發(fā)光二極管的制作課件

發(fā)光二極管的制作

——岑松原發(fā)光二極管的制作實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)內(nèi)容思考練習(xí)發(fā)光二極管的制作實(shí)驗(yàn)的意義全世界照明計(jì)劃：美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體照明計(jì)劃

到2010年55%的白熾燈和熒光燈被半導(dǎo)體燈取代

每年節(jié)電達(dá)350億美元

2015年形成每年500億美元的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)日本21世紀(jì)照明計(jì)劃

到2007年30%的白熾燈被置換為半導(dǎo)體照明燈歐盟的彩虹計(jì)劃韓國(guó)固態(tài)照明計(jì)劃中國(guó)啟動(dòng)國(guó)家半導(dǎo)體照明工程

我國(guó)近百名專(zhuān)家（兩院院士）聯(lián)名向國(guó)務(wù)院呼吁，以三峽工程的5%費(fèi)用，支持我國(guó)的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)，用5-10年的時(shí)間的努力，1/3照明應(yīng)用半導(dǎo)體照明，每年可以節(jié)約的電量1000億度，多于一個(gè)三峽水電站的發(fā)電量（800億度）--2003年提出發(fā)光二極管的制作實(shí)驗(yàn)的意義發(fā)光二極管的制作實(shí)驗(yàn)的意義1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私獍l(fā)光二極管的發(fā)光原理；了解并學(xué)會(huì)發(fā)光二極管的制作過(guò)程；通過(guò)實(shí)驗(yàn)，思考如何提高LED出光效率。2.實(shí)驗(yàn)原理發(fā)光二極管一般由Ⅲ-Ⅳ族化合物，如GaP、GaAs、GaAsP、InGaN、AlGaInP等半導(dǎo)體制成的，其核心是PN結(jié)。因此它具有一般PN結(jié)的特性，即正向?qū)?、反向截止、擊穿特性此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光理論和實(shí)踐證明，光的峰值波長(zhǎng)λ與發(fā)光區(qū)域的半導(dǎo)體材料禁帶寬度有關(guān)，即

λ≈1240/Eg（nm）

式中Eg的單位為電子伏特（eV）。若能產(chǎn)生可見(jiàn)光（波長(zhǎng)在380nm紫光～760nm紅光），半導(dǎo)體材料的Eg應(yīng)在3.26～1.63eV之間?，F(xiàn)在已有紅外、紅、黃、綠及藍(lán)光發(fā)光二極管2.實(shí)驗(yàn)原理白光LED的實(shí)現(xiàn)方法:

（1）藍(lán)光LED+黃光熒光粉

（2）紫外光LED+RGB熒光粉

（3）RGB三種LED混合生成白光3.實(shí)驗(yàn)儀器1．?dāng)U晶機(jī)2．點(diǎn)膠機(jī)3．烤箱4．焊線機(jī)5．電子天平6．真空烤箱7．一切機(jī)8．測(cè)試機(jī)9．二切機(jī)4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容小功率白光LED封裝流程點(diǎn)銀膠工序1、備銀膠:從冰箱中取出銀膠,室溫解凍30分鐘,待完全解凍后,攪拌均勻(約20-30分鐘)將其裝入點(diǎn)膠注射器內(nèi).2、將排好的夾具放到顯微鏡下,將顯微鏡調(diào)到最佳位置(調(diào)節(jié)顯微鏡高度放大倍數(shù),使下方支架頂部固晶區(qū)清楚).3、調(diào)節(jié)點(diǎn)膠機(jī)時(shí)間為0.2-0.4秒,氣壓表旋鈕0.05-0.12Mpa,再調(diào)節(jié)點(diǎn)膠旋鈕,使出膠量合乎標(biāo)準(zhǔn).4、用點(diǎn)膠針頭將銀膠點(diǎn)到支架(碗部)中心.固晶工序1、預(yù)備2、固晶筆將晶粒固至支架碗部銀膠中心區(qū)上面.3、固晶筆與固晶手座平面保持30°-45°角,食指壓至筆尖頂部.4、固晶順序?yàn)?從上到下,從左到右.5、依次固完一組支架后,取下擴(kuò)張晶片架.用固晶筆將晶片固平、扶正.6、將作業(yè)完的支架輕取,輕放于指定位置.品質(zhì)要求：1、晶片要固正,以免影響品質(zhì).2、晶片不可懸浮在銀膠上,要固到底,以免掉晶片.3、銀膠不可沾在晶片、支架上，以免焊線困難及影響品質(zhì).固晶工序焊線工序1、焊線機(jī)溫度一般設(shè)置為220℃左右，對(duì)溫度要求嚴(yán)格的晶?？山抵?80℃，對(duì)溫度要求不嚴(yán)格的晶?？稍?50℃左右。2、第一焊點(diǎn)的壓力設(shè)置為55~70克，第二焊點(diǎn)壓力設(shè)置為90~115克。3、焊線拉力適中，焊線弧度高度H為大于1/2晶片高度，小于3/2晶片高度。4、第一焊點(diǎn)直徑為金線直徑的2~3倍，焊點(diǎn)應(yīng)有2/3以上在電極上。5、焊線不能有虛焊、脫焊、斷焊，能承受5g以上拉力，尾絲不能太長(zhǎng)。配制熒光粉工序1、配膠順序說(shuō)明：增亮劑+A膠按比例混合，最后再加入熒光粉+B膠按比例混合物體（須攪拌均勻）。在后再抽真空。2、將干凈的小燒杯放置于精密的電子磅秤上，歸零后，根據(jù)量產(chǎn)規(guī)格書(shū)中熒光粉的配比，分別稱(chēng)取所需重量的熒光粉和A、B膠。3、將配好的熒光粉手動(dòng)攪拌20分鐘至30分鐘不等，直到熒光粉分布均勻?yàn)橹埂?、把配好的熒光膠抽真空至看不見(jiàn)氣泡的狀態(tài)，取出后，放在室溫下用干凈的玻璃蓋上使用，使用前需按同一方向緩慢攪拌2分鐘到3分鐘，攪拌速度每轉(zhuǎn)2秒至3秒。5.思考練習(xí)

在點(diǎn)熒光粉這道工序中，熒光粉的涂覆形狀(平面形、橢球形、半球