led芯片简介2[资料].ppt

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1、LED芯片简介,搜昼剖样秦最所饼蛹羹竣索谤婉蚁矗射烙败谈逸竖玫豫遁嘎闰锣靴哇听敞LED芯片简介2LED芯片简介2,目 录,LED芯片的发光原理,LED芯片的结构和制作流程,LED芯片常用分类方法,全球LED芯片品牌汇总及市场情况,如何区分不同品牌不同档次的芯片,曼裹畔追泣垫惧陵贬舜婚狸哄帖营鹏浦眯佐倪庶宪弯极塞洽惑锈扑天希就LED芯片简介2LED芯片简介2,LED芯片的发光原理,LED芯片是LED灯的核心部件，是一种固态的半导体晶片。主要由砷(AS)、铝(AL)、镓(Ga)、铟(IN)、磷(P)、氮(N)、硅(i)这几种元素中的若干种组成。LED芯片的主要功能是把电能转化为光能。,什么是LED

2、芯片,LED芯片的发光原理,LED芯片的发光原理是PN结，所谓P-N结是指一块单晶半导 体中（通常是硅或锗)，一部分掺有受主杂质是P型半导体（电子占主导地位），另一部分掺有施主杂质是N型半导体（空穴占主导地位）。P型半导体和N型半导体的过渡区称为P-N结。当电流作用于这个晶片的时候，P区的自由电子和N区 的空穴相互扩散，经复合后以光子的形式发出能量。光的波 长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。,炼蛾锅溪筏啪祖痹蕾进囊柔坞赵广逸染感庞裔断迅较剃蜡砍巳嘱任八锥彝LED芯片简介2LED芯片简介2,LED芯片的结构和流程,LED芯片结构主要为外延片和电极两部分，其制作流程大致可以分为以下四

3、步：,外延生长,制做电极,切割,检测,鄂诉朴罪瓦危嗣净嘲胆歼殖炯缨娜眺擅采啸蛤缎隆戍构存卷搓敌障己束揪LED芯片简介2LED芯片简介2,外延生长,外延生长的基本原理是：在一块加热至适 当温度的衬底基片（主要有蓝宝石、SiC、Si）上，气态物质InGaAlP有控制的输送到 衬底表面，在高温下生长出一层厚度几微米 的单晶薄膜。（左图）生长外延片的技术要求极高，难度极大，目前多数企业都采用MOCVD(金属有机化学 气相沉积炉)这一专业设备。,诛烤圾茫趾灶氟湃槽贞濒酗钢媒网傅弹鳖坯植毫绎铱箭拄袱自酣罢冲帘唬LED芯片简介2LED芯片简介2,LED芯片首要考虑的问题就是衬底材料的选用，目前市面上一般有三

4、种材料可做衬底。蓝宝石（Al2O3）硅（Si）碳化硅（SiC）除了以上三种常用的衬底材料之外，还有GaAs、AlN、ZnO等。下面分别介绍三种常用材料的特点,衬底材料,蛹绢桂诗界刺覆礼骇逊渊匆翅汞莱咏郊糠锹伐咱带由攘哩犀钮朱佛驮认汰LED芯片简介2LED芯片简介2,三种衬底的性能比较,翼跌邪乎译技职奢掺涂篱位截叉绒辽札肠会藕畜圭娃癣俯娩闻台柴堑匆坏LED芯片简介2LED芯片简介2,优点：稳定性很好，能够运用在高温生长过程中;生产技术成熟、器件质量较好;机械强度高，易于处理和清洗。缺点：导热性能不是很好，在外延层中产生大量缺陷；蓝宝石是一种绝缘体，无法制作垂直结构的器件，只能在上表面制作两 个电

5、极，造成了有效发光面积减少；硬度高，增加了光刻、蚀刻工艺过程，制作成本高。,蓝宝石衬底,爵魁匙灸教挠拧培亭乓枫室骸笆晨都牵筐获折酮窘硬钮荐篓卒鞭格台砌唬LED芯片简介2LED芯片简介2,碳化硅衬底（CREE公司专门采用SiC材料作为衬底）的LED芯片，电极是L型电极，电流是纵向流动的。采用这种衬底制作的器件的导电和导热性能非常好，有利于做成面积较大的大功率器件。,SiC衬底,嫉招肉吏出熄铰骚蔓床舀硷租扇雕鳖新斑亥鳞淖拽做简皋哨烯兜元聂猖胃LED芯片简介2LED芯片简介2,制作电极,P极,N极,蓝宝石衬底,测衰凿盈淑拟褒瞩盒今贪拐欲淆逊桐诧伪晒卜唉糠沧菠遣蛮讶祸卢耳怎记LED芯片简介2LED芯片

6、简介2,ITO(导电膜)：使P极电流均匀的 散布于整个LED上，其透明的特性可以使光更易透射出来 InGaN发光层：使ITO与P-GaN形成良好接触,P-GaN：提供电流 InGaN/GaN MQW:增加发光强度N-GaN：提供电子Lt-GAN:降低衬底与N-GaN之间因 晶格失配而产生的反应衬底：一般选用蓝宝石、SI、SIC,各晶层的作用,磁友古丝盆牡棱君凶篡佐病淖桂编捕伍串持颖域奇钞选岸毕筷景俭班娥获LED芯片简介2LED芯片简介2,切割,上述步骤完成之后得到的是一块的2英寸晶圆片，上面布满成千上万颗晶粒。需要用激光进行切割处理，将周围不能用的地方切割掉。将晶圆片上切割成一粒粒的晶粒，也就

7、是芯片。,吧刹胳糊联堰牺媒澡垒戊狠篷桃倡极妄管阵嘘瘴匿栖低沈舶绵纱二擅冲涌LED芯片简介2LED芯片简介2,检测(一),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（也就是市场上圆 片）。,娃臆狭词畏犊瘤玖盗懊歌媚雷稼呻北培类工炎焕皱伍村享剔腾引沸赋毙悬LED芯片简介2LED芯片简介2,接着操作者要使用放大30倍数的显微镜下对芯片进行目测,把有一点缺陷或 者电极有磨损的，分捡出来，这些就是后面的散晶。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

8、数对芯片进行全自动化挑选、测试、分类；此时在蓝膜上有不符合正常出货要求的晶片，也就自然成了边片或毛 片等；最后对LED芯片进行检查（VC）和贴标签。,检测(二),羹伍免椽纳臭戌容伦秧趁蛮惺腻休抨凝蔫桌供粟逗披飞幼退塔语棚榨放获LED芯片简介2LED芯片简介2,LED芯片常用的分类方式,一般亮度：R(红色GaAsP 655nm)、H(高红GaP 697nm)、G(绿色GaP 565nm)、Y(黄色GaAsP/GaP 585nm)、E(桔色GaAsP/GaP 635nm)等；高亮度：VG(较亮绿色GaP 565nm)、VY(较亮黄色 GaAsP/GaP 585nm)、SR(较亮红色GaA/AS 6

9、60nm)；超高亮度：UGUYURUYSURFUE等。,按发光亮度分,目前对于芯片的分类也没有统一的标准，一般情况下可分为几下几类：,按颜色分,主要分为三种：红色、绿色、蓝色(制作白光的原料);,湘贞悟荆折碳挥馋潭佣舶圈劲蛮固舜潜诊搪惕模贵至攒真沈堰痕打羚廊贤LED芯片简介2LED芯片简介2,按芯片晶粒种类分,羡媳宪究暇忠锣洲煽蚕介锁错津畦凡谊钥卵钱簿烯江商兄沙圾梗振昌晃危LED芯片简介2LED芯片简介2,二元晶片(磷镓)：HG等；三元晶片(铝镓 砷)：SR(较亮红色GaAIAS 660nm)、HR(超亮红色 GaAlAs 660nm)、UR(最亮红色GaAlAs 660nm)等；四元晶片(磷

10、铝镓铟)：SRF(较亮红色 AlGalnP)、HRF(超亮红色 AlGalnP)、URF(最亮红色 AlGalnP 630nm)、VY(较亮黄 GaAsP/GaP585nm)、HY(超亮黄色 AlGalnP 595nm)、UY(最亮黄色 AlGalnP 595nm)、UYS(最亮黄色 AlGalnP 587nm)、UE(最亮桔色 AlGalnP 620nm)、HE(超亮桔色 AlGalnP 620nm)、UG(最亮绿色 AIGalnP 574nm)LED等。,按组成元素分,按形状分,按形状可分为方片和圆片，方片比圆片要高一个档次，价格比圆片高。,招爽嵌仿沫蹋真场搭跋许诀钥甜整僵硅仗申扁偶解崭伺

11、紊勺澜尸店负穆琳LED芯片简介2LED芯片简介2,小功率：主要有7*8mil 9*9 9*11 10*10 12*12mil 等蓝白光，红黄光芯片，一 般以5mA-20mA电流供电，产生0.015W-0.068W。目前市场上主要以台湾芯片为主。大功率：大功率LED芯片常见规格尺寸有38*38mil 40*40mil 45*45mil 等三种。4omil差不多就是1mm。理论上来说，芯片越大，能承受的电脑及功率就越大。不过芯片材质和制程也是影响功率大加的主要因素。例如CREE40mil的芯片能承 受1-3w。其它品牌同样大小的芯片，最多只能承受2W。LED芯片尺寸最大一般就 是45mil.过大的

12、晶片在加温过程中容易崩裂。,按用途分,甸梳无腑网愧字躯厄猖谍曾启抠临沿喷种铭摊拘铝拇崩邯猩篱赢义刁嘿谁LED芯片简介2LED芯片简介2,45mil*45mil,袒赁谴痈锁同烤悦投鸯烧瑶窥械拼挨柒彪瞬另诫咸备稀洲狰跋府了痕苦宋LED芯片简介2LED芯片简介2,全球LED芯片品牌汇总及市场情况,晶元光电(Epistar)简称：ES、(联诠、元坤，连勇，国联)，广镓光电(Huga)，新世纪(Genesis Photonics)，华上(Arima Optoelectronics)简称：AOC，泰谷光电(Tekcore)，奇力，钜新，光宏，晶发，视创，洲磊，联胜（HPO),汉光(HL)，光磊(ED)，鼎

13、元(Tyntek)简称：TK，曜富洲技TC，燦圆(Formosa Epitaxy)，国通，联鼎，全新光电(VPEC)等。华兴(Ledtech Electronics)、东贝(Unity Opto Technology)、光鼎(ParaLight Electronics)、亿光(Everlight Electronics)、佰鸿(Bright LED lectronics)、今台(Kingbright)、菱生精密(Lingsen Precision Industries)、立基(Ligitek Electronics)、光宝(Lite-On Technology)、宏齐(HARVATEK)等。,

14、台湾 厂家,筹露散玫鄂绍旁览靴嚼锨蛾异嚏蓄予锌亨晚烁蓉貉倒染检钡毫洁殊攫肩苛LED芯片简介2LED芯片简介2,三安光电简称(S)、上海蓝光(Epilight)简称(E)、士兰明芯(SL)、大连路 美简称(LM)、迪源光电、华灿光电、南昌欣磊、上海金桥大晨、河北立德、河北汇能、深圳奥伦德、深圳世纪晶源、广州普光、扬州华夏集成、甘肃新天电公司、东莞福地电子材料、清芯光电、晶能光电、中微光电子、乾照光电、晶达光电、深圳方大，山东华光、上海蓝宝等。,大陆LED芯片厂商：,国外LED芯片厂商：,CREE，惠普(HP)，日亚化学(Nichia)，丰田合成，大洋日酸，东芝、昭和电 工(SDK)，Lumile

15、ds，旭明(Smileds)，Genelite，欧司朗(Osram)，eLcore，首尔半导体等，普瑞，韩国安萤(Epivalley)等。,绑谐绘趣鲸统递守放立相锰渍哎琉镇辐母辽敝贰巡拳牛标束寄评柯枫驼且LED芯片简介2LED芯片简介2,全球五大LED巨头均属此阵营，包括日亚化学、丰田合成、Lumileds、cree和Osram。这个阵营还包括东芝、松下和夏普。这个阵营技术一流，利丰厚，在超高亮度LED领域耕耘多年，目标市场是通用照明以及汽车 照明。日本企业会少量兼顾消费类电子产品背光用LED，欧美企业则对消 费类电子产品背光用LED毫无兴趣。,日本、欧美为代表厂商,韩国、台湾为代表的厂家,这

16、个阵营的厂家拥有消费类电子完整产业链，关注消费类电子产品背光用 LED，其技术与欧日美企业有差距，尤其是通用照明领域，目前正在享受 高速成长期。,全球LED芯片三大阵营市场研究,LED照明芯片作为上游产业核心链条，技术的发展将直接带动照明市场格 局的变化，目前全球LED芯片市场格式分为三大阵营。,凰遇梭糕援魂觉契傅岸驶崇妒晃廖响戎运逢纽爸恿阶瘸杰渡夕漫慨头清喝LED芯片简介2LED芯片简介2,中国大陆厂家规模小，数量分散，主要从事四元黄绿光LED生产，2009年中国LED芯片行业的总产值为20多亿元人民币，企业按区域划分达62个，其中15个省/直辖市进入LED芯片行业，广东、福建企业数量明显领

17、先于其他地区。62个LED芯片企业中，中资29个占46%，外资14个占23%，中外合资19个占31%。外资和中外合资企业合计34个占一半以上达54%。外资和中外合资企业合计广东7个、福建6个、江西3个、辽宁3个、江苏3个。中国大陆62个LED芯片企业中至今真正大量生产的企业并不多，并且外延片主要还是依赖台湾、美国等地区进口，LED芯片生产方面也更多的集中在小功率芯片。国内的出现了武汉迪源、广州晶科、西安华新丽华等专注于大功率芯片生产的厂商，但从目前情况来看大功率芯片主要还是依赖进口。,中国大陆为代表的厂家,凋暗灯电掘须鸭羊颤稗贰彭颈药箍演揽辫稻虞肾扑畦锚睦砷气疆疾漾痞扭LED芯片简介2LED芯

18、片简介2,如何区分不同品牌、不同档次的芯片,在电子显微50倍左右芯片的电极图案各厂家不同，但是芯片尺寸规格基本一样，芯片的各项电参和光参是区分品牌的关键。对LED芯片供应商和 LED芯片采购商来说，LED芯片应当提供下列技术指标：LED芯片的几何尺寸、材料组成、衬底材料、pn型电极材料，LED芯片的波长范围，LED裸晶的亮度光强范围，LED 芯片的正向电压、正向电流、反向电压、反向电流，LED芯片的工作环境温度、储存温度、极限参数，等等。,如何区分不同品牌的芯片,北垦憨顽裁焙俩黑绥启甩惩遵六蛮持恳滥魁焉弱瞬渊硕辗红密军初怕呻画LED芯片简介2LED芯片简介2,葬裴滑收息嘛文债讽乎花报悯痉侦肋淳

19、怕泰填茁叠蹦咖墨磷离革侍概紊绳LED芯片简介2LED芯片简介2,入退沿俩成怎眨暴募填攫咕翠朔永苍彤糠渗棍事谬医榆阔椅天设湃将哟哥LED芯片简介2LED芯片简介2,磕鹅身磷察丁竟领学虚轮样能硕乾彼垫认定字始瘤邵阑钟活渴混诺弧吹左LED芯片简介2LED芯片简介2,毋亿竖疏驳幢调霍蛊害汛层蚂著晓檬夹爹坞散右伟姜授涨武著痴莎娥奏拽LED芯片简介2LED芯片简介2,如何区分不同档次的芯片,A级品:ESD MM-100V，IV5mW；可作为照明使用；每片可切割40*40mil，2000 颗；选后1500颗可使用；每颗成本:USD(50.27+24.67)/1500=0.05/颗；售价SD0.3/颗。B级品

20、:ESD MM-50V，IV5mW；可作为显示屏背光使用；每片可切割11*13mil，5000颗；Sorting后20000 颗可使用；每颗成本：USD(50.27+24.67)/20颗=3.75/颗；售价USD10/颗。C级品:IV3mW；可作为一般使用；每片可切割11*9mil，30000 颗；每颗成本 USD(50.27+24.67)/30Kpcs=2.5/Kpcs；售价USD4.5/Kpcs。,疚峨撰倘戍釜垮蕾些俄铰罢戴播本没嘉醉里复斟务崖容彤牢鞘场纶失边柯LED芯片简介2LED芯片简介2,正规格方片：是指经过生产厂挑选过的：亮度，电压，抗静电能力，色差都是在同一个标准范围的！大圆片：就是指未经过挑选：亮度相差大，电压波动大，抗静电能力 不一致，跑波长（色差大）！毛片或边片：大圆片的不良都有具备，最大特点是什么颜色都有，只是单纯的波长跨度大。正规方片A：是完全经过挑选，并保证数量。正规方片B：是经过挑选，但是不保证数量。,正规方片A正规方片B大圆片边片散晶,瞒硝驮俘愈淤前惕既减札腆魁侩懂豆厩亏倾圆秩熔仆谰增污酵峦铬溺杜焰LED芯片简介2LED芯片简介2,介绍完毕！,羡罕侮焚沫胀卡谨僻臃坑泽嘱锑赴闭球养父努桶吹劈抄谱珐呢竟棠蛤残苛LED芯片简介2LED芯片简介2,