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LED芯片制作流程.pdf

LED芯片制作流程.pdf

上传者: rguangwei 2012-04-28 评分 5 0 178 24 807 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《LED芯片制作流程pdf》,可适用于生产运营领域,主题内容包含LED芯片制作流程分为两大部分。首先在衬底上制作氮化镓(CAN)基的外延片这个过程主要是在金属有机化学气相沉积外延炉种完成的。准备好制作CaN基外延符等。

LED芯片制作流程分为两大部分。首先在衬底上制作氮化镓(CAN)基的外延片这个过程主要是在金属有机化学气相沉积外延炉种完成的。准备好制作CaN基外延片所需的材料源和各种高纯的气体之后按照工艺的要求就可以逐步把外延片做好。常用的衬底主要有蓝宝石、碳化硅和硅衬底还有GaAs、AIN、ZnO等材料。MOCVD是利用气相反应物(前驱物)及Ⅲ族的有机金属和Ⅴ族的NH在衬底表面进行反应将所需的产物沉积在衬底表面通过控制温度、压力、反应物浓度和种类比例从而控制镀膜成分、晶相等品质。MOCVD外延炉是制作LED外延片最常用的设备接下来是对LEDPN结的两个电极进行加工电极加工也是制作LED芯片的关键工序。包括清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨然后对LED毛片进行划片、测试和分选就可以得到所学的LED芯片。如果晶片清洗不够干净蒸镀系统不正常会导致蒸镀出来的金属层(指蚀刻后的电极)会有脱落金属层外观变色金泡等异常。蒸镀过程中有时需要用弹簧夹固定晶片因此会产生夹痕(在目录必须挑除)。黄光作业内容包括烘烤、上光阻、照相曝光、显影等若显影不完全及光罩有破洞会有发光区残多出金属。晶片在前段制程种各项制度如清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨等作业都必须使用镊子及花篮、载具等因此会有晶粒电极刮伤情形发生!LED芯片检验镜检:材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑(lockhill芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求电极图案是否完整LED扩片由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小(约mm)不利于后工序的操作。我们采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张是LED芯片的间距拉伸到约mm。也可以采用手工扩张但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。LED点胶在LED支架(像这样的部件大家可能不大明白可以参考前面一篇文章图示大功率led内部结构)的相应位置点上银胶或绝缘胶。(对于GaAs、SiC导电衬底具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片采用银胶。对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光LED芯片采用绝缘胶来固定芯片。)工艺难点在于点胶量的控制在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。LED备胶和点胶相反备胶是用备胶机先把银胶涂在LED背面电极上然后把背部带银胶的LED安装在LED支架上。备胶的效率远高于点胶但不是所有产品均适用备胶工艺。LED手工刺片将扩张后LED芯片(备胶或未备胶)安置在刺片台的夹具上LED支架放在夹具底下在显微镜下用针将LED芯片一个一个刺到相应的位置上。手工刺片和自动装架相比有一个好处便于随时更换不同的芯片适用于需要安装多种芯片的产品。LED自动装架自动装架其实是结合了沾胶(点胶)和安装芯片两大步骤先在LED支架上点上银胶(绝缘胶)然后用真空吸嘴将LED芯片吸起移动位置再安置在相应的支架位置上。自动装架在工艺上主要要熟悉设备操作编程同时对设备的沾胶及安装精度进行调整。在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴防止对LED芯片表面的损伤特别是蓝、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。LED烧结烧结的目的是使银胶固化烧结要求对温度进行监控防止批次性不良。银胶烧结的温度一般控制在烧结时间小时。根据实际情况可以调整到小时。绝缘胶一般小时。银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔小时(或小时)打开更换烧结的产品中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其他用途防止污染。LED压焊压焊的目的将电极引到LED芯片上完成产品内外引线的连接工作。LED的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。右图是铝丝压焊的过程先在LED芯片电极上压上第一点再将铝丝拉到相应的支架上方压上第二点后扯断铝丝。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球其余过程类似。压焊是LED封装技术中的关键环节工艺上主要需要监控的是压焊金丝(铝丝)拱丝形状焊点形状拉力。LED封胶LED的封装主要有点胶、灌封、模压三种。基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。设计上主要是对材料的选型选用结合良好的环氧和支架。(一般的LED无法通过气密性试验)LED点胶:TOPLED和SideLED适用点胶封装。手动点胶封装对操作水平要求很高(特别是白光LED)主要难点是对点胶量的控制因为环氧在使用过程中会变稠。白光LED的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。LED灌胶封装LampLED的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在LED成型模腔内注入液态环氧然后插入压焊好的LED支架放入烘箱让环氧固化后将LED从模腔中脱出即成型。LED模压封装将压焊好的LED支架放入模具中将上下两副模具用液压机合模并抽真空将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中环氧顺着胶道进入各个LED成型槽中并固化。LED固化与后固化固化是指封装环氧的固化一般环氧固化条件在小时。模压封装一般在分钟。后固化是为了让环氧充分固化同时对LED进行热老化。后固化对于提高环氧与支架(PCB)的粘接强度非常重要。一般条件为小时。LED切筋和划片由于LED在生产中是连在一起的(不是单个)Lamp封装LED采用切筋切断LED支架的连筋。SMDLED则是在一片PCB板上需要划片机来完成分离工作。LED测试测试LED的光电参数、检验外形尺寸同时根据客户要求对LED产品进行分选。LED制作流程简介芯片的制造过程可概分为晶圆处理工序(WaferFabricatiON)、晶圆针测工序(WaferProbe)、构装工序(Packaging)、测试工序(InitialTestandFinalTeST)等几个步骤。其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段(FrontEnd)工序而构装工序、测试工序为后段(BackEnd)工序。、晶圆处理工序本工序的主要工作是在晶圆上制作电路及电子元件(如晶体管、电容、逻辑开关等)其处理程序通常与产品种类和所使用的技术有关但一般基本步骤是先将晶圆适当清洗再在其表面进行氧化及化学气相沉积然后进行涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤最终在晶圆上完成数层电路及元件加工与制作。、晶圆针测工序经过上道工序后晶圆上就形成了一个个的小格即晶粒一般情况下为便于测试提高效率同一片晶圆上制作同一品种、规格的产品但也可根据需要制作几种不同品种、规格的产品。在用针测(Probe)仪对每个晶粒检测其电气特性并将不合格的晶粒标上记号后将晶圆切开分割成一颗颗单独的晶粒再按其电气特性分类装入不同的托盘中不合格的晶粒则舍弃。、构装工序就是将单个的晶粒固定在塑胶或陶瓷制的芯片基座上并把晶粒上蚀刻出的一些引接线端与基座底部伸出的插脚连接以作为与外界电路板连接之用最后盖上塑胶盖板用胶水封死。其目的是用以保护晶粒避免受到机械刮伤或高温破坏。到此才算制成了一块集成电路芯片(即我们在电脑里可以看到的那些黑色或褐色两边或四边带有许多插脚或引线的矩形小块)。、测试工序芯片制造的最后一道工序为测试其又可分为一般测试和特殊测试前者是将封装后的芯片置于各种环境下测试其电气特性如消耗功率、运行速度、耐压度等。经测试后的芯片依其电气特性划分为不同等级。而特殊测试则是根据客户特殊需求的技术参数从相近参数规格、品种中拿出部分芯片做有针对性的专门测试看是否能满足客户的特殊需求以决定是否须为客户设计专用芯片。经一般测试合格的产品贴上规格、型号及出厂日期等标识的标签并加以包装后即可出厂。而未通过测试的芯片则视其达到的参数情况定作降级品或废品。LED芯片的制造工艺流程:外延片清洗镀透明电极层透明电极图形光刻腐蚀去胶平台图形光刻干法刻蚀去胶退火SiO沉积窗口图形光刻SiO腐蚀去胶N极图形光刻预清洗镀膜剥离退火P极图形光刻镀膜剥离研磨切割芯片成品测试。LED芯片的制造工艺流程其实外延片的生产制作过程是非常复杂的在展完外延片后下一步就开始对LED外延片做电极(P极N极)接着就开始用激光机切割LED外延片(以前切割LED外延片主要用钻石刀)制造成芯片后在晶圆上的不同位置抽取九个点做参数测试。、主要对电压、波长、亮度进行测试能符合正常出货标准参数的晶圆片再继续做下一步的操作如果这九点测试不符合相关要求的晶圆片就放在一边另外处理。、晶圆切割成芯片后的目检(VIVC)操作者要使用放大倍数的显微镜下进行目测。、接着使用全自动分类机根据不同的电压波长亮度的预测参数对芯片进行全自动化挑选、测试和分类。、最后对LED芯片进行检查(VC)和贴标签。芯片区域要在蓝膜的中心蓝膜上最多有粒芯片但必须保证每张蓝膜上芯片的数量不得少于粒芯片类型、批号、数量和光电测量统计数据记录在标签上附在蜡光纸的背面。蓝膜上的芯片将做最后的目检测试与第一次目检标准相同确保芯片排列整齐和质量合格。这样就制成LED芯片(目前市场上统称方片)。在LED芯片制作过程中把一些有缺陷的或者电极有磨损的芯片分捡出来这些就是后面的散晶此时在蓝膜上有一些不符合正常出货要求的晶片也就自然成了边片或毛片等。刚才谈到在晶圆上的不同位置抽取九个点做参数测试对于不符合相关要求的晶圆片作另外处理这些晶圆片是不能直接用来做LED方片也就不做任何分检了直接卖给客户了也就是目前市场上的LED大圆片(但是大圆片里也有好东西如方片)。

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