LED分选技术
LED制造工艺流程
LED制造工艺流程LED（发光二极管）是一种半导体光源，具有高亮度、低功耗和长寿命等特点，因而在照明、显示和通信等领域得到广泛应用。
下面将介绍LED的制造工艺流程。
第一步：晶片生长晶片生长是LED制造的第一步，通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）或分子束外延（MBE）等技术，在蓝宝石衬底上生长GaN等半导体材料，形成LED的发光层。
第二步：晶片分割晶片分割是将生长好的LED晶片切割成小尺寸的方形或圆形芯片，以便后续工艺处理。
第三步：晶渣去除晶渣是晶片分割后产生的残留物，需要通过化学腐蚀或机械研磨等方法去除，以保证晶片表面的平整和光洁。
第四步：金属化通过蒸镀、溅射或印刷等工艺，在LED晶片的表面覆盖金属电极，以便连接外部电路。
第五步：芯片封装LED芯片通过封装工艺，将其封装在透光的塑料封装体内，同时加入辅助材料如荧光粉等，以改变发光颜色。
第六步：测试对封装好的LED芯片进行光电参数测试，包括亮度、颜色、波长等，以保证其品质。
第七步：分选分级根据测试结果对LED芯片进行分类，分为不同等级，以满足不同应用需求。
通过以上工艺流程，LED芯片的制造过程完成，最终可用于LED照明、显示屏和其他应用中，为人们的生活和工作提供更加高效、节能和环保的光源。
LED（发光二极管）制造工艺是一个高度技术化的过程，需要精密的设备和复杂的工艺流程。
通过不断的研究和创新，LED技术在不断进步，成为照明、显示和通信等领域的主流光源之一。
下面将继续介绍LED制造的相关内容。
第八步：组装组装是LED制造的关键环节之一。
在组装过程中，LED芯片通常会与散热器、电路板和透光的封装体结合，组装成LED灯具或LED显示屏等成品。
第九步：包装LED成品需要通过包装，以保护其不受外部环境的影响，同时便于运输和存储。
常见的LED灯具包装材料包括泡沫塑料、纸盒和塑料膜等。
第十步：品质控制LED制造过程中需要严格的品质控制，对原材料、工艺和成品进行全面的检测和监控，确保LED产品符合规定的质量标准。
基于ACS运动控制的LED晶片分选系统设计
控制技术・ 116 ・计算 机测 量与控制 2021 29(5)Computer Measurement & Control文章编号：1671 - 4598(2021)05 - 0116 -06DOI ： 10.16526/ki.11 — 4762/tp.2021. 05.023中图分类号:TP510. 8060文献标识码:A基于ACS 运动控制的LED 晶片分选系统设计张永昊，宋华军，武田凯，韩旭（中国石油大学（华东）海洋与空间信息学院，山东青岛266580）摘要：为了提高LED 晶片分选机的分选速度和精度，设计了基于IPC+ACS 运动控制的LED 晶片分选系统；分析了晶片分选过程直线电机定位、直驱电机旋转以及音圈电机拾取三部分的时序，并结合电机性能分别规划了3类电机的定位时间；以直驱电机为例分析了在SPiiPlus MMI 软件环境中调试电机电流环、速度环和位置环以及频域稳定性的过程，并最终给出3类电机的定位时间和定位误差；设计了吸嘴和顶针接触式剥离拾取晶片的方案，利用ACSPL +语言编写拾取动作的程序，并在速度环和 位置环曲线中加以验证；在ZKMY —P10型号的分选机分选平台进行了连续分选测试，实验结果表明，分选机的X/Y 轴定位精 度为士0.5mil ,晶片分选的平均速度为125 ms/片。
关键词：晶片分选；ACS 运动控制；SPiiPlus MMI ； LED 分选机LED Chip Sorting System Design Based on ACS Motion ControlZhang Yonghao , Song Huajun , Wu Tiankai , Han Xu(School of Ocean and Spatial Information , China University of Petroleum, Qingdao 266580 , China)Abstract : In order to improve the sorting speed and accuracy of the LED chip sorting machine , an LED chip sorting system based onIPC+ACS motioncontrolisdesigned Thepositioningofthelinearmotor ，therotationofthedirectdrivemotorandthevoicecoilmotorpicksupthetimingofthethreeparts ， andcombinesthemotorperformancetoplanthepositioningtimeofthethreetypesof motors. Taking the direct drive motor as an example , the debugging of the motor current loop , speed loop, position loop and frequen cy in the SPiiPlus MMI software environment is given. The process of domain stability verification , and finally the debugging results ofthethreetypesofmotorsaregiven Aplanforpickingupthechipbycontactpeelingofthesuctionnozzleandthimbleisdesigned ，andthepickingactionprogramiswri t eninACSPL+languageandverifiedonthespeedandpositioncurve Thecontinuoussorting test was carried out on the sorting platform of the ZKMY 一P10 type sorter. The experimental results show that the X/Y axis positio-ningaccuracyofthesorteris 士0 5 mil ， andtheaveragespeedofchipsortingis125ms /pieceKeywords ： chip sorting ； ACS motion control ； SPiiPlus MMI ； LED sorting machineo 引言随着半导体技术的飞速发展，全球的LED 行业已经进 入一个新时代，LED 以其省电、寿命长、响应速度快等优点，已经广泛应用于信号灯、显示屏、舞台灯等领域。
led晶片生产工艺
led晶片生产工艺LED（Light Emitting Diode），即发光二极管，是一种能够将电能转化为光能的半导体器件。
在LED的制造过程中，晶片生产工艺是至关重要的环节，它决定了LED器件最终的性能和质量。
下面我们来介绍LED晶片的生产工艺。
1. 基片生长：LED的基片是由单晶或多晶蓝宝石材料制成，一般直径为2英寸、4英寸或6英寸。
基片生长分为液相外延法和金属有机化学气相沉积法（MOCVD）两种主要方法。
液相外延法通过将原料溶解在熔融的硼酸盐溶液中，然后逐渐降温，将蓝宝石晶体逐渐生长。
MOCVD方法则是通过化学气相沉积，在高温下将有机金属分子和气体反应生成LED晶片。
2. 背面粗糙化：为了增加光的提取效率，LED晶片的背面会进行粗糙化处理。
常见的方法包括化学腐蚀、机械刮擦和干法刻蚀等。
粗糙化处理可以增加晶片与外界环境的接触面积，从而提高光的反射和漫射效果。
3. 硅胶封装：LED晶片通过硅胶进行封装，可以保护晶片不受外界环境的损害，并提供良好的光线散射效果。
硅胶封装一般包括涂胶、压胶和固化等步骤。
通过合适的工艺参数，使得硅胶封装完全覆盖LED晶片，并能够固定晶片在基板上。
4. 金属电极制作：LED晶片上需要制作金属电极，以供电信号输入和光信号输出。
电极制作一般分为光刻、金属蒸镀和脱胶等步骤。
光刻是利用光硬化胶进行图案转移，使得金属沉积后只留下需要的电极图案。
金属蒸镀是通过高温蒸镀的方法，在晶片表面沉积金属材料，形成电极。
脱胶则是利用化学或物理方法将光刻胶脱除，形成裸露的电极结构。
5. 检测和分选：LED晶片生产完成后需要进行检测和分选，以保证管芯发光性能的一致性和质量。
检测常用的参数包括光通量、色温、色坐标、漏电流等。
分选则是根据检测结果，将相似的晶片分到一起，形成批次。
LED晶片生产工艺是一个复杂的过程，需要精良的设备和专业的技术人员进行控制和操作。
只有严格控制每个环节的工艺参数和质量要求，才能生产出性能优良、质量稳定的LED器件。
LED灯珠封装的工艺流程
LED灯珠封装的工艺流程介绍LED灯珠是一种重要的光电器件，广泛应用于照明、显示等领域。
LED灯珠封装是指将LED芯片通过特定的工艺封装在外部塑料或金属材料中，以增强其光的亮度、耐久性和可靠性。
本文将介绍LED灯珠封装的工艺流程，包括材料准备、芯片封装、测试与分选等环节。
工艺流程概述LED灯珠封装工艺流程主要包括以下几个环节：1.材料准备：准备LED芯片、导线、封装材料等。
2.芯片封装：将LED芯片粘贴在基板上，连接导线，并外覆封装材料。
3.焊接：使用焊接设备对导线进行连接。
4.测试与分选：对封装完成的LED灯珠进行测试，并根据亮度和颜色等指标进行分选和分级。
5.封装检验：对封装完成的LED灯珠进行外观检查和性能测试。
下面将详细介绍每个环节的具体步骤。
材料准备LED灯珠封装工艺的第一步是准备所需材料。
主要的材料包括LED芯片、导线和封装材料等。
•LED芯片：LED芯片是LED灯珠的核心组成部分，常见的LED芯片有常见的红、绿、蓝、黄等颜色，以及白光LED芯片。
•导线：导线用于连接LED芯片和电路板，通常选择与芯片匹配的金线或铜线。
•封装材料：封装材料用于封装LED芯片，常见的材料有环氧树脂和有机玻璃等。
芯片封装芯片封装是LED灯珠制作的关键环节。
具体的封装步骤如下：1.准备基板：选择合适的基板材料，如金属基板或陶瓷基板，并根据要求进行清洗和处理。
2.粘贴LED芯片：将准备好的LED芯片粘贴在基板上，注意对齐和固定。
3.连接导线：使用焊接设备将导线连接到LED芯片的电极上，确保电路的正常通电。
4.封装材料外覆：将封装材料外覆在芯片和导线的周围，确保LED芯片的保护和固定。
焊接焊接是保证LED灯珠正常工作的关键步骤。
主要包括以下几个步骤：1.准备焊接设备：选择合适的焊接设备，如电子焊接台或热风枪。
2.将导线与电路板焊接：将导线与电路板焊接，确保良好的电气连接。
3.焊接质量检查：检查焊接点的焊盘是否漏锡、焊渣等问题，并进行修复。
LED芯片检测分选装备国产化指日可待
封装之前 ，必须要进 行严格的测试 与
分 选 。 当 前 ，国 内 的 自 动 化 芯 片 测 试 与 分 选 设 备 基 本 依 赖 进 口 ， 以致 芯 片
Ｍ ￥ ９ ＤＬ ８ ９ Ａ等 一 系 列 产 品 ， 提 供 全 自动芯片分类 ，自动上下 晶圆框 ，自
前 ，公司研 发及制造精 密高速 的固晶
具有创新的、有 自主知识产权的核心技术历来在外延、芯片产业化中占有至关重要的地位 而作为芯片产业 “ 瓶颈”之一的芯片测试与分选技术首先在东莞得到破解。
，
ＬＤ Ｅ 芯片
检测分选装备国产化指 日可待
吴涛 东 莞华 中科技大学制造工程研究院
限 于 外 延 材 料 制 备 工 艺 ， 当 前 的 Ｌ Ｄ芯 片 还 Ｅ 很 难 满 足 光 电 特 性 的 一 致 性 要 求 ，在 投 入 后 续 子 产 品 制 造 商 提 供 半 导 体 装 备 设 备 及 能 力 ，最 快 分 拣 周期 达 ￣ ２ ０ ，是 Ｊ ０ ｍＳ 国 内市 场 上 主 要 的 设 备供 应 商 之 一 。
应 商之一。 长 洛精 仪 国 际 贸易 （ 海 ）有 上
限 公司以代理Ｌ ＥＤ、Ｌ ＣＤ、ＳＥＭＩ 等 高 科 技 产 业 制 造 所 需 之 设 备 ，耗 材 为
测试 与分 选设备发展现状
目前 ，国 内Ｌ Ｄ Ｅ 芯片 的 测试分 选设 备主 要 由 台湾地 区、香 港 厂商提 供 ，国 内还 没 有能提 供类 似设 备 的厂 家。
ＡＳＭＰ ＴＡＳＭ太平 洋 科 技 有 限 公 司 是
全球 最大 的半 导体 二极管行 业的继承
和 封 装 设 备 供 货 商 ，为 跨 国 芯 片 制 造 商 ， 独 立 继 承 电路 装 配 工 厂 和 消 费 电
阐述蓝色发光二极管制造技术的发展历程
一、蓝色发光二极管的诞生蓝色发光二极管（Light Emitting Diode，LED）是一种能够发出蓝色光的二极管。
早期发光二极管只能发出红、绿色光，而蓝光的发射一直是一个技术难题。
1994年，日本科学家中村修司（Shuji Nakamura）首次成功制造出蓝色GaN LED，打破了长期以来的技术瓶颈，为LED行业注入了新的活力。
中村的成果为世界光电领域的发展开辟了新的方向，受到了广泛的赞誉。
从此，LED行业进入了一个新的时代，蓝色GaN LED也成为了LED产品中一个重要的组成部分。
二、材料制备技术的发展1. 化合物半导体原料蓝色发光二极管的制造过程中用到的主要材料为GaN化合物半导体。
GaN（Gallium Nitride）是一种兼具高电子迁移率和高热导率的化合物半导体材料，它可以广泛应用于光电子器件。
制备GaN材料的主要技术包括气相外延、激光剥离和分子束外延等。
这些技术的发展极大地促进了蓝色发光二极管的制备工艺的改进和创新。
2. 晶体生长技术蓝色发光二极管需要高质量的GaN晶体作为基片，因此晶体生长技术对于LED制造至关重要。
传统的晶体生长技术主要包括气相外延、悬浮液法、氮化镓蒸汽相混合取样等。
随着制备技术的不断改进和完善，大尺寸、高质量的GaN晶体的制备成为了可能。
还出现了诸如氮化镓热解法、化学气相沉积、金属有机化学气相沉积等新型晶体生长技术，极大地推动了蓝色GaN LED的研发和生产。
3. 掺杂技术为了获得蓝色光，需要在GaN晶体中掺杂特定的杂质元素。
掺杂技术的发展为LED的发展提供了坚实的基础。
目前，根据不同的应用需求，掺杂技术也在不断创新和改进中，提高了LED的亮度和稳定性，实现了颜色的精确调控。
三、制造工艺技术的进步1. 芯片制备技术LED芯片的制备技术是整个LED制造过程中的核心环节。
通过化学气相沉积、离子注入、金属有机化学气相沉积等制备工艺，可以实现对GaN晶体的精细加工，形成具有结构正交性、表面光滑度高、电学性能卓越的芯片。
LED工艺流程完美讲解
LED工艺流程完美讲解LED（Light Emitting Diode）即发光二极管，是一种能够将电能转化为光能的半导体器件。
LED具有高效能、长寿命、节能环保等优点，广泛应用于照明、显示屏幕、信号传输等领域。
一、晶圆制备：晶圆是LED芯片的基础材料，一般采用氮化铝晶圆。
该步骤主要包括基片选择、基片清洗、基片架放置、磨割加工等。
基片清洗能够去除表面污染物，确保芯片质量。
二、外延生长：外延生长是指在晶圆表面逐渐沉积LED材料的过程，主要材料为三五族化合物，如氮化镓等。
该步骤是制备LED芯片的关键，需要严格控制温度、气压、混合气体比例等因素，以保证外延层的质量。
三、击晶：在外延层上，通过模具或激光刻蚀的方式，将外延层进行形状切割，形成各个LED芯片的形状。
击晶的过程需要精确控制切割深度和角度，以免损坏芯片。
四、脱胶：击晶的过程中，会在芯片表面形成胶层。
脱胶的目的是去除这些残留的胶层，以保证后续工序的顺利进行。
常用的脱胶方法包括化学脱胶和热脱胶。
五、划线：划线是在芯片表面进行金属线的印制，以连接芯片的正负极。
划线主要使用导电胶或金线，需要精细操作以保证线的精确位置和质量。
六、加工：加工步骤包括剥薄、抛光、荧光粉涂覆等。
剥薄是指将芯片由外延层剥离，使其达到所需的光学效果。
抛光是为了使外观更加光滑，提高反射率。
荧光粉涂覆是为了增强LED的发光效果。
七、金球焊接：金球焊接是将金属线与LED芯片连接的过程。
焊接方式包括热压焊接、超声波焊接等。
金球焊接需要高精度的设备，以确保焊接的稳定性和可靠性。
八、封装：封装是将LED芯片置于LED灯泡或LED显示屏等外壳中，以便安装和使用。
封装过程包括金膏涂覆、打枪、密封等步骤。
金膏涂覆是为了在芯片上形成保护层，提高散热能力。
打枪是将芯片固定在片头，以确保芯片位置准确。
密封是将芯片与外壳连接，并填充封装胶，以保护芯片。
九、测试：测试是对已封装的LED产品进行功能、亮度、颜色等方面的检测。
LED封装工艺流程
LED封装工艺流程
1.准备材料：准备所需的基板、芯片、导线、胶水、封装胶等材料。
2.芯片分选：对芯片进行分选，通过测试和筛选出符合要求的芯片。
3.焊接：将芯片的金线焊接到基板上的外部电极。
4.测试：对焊接完成的芯片进行电气和光学性能测试，确保质量和规
格符合要求。
5.封装胶涂敷：将封装胶涂敷在芯片和基板之间，确保芯片的保护和
稳定性。
6.封装：将封装胶涂敷的芯片放入封装工具中，进行封装，通过压力、温度等参数使胶固化，并形成封装产品的外形。
7.接线：将导线焊接到封装产品上的电极，以便连接到电路中。
8.二次封装：对已封装的产品进行清洁、包装和标识等处理，以确保
产品的质量和外观。
9.测试和筛选：对二次封装完成的产品进行光电性能测试和筛选，确
保产品符合要求。
10.质量控制：对封装产品进行质量控制，检查产品的外观、电气和
光学性能，确保产品质量。
以上是一个基本的LED封装工艺流程，具体工艺流程可能因厂家和产
品类型的不同而有所差异。
此外，随着LED技术的不断发展，封装工艺也
在不断改进和创新，以满足不同的应用需求。
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LED分选技术
人眼对于光的颜色及亮度的分辨率非常高，先特别是对于颜色的差别和变化非常敏感。
对于不同颜色波长的光人眼的敏感度是不同的。
例如，对于波长是585nm光，当颜色变化大于1nm时，人眼就可以感觉到；而对于波长为650nm 的红光，当颜色变化在3nm的时候，人眼才能察觉到。
在早期，由于LED主要被用作指示或显示灯用，而且一般以单颗器件出现，所以对于其波长的分选和亮度的控制要求并不高。
但随着LED的效率和亮度的不断提高，其应用范围越来越广。
当LED作为阵列显示和显示屏器件时，由于人眼对于颜色波长和亮度的敏感性，用没有分选过的LED变就会产生不均匀的现象，进而影响人们的视觉效果。
波长和光亮度的不均匀都会给人产生不舒服的感觉。
这是各LED显示器制造厂家都不愿意看到的，也是人们无法接受的。
LED通常按照主波长、发光强度、光通亮、色温、工作电压、反向击穿电压等几个关键参数进行测试与分选。
LED的测试与分选是LED生产过程中的一项必要工序。
目前，它是许多LED芯片和封装厂商的产能瓶颈，也是LED芯片生产和封装成本的重要组成部分。
1、LED的分选方法
LED的分选有两种方法：一是以芯片为基础的测试分选，二是对封装好的LED进行测试分选。
（1）芯片的测试分选
LED芯片分选难度很大，主要原因是LED芯片尺寸一般都很小，从9mil到14mil（0.22-0.35nm）。
这样小的芯片需要
微探针才能够完成测试，分选过程需要精确的机械和图像识别系统，这使得设备的造价变得很高，而且测试速度受到限制。
现在的LED芯片测试分选机价格约在100万元人民币\台，其测试速度在每小时10000只左右。
如果按照每月25天计算，每一台分选机的产能为每月5KK.
目前，芯片的测试分选有两种方法：一种方法是测试分选由同一台机器完成，它的优点是可靠，但速度很慢，产能低；另一种方法是测试和分选由两台机器完成，测试设备记录下每个芯片的位置和参数，然后把这些数据传递到分选设备上，进行快速分选、这样做的优点是快速，但缺点是可靠性比较低，容易出错，因为在测试与分选两个步骤之间通常还有衬底减薄和芯片分离的工艺过程，而在这个过程中，外延片有可能碎裂、局部残缺碎裂或局部残缺，使得实际的芯片分布与储存在分选机里的数据不符，造成分选困难。
从根本上解决芯片测试分选瓶颈问题的关键是改善外延片均匀性。
如果一片外延片波长分布在2nm之内，亮度的变化在+15%之内，则可以将这个片子上的所有芯片归为一档（Bin），只要通过测试把不合格的芯片去除即可，将大大增加芯片的产能和降低芯片的成本。
在均匀性不是很好的情况下，也可以用测试并把“不合格产品较多”的芯片区域用喷墨涂抹的方式处理掉，从而快速地得到想要的“合格”芯片，但这样做的成本太高，会把很多符合其他客房要求的芯片都做为不合格证的废品处理，最后核算出的芯片成本可能是市场无法接受的水平。
（2）LED的测试分选
封装后的LED可以按照波长、发光强度、发光角度以及工作电压等进行测试分选。
其结果是把LED分成很多档（Bin ）和类别，然后测试分选机会自动地根据设定的测试标准把LED分装在不同的Bin盒内。
由于人们对于LED的要求越来越高，早期的分选机是32Bin,后来增加到64Bin,现在已有72Bin的商用分选机。
即使这样，分Bin的LED技术指标仍然无法满足生产和市场的需求。
LED测试分选机是在一个特定的工作台电流下（如20mA），对LED进行测试，一般还会做一个反向电压值的测试。
现在的LED测试分选机价格约在40~50万人民币/台，其测试速度在每小时18000只左右。
如果按照每月25天，每天20小时的工作时间计算，每一台分选机的产能为每月9KK.
大型显示屏或其他高档应用客户，对LED的质量要求较高。
特别是在波长与亮度一致性的要求上很严格。
假如LED 封装厂在芯片采购时没有提出严格的要求，则这些封装厂在大量的封装后会发现，封装好的LED中只有很少数量的产品能满足某一客户的要求，其余大部分将变成仓库里的存货。
这种情形迫使LED封装厂在采购LED芯片时提出严格的要求，特别是波长、亮度和工作台电压的指标；比如， 过去对波长要求是+2nm,而现在则要求为+1
nm,甚至在某些应用上，已提出+0.5
nm的要求。
这样对于芯片厂就产生了巨大的压力，在芯片销售前必须进行严格的分选。
从以上关于LED与LED芯片分选取的分析中可以看出，比较经济的做法是对LED进行测试分选。
但是由于LED的种
类繁多，有不同的形式，不现的形状，不同的尺寸，不同的发光角度，不同的客户要求，不同的应用要求，这使用权得完全通过LED测试分选取进行产品的分选变得很难操作。
而且目前LED的应用主要分布在几个波长段和亮度段的范围，一个封装厂很难准备全部客户需要的各种形式和种类的LED.所以问题的关键又回到MOCVD的外延工艺过程，如何生长出所需波长及亮度的LED外延片是降低成本的关键点，这个问题不解决，LED的产能及成本仍将得不到完全解决。
但在外延片的均匀度得到控制以前，比较行之有效的方法是解决快速低成本的芯片分选问题。
2、分选设备
目前，LED芯片的测试分选设备主要由美国和日本厂商提供，而LED的测试分选设备大多由台湾地区、香港厂商提供，中国大陆还没有能提供类似设备的厂家。
LED芯片分选机主要包括两大硬件部分（机器手、微探针和光电测试仪）和一套系统软件，而这三部分分别由不同厂家提供再集成起来；而LED测试分选取机则包括LED的机械传输，储存和光电测试两部分。
3、LED分选取技术发展趋势
（1）在外延片的均匀度得到控制以前，研发快速低成本芯片分选工艺和设备。
（2）随着W级功率LED技术的发展，传统LED产品参数检测标准及测试方法已不能满足照明应用的需要，须开发
全新的测试标准和方法，包含更多的与照明相关的光学内容。
（3）在LED系统寿命测试 中，研发LED系统的长期性能和寿命快速测定评价技术。
（4）照明用LED是处于大电流驱动下工作，这就对其提出更高的可靠性要求。
传统LED的筛选方式不合适照明用
大功率LED,必须开发新的筛选试验办法，剔除早期失效品，保证产品的可靠性。
原文地址：/tech/9006.html。