LED生产流程课件

LED产业链简介,LED产业链结构,1：蓝宝石衬底生产2：外延3：芯片制造(重点介绍内容)4：芯片封装5：LED应用,LED的本质,LED的本质就是一个PN结，通过P区空穴和N区电子的复合而释放光子，是由电能直接到光能的转换，所以LED又被称为冷光源，传统的白炽灯是有电能加热灯丝，及由电能到热能，再由热辐射出光，这也是LED发光效率高的根本原因。,LED优点,寿命长,理论上为10万小时，一般大于5万小万。（是荧光灯的10倍）光效高，耗电量小,仅为白炽灯的1/8,荧光灯的1/3）体积小,重量轻,可封装成各种类型坚固耐用,不怕震动。环氧树脂封装，防水，耐恶劣环境使用多色显示,利用RGB可实现七彩色显示。响应时间快,一般为毫微秒(ns)级。,380nm,430nm,490nm,505nm,515nm,535nm,585nm,600nm,630nm,780nm,紫色(Purple),蓝色(Blue),蓝绿色(BluishGreen),翠绿色(Green),纯绿色(PureGreen),黄绿色(YellowGreen),黄色(Yellow),橙色(Orange),琥珀色(Amber),红色(Red),LED顏色區分,目前我司生产的LED,目前我司生产的LED主要以波长为440-460nm之间的蓝光LED芯片,2020/6/7,7,外延生长,芯片前工艺,研磨、切割,点测、分选,检测入库,工艺流程图,2020/6/7,8,外延生长,2020/6/7,9,外延生长：MO源及NH3由载气传输到反应室，以质量流量计控制气体流量，反应物进入反应室后经载气传输到衬底表面反应形成外延薄膜。主要设备有MOCVD.,2020/6/7,10,蓝宝石衬底,GaN缓冲层,N型GaN:Si,发光层（InGaN/GaN）,P型GaN：Mg,外延生长示意图,450um,5um,平面（镜面），PSS和粗化片的概念与区别,平面片为最早的晶片，指的是蓝宝石衬底是平的；而PSS指的是图形化衬底，蓝宝石衬底不是平整的，而是做成重复的山包形状。而粗化指的是外延衬底生长完成后在P层表面是否进行粗化处理。所以理论上存在4中类型晶片：1：镜面非粗化片（完全镜面）2：镜面粗化片3：PSS的非粗化片4：PSS粗化片,PSS图片,PSS俯视图,PSS立体图,2020/6/7,13,芯片制造,芯片制造工艺流程图,去铟球清洗（外延快测后没有清洗铟球会导致粘片破片）,去铟球清洗采用ITO（氧化铟锡）腐蚀液，33水浴下30min左右。,外延片清洗,外延片清洗采用H2SO4：H2O2：H2O=5：1：1，60水浴，30sec,P-Mesa光罩作业,阴影部分为铬，紫外光无法透过，被光照区域光刻胶被显影液除去，留下刻蚀区域。,N-ITO蚀刻前预处理,利用氧气加射频将ITO欲蚀刻区域轰击干净，防止留有残胶，影响蚀刻效果。,ITO蚀刻（不去光阻）,将欲刻蚀区域采用ITO腐蚀液，水浴33，腐蚀10min,P-mesa刻蚀,利用ICP刻蚀机，主要气体为CL2和BCL3,主要作用离子为氯离子，现刻蚀深度带ITO测量为12000左右。,去光阻,去光阻后片上图形，紫红色区域为ITO。,ITO光罩作业,将所需P区图形留出，待下一步去除P区ITO。,P-ITO蚀刻前预处理,原理同N-ITO蚀刻前预处理,ITO蚀刻,将欲刻蚀区域采用ITO腐蚀液，水浴33，腐蚀7min,去光阻,N区P区均显露出来，为下步蒸镀电极做准备,ITO熔合,熔合目的：主要使ITO材料更加密实，透光率增加，降低电压，使ITO层与GaN衬底形成良好的欧姆接触。熔合条件：温度：500，10min,N/P电极光罩作业,采用负性胶，未光照区域光刻胶被显影液去掉，留下电极蒸镀区域。,P、N光刻,N-GaN,MQW,P-GaN,Al2O3,ITO,ITO,Al2O3,PRPR,N-GaN,MQW,P-GaN,ITO,ITO,镀NP,PRPR,N-GaN,Al2O3,MQW,P-GaN,ITO,ITO,AuPtCr,NP电极形成,胶厚：6.5um（AZ4620）,N/P电极蒸镀点胶:将银胶点在支架的阳极或阴极之固晶位的中心位上；固晶：将芯片固定在已点好银胶的支架上，然后烘烤。焊线根据产品的要求设定焊线温度、时间、功率、压力后进行焊线。灌胶将模条按一定的方向装在铝船上。后进行吹尘后置入烘箱内进行预热；灌胶初烘；离模长烘。切角将支架分开，并且切出长短脚测试,LED的五大物料与五大制程,支架(LeadFrame),LAMP固晶焊线,利用固晶胶将晶片固定在支架上，然后焊上导线(金线)。,固晶焊线示意图,LED晶片,用来产生反射效果,的杯状支架阴极,环氧树脂透镜,连接导线(金线),支架阳极,阴极支架短于阳极,胶体缺口表示阴极,LEDLamp结构介紹,导电银胶,2