晶片相关知识介绍
半导体材料碳化硅晶片
半导体材料碳化硅晶片1. 什么是碳化硅晶片？好吧，先来给大家普及一下什么是碳化硅晶片。
简单来说，碳化硅（SiC）是一种半导体材料，听起来是不是挺高大上的？它的特点是耐高温、抗辐射、导电性强，简直就是半导体界的“超级英雄”！想想吧，像我们平时用的电子产品，虽然小巧可爱，但里面的材料可得是“八面玲珑”的，才能保证它们在不同环境下都能正常工作。
比如说，碳化硅晶片就能在高温下也能保持稳定性能，真的是一把好手，谁用谁知道！2. 碳化硅的优势2.1 超高温耐受能力说到碳化硅的优点，首先就得提它的高温耐受能力。
你想啊，咱们平常使用的硅晶片，在温度升高的时候，可能就得打“退堂鼓”了，可碳化硅可不是那么简单的角色！它可以在极高温度下工作，简直是“温度杀手”的克星。
不怕热的它，广泛应用于电动汽车、光伏发电和航空航天等领域，感觉就像是“肩扛大梁”的大力士，力大无比，威风凛凛！2.2 节能减排的环保先锋另外，碳化硅在能效方面也是一把好手！它的导电性能优越，能有效降低能量损耗。
这就好比你在开车时，油耗少了，自然就省了不少钱，对吧？而且，随着全球环保意识的提升，碳化硅晶片的使用可以帮助我们减少碳排放，简直是“绿色先锋”！所以说，咱们用碳化硅，不仅是为自己省钱，也是为地球出了一份力，真的是两全其美啊。
3. 碳化硅的应用领域3.1 电动汽车的“强劲动力”咱们再来聊聊碳化硅在电动汽车中的应用。
近年来，电动汽车越来越火，但要说动力强劲，那可少不了碳化硅的身影。
想象一下，当你踩下油门，瞬间就能体验到那种飞速的感觉，那可不是一般的车能做到的。
这背后，碳化硅晶片在电池管理系统和驱动电机中的作用可谓至关重要，简直是“马力十足”的代言人！所以说，电动汽车未来的发展，离不开这些“幕后英雄”。
3.2 电子设备中的“隐形卫士”再说说我们日常生活中用到的电子设备，像手机、电脑、平板等等。
它们的小巧与强大，离不开碳化硅的支持。
想象一下，你在家里追剧，手机没电了，结果发现充电速度如蜗牛般缓慢，简直让人抓狂。
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晶片原理分类基础知识大全.doc
LED晶片原理分^基磴知^大全2012-06-26 08:52 ［褊指：yangzhaowu］一、LED麽史：50年前人仍弟瞭解半尊腭材料可走生光^的基本知1962年，通用雷麻公司的尼克何偷斐克(NickHolonyakJr.)俳魇出第一用的可光餐光二1■亟髓。
LED是英文light emitting diodes光二桎腹)的编繇它的基本结橘是一墟雷致畿光的半辱髓材料，置於一佃有引#泉的架子上,然彳爰四周用球钠脂密封，即固情封娈所以能起到保卧部芯的作用，所以LED的抗震性能好。
最初LED 用作器的指示光源，彳麦来各不重光色的LED在交通信电荆登和大面廨示屏中得到了贤泛雁用,走生了很好的聊效益和社畲效益。
以1 2英寸的采［色交通信购§舄例，在美I或I本来是探用辰奔命、低光效的1 40 瓦白湖登作舄光源,它走生2000流明的白光。
经就色滤光片彳麦,光损失90%，只剩下200流明的条［光。
而在新言殳言十的燎中,Lum ileds公司探用了1 8 ［色LED光源，包括圈路ftl失在内，共耗重14瓦，即可走生同檬的光效。
汽卓信甄燎也是LED光源雁用的重要镇域。
二、LED晶片的原理：LED(LightEmittingDiode)原光二阙是—ffi固憩的半*髓器件，它可以直接把即化舄光。
LED的心腻是一偃I半鼻腭的晶片，晶片的一端附在一侗支架上，一端是^椀，另一端鞭雷源的正检，使整值晶片被璞氧榭脂封装起来。
半辱.腭晶片由雨部分幻.成，一部分是P型半辱醴,在它裨•面空穴占主海地位，另一端是N型半海腭，在逗遗主要是雷子。
但逗丽禅半春腭速接起来的畤候，它仍之冏就形成一他TP-N 结” /邕雷流通退得^作用於适值晶片的H寺候，雷子就畲被推向P曲，在PEffl«子跟空穴褐合, 然彳爰就畲以光子的形式梭出能量,造就是LED我光的原理。
而光的波:R也就是光的^色，是由形成P-N的材料决定的。
三、LED品片的分^ :1.MB晶片定莪典特黏定莪:MetalBonding(金属粘著)晶片;言亥晶片属於UEC的尊利走品。
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)。
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2019/10/12
If
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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
2019/10/12
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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
2019/10/12
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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。
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• 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
19
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
13
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
Note : 波長較短; Vf2較高
HR YL
40
50
60
70
80
90
Ambient Temperature ( C )
22
晶片的特性介紹
普亮：H （高效紅） E（橙色） KG（深綠色） 超亮：VG（高亮綠） SUG(超亮草綠） VR（高亮紅） USR( 超亮紅） UBG(天藍色） G（綠色） R（暗紅色） PG(純綠色） UG(超亮綠） VY（高亮黃） SR （超亮紅) SUR （超亮紅) Y（黃色） SG（標准綠） SO(橙紅） SYG (超亮綠） UY(超亮黃） UR（超亮紅） UYO(超亮金黃）
5
晶片的結構
一般基層(Substrate)的材料, 如GaAs, 有吸收光之特性, 稱 為AS type, 將造成發光效率變差, 解決此問題的方法, 目 前有兩種:
• 磨除基層 • 更換基層為 TS type • SR<DR<UR
6
晶片結構
• 晶片是由P層，N層以及基板三個部份組成，是以電 流通過而影響到晶體內部的電子發生變化，從而激 發出光。 • 晶體本身是由化學元素組成，不同的組合再配以一 些雜質，就會發出不同的光彩。 • Ga As P Si C In N 等。
Note : 波長較短 ; Iv degradation 較多
120 100 80 60 40 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Ambient Temperature ( C ) HR YL
20
晶片的特性介紹
晶片波長與溫度之關係
Wavelength vs Ambient Temperature
鋁墊(電極)
晶片的結構：
實 物 圖
P層(正極)
晶片簡圖 (011EG)
P電 極 GaP P型 長 晶 GaP N型 長 晶
N層(負極)
GaP N型 基 板
金層(負電極)
N電 極
4
晶片的結構
四大結構: P型層, N型層, 基層(Substrate)與電極
• 電極分上電極及下電極 材料部份有Al及Au • 依P型層及N型層的位置, 分為兩種: P型層在上, 則為P-type N型層在上, 則為N-type • 基層一般為GaAs, GaP,…等
28
THE END!!
29
7
晶片的發光原理
• 如右圖所示，當從晶片的P層朝N層 流入電流時，由P層電極就加入電洞， o¥ µ ú 同時N層就加入電子，且在此的電洞 向P層移動(擴散)，電子則向N層移動， 而達P-N接合。如果電程電子具有某 能量值以上，電子電洞會跨越P-N接 合，并與其它電洞電子再結合而發光。 • 晶片組成的材料 • 一般晶片用的材料，主要在元素周期 表中的第Ⅲ族與第Ⅴ族的元素加以化 合所成的化合物半導體。 • (詳見附件一) • 常見的有： • GaAs GaP GaAsP
Ph ¼ K£ £ K Nh ¼ q¤ ¹ l K£ £ K£ K£ K o¥ µ ú
ò¡ ¡ ò¡ ò¡ ò q¬ ¹ } ò¡ ¡ ò
GaAlAa
8
附件一： 週期表
LED晶片的元素為III-V族化合半導體
IB
IIB
III
IV
C Si Ge Sn
V
N ´ á P Á C As ¯ ~ Sb ¾ O
15
晶片的特性介紹
晶片波長介紹: 可見光產品晶片波長：380～760nm 波長小於380nm為紫外光 波長大於760nm為紅外光 常用的紅外光波長： IR 波長為940nm SIR 波長為875nm HIR 波長為850nm
16
晶片的特性介紹
晶片的材料及其發光顏色
17
晶片的特性介紹
工作原理
晶片相關知識介紹
2015/8/03
主要內容
1、晶片在LED中的功能介紹 2、晶片的結構、發光原理、材質 3、晶片供應商介紹 4、晶片制作流程 5、晶片特性介紹 6、晶片不良圖示
2
晶片在LED中的功能
1、主要作業為發光，在LED中起一個核心的 作用。 2、它是屬於LED的直接物料部份。
3
晶 片 結 構
Wa v e le n g th ( n m )
640 620
Note : 溫度增高 ; Wd變長
HR 600 580 560 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Ambient Temperature ( C ) YL
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晶片的特性介紹
晶片Vf 與溫度之關係
Forward Voltage (@20mA) vs Ambient Temperature 2.4
VI VII
O S Se Te F CL Br I
Cu Ag
9
B ¸ N Al ¾ T Zn Gañ S Cd In ä ¡
晶片材質
晶片成份： 1 基材：矽(Silicon) 2 掺雜物質：硼(B)、磷(P)、銻(Sb)、砷(As) 3 電極：鋁(Al)、金(Au)
10
晶片材質
二元 GaP 磷化鎵 三元 GaAsP 磷砷化鎵 三元 GaAlAs 砷化鋁鎵 四元 AlGaInP磷化鋁鎵銦 晶元：InGaN/Al2O3(三氧化二鋁)
USO（超亮橙紅） RO（超亮紅） UB(藍色）
23
晶片不良圖示
鋁墊缺失
晶片破損
鋁墊/晶片刮傷
24
晶片不良圖示
晶片排列不整齊
多焊墊
晶片刮傷
25
晶片不良圖示
PAD污染
無焊墊
晶片倒置
26
晶片不良圖示
發光區污染
焊墊偏心 A＜2B為OK
晶片傾斜＜15度為OK
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晶片使用時注意事項
1、晶片的保存環境：濕度RH20%-RH60%，溫度10-30℃， 保持時間1年。 2、晶片的作用環境：濕度RH20%-RH70%，溫度10-30℃。 3、溫度：後製程溫度不可高於400℃，否則將可能導致 晶片電特性損毀. 4、濕度：濕度高將可能導致晶片暗電流高. 5、製程生產設備一般均應接地避免靜電問題，製程上亦 應有適當的封裝製程參數(如打線力道)，避免光電特 性因不良的製程參數損毀.