LED 芯片的全部基础知识.doc

LED产业链包括LED外延片生产、LED芯片生产、LED芯片封装及LED产品应用等四个环节。其中LED外延片的技术含量最高，芯片次之一， LED外延片；2006年5月我从宁波回到厦门工作，我对LED封装产品和技术也有一定的了解，自己希望从事LED晶片销售工作，对目前国内芯片厂来说，也就是路美（原AXT）和三安等比较出名，其它的LED晶片都在快速发展中，目前LED晶片厂的技术在不断进步，不断超越从前，未来的五年内，竞争会越来越激烈，这关系到产品的品质，产品工艺，产品的成本，公司的实力，人才等。此时我选择路美芯片公司，就这样进入LED最源头的产业，因此我也了解LED外延片，LED大圆片，LED晶片等。对于国内公司而言，生产外延片的难度太大了，也就是路美自己能展外延片，由于采用美国（原AXT）的技术和工艺，暂时在生产蓝，绿光晶片还是处于领先的技术和水平。外延生长的基本原理是：在一块加热至适当温度的衬底基片（主要有蓝宝石和SiC，Si）上，气态物质In,Ga,Al,P有控制的输送到衬底表面，生长出特定单晶薄膜。目前LED外延片生长技术主要采用有机金属化学气相沉积方法。MOCVD金属有机物化学气相淀积（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition，简称 MOCVD）， 1968年由美国洛克威尔公司提出来的一项制备化合物半导体单品薄膜的新技术。该设备集精密机械、半导体材料、真空电子、流体力学、光学、化学、计算机多学科为一体，是一种自动化程度高、价格昂贵、技术集成度高的尖端光电子专用设备，主要用于GaN（氮化镓）系半导体材料的外延生长和蓝色、绿色或紫外发光二极管芯片的制造，也是光电子行业最有发展前途的专用设备之一。外延片的生产制作过程是非常复杂，展完外延片，接下来就在每张外延片随意抽取九点做测试，符合要求的就是良品，其它为不良品（电压偏差很大，波长偏短或偏长等）。良品的外延片就要开始做电极（P极，N极），接下来就用激光切割外延片，然后百分百分捡，根据不同的电压，波长，亮度进行全自动化分检，也就是形成LED晶片（方片）。然后还要进行目测，把有一点缺陷或者电极有磨损的，分捡出来，这些就是后面的散晶。此时在蓝膜上有不符合正常出货要求的晶片，也就自然成了边片或毛片等。不良品的外延片（主要是有一些参数不符合要求），就不用来做方片，就直接做电极（P极，N极），也不做分检了，也就是目前市场上的LED大圆片（这里面也有好东西，如方片等）。外延片需要切割后才变成芯片，外延片是芯片的材料，芯片就可以直接封装成灯珠了。二， LED芯片的结构及组成及颜色星期一, 2007/12/03 - 11:45 ivan 技术 LED芯片又称LED芯片，英文叫做CHIP，它是制作LED灯具(LED LAMP)、LED屏幕(LED DISPLAY)、LED背光(LED BACKLIGHT)的主要材料，由磷化鎵（GaP），鎵铝砷（GaAlAs），或砷化鎵（GaAs），氮化鎵（GaN）等材质组成，其内部结构为一个PN结，具有单向导电性。1、芯片的作用：芯片是Lamp的主要组成物料，是发光的半导体材料。2、芯片的组成：芯片是采用磷化鎵（GaP）、鎵铝砷（GaAlAs）或砷化鎵（GaAs）、氮化鎵GaN）等材料组成，其内部结构具有单向导电性。3、LED芯片的材料BCNOAlSiPSZnGaGeAsSeCdInSnSbTeHgTiPbBiPo注释：族元素为P型材料，族元素为N型材料，芯片的材料主要是族，族元素的化合物。芯片的焊垫一般为金垫或铝垫。其焊垫形状有圆形、方形、十字形等。芯片的发光顏色取决于波长（HUE），常见可见光的分类大致为：暗红色（700nm）、深红色（640-660nm）、桔红色（615-635nm）、琥珀色（600-610nm）、黄色（580-595nm）、黄绿色（565-575nm）、纯绿色（500-540nm）、蓝色（435-490nm）、紫色(380-430nm)。白光和粉红光是一种光的混合效果。最常见的是由蓝光+黄色萤光粉和蓝光+红色萤光粉混合而成。晶片的组成：晶片是采用磷化镓（GaP）、镓铝砷（GaAlAs）或砷化镓（GaAs）、氮化镓GaN）等材料组成，其内部结构具有单向导电性。 图1、图2为焊单线正极性（P/N结构）晶片，图3、图4为双线晶片；晶片的焊垫一般为金垫或铝垫。其焊垫形状有圆形、方形、十字形等。三，LED芯片知识 led芯片种类 -MB、GB、TS、AS芯片定义与特点星期三, 2007/12/05 - 12:14 ivan 技术 MB芯片定义与特点定义： MB 芯片：Metal Bonding (金属粘着）芯片；该芯片属于UEC 的专利产品特点 1、采用高散热系数的材料-Si 作为衬底，散热容易。Thermal ConductivityGaAs: 46 W/m-KGaP: 77 W/m-KSi: 125 150 W/m-KCupper:300400 W/m-kSiC: 490 W/m-K 2、通过金属层来接合(wafer bonding)磊晶层和衬底，同时反射光子，避免衬底的吸收. 3、导电的Si 衬底取代GaAs 衬底，具备良好的热传导能力(导热系数相差34 倍)，更适应于高驱动电流领域。 4、底部金属反射层，有利于光度的提升及散热。 5、尺寸可加大应用于High power 领域eg : 42mil MBGB芯片定义和特点定义 GB 芯片：Glue Bonding (粘着结合）芯片；该芯片属于UEC 的专利产品特点： 1：透明的蓝宝石衬底取代吸光的GaAs衬底其出光功率是传统AS (Absorbable structure)芯片的2倍以上，蓝宝石衬底类似TS芯片的GaP衬底。 2：芯片四面发光具有出色的Pattern图。 3：亮度方面其整体亮度已超过TS芯片的水平(8.6mil)。 4：双电极结构其耐高电流方面要稍差于TS单电极芯片。TS芯片定义和特点定义： TS 芯片：transparent structure(透明衬底)芯片，该芯片属于HP 的专利产品。特点 1.芯片工艺制作复杂，远高于AS LED。 2.信赖性卓越。 3.透明的GaP衬底，不吸收光，亮度高。 4.应用广泛。AS芯片定义与特点定义： AS 芯片：Absorbable structure (吸收衬底）芯片，经过近四十年的发展努力，台湾LED光电业界对于该类型芯片的研发、生产、销售处于成熟的阶段，各大公司在此方面的研发水平基本处于同一水平，差距不大。大陆芯片制造业起步较晚，其亮度及可靠度与台湾业界还有一定的差距，在这里我们所谈的AS芯片，特指UEC的AS芯片，eg: 712SOL-VR, 709SOL-VR, 712SYM-VR,709SYM-VR 等。特点： 1. 四元芯片，采用 MOVPE工艺制备，亮度相对于常规芯片要亮。 2. 信赖性优良。 3. 应用广泛。发光二极管芯片材料磊晶种类1、LPE：Liquid Phase Epitaxy(液相磊晶法) GaP/GaP2 、VPE：Vapor Phase Epitaxy(气相磊晶法) GaAsP/GaAs3 、MOVPE：Metal Organic Vapor Phase Epitaxy (有机金属气相磊晶法) AlGaInP、GaN4 、SH：GaAlAs/GaAs Single Heterostructure(单异型结构)GaAlAs/GaAs5 、DH：GaAlAs/GaAs Double Heterostructure， (双异型结构) GaAlAs/GaAs6、DDH：GaAlAs/GaAlAs Double Heterostructure， (双异型结构) GaAlAs/GaAlAs。四，LED色温基本常识（时间:2008-5-20 9:22:42 共有 2541人次浏览）LED產品中，一项重要的规格数字就是色温，这关係到LED灯光照明產品所显示的顏色特性，一般的灯具也都有色温的规格。色温高低计量单位是以KelvinScale，也就是以K为单位，一开始是凯氏於钢铁厂内观察到溶解金属开始至最高温度时，金属发亮所呈现的顏色不同，而以数据单位记录下来，后来就產生色温的规格表。 4.1、色温的定义：以绝对温度K来表示，即把标準黑体加热，温度升高到一定程度时该黑体顏色开始深红-浅红-橙黄-白-蓝，逐渐改变，某光源与黑体的顏色相同时，我们把黑体当的绝对温度称为该光源的色温。4.2、不同光源环境下的色温：下面是一般常见照明灯具所採用的色温卤素灯 3000k钨丝灯 2700k高压钠灯 1950-2250k蜡烛光 2000k金属卤化物灯 4000-4600k冷色营光灯 4000-5000k高压汞灯 3450-3750k暖色萤光灯 2500-3000k晴空 8000-8500k阴天 6500-7500k夏日正午阳光 5500k下午日光 4000k4.3、不同色温下的光色：4.3.1、