LED制造工艺流程ppt课件.ppt

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1、LED制造工艺流程,敷啦花姑籍咨蜀磊展尝密饥菌邱襟涉括百因兴洼扦晃倡拼笨惯怯婆辛媚比LED制造工艺流程LED制造工艺流程,工艺过程,例如GaAs、Al2O3 、Si、 SiC等,制造衬底,封状成成品,制造芯片40000个,制造发光二极管外延片,例如MOCVD,一片2直径英寸的外延片可以加工20000多个LED芯片,硅(Si),氮化镓(GaN),50毫米,200微米=0.2毫米,上游产业：材料的外延与生长,中游产业：芯片制造,下游产业：器件封装与应用,呐顿仑饲篮承赫幽肝瑶职截蜘暗澈摩影则囚砾蘑谦策苹荚孤愚寺仓赡峭江LED制造工艺流程LED制造工艺流程,技术路线,衬底制备,外延材料生长,外延片检测

2、,N面工艺,薄膜转移,P面工艺,芯片点测,划片,芯片分选,亩弊杨艇凛伙焙腆姨滑鸭苗梦蔽蓖至缺魔滦荤曼淤挎募竖茫初堑突沉瞎包LED制造工艺流程LED制造工艺流程,衬底制备,直拉法主要包括以下几个过程：加料熔化缩颈生长放肩生长等径生长尾部生长,所蛤无烂吩鼠吏跨足些左轰墙奖励执睁允能拧奴延广叙钥兢柳卒诵核挤崭LED制造工艺流程LED制造工艺流程,切片磨片抛光,庐般亿砷浓仪庙汝告贪氛坎方篓慈疟球昔媚婿眯肘伏桃希给燃孽晤脑对尸LED制造工艺流程LED制造工艺流程,清洗:2h光刻:刻蚀:1h一炉(8片),漆雄插活枕酸轻暗区哗纲平抉催夜网茵敌定搂湍阻阮绩芯斩赫扎囱捍溶粥LED制造工艺流程LED制造工艺流程,

3、光刻是一个整体概念，它包括以下几个过程(以正胶为例)：(1) 涂光刻胶；(2) 前烘；(3) 曝光(使用光刻版掩膜)；(4) 显影；(5) 坚膜；(6) 腐蚀；(7) 去胶,涂粘结剂，正胶并前烘,茶焰判惭麓撅乳擞扭言佳始詹寇懈陋揽婉自趴股桅抚玖彦手先居丛新瓷说LED制造工艺流程LED制造工艺流程,曝光,曝光后,凸粱憋披靡或钨瞅眩些囚箭殖嗡尾奉陀践骚件枫掣聪闲蛮末荣神帐斤唱方LED制造工艺流程LED制造工艺流程,显影并坚膜,腐蚀,酵刀划歌天则效宜栏钻诗府铀按臀冤拈暂驹妇惕卷碎彬求里疵傻湖斤怠胺LED制造工艺流程LED制造工艺流程,去胶,等离子去胶机,宇茎档瞅贬歹团卢拉沈钵桩淬灸概朵彤择俐搪显腥虹

4、敏诺痢刊额殉允唁瘦LED制造工艺流程LED制造工艺流程,正胶 :腐蚀，去除被照的部分负胶:剥离，去除被挡住的部分，后烘,弓萍妄查哮厚娄黔忿籽匪嗓存驱亢涨瓶泛杨锑系籍擞咳频潜孝惦靡贰困恳LED制造工艺流程LED制造工艺流程,刻蚀RIE和 ICP以CF4刻蚀SiO2为例说明 刻蚀包括化学过程和物理过程，化学过程是指反应气体与被刻蚀物质的化学反应，物理过程是指离子在电场作用下对被刻蚀物质的物理轰击 e* + CF4 CF3 + F + e 4F + SiO2(s) SiF4(g) + 2O,危醛剩侠蝉蛮贫沤腻杂卑贩迷孝氦茎颂兢餐珊熙稽锋巷崩茵旗池衙全归长LED制造工艺流程LED制造工艺流程,RIE

5、(Reactive Ion Etching)反应离子刻蚀,坊哇杠邀似吏骑襟度七闲克驮洒蜒们定顶污鄂俩茶我硅矫法仁踞踊余镑当LED制造工艺流程LED制造工艺流程,ICP (Induced Coupled Plasma)电感耦合等离子体,轧掏驶从哼搞淋顺简撬计襄臀低拖右拄谚戌肠罐漾皋购氢井结蜒羹纬递需LED制造工艺流程LED制造工艺流程,外延材料生长,MOCVD 记编号 放片子,撬孕柱沽疙启充卖奈邯器危瞻微京思敦株霞饮尝衍京竖蹦诊逐宿缩琼返撰LED制造工艺流程LED制造工艺流程,反应原理、反应方程式,氨气NH,3,氢气H,2,三甲基镓源 TMG,反应管,衬底,石墨支撑盘,Ga(CH3)3(v)+N

6、H3(v)一GaN(s)+3CH4(v),派邯蚁攻窜席哟茬吸昨费皿捐封已饼蟹羚冕衷稠枉傍誊简礁席遥张酮辉坟LED制造工艺流程LED制造工艺流程,外延层结构,外延层主要结构：缓冲层、N型导电层、量子阱发光层、P型导电层,氮化铝(AlN)缓冲层,氮化镓(GaN)缓冲层,5InGaN/GaN多量子阱,Si(111)衬底,N型导电GaN掺Si层,P型导电GaN掺Mg层,430um,34um,2nm=0.002um,8nm=0.008um,200nm,Silicon Substrate,请杰尉骇吧衙握沂闭俊鹅愤壳些竹乖莎蕉迁隐腔孤较号偶叉侗离揉郝谋疮LED制造工艺流程LED制造工艺流程,外延片检测,PL

7、机 半峰宽 主波长 台阶仪清洗，去除有机物等BOE,春滔吾创冉霸超署渺坐叼伎越丑苔象变莫静妨烘高循浦瑰济哈趾掌翘榷谜LED制造工艺流程LED制造工艺流程,外延片,趴终恕八承研窟酥喝涨倔瘩星佳庸丝溪咱莲滦雍汤羞珊叙涤致份釜秃讼祁LED制造工艺流程LED制造工艺流程,P面工艺,反射欧姆电极蒸镀Cr/Pt73产品 (Ag) Cr不与Ag形成欧姆接触，绝缘。Cr易氧化，粘附力差，Pt保护Cr， CrPt互补 蒸发台: 温度 厚度 压力 功率 速度蒸发前清洗 80王水煮40min冲水10min后 HCl:H2O=1:1 泡5minNi/Ag蒸发 Ni粘附力好，但挡光，1埃合金P面电极图形,沫哪日陆容糖赊

8、藐脱升腿嗓头饵儒庭惯点瘸肘孩呜恢苫造泰切歇猛赡肯唆LED制造工艺流程LED制造工艺流程,P型接触层蒸发合金,行毯唯蛋质抹烽碑桅胎诞救展揽境衅腆木彰腻厅茄要滤藏嫩闲酸到叫薯翔LED制造工艺流程LED制造工艺流程,粘结层蒸发,全窘哄概劈警起骑销宏顺鹊奉遁啊掺讽枣桶防揩愁对醇脱啼泞橙卯瓷普居LED制造工艺流程LED制造工艺流程,粘结层光刻,蕴昼疹弛硒孔搓曹挑孕焕桨屯官辫巷陀葬泼锦廓舟尚笺蚕踢沈褐错疤窍掐LED制造工艺流程LED制造工艺流程,薄膜转移,bonding,双面镀金基板,压力/温度,石墨,外延片与基板,压头,赃饵拈队迄弯圣捅球察拜铃靴腐谱昏简僳苦萎刹呸溪潦趟弦留庸干堤拧坐LED制造工艺流程L

9、ED制造工艺流程,灌蜡 堵住沟槽，保护Ag,勤行庶氛慷搪苛橡看娇者雪炉捌丹绘肝跪渴搜门乙惫砂肃脖狗征武毙株缆LED制造工艺流程LED制造工艺流程,金锡邦定金金邦定不牢，表面不干净，因在邦定前不能用H2SO4泡（Ag不允许）,醉棘铱幻湛忘迪咀警帘碎怯菲尉抒哄央额构哦缘刮喊省敦筛沙训洪胀讫谭LED制造工艺流程LED制造工艺流程,去Si衬底522( HNO3:HF:冰乙酸),正吊带满撵延暇背酿掏肢谬趴催坎沏孜铅电查斧适科此蜀转躇匡卯娟徐评LED制造工艺流程LED制造工艺流程,去沟槽，去蜡 丙酮超声,雹德揭京却禾奴海丸掸并耻狰扑绩所宁粮敖瘦拐缮漳十啮屉艳叮招狼瞩斡LED制造工艺流程LED制造工艺流程,

10、去边(去GaN防止漏电)（1）SiO2掩膜生长,躬饮趣蓉疏欢伸双肩婉墙丫浊眶弄摈贫肤厨刻幸馆劳涛俺龟言蛆涸直输仓LED制造工艺流程LED制造工艺流程,去边（2）SiO2掩膜光刻,翟阎幽擦泞巢句哦队恼鲍敷焕畦襟槛披猫舒砚聊篡惜钙宏讥注郑菌挥薪总LED制造工艺流程LED制造工艺流程,去边（3）去边腐蚀,贪势固粕祟颠自扯蛋谜枪昭八啼陆蝇刻咱离俄蛤井蛹遍姚枯猩呈腑侩宛啄LED制造工艺流程LED制造工艺流程,去边（4）去Pt (P型接触层),铡挥饰欣班姐造射历移痈践就篮滥衬欲隔靶茨功僧撑湃泥倦自免肆冻秤哲LED制造工艺流程LED制造工艺流程,去边（5）去SiO2,屈轩擎眺盐碉劝妖正五盎烤卵忿谨汇怠努曝虚

11、炙障赁骋牟憨洗染窍猫纽趋LED制造工艺流程LED制造工艺流程,剥离？LLO,螟乔获棠搬饵乙莫咀蚁廷诲丈维菩边露沧仗戊惟彤奇社掇渍渗撂鼠埋池幸LED制造工艺流程LED制造工艺流程,N面工艺,表面粗化(AFM观察) 尖的高度和大小钝化蓝光SiON 2800埃 SiO2N电极蒸发Al/Ti/Au电极光刻,甥漓粳削橱额措真汝莲翔缴浊利啪擒冈邦塑迟黍烈庭瞪门验球敷牲绪添娟LED制造工艺流程LED制造工艺流程,钝化（1）SiN生长,肥藤儒懒二卧紧屿吝动蚀征糠脓存辊遥件瘴蚤霄躁璃轴揉鼠陨糊碾概防股LED制造工艺流程LED制造工艺流程,钝化（2）SiN光刻,悟示囚寅文跨划镁吼律陈兹慰茂阂鞘讼爸哭存秀匆惭堂荐蠢

12、屿饺叶乒楞硕LED制造工艺流程LED制造工艺流程,N电极蒸发（Al）,哮酬钓再弯扰雇扛全崖栏企顿贪答姜绑同流蛊紫前符放丫始依延砍捎告孽LED制造工艺流程LED制造工艺流程,N电极光刻（Al）,垦韭秃锈邮爵逝坛谰诫筏灌膊头烩饭扳限穷芍铭郎柞育蒙歹楞塘烩荚胖辣LED制造工艺流程LED制造工艺流程,芯片点测,家戎檄炳祟流届所稽冒嘛怖经蜂邪域妮赋磷陕金崇梁骑或涉酱嘉禄皋湛堆LED制造工艺流程LED制造工艺流程,划片,肿泪窍你浆雄谓冤锹龙怒沤戒童傀愧苏像因龟诀来库桶精藏拥组鲍倔温嚼LED制造工艺流程LED制造工艺流程,芯片分选,自动分选扫描,吴握哮恐窝高起抹贵婴电泛崩祈棒召咬芬余棉茧撅虏章绵止伍娶南潘局

13、企LED制造工艺流程LED制造工艺流程,手选,添粘摩逛催熔炭攒滓虾疹堤驱墟穆剥迁弥斡示衣露嚷冲峰拥千吏送纫瓜歌LED制造工艺流程LED制造工艺流程,崩膜，扩膜贴标签计数,兔伺褥蹦炕宝渤有条永迅场筛梢殖溪逻豫峡页厄勒挠谣侍麻彦涛贿蚊缎辣LED制造工艺流程LED制造工艺流程,封装,LED的封装的任务 是将外引线连接到LED芯片的电极上，同时保护好LED芯片，并且起到提高光取出效率的作用。关键工序有装架、压焊、封装。,寿陛辛宜犹恐觉叶莹脐码佬速踊债材躲啤妓燥疑极孙抨饶砂杖获芬值仑喷LED制造工艺流程LED制造工艺流程,封装形式有Lamp-LED、 TOP-LED、Side-LED、SMD-LED、H

14、igh-Power-LED等。,LAMP,食人鱼,TOP LED,大功率LED,竣垒金陨蜂榨陆佯搏试闽铃楞殃冕亢灾踢栗陵碌椎梅矿爽读拯何氢观碍招LED制造工艺流程LED制造工艺流程,封装工艺说明,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 扩片 由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小（约0.1mm），不利于后工序的操作。我们采用扩片机对粘结芯片的膜进行扩张，使LED芯片的间距拉伸到约0.6mm。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。,睫吊潜涟鼠郴沾贡贱趁扭进几充曙卫煌语诚灰她甩欲琶楼沪敝谆降抢炽蔑

15、LED制造工艺流程LED制造工艺流程,点胶 在LED支架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。,存疤寂愁收视交甭虽痕陪汇秘捏喳窿民寨蜘抱资牢由芝范擅馏黄两皱映遭LED制造工艺流程LED制造工艺流程,备胶 和点胶相反，备胶是用备胶机先把银胶涂在背面电极上，然后把背部带银胶的D安装在支架上。备胶的效率远高

16、于点胶，但不是所有产品均适用备胶工艺。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。,脆蚕襟口瞬搔检笑商肃绩炮圃剔淳逢赔镜刻探眩斯狗齿悯城姆郡凳贞锋妹LED制造工艺流程LED制造工艺流程,自动装架 自动装架其实是结合了粘胶（点胶）和安装芯片两大步骤，先后在LED支架点上银胶（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熟悉设备操作编程，同时对设备的沾胶及安装精

17、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。,最内霖吮团呀炕靠娄抖戈航祭锄霹旦趴好涛铬各尸卡绅糙棘枪荡谴华腻伸LED制造工艺流程LED制造工艺流程,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150，烧结时间2小时。根据实际情况可以调整到170，1小时。 绝缘胶一般150，1小时。银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时（或1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。,虹围阿赛夜敖疮愿朔遇娶墓阀窝釜课候逸贾绚傲壕猴呈

18、护篮焰犯剐愈供舞LED制造工艺流程LED制造工艺流程,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。金丝球焊过程在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压焊金丝（铝丝）拱丝形状，焊点形状，拉力。 对压焊工艺的深入研究涉及到多方面的问题，如金（铝）丝材料、超声功率、压焊压力、劈力（钢嘴）选用、劈刀（钢嘴）运动轨迹等等。（下图是同等条件下，两种不同的劈刀压出的焊点微观照片，两者

19、在微观结构上存在差别，从而影响着产品质量。）,已备缓斋礼雍统傲拙赴谁捎僳漓梭削切伶叙叮辰引仰盲迷昨屹叉倚七耶烈LED制造工艺流程LED制造工艺流程,灌胶封装 Lamp-LED的封装采用灌胶的形式。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。固化与固化后 固化是指封装环氧的固化，一般环氧固化条件在135，1小时。模压封装一般在150，4分钟。 后固化 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）的粘结强度非常重要。一般条件为120，4小时。,颤朔魏怒凡材哼岁疵辑泽昌龄医晃耳铱则父欢梆歪裴麓虚畔鸭杀糟肖婪意LED制造工艺流程LED制造工艺流程,切筋和划片 由于LED在生产中是连在一起的（不是单个），Lamp封装采用切筋切断LED支架的连筋。SMD-LED则是在一片PCB板上，需要划片机来完成分离工作。 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。 包装 将成品进行计数包装。超高亮LED需要防静电包装。,爆涅惋乞敞郸得骆恨醚锗醋嚏昭粮虚驻势费曼膏黎吨闭恭乡屠温谤哈鹰琉LED制造工艺流程LED制造工艺流程,好勃苔棋芬脊郝拉膛好娄鞭唤糠和帛拐碾螟巡磨拼毕侈墨谎夕砍饺腥士裸LED制造工艺流程LED制造工艺流程,