，只要把沙土一卡車一卡車運(yùn)走即可。 70、當(dāng)你的希望一個(gè)個(gè)落空，你也要堅(jiān)定，要沉著！ 71、生命太過短暫，今天放棄了明天不一定能得到。 72、只要路是對的，就不怕路遠(yuǎn)。 73、如果一個(gè)人愛你、特別在乎你，有一個(gè)表現(xiàn)是他還是有點(diǎn)怕你。 74、先知三日，富貴十年。付諸行動(dòng)，你就會(huì)得到力量。 75、愛的力量大到可以使人忘記一切，卻又小到連一粒嫉妒的沙石也不能容納。 1、這世上，沒有誰活得比誰容易，只是有人在呼天搶地，有人在默默努力。 2、當(dāng)熱誠變成習(xí)慣，恐懼和憂慮即無處容身。缺乏熱誠的

16、人也沒有明確的目標(biāo)。熱誠使想象的輪子轉(zhuǎn)動(dòng)。一個(gè)人缺乏熱誠就象汽車沒有汽油。善于安排玩樂和工作，兩者保持熱誠，就是最快樂的人。熱誠使平凡的話題變得生動(dòng)。 3、起點(diǎn)低怕什么，大不了加倍努力。人生就像一場馬拉松比賽，拼的不是起點(diǎn)，而是堅(jiān)持的耐力和成長的速度。只要努力不止，進(jìn)步也會(huì)不止。 4、如果你不相信努力和時(shí)光，那么時(shí)光第一個(gè)就會(huì)辜負(fù)你。不要去否定你的過去，也不要用你的過去牽扯你的未來。不是因?yàn)橛邢Ｍ湃ヅ?，而是努力了，才能看到希望?5、人生每天都要笑，生活的下一秒發(fā)生什么，我們誰也不知道。所以，放下心里的糾結(jié)，放下腦中的煩惱，放下生活的不愉快，活在當(dāng)下。人生喜怒哀樂，百般形態(tài)，不如在心里全部

17、淡然處之，輕輕一笑，讓心更自在，生命更恒久。積極者相信只有推動(dòng)自己才能推動(dòng)世界，只要推動(dòng)自己就能推動(dòng)世界。 6、人性本善，純?nèi)缜逑魉冬摖q。欲望與情緒如風(fēng)沙襲擾，把原本如天空曠蔚藍(lán)的心蒙蔽。但我知道，每個(gè)人的心靈深處，不管烏云密布還是陰淤蒼茫，但依然有一道彩虹，亮麗于心中某處。 7、每個(gè)人的心里，都藏著一個(gè)了不起的自己，只要你不頹廢，不消極，一直悄悄醞釀著樂觀，培養(yǎng)著豁達(dá)，堅(jiān)持著善良，只要在路上，就沒有到達(dá)不了的遠(yuǎn)方！ 8、不要活在別人眼中，更不要活在別人嘴中。世界不會(huì)因?yàn)槟愕谋г共粷M而為你改變，你能做到的只有改變你自己！ 9、欲戴王冠，必承其重。哪有什么好命天賜，不都是一路披荊斬棘才換來

18、的。 10、放手如拔牙。牙被拔掉的那一刻，你會(huì)覺得解脫。但舌頭總會(huì)不由自主地往那個(gè)空空的牙洞里舔，一天數(shù)次。不痛了不代表你能完全無視，留下的那個(gè)空缺永遠(yuǎn)都在，偶爾甚至?xí)惓炷?。適應(yīng)是需要時(shí)間的，但牙總是要拔，因?yàn)樘?，所以終歸還是要放手，隨它去。 11、這個(gè)世界其實(shí)很公平，你想要比別人強(qiáng)，你就必須去做別人不想做的事，你想要過更好的生活，你就必須去承受更多的困難，承受別人不能承受的壓力。 12、逆境給人寶貴的磨煉機(jī)會(huì)。只有經(jīng)得起環(huán)境考驗(yàn)的人，才能算是真正的強(qiáng)者。自古以來的偉人，大多是抱著不屈不撓的精神，從逆境中掙扎奮斗過來的。 13、不同的人生，有不同的幸福。去發(fā)現(xiàn)你所擁有幸運(yùn)，少抱怨上蒼的不公，把握屬于自己的幸福。你，我，我們大家都可以經(jīng)歷幸福的人生。 14、給自己一份堅(jiān)強(qiáng)，擦干眼淚；給自己一份自信，不卑不亢；給自己一份灑脫，悠然前行。輕輕品，靜靜藏。為了看陽光，我