晶片相关知识
晶片基础知识.ppt
2019/10/12
If
Made by:junzi_liang
LED Chip 基础知识
亮度與溫度之關係
Relative Luminance
Relative Luminance vs Ambient Temperature
140
120
100
HR
80
YL
60
40 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Ambient Temperature ( C )
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LED Chip 基础知识
Vf 與溫度之關係
Forward Voltage (@20mA) vs Ambient Temperature
Forward Voltage ( V )
2.4 2.3
2.2
2.1
2
HR
1.9
YL
1.8
1.7 1.6
与电极
•电极分上电极及下电极 材料部份有Al及Au •依P型层及N型层的位置, 分为两种: P型层在上, 则为P-type N型层在上, 则为N-type •基层一般为GaAs, GaP,…等
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LED Chip 基础知识
芯片的结构( II ) 一般基层(Substrate)的材料, 如GaAs, 有吸收光之特 性, 称为AS type, 将造成发光效率变差, 解决此问题 的方法, 目前有两种: •磨除基层 •更换基层为 TS type
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LED Chip 基础知识
晶片知识简介
客户
2.8 2.8 4.0 4.0 4.0
材质
GaP/GaP GaAlInP/GaAs GaInN/GaN GaInN/GaN GaInN/GaN
蓝色
UB5 UB
右图在1/100～1/10duty 时建议使用100mA电流 ，大于1/10duty时，使用 电流下降，到直流时建 议使用30mA电流！
VFmax规格 我司
2.1 2.3 2.3 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4
客户
640±10 630±10 630±10 588±5 588±5 590±7 583-595 622±10 606±8 629±10
客户
2.6 2.6 2.68 2.6 2.8 2.8 2.8 2.6 2.6 2.8
GaP GaAsP AlxGa1-xAs | ¸ ¥ ¤ (AlxGa1-x) 0.5In0.5P GaxIn1-xN InN
晶片分类
晶片
一般晶片
高亮晶片
二元
三元
四元
InGaN
AS
TS
OMA
四元晶片结构
蓝光晶片结构
蓝光ITO晶片的差别
~60%
金屬接觸層
>90%
ITO
ITO相对普通晶片亮度提升30％以上！！
钻 石 刀 切 割 机
镭射切割机
后段制程－分类
分类
将白膜扩张环固定在分 类机上，利用之前全检 的数据由晶片分类机将 晶片挑选于各BIN的规 格白膜上进行分类
后段制程－目测、入库
目测、入库
用显微镜人工目测，检 验晶片外观，然后由白 膜翻转至蓝膜，计数后 帖标签，经QC检验合格 后入库
颜色
红色
晶片相关知识介绍
• LED的符號
• P層與N層之接合狀況
18
晶片的特性介紹
• LED之通電狀況
P極接正電, N極接負電, 則LED發光; 反之, 則不發光
順向電壓
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逆向電壓
晶片的特性介紹
晶片亮度與溫度之關係
Relative Luminance vs Ambient Temperature
140
Re la tiv e Lu m in a n c e
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晶片的製作流程3
• 晶片的制作流程：磊晶—電極—切割 • 磊晶流程：清洗--磊晶成長—品質分析—研磨 — Ga回收純化
品質分析： 分析厚度(磊晶層、晶片) 雜質含量(CC值) 亮度指標(BI值)
14
晶片的製作流程
• 電極流程：晶片整理—晒圖—清洗—鍍正、背金—黃光 微影—金蝕刻—熔合—測Rs(表面電阻)--黃光微影—真 空鍍鈦鋁—剝鈦鋁—去光阻—熔合—測Rs • Ⅲ-Ⅴ: GaP GaAs GaN InP GaAsP AlGaAs AlGaInP AlGaAsP • Ⅱ-Ⅵ:ZnSe • Ⅳ-Ⅵ:SiC • Chip 是以mil為單位。 • 1mil=1/1000inch=25.4um
藍光 InGaN氮化鎵銦
CREE：InGaN/SiC(碳12
晶片制作流程2
• • • • • • • • • 蒸鍍: 金屬電極蒸鍍 黃光照像: 金屬電極對準 化學蝕刻: 電極形成 金屬融合: 電性形成 切割: 晶粒形成 測試: 電性檢測 伸張: 擴張晶粒間距 目檢: 挑除不良晶粒 包裝: 包裝至藍/白膜, 貼標籤, 裝箱
Fo rwa rd Vo lta g e ( V )
2.3 2.2 2.1 2 1.9 1.8 1.7 1.6 0 10 20 30
led五大原物料
led五大原物料led五大原物料分别是指：晶片，支架，银胶，金线，环氧树脂1、晶片1.1晶片的构成：由金垫，P极，N极，PN结，背金层构成（双pad晶片无背金层）。
1.2定义：晶片是由P层半导体元素，N层半导体元素靠电子移动而重新排列组合成的PN结合体。
也正是这种变化使晶片能够处于一个相对稳定的状态。
1.3晶片的发光原理：在晶片被一定的电压施加正向电极时，正向P区的空穴则会源源不断的游向N区，N区的电子则会相对于孔穴向P区运动。
在电子，空穴相对移动的同时，电子空穴互相结对，激发出光子，产生光能。
1.4晶片的分类：1.4.1按组成分：二元：如GaAs(砷化镓)，GaP（磷化镓）等三元：InGaN(氮化铟镓)，GaAlAs(砷化镓铝)，GaAsP(磷化镓砷)等四元：AlInGaP,AlInGaAs1.4.2按极性分：N/P,P/N1.4.3按发光类型分：表面发光型: 光线大部分从晶片表面发出五面发光型：表面，侧面都有较多的光线射出1.4.4按发光颜色分：红，橙，黄，黄绿，纯绿，标准绿，蓝绿，蓝2、支架：2.1支架的结构：1层铁2层镀铜（导电性好，散热快）3层镀镍（防氧化），4层镀银（反光性好，易焊线）2.2型号分类：2号，3号，4号，6号，9号，食人鱼…3、银胶(因种类较多，我们依H20E为例)3.1种类:H20E,826-1DS,84-1A…3.2组成：银粉（导电，散热，固定晶片）＋环氧树脂（固化银粉）＋稀释剂（易于搅拌）3.3使用条件:储藏条件：银胶的制造商一般将银胶以－40 °C 储藏，应用单位一般将银胶以－5 °C 储藏。
单剂为25 °C/1年（干燥，通风的地方），混合剂25 °C/72小时（但在上线作业时因其他的因素“温湿度、通风的条件”,为保证产品的质量一般的混合剂使用时间为4小时）烘烤条件：150 °C/1.5H搅拌条件：顺一个方向均匀搅拌15分钟3.4 绝缘胶：也叫白胶，乳白色，绝缘粘合作用（烘烤温度为：100°C/1.5H）4、金线（依φ1.0mil为例）LED所用到的金线有φ1.0mil、φ1.2mil金线的材质：LED用金线的材质一般含金量为99.9％金线的用途：利用其含金量高材质较软、易变形且导电性好、散热性好的特性，让晶片与支架间形成一闭合电路。
碳化硅晶片的用途
碳化硅晶片的用途碳化硅（SiC）晶片是一种具有广泛应用前景的高性能半导体材料。
它具有多种特殊的物理和化学特性，使得其在许多领域具有独特的应用优势。
以下是碳化硅晶片的几个主要用途：1.功率电子器件碳化硅晶片被广泛应用于高电压、高频率和高温环境下的功率电子器件中。
相对于传统的硅基技术，碳化硅晶片具有更好的电子迁移特性、更高的击穿电场强度和更高的热导率。
这使得碳化硅晶片成为制造高效能、高功率脉冲器件、功率变换器以及电力传送和分配系统中的关键材料。
2.光电子器件碳化硅晶片在光电子领域具有独特的应用潜力。
碳化硅晶片具有宽能带隙（2.2-3.4eV），使得其对可见光和紫外线具有很好的透过性和较低的光吸收率。
因此，碳化硅晶片被广泛用于高功率激光器、光电传感器和光纤通信系统等领域，具有较高的效能和稳定性。
3.射频和微波器件碳化硅晶片具有优异的高频性能，使得其在射频和微波器件中得到广泛应用。
碳化硅晶片的高电子迁移率和低特征阻抗使其成为高功率微波放大器、高频收发器和射频开关等器件的理想材料。
此外，碳化硅晶片在高温和高功率环境下具有较低的损耗和较高的热稳定性，使其在通信、雷达和航天等领域的微波设备中得到广泛应用。
4.电力电子模块碳化硅晶片可以用于制造高温、高功率、高压的电力电子模块，可以提高能源转换效率和系统性能。
碳化硅晶片在电力电子装置中具有良好的热导率和较低的功率损耗，可以有效降低系统的温度和能量损失。
这使得碳化硅晶片在新能源系统、工业自动化和交通运输等领域的电力电子模块中具有广泛应用前景。
5.其他应用碳化硅晶片还可以用于制造高温传感器、气体传感器和生物传感器等应用。
由于碳化硅具有优异的机械强度和化学稳定性，它可以耐受极端的环境条件，例如高温、酸碱等，使得其在特殊环境下的传感器应用中具有较高的性能和可靠性。
总结起来，碳化硅晶片具有卓越的电子特性、优异的导热性能、较高的机械强度和较低的损耗等特点，使其在功率电子器件、光电子器件、射频和微波器件、电力电子模块以及传感器等多个领域具有广泛的应用前景。
晶片基础知识
一．晶片概述晶片又称芯片，英文叫做CHIP，它是制作LED LAMP，LED DISPLAY，LED BACKLIGHT 的主要材料，由磷化镓（GaP），镓铝砷（GaAlAs），或砷化镓（GaAs），氮化镓（GaN）等材质组成，其内部结构为一个PN结，具有单向导电性。
二．晶片的外形结构1.图1及图2为焊单线晶片的外形，图3及图4焊双线晶片的外形图。
2.电极的材质：铝或金3.焊单线晶片上面电极外形：4．焊单线晶片下面电极的外形5.晶片的颜色：红色不透明，红色透明，暗红色，黑色，白色透明等6.晶片尺寸定义：以晶片底部尺寸较大的那条边尺寸为准7.焊单线晶片电极特性：正极性晶片及反极性晶片8.晶片电极的连接及对发光的影响(1)上面电极用来焊接金线或铝线，电极太大会影响发光效率，电极太小使电流不能流到晶片全体，同样也会影响发光效率。
(2)下面电极通过银胶与支架或PCB接触，它是用来使电流均匀流到晶片内，下面电极有圆形，格子状或全面电极，全面电极导电性好，但对光的吸收要太于前两种形状。
顺向电流的大小，与顺向电压的大小有关。
晶片的工作电流在10-20mA左右。
单位：mA4．反向电压（VR）：施加在晶片上的，晶片保持截止状态的电压。
5．反向电流（IR）：指的是晶片施加反向电压所产生的电流，此电流越小越好。
此电流过大容易造成反向击穿。
6．亮度（IV）：指的是光源的明亮程度。
单位换算：1cd=1000mcd 1mcd=1000µcd7.波长（HUE）：反映晶片发光颜色。
单位：nm波长不同晶片，其发光颜色不同。
8．不同波长光的定义（1）波长大于0.1mm 电波（2）760 nm –0.1mm 红外光（3）380 nm -760nm 可见光（4）10 nm-380 nm 紫外光。
晶片知识1
晶元（Episar）广镓（Huga）新世纪光电（Genesis Photonics）光电（Arima）泰谷光电（Tekcore）联胜（HPO）汉光（HL）光磊:ED 鼎元:TK 洲技 TC 路美:LMLED和LED芯片制造商包括：晶电（Epistar）、燦圆（Formosa Epitaxy）、华上（Arima Optoelectronics）、光磊（Opto Tech）、鼎元（Tyntek）、华兴（Ledtech Electronics）、东贝（Unity Opto Technology）、光鼎（Para Light Electronics）、亿光（Everlight Electronics）、佰鸿（Bright LED Electronics）、今台（Kingbright）、菱生精密（Lingsen Precision Industries）、立基（Ligitek Electronics）、光宝（Lite-On Technology）。
评价答案好:2不好:0原创:0非原创:0伍平波2010-02-01 14:27满意答案好评率：0%一、欧司朗(Osram)欧司朗是世界上两大光源制造商之一，总部设在德国慕尼黑，研发和制造基地在马来西亚，是西门子全资子公司。
2007财政年度(截至2007年9月30日)，Osram全球销售业绩高达47亿欧元。
欧司朗的客户遍布全球近150个国家和地区。
凭借着创新照明技术和解决方案，Osram不断开发人造光源的新领域，产品广泛使用在公共场所、办公室、工厂、家庭以及汽车照明各领域。
欧司朗拥有多项世界领先的专利，众多世界著名工程都选择了Osram的照明产品和方案。
从世界高楼的台北101大厦，到极尽豪华的迪拜帆船酒店;从2000年悉尼奥运体育场，到2006年世界杯慕尼黑安联球场;从庄严肃穆的北京天安门，到现代建筑经典瑞典马尔摩旋转大厦…Osram的照明产品都闪耀在其中。
欧司朗在中国共设有三个生产基地，并拥有研发中心，公司在华员工总数接近8000人。
最新LED晶片知识
Maximum Rating 30 100 5
-30 to +85 -40 to +100
2000
Unit mA mA V ℃ ℃ V
7. 晶片主要厂家/与型号编码
1. 晶元 (Epistar) 台湾最大的晶片生产商之一 晶片编码原则 (其晶片型号通常以ES-与ET-开头)
8. 磊芯片材料标准
中国台湾地区晶片厂商
序号 公司名称
英文名 成立时间 生产产品
1
国联光电
2
璨圆光电
3
华上光电
4
晶元光电
UEC FOBEPI ARIMA EPISTAR
1993.9 1999.11 1998.9 1996.9
InGaAlP GaN
GaN 光电相关
材料 InGaAlP
GaN 外延片 与芯片
GaP, GaAsP
9.晶片评估
1.评估流程: 来料检验==>安排试产==>固晶实验 ==> 焊线实验==>老化实验==>不良
分析==>OK/NG 2.检验项目包括： 2.1、来料资料有无规格书（没有规格书不建议盲目的去实验）； 2.2、来料的芯片参数（亮度、电压、波长等）是否符合规格要求，
外观（电极位置）是否与规格书上相同； 2.3、尺寸测量：需要采用精确的高倍显微镜进行测量，实际尺寸
性层,二层为背覆层. 发光区为活性层. 4. 去除基板型without subsrate双异质结构;在砷化镓基板上,先长一层砷
化铝镓磊晶,再将双异质结构长在此磊晶层上,最后将砷化镓基板去掉.其 目的为减少砷化镓基板 对所发出之红光吸收. 5. 芯片弯曲bow;量正面中心点与背面中心点之厚度查. 6. 厚度变量thickness variation: 指在芯片上特定点间,厚度之差异. 7. 成长方式growth: 指磊晶成长方式. 8. 传导型态conduction type: 指电性上传导之主要型态. 9. 渗入杂质dopant: 指渗入基片或磊晶层之杂质元素. 10.载子溶度carrier concentration: 指渗入杂质溶度. 11 发光波长wavelength: 指磊芯片受激后发光之波长.由铝含量控制. x=0.35时,波长为660nm. 12.发光亮度output power: 指磊芯片受激后发光之亮度.
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晶片相关知识讲述第一节：LED制程简介；
第二节：晶片的制做原理及组成原料；第三节：晶片的特性及发光原理；
第四节：常用晶片的种类；
第五节：晶片的分片方式；
第六节：晶片的正确使用及影响因素。
第一节：LED制程简介
发光二极体：Light Emitting Diode（LED）是一种具有两个电极端子、在电子间施加电压，通过电流会立即发光的光电元件。
由于LED是自体发光，用手触摸并不会有热的感觉，且寿命可达十万个小时以上。
LED依制作流程可分为上、中、下游与应用四个部份。
上游制程主要是单晶棒经由切割、研磨、抛光，而形成单晶片。
单晶片为磊晶成长用基板。
磊晶片透过不同磊晶成长法，制造ⅢⅤ族化合物半导体，如：磷化镓（GaP）、砷化镓（GaAs）、磷砷化镓(AsGaP) 、砷化铝镓（AlGaAs）、磷化铝铟镓（AlGaInP）、氮化铟镓（GaInN）等磊片，然后进入中游制程。
下游制程主要是封装完成LED成品。
将晶粒粘著（Dice Bond）、打线（Wire Bond）后，置入树脂的模具中，封装完成不同基本零件或模组，等树脂硬化后取出剪脚，完成LED成品。
若依封装成品可分为灯泡型(Lamp)、数字/字元显示型(Digital/Character) 、表面粘著型(Surface Mount) 、点矩阵型(Dot Matrix) 、集束型(Chuster)等。
而使用LED成品制作成显示器材，则属于应用层面。
应用：户外显示屏幕、第三煞车灯、交通记号等。
LED具有低耗电量、低发热量、使用寿命长、反应速率快、耐震性高等特性、是符合环保要求的光电元件。
应用于资讯、通讯、消费性电子等方面。
主波长(Dominate Wavelength, λp)
色调(Hue)
17
18。