作為利潤{zg}的led上游產(chǎn)業(yè)—芯片,相信無論是業(yè)內(nèi)人士還是消費者都是很感興趣的,今天,我們就帶您了解下LED芯片產(chǎn)業(yè)。
1、LED芯片的制作流程是怎樣的?
LED芯片制作首要是為了制作有效可靠的低歐姆觸摸電極,并能滿足可觸摸資料之間最小的壓降及提供焊線的壓墊,同時盡可能多地出光。渡膜技術(shù)通常用真空蒸鍍辦法,其首要在1.33×10?4Pa高真空下,用電阻加熱或電子束轟擊加熱辦法使資料熔化,并在低氣壓下變成金屬蒸氣沉積在半導體資料表面。通常所用的P型觸摸金屬包括AuBe、AuZn等合金,N面的觸摸金屬常選用AuGeNi合金。鍍膜后構(gòu)成的合金層還需要經(jīng)過光刻技術(shù)將發(fā)光區(qū)盡可能多地露出來,使留下來的合金層能滿足有效可靠的低歐姆觸摸電極及焊線壓墊的需求。光刻工序結(jié)束后還要經(jīng)過合金化進程,合金化通常是在H2或N2的維護下進行。合金化的時間和溫度通常是依據(jù)半導體資料特性與合金爐形式等因素決定。當然若是藍綠等芯片電極技術(shù)還要復雜,需增加鈍化膜生長、等離子刻蝕技術(shù)等。
2、LED芯片制作工序中,哪些工序?qū)ζ涔怆姽δ苡休^重要的影響?
通常來說,LED外延出產(chǎn)完成之后她的首要電功能已定型,芯片制作不對其產(chǎn)甞核本性改變,但在鍍膜、合金化進程中不恰當?shù)臈l件會造成一些電參數(shù)的不良。比如說合金化溫度偏低或偏高都會造成歐姆觸摸不良,歐姆觸摸不良是芯片制作中造成正向壓降VF偏高的首要原因。在切開后,假如對芯片邊緣進行一些腐蝕技術(shù),對改善芯片的反向漏電會有較好的幫助。這是因為用金剛石砂輪刀片切開后,芯片邊緣會殘留較多的碎屑粉末,這些假如粘在LED芯片的PN結(jié)處就會造成漏電,甚至會有擊穿現(xiàn)象。另外,假如芯片表面光刻膠剝離不干凈,將會造成正面焊線難與虛焊等情況。假如是背面也會造成壓降偏高。在芯片出產(chǎn)進程中經(jīng)過表面粗化、劃成倒梯形結(jié)構(gòu)等辦法可以提高光強。
3、LED芯片為何要分成諸如8mil、9mil、…,13∽22mil,40mil等不同尺度?尺度大小對LED光電功能有哪些影響?
LED芯片大小依據(jù)功率可分為小功率芯片、中功率芯片和大功率芯片。依據(jù)客戶需求可分為單管級、數(shù)碼級、點陣級以及裝飾照明等類別。至于芯片的具體尺度大小是依據(jù)不同芯片出產(chǎn)廠家的實際出產(chǎn)水平而定,沒有具體的需求。只要技術(shù)過關(guān),芯片小可提高單位產(chǎn)出并降低成本,光電功能并不會發(fā)生根本變化。芯片的運用電流實際上與流過芯片的電流密度有關(guān),芯片小運用電流小,芯片大運用電流大,它們的單位電流密度根本差不多。假如10mil芯片的運用電流是20mA的話,那么40mil芯片理論上運用電流可提高16倍,即320mA。但考慮到散熱是大電流下的首要疑問,所以它的發(fā)光效率比小電流低。另一方面,因為面積增大,芯片的體電阻會降低,所以正向?qū)妷簳兴陆怠?
4、LED大功率芯片通常指多大面積的芯片?為何?
用于白光的LED大功率芯片通常在市場上可以看到的都在40mil左右,所謂的大功率芯片的運用功率通常是指電功率在1W以上。因為量子效率通常小于20?大部分電能會轉(zhuǎn)換成熱能,所以大功率芯片的散熱很重要,需求芯片有較大的面積。
5、制作GaN外延資料的芯片技術(shù)和加工設備與GaP、GaAs、InGaAlP相比有哪些不同的需求?為何?
通常的LED紅黃芯片和高亮四元紅黃芯片的基板都選用GaP、GaAs等化合物半導體資料,通常都可以做成N型襯底。選用濕法技術(shù)進行光刻,{zh1}用金剛砂輪刀片切開成芯片。GaN資料的藍綠芯片是用的藍寶石襯底,因為藍寶石襯底是絕緣的,所以不能作為LED的一個極,必須經(jīng)過干法刻蝕的技術(shù)在外延面上同時制作P/N兩個電極并且還要經(jīng)過一些鈍化技術(shù)。因為藍寶石很硬,用金剛砂輪刀片很難劃成芯片。它的技術(shù)進程通常要比GaP、GaAs資料的LED多而復雜。
6、“透明電極”芯片的結(jié)構(gòu)與它的特色是什么?
所謂透明電極一是要能夠?qū)щ?,二是要能夠透光。這種資料現(xiàn)在最廣泛應用在液晶出產(chǎn)技術(shù)中,其名稱叫氧化銦錫,英文縮寫ITO,但它不能作為焊墊運用。制作時先要在芯片表面做好歐姆電極,然后在表面掩蓋一層ITO再在ITO表面鍍一層焊墊。這樣從引線上下來的電流經(jīng)過ITO層均勻分布到各個歐姆觸摸電極上,同時ITO因為折射率處于空氣與外延資料折射率之間,可提高出光角度,光通量也可增加。
7、用于半導體照明的芯片技術(shù)的發(fā)展主流是什么?
隨著半導體LED技術(shù)的發(fā)展,其在照明領域的應用也不斷增加,特別是白光LED的呈現(xiàn),更是成為半導體照明的熱點。但是關(guān)鍵的芯片、封裝技術(shù)還有待提高,在芯片方面要朝大功率、高光效和降低熱阻方面發(fā)展。提高功率意味著芯片的運用電流加大,最直接的辦法是加大芯片尺度,現(xiàn)在普遍呈現(xiàn)的大功率芯片都在1mm×1mm左右,運用電流在350mA。因為運用電流的加大,散熱疑問成為突出疑問,現(xiàn)在經(jīng)過芯片倒裝的辦法根本解決了這一文題。隨著LED技術(shù)的發(fā)展,其在照明領域的應用會面臨一個前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。
8、什么是“倒裝芯片(Flip?Chip)”?它的結(jié)構(gòu)怎么?有哪些優(yōu)點?
藍光LED通常選用Al2O3襯底,Al2O3襯底硬度很高、熱導率和電導率低,假如選用正裝結(jié)構(gòu),一方面會帶來防靜電疑問,另一方面,在大電流情況下散熱也會成為最首要的疑問。同時因為正面電極朝上,會遮掉一部分光,發(fā)光效率會降低。大功率藍光LED經(jīng)過芯片倒裝技術(shù)可以比傳統(tǒng)的封裝技術(shù)得到更多的有效出光。
現(xiàn)在主流的倒裝結(jié)構(gòu)做法是:首要制備出具有適合共晶焊接電極的大尺度藍光LED芯片,同時制備出比藍光LED芯片略大的硅襯底,并在上面制作出供共晶焊接的金導電層及引出導線層(超聲金絲球焊點)。然后,利用共晶焊接設備將大功率藍光LED芯片與硅襯底焊接在一起。這種結(jié)構(gòu)的特色是外延層直接與硅襯底觸摸,硅襯底的熱阻又遠遠低于藍寶石襯底,所以散熱的疑問極好地解決了。因為倒裝后藍寶石襯底朝上,成為出光面,藍寶石是透明的,因而出光疑問也得到解決。
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