LED芯片知识大解密

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1、LE芯片知识大解密1、ld芯片的制造流程是如何的?D芯片制造重要是为了制造有效可靠的低欧姆接触电极,并能满足可接触材料之间最小的压降及提供焊线的压垫,同步尽量多地出光。 渡膜工艺一般用真空蒸镀措施,其重要在1.33?4Pa高真空下,用电阻加热或电子束轰击加热措施使材料熔化,并在低气压下变成金属蒸气沉积在LED照明材料表面。一般所用的P型接触金属涉及e、Aun等合金,N面的接触金属常采用AGNi合金。镀膜后形成的合金层还需要通过光刻工艺将发光区尽量多地露出来,使留下来的合金层能满足有效可靠的低欧姆接触电极及焊线压垫的规定。光刻工序结束后还要通过合金化过程,合金化一般是在H2或2的保护下进行。合金

2、化的时间和温度一般是根据LED照明材料特性与合金炉形式等因素决定。固然若是蓝绿等芯片电极工艺还要复杂,需增长钝化膜生长、等离子刻蚀工艺等。 2、LD芯片制造工序中,哪些工序对其光电性能有较重要的影响? 一般来说,LED外延生产完毕之后她的重要电性能已定型,芯片制造不对其产甞核本性变化,但在镀膜、合金化过程中不恰当的条件会导致某些电参数的不良。例如说合金化温度偏低或偏高都会导致欧姆接触不良,欧姆接触不良是芯片制造中导致正向压降偏高的重要因素。在切割后,如果对芯片边沿进行某些腐蚀工艺,对改善芯片的反向漏电会有较好的协助。这是由于用金刚石砂轮刀片切割后,芯片边沿会残留较多的碎屑粉末,这些如果粘在ED

3、芯片的PN结处就会导致漏电,甚至会有击穿现象。此外,如果芯片表面光刻胶剥离不干净,将会导致正面焊线难与虚焊等状况。如果是背面也会导致压降偏高。在芯片生产过程中通过表面粗化、划成倒梯形构造等措施可以提高光强。3、LE芯片为什么要提成诸如8il、 il、,132 mi,40 ml等不同尺寸?尺寸大小对LED光电性能有哪些影响?ED芯片大小根据功率可分为小功率芯片、中功率芯片和大功率芯片。根据客户规定可分为单管级、数码级、点阵级以及装饰照明等类别。至于芯片的具体尺寸大小是根据不同芯片生产厂家的实际生产水平而定,没有具体的规定。只要工艺过关,芯片小可提高单位产出并减少成本,光电性能并不会发生主线变化。

4、芯片的使用电流事实上与流过芯片的电流密度有关,芯片小使用电流小,芯片大使用电流大,它们的单位电流密度基本差不多。如果10mil芯片的使用电流是20mA的话,那么40芯片理论上使用电流可提高16倍,即30。但考虑到散热是大电流下的重要问题,因此它的发光效率比小电流低。另一方面,由于面积增大,芯片的体电阻会减少,因此正向导通电压会有所下降。4、LED大功率芯片一般指多大面积的芯片?为什么? 用于白光的D大功率芯片一般在市场上可以看到的都在4ml左右,所谓的大功率芯片的使用功率一般是指电功率在1W以上。由于量子效率一般不不小于2?大部分电能会转换成热能,因此大功率芯片的散热很重要,规定芯片有较大的面

5、积。 5、 制造GN外延材料的芯片工艺和加工设备与aP、GaA、InGAlP相比有哪些不同的规定?为什么?一般的L红黄芯片和高亮四元红黄芯片的基板都采用GaP 、GaAs等化合物LED照明材料,一般都可以做成N型衬底。采用湿法工艺进行光刻,最后用金刚砂轮刀片切割成芯片。aN材料的蓝绿芯片是用的蓝宝石衬底,由于蓝宝石衬底是绝缘的,因此不能作为ED的一种极,必须通过干法刻蚀的工艺在外延面上同步制作两个电极并且还要通过某些钝化工艺。由于蓝宝石很硬,用金刚砂轮刀片很难划成芯片。它的工艺过程一般要比aP 、GaAs材料的LED多而复杂。 6、“透明电极”芯片的构造与它的特点是什么? 所谓透明电极一是要可

6、以导电,二是要可以透光。这种材料目前最广泛应用在液晶生产工艺中,其名称叫氧化铟锡,英文缩写TO,但它不能作为焊垫使用。制作时先要在芯片表面做好欧姆电极,然后在表面覆盖一层再在TO表面镀一层焊垫。这样从引线上下来的电流通过IO层均匀分布到各个欧姆接触电极上,同步ITO由于折射率处在空气与外延材料折射率之间,可提高出光角度,光通量也可增长。 7、 用于LED照明照明的芯片技术的发展主流是什么? 随着LD照明LED技术的发展,其在照明领域的应用也越来越多,特别是白光E的浮现,更是成为LD照明照明的热点。但是核心的芯片、封装技术尚有待提高,在芯片方面要朝大功率、高光效和减少热阻方面发展。提高功率意味着

7、芯片的使用电流加大,最直接的措施是加大芯片尺寸,目前普遍浮现的大功率芯片都在1m1mm左右,使用电流在350A。由于使用电流的加大,散热问题成为突出问题,目前通过芯片倒装的措施基本解决了这一文题。随着LED技术的发展,其在照明领域的应用会面临一种前所未有的机遇和挑战。、 什么是“倒装芯片(lp?Chip)”?它的构造如何?有哪些长处? 蓝光LED一般采用2O3衬底,l2O3衬底硬度很高、热导率和电导率低,如果采用正装构造,一方面会带来防静电问题,另一方面,在大电流状况下散热也会成为最重要的问题。同步由于正面电极朝上,会遮掉一部分光,发光效率会减少。大功率蓝光LED通过芯片倒装技术可以比老式的封

8、装技术得到更多的有效出光。 目前主流的倒装构造做法是:一方面制备出具有适合共晶焊接电极的大尺寸蓝光ED芯片,同步制备出比蓝光LED芯片略大的硅衬底,并在上面制作出供共晶焊接的金导电层及引出导线层(超声金丝球焊点)。然后,运用共晶焊接设备将大功率蓝光LE芯片与硅衬底焊接在一起。这种构造的特点是外延层直接与硅衬底接触,硅衬底的热阻又远远低于蓝宝石衬底,因此散热的问题较好地解决了。由于倒装后蓝宝石衬底朝上,成为出光面,蓝宝石是透明的,因此出光问题也得到解决。ED基本知识 1、LED的基本特性是什么?何为LED的伏安特性?LED的电功率是如何计算的?ED是一种由无机材料构成的单极性PN结二极管,它是L

9、ED照明N结二极管中的一种,因此其电压?电流之间的互相作用关系,一般称为伏特和安培特性(简称V?特性)。 当ED上施加了规定的电压Vf和电流If后,可以用下式求出LED上的电功率P: Pe=VfIf 、何为LED的电?光转换?如何表述电光转换效率? 当在LD的PN结两端加上正向偏置时,PN两端就有电流流过。此时,在PN结中,受激发的电子从N型层向P结(过渡层)移动,而P型层中受激发的空穴也会向N结移动,电子与空穴在结中复合,产生载流子。由于这是一种从高能级向低能级的跃迁,复合载流子会产生光子,形成发光,这就是人们称之为的电?光转换。 一般,将这种电能到光能的转换,用比例来表达它的转换效率。假设

10、施加到LE上的电功率为=f,此时ED产生的光的功率Liht为,则用下式定义它的电?光转换效率: e(ighe)100% 当eL100时,阐明有相称部分复合载流子并没有产生光子而损耗,成为N中的热能。LED电?光转换效率越高,PN结上因加置电功率后引起的热量越低,而目前的电光转换效率并不是很高,因此仍遇到L的PN发热和由这一热量引起的种种问题。 、在通用照明领域,LD取代老式光源从目前来看还须克服哪些障碍? 发光效率障碍。目前白光L的光效一般为50lm/W,与荧光灯的效率相比尚有一定差距,白光LED用于局部照明,节能效果有限。只有白光LED的发光效率高于荧光灯,达到100lm,才会有明显的节能效

11、果。 价格障碍。目前L光源的价格每流明高于0.美元,是白炽灯价格的100多倍。 功率LED制作技术。其基本核心技术涉及: 提高外研片内量子效率。 提高大尺寸芯片的外量子效率。 提高封装的取光效率。 荧光粉的制作和涂敷技术。荧光粉是LED实现白光照明的核心材料,效率高、显色性好、性能稳定的荧光粉能提高白光LD的出光率和产品质量。 4、什么是LED照明? 根据物质的导电性,固态材料可分为绝缘体、LE照明、导体。电导率介于0-8?3S/cm(:西门子 电导的单位)之间或是电阻率介于08?103*cm(:欧姆 电阻的单位)的固态材料称为L照明。LED照明分元素ED照明(如硅、锗等)和化合物LE照明。化

12、合物ED照明有二元化合物LE照明(如SiC、AlP、GaS)、三元化合物LE照明(如AlGaAs、aInP)、四元化合物LE照明(如AlGaInP、GnAP)等。能用作D的LED照明材料只有化合物LED照明,元L照明不能用LED作的材料。 5、哪些产业是LED产业链的构成部分? LED产业链大体可分为五部分:原材料; D上游产业,重要涉及外延材料和芯片制造; LED中游产业,重要涉及多种ED器件的封装; LED下游产业,重要涉及LED的应用产品; 测试仪器和生产设备。外延片有关知识 外延芯片部分 、什么是外延和外延片? 外延也称为外延生长,是制备高纯微电子复合材料的一工艺过程,就是在单晶(或化

13、合物)衬底材料上淀积一层薄的单晶(或化合物)层。新淀积的这层称为外延层。淀积有外延层的衬底材料叫外延片。 、哪些材料可以用作生长外延层的衬底材料,它们各自有哪些优缺陷?用得最广泛的衬底材料是砷化镓,可用于生长外延层GaA、Ga、Als、InGAl,其长处是由于GAs的晶格常数比较匹配可制成无位错单晶,加工以便,价格较便宜。 缺陷是它是一种吸光材料,对P结发的光吸取比较多,影响发光效率。 磷化镓可生长GP:nO、GP:N、GaAs、aAls:以及Inal的顶层,其长处是它是透明材料,可制成透明衬底提高出光效率。 生长n和InaAl的衬底重要有蓝宝石(AO3)、碳化硅和硅。蓝宝石衬底的长处是透明,

14、有助于提高发光效率,目前仍是nGaN外延生长的重要衬底。 缺陷是有较大的晶格失配;硬度高,导致加工成本高昂;热导率较低,不利于器件的热耗散,对制造功率LD不利。碳化硅衬底有较小的晶格失配,硬度低,易于加工,导热率较高,利于制作功率器件。 3、LED的发光有源层??PN结是如何制成的? 哪些是常用来制造LED的E照明材料? LED的实质性构造是ED照明P结。PN结就是指在一单晶中,具有相邻的P区和区的构造,它一般在一种导电类型的晶体上以扩散、离子注入或生长的措施产生另一种导电类型的薄层来制得的。 常用来制造LEDLD照明材料重要有砷化镓、磷化镓、镓铝砷、磷砷化镓、铟镓氮、铟镓铝磷等?族化合物LE

15、D照明材料,其他尚有族化合物LE照明碳化硅,?族化合物硒化锌等。4、MCV是什么? 是MeelrganCheic prDeotin的简称,即金属有机物化学气相淀积,它是外延生长的一项技术,它是运用特制的设备,以金属有机物源(O源)作原料,用氢气或氮气作为载气,通入液体中携带出蒸汽,与族的氢化物混合,再通入反映室,在加热的衬底表面发生反映,外延生长化合物晶体薄膜。由于OCVD的晶体生长反映是在热分解中进行的,因此又叫热分解法。经实用表白,这是一种具有高可靠性、控制厚度精确、构成掺杂浓度精度高、垂直性好、灵活性大、非常适合于进行?族化合物L照明及其固溶体的外延生长的措施,也可应用于?族化合物等材料的生长,目前是生产Al红色和黄色LED和aN蓝色、绿色和白色LED的可工业化措施。现人们一般也把这种特制的设备笼统地叫作MOCVD。5、什么是MO源?

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