晶片知识简介
晶片相关知识
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)1718。
LED晶片相关知识
深圳市威能照明有限公司
SHEN ZHEN WENENLIGHTING CO.,LTD
LED晶片相关知识
Led的发光颜色(波长)
发光波长代码:WD或WLD,
单位:nM
红色中心范围620nM-630nM
绿色中心范围515nM-527nM
蓝色中心范围450nM-475nM
黄色中心范围586nM-595nM
橙色中心范围600nM-610Nm
白色是采用蓝光晶片+YAG荧光粉混合而成,颜色用色温值表示.
LED的发光亮度
发光亮度代码:IV,单位:mcd;或标示功率PO,单位:mw
LED驱动电压
驱动电压代码:VF,单位:V;
红色,黄色,橙色电压范围集中在:1.9-2.5V间
蓝色,绿色电压范围集中在:2.8-3.6V间
(注:同一厂家晶片不同规格,名称也可能会出现亮度,电压,波长参数标示范围一致)。
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 )
2019/10/12
Made by:junzi_liang
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
2019/10/12
Made by:junzi_liang
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
2019/10/12
Made by:junzi_liang
LED Chip 基础知识
LED晶片基础知识扫盲及制造.doc
LED晶片基础知识扫盲及制造LED晶片基础知识扫盲%1.晶片的作用：晶片為LED的主要原材料,LED主要依靠晶片來發光.%1.晶片的組成.主要有碑（AS）鋁（AL）錄（Ga）錮（IN）磷（P）氮（N）鍵（Si）這几种元素中的若干种組成.%1.晶片的分類1.按發光亮度分：A. —般亮度:R、H、G、Y、E 等.B•高亮度:VG、VY、SR等C.超高亮度:UG、UY、UR、UYS、URF、UE 等D.不可見光（紅外線）:IR、SIR、VIR、HIRE.紅外線接收管：PTF.光電管:PD2.按組成元索分：A.二元晶片（磷、錄）：H、G等B.三元晶片（磷、錄、H巾）：SR、HR、UR等C・四元晶片（磷、鋁、錄、錮）:SRF、HRF、URF、VY、HY、UY、UYS、UE、HE、UG 等%1.晶片特性表（詳見下表介紹）晶片型號發光顏色組成元索波長（血）晶片型號發光顏色組成元素波長（nm）SBI 藍色InGaN/sic 430 HY 超亮黃色AlGalnP 595SBK 較亮藍色InGaN/sic 468 SE 高亮桔色GaAsP/GaP610DBK 較亮藍色GaunN/Gan470 HE 超亮桔色AlGalnP 620SGL 青綠色InGaN/sic 502 UE 最亮桔色AIGalnP 620DGL較亮青綠色LnGaN/GaN505 URF最亮紅色AlGalnP 630 DGM較亮青綠色WG Q N523 E 桔色GaAsP/GaP635PG 純綠GaP 555 R 紅色GAaAsP 655SG標准綠GaP 560 SR較亮紅色GaA/AS 660G綠色GaP 565 HR超亮紅色GaAlAs 660VG較亮綠色GaP 565 UR最亮紅色GaAlAs 660UG 最亮綠色AlGalnP 574 H 高紅GaP 697Y 黃色GaAsP/GaP585 HIR 紅外線GaAlAs 850VY 較亮黃色GaAsP/GaP585 SIR 紅外線GaAlAs 880UYS 最亮黃色AlGalnP 587 VIR 紅外線GaAlAs 940UY最亮黃色AlGalnP 595 IR紅外線GaAs 940第四章芯片制造概述-Tby r53858概述木章将介绍基木芯片生产T艺的概况。
晶片
晶片基础知识一.晶片的作用:晶片为LED的主要原材料,LED主要依靠晶片来发光.二.晶片的组成.主要有砷(AS) 铝(AL) 镓(Ga) 铟(IN) 磷(P) 氮(N)锶(Ｓr)这几种元素中的若干种组成.三.晶片的分类1.按发光亮度分:A.一般亮度:R﹑H﹑G﹑Y﹑E等.B.高亮度:VG﹑VY﹑SR等C.超高亮度:UG﹑UY﹑UR﹑UYS﹑URF﹑UE等D.不可见光(红外线):IR﹑SIR﹑VIR﹑HIRE. 红外线接收管 :PTF.光电管 : PD2.按组成元素分:A. 二元晶片(磷﹑镓):H﹑G等B.三元晶片（磷﹑镓﹑砷）:SR﹑HR﹑UR等C.四元晶片(磷﹑铝﹑镓﹑铟):SRF﹑HRF﹑URF﹑VY﹑HY﹑UY﹑UYS﹑UE﹑HE、UG等四.晶片特性表(详见下表介绍)晶片型号发光颜色组成元素波长(nm) 晶片型号发光颜色组成元素波长(nm)SBI 蓝色 lnGaN/sic 430 HY 超亮黄色 AlGalnP 595SBK 较亮蓝色 lnGaN/sic 468 SE 高亮桔色 GaAsP/GaP610DBK 较亮蓝色 GaunN/Gan470 HE 超亮桔色 AlGalnP 620SGL 青绿色 lnGaN/sic 502 UE 最亮桔色 AlGalnP 620DGL 较亮青绿色 LnGaN/GaN505 URF 最亮红色 AlGalnP 630DGM 较亮青绿色 lnGaN 523 E 桔色 GaAsP/GaP635PG 纯绿 GaP 555 R 红色 GAaAsP 655SG 标准绿 GaP 560 SR 较亮红色 GaA/AS 660G 绿色 GaP 565 HR 超亮红色 GaAlAs 660VG 较亮绿色 GaP 565 UR 最亮红色 GaAlAs 660UG 最亮绿色 AIGalnP 574 H 高红 GaP 697Y 黄色 GaAsP/GaP585 HIR 红外线 GaAlAs 850VY 较亮黄色 GaAsP/GaP585 SIR 红外线 GaAlAs 880UYS 最亮黄色 AlGalnP 587 VIR 红外线 GaAlAs 940UY 最亮黄色 AlGalnP 595 IR 红外线 GaAs 940五.注意事项及其它1.晶片厂商名称: A.光磊(ED) B.国联(FPD) C.鼎元(TK) D.华上(AOC)E.汉光(HL)F.AXTG.广稼2.晶片在生产使用过程中需注意静电防护.。
soc（系统级晶片）详细资料大全
soc（系统级晶片）详细资料大全SoC的定义多种多样，由于其内涵丰富、套用范围广，很难给出准确定义。
一般说来，SoC称为系统级晶片，也有称片上系统，意指它是一个产品，是一个有专用目标的积体电路，其中包含完整系统并有嵌入软体的全部内容。
同时它又是一种技术，用以实现从确定系统功能开始，到软/硬体划分，并完成设计的整个过程。
基本介绍•中文名：系统级晶片•外文名：System on Chip•缩写：SoC•别称：民航SOC英文解析,片上系统,综述,功能,技术发展,技术特点,优势,存在问题,核心技术,设计思想,基本结构,设计基础,设计过程,设计方法学,套用动态, 英文解析SOC，或者SoC，是一个缩写，包括的意思有：1）SoC：System on Chip的缩写，称为晶片级系统，也有称片上系统，意指它是一个产品，是一个有专用目标的积体电路，其中包含完整系统并有嵌入软体的全部内容。
2） SOC： Security Operations Center的缩写，属于信息安全领域的安全运行中心。
3）民航SOC：System Operations Center的缩写，指民航领域的指挥控制系统。
4)一个是Service-Oriented Computing，“面向服务的计算” 5）SOC(Signal Operation Control) 中文名为信号操作控制器，它不是创造概念的发明，而是针对工业自动化现状提出的一种融合性产品。
它采用的技术是正在工业现场大量使用的成熟技术，但又不是对现有技术的简单堆砌，是对众多实用技术进行封装、接口、集成，形成全新的一体化的控制器，可由一个控制器就可以完成作业，称为SOC。
6)SOC(start-of-conversion )，启动转换。
7)short-open calibration 短开路校准。
片上系统System on Chip，简称Soc，也即片上系统。
从狭义角度讲，它是信息系统核心的晶片集成，是将系统关键部件集成在一块晶片上;从广义角度讲，SoC是一个微小型系统，如果说中央处理器(CPU)是大脑，那么SoC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。
LED晶片知识
Operating Temperature Storage Temperature ESD sensitivity (HBM) *
Topr Tstg VESDS
-30 to +85 -40 to +100 2000
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 其晶片型号通常以ES ES- ET-开头) 晶片编码原则 (其晶片型号通常以ES-与ET-开头)
双电极长 方形晶片
高功率双电极晶片
6. 晶片参数
6.2. 晶片尺寸 晶片按尺寸分,较常用的有以下规格 (1mil=25.4m) 小尺寸 7*9 mil 9*11 mil 12*12 mil 10*18 mil 14*14 mil 15*15 mil 10*23 min 大尺寸 24*24 mil 28*28 mil 40*40 mil 45*45 mil 60*60 mil
吸嘴
晶片
9. 晶片评估
2,焊线评估项目: 焊线评估项目:
a.焊线压力 b.功率 c.时间 d.焊线热板温度 e.PR识别能力 f.弧高 g.金球大小 h.产能 i.拉力大小(断点位置) 若有问题均要有记录.
金线 晶片
瓷咀
支架
9. 晶片评估
5,老化实验 a.电性测试(包括ESD) ; b.按信赖性实验标准取材料准备分别做以下实验: 实验前产品需要编号测试VF/IR/IV/WL性能,产品要与数据对应), 实验一:常温点亮保存(条件 Ta=25±5℃,RH=55±20%RH, 20mA通电1000hrs) 实验二:高温高湿点亮(条件 Ta=85+5,-3℃,RH=85%+5,-10%, 20mA通电1000hrs) 实验三:冷热冲击[条件 Ta=85℃(30分钟)～Ta=25℃(30分钟) ～Ta=-40℃(30分钟)～Ta=85℃(30分钟)] 其他实验可以根据自己的需要进行选择; 实验过程中每100/168小时测试一次; 所有不良品均要分析.
红光晶片结构
红光晶片结构摘要：一、红光晶片的结构简介1.红光晶片的定义2.红光晶片的主要组成部分二、红光晶片的工作原理1.红光晶片的工作原理简述2.红光晶片在光学器件中的应用三、红光晶片的制造工艺1.制造红光晶片的常用材料2.红光晶片的制造工艺流程四、红光晶片的性能与应用1.红光晶片的性能指标2.红光晶片在实际应用中的优势五、红光晶片的发展趋势与展望1.红光晶片技术的最新发展2.红光晶片在未来光学器件领域的应用前景正文：红光晶片是一种具有特定光学性能的半导体材料，它能够将电能转化为光能，并在红光波段表现出优异的光学性能。
作为一种重要的光学器件，红光晶片广泛应用于各种光电子设备中，如LED照明、激光器、光通信等领域。
红光晶片主要由p型半导体、n型半导体以及连接两者的PN结构组成。
当给红光晶片施加正向电压时，p型半导体中的空穴和n型半导体中的自由电子在PN结构附近复合，从而以光子的形式释放出能量，形成红光。
红光晶片的制造工艺主要包括材料选择、薄膜生长、图形化处理等步骤。
常用的红光晶片材料有砷化镓、磷化铟等，这些材料具有较高的发光效率和较长的使用寿命。
制造工艺的发展使得红光晶片的性能不断提高，为各种光学器件的制造提供了有力支持。
红光晶片在实际应用中具有诸多优势。
首先，红光晶片的光电转化效率高，能够将更多的电能转化为光能，提高设备的光输出功率。
其次，红光晶片的光谱分布特性优良，能够满足不同应用场景的需求。
最后，红光晶片的寿命长、稳定性好，可以降低光学器件的维护成本。
随着科技的不断进步，红光晶片技术也在不断发展。
例如，研究人员正在探索新型材料和制造工艺，以进一步提高红光晶片的性能。
此外，红光晶片在未来光学器件领域有着广泛的应用前景，如用于超高清显示、无人驾驶汽车、医疗诊断等高端领域。
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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
代码
晶片知识简介
目 录
1 2 3 4
晶片分类简介 晶片制程简介 常用晶片参数
附录－产业名词汇总
晶片发光颜色及材质分布
Semiconductor materials spectrum range in LED field
300nm µ¥ ~ 400 C «µ Å Â 500 º ñ ¶ À 600 ¾ í ¬ õ 700 800nm õ~ ¬¥
前段制程
后段制程
全点
研磨、抛 光
切割
目检
五点量测
分类
后段制程－全点
全点
利用测试机将大圆片上 的每一颗晶粒做电性测 试，并利用相应程式作 出电性分布图
后段制程－研磨抛光
研磨、抛光（上腊 研磨
抛光 下腊 清洗） 将wafer用腊固定在陶 瓷盘上（上腊），由研 磨机与抛光机将wafer 研磨至设定的厚度，以 利于晶片切割
研磨、抛光（上腊 研磨 抛光 下腊 清洗） 将wafer用腊固定在陶 瓷盘上（上腊），由研 磨机与抛光机将wafer 研磨至设定的厚度，以 利于晶片切割
研磨、抛光（上腊 抛光 下腊
研磨
清洗）
由陶瓷盘取下研磨完成 的wafer后，置于丙酮 及IPA溶液中将腊清洗干 净
后段制程－切割
切割
将wafer帖在铁筐白膜 上固定，依规格分类作 钻石刀或镭射切割，切 割后利用劈裂机做晶粒 分离
代码
G VG3 LPG6
型号
TK109YGU TK509YG 203SG 203SB ED-010BL
波长规格 我司
565-572 567-573 520-530 465-470 465-470
VFmax规格 我司
2.6 2.6 3.6 3.6 3.6
客户
563-573 565-574 515-535 462.5472.5 462.5472.5
SR LR1 HUR
型号
பைடு நூலகம்TK108SR TK508SR ED-012UOV TK108HY ES-CAYL512 HWFR-B310 ES-SAYL814 ED-011HOU TK110SO HWFR-B510
波长规格 我司
640±6 630±6 630±4 588±4 588±4 590±5 584-594 622±8 606±6 629±6
总流程（以蓝光例）
• 在蓝宝石基板（Sapphire）上成长氮化稼系 磊晶层，成品简称Epi Wafer
磊晶制程
前制程 （Front End）
• 包括晶片电极形成及晶圆抽样针测两大步骤
后段制程 （Back End）
• 晶片电子特性针测、晶圆研磨/切割、分类、 目检帖标签入库…
磊晶制程
在单晶的半导体基板上成长另一种单晶半 导体，此类成长技术称为“磊晶（epitaxy）” 蓝光LED这是在蓝宝石（Sapphire）基板 上成长一薄层非晶体缓冲层，再依次磊晶成长 n层、发光层、p-GaN（氮化稼）层 磊晶的方法主要是采用MOCVD（有机金属 气相沉积）法
温度和使用电流关系图 假设LED的热阻为Rth【℃/W】 点亮时消耗功率为P【W】 此时结合部之温度上升 △T＝Rth【℃/W】×P【W】 当周围温度为Ta 结合部温度Tj＝△T＋Ta
同电流情况下，温度对 产品VF的影响。 当温度升高，原子震动 更加剧烈，“势垒区” 变窄 。同电流情况下， 电子更容易通过“势垒 区”与空穴结合发光， 所以VF值相对室温要低 ，温度越高，原子震动 越剧烈，产品VF值越低
产品当温度升高光强会 降低，因为温度升高VF 降低，导致产品功率也 降低，功率降低意味着 光强降低
材质
GaAlAs/GaAs GaAlInP/GaAs GaAlInP/GaAs GaAsP/GaP GaAlInP/GaAs GaAlInP/GaP GaAlInP/Si GaAsP/GaP GaAsP/GaP GaAlInP/GaP
黄色
Y VY5 VY2 VYA
橙色
E E-610 VE2
颜色
绿色