據(jù)說(shuō)是最全的LED封裝原材料芯片和支架知識(shí)

　　我國(guó)的LED照明產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了加速發(fā)展階段，應(yīng)用市場(chǎng)迅速增長(zhǎng)，這導(dǎo)致了LED封裝產(chǎn)品的巨大市場(chǎng)，催生出了成千上萬(wàn)家LED封裝企業(yè)，使我國(guó)成為國(guó)際上LED封裝的第一產(chǎn)量大國(guó)。但是從業(yè)LED這些年，你了解多少LED封裝原材料芯片和支架知識(shí)呢？

　　LED的封裝工藝有其自己的特點(diǎn)。對(duì)LED封裝前首先要做的是控制原物料。因?yàn)樵S多場(chǎng)合需要戶外使用，環(huán)境條件往往比較惡劣，不是長(zhǎng)期在高溫下工作就是 長(zhǎng)期在低溫下工作，而且長(zhǎng)期受雨水的腐蝕，如LED的信賴度不是很好，很容易出現(xiàn)瞎點(diǎn)現(xiàn)象，所以注意對(duì)原物料品質(zhì)的控制顯得尤其重要。

　　LED芯片結(jié)構(gòu)

　　LED芯片是半導(dǎo)體發(fā)光器件LED的核心部件，它主要由砷（AS）、鋁（AL）、鎵（Ga）、銦（IN）、磷（P）、氮（N）、鍶（Ｓi）這幾種元素中的若干種組成。

　　芯片按發(fā)光亮度分類可分為：

　　一般亮度：R（紅色GAaAsP 655nm）、H （ 高紅GaP 697nm ）、G （ 綠色GaP 565nm ）、Y （ 黃色GaAsP/GaP 585nm ）、E（桔色GaAsP/ GaP 635nm ）等；

　　高亮度：VG （較亮綠色GaP 565nm ）、VY（較亮黃色 GaAsP/ GaP 585nm ）、SR（ 較亮紅色GaA/AS 660nm ）；

　　超高亮度：UG﹑UY﹑UR﹑UYS﹑URF﹑UE等。

　　芯片按組成元素可分為：

　　二元晶片（磷﹑鎵）：H﹑G等；

　　三元晶片（磷﹑鎵 ﹑砷）：SR（較亮紅色GaA/AS 660nm）、 HR （超亮紅色GaAlAs 660nm）、UR（最亮紅色GaAlAs 660nm）等；

　　四元晶片（磷﹑鋁﹑鎵﹑銦）：SRF（ 較亮紅色 AlGalnP ）、HRF（超亮紅色 AlGalnP）、URF（最亮紅色 AlGalnP 630nm）、VY（較亮黃色GaAsP/GaP 585nm）、HY（超亮黃色 AlGalnP 595nm）、UY（最亮黃色 AlGalnP 595nm）、UYS（最亮黃色 AlGalnP 587nm）、UE（最亮桔色 AlGalnP 620nm）、HE（超亮桔色 AlGalnP 620nm）、UG （最亮綠色 AIGalnP 574nm） LED等。

　　發(fā)光二極管芯片制作方法和材料的磊晶種類：

　　1、LPE：液相磊晶法 GaP/GaP；

　　2、VPE：氣相磊晶法 GaAsP/GaAs；

　　3、MOVPE：有機(jī)金屬氣相磊晶法） AlGaInP、GaN；

　　4、SH：?jiǎn)萎愋徒Y(jié)構(gòu) GaAlAs/GaAs；

　　5、DH：雙異型結(jié)構(gòu) GaAlAs/GaAs；

　　6、DDH：雙異型結(jié)構(gòu) GaAlAs/GaAlAs。

　　不同LED芯片，其結(jié)構(gòu)大同小異，有外延用的芯片基板（ 藍(lán)寶石基板、碳化硅基板等） 和摻雜的外延半導(dǎo)體材料及透明金屬電極等構(gòu)成。

　　LED單電極芯片

　　LED晶粒種類簡(jiǎn)介

　　LED襯底材料的種類

　　對(duì)于制作LED芯片來(lái)說(shuō)，襯底材料的選用是首要考慮的問(wèn)題。應(yīng)該采用哪種合適的襯底，需要根據(jù)設(shè)備和LED器件的要求進(jìn)行選擇。三種襯底材料：藍(lán)寶石（Al2O3）、硅 （Si）、碳化硅（SiC）。

　　一、藍(lán)寶石襯底

　　藍(lán)寶石襯底有許多的優(yōu)點(diǎn)：1.生產(chǎn)技術(shù)成熟、器件質(zhì)量較好，2.穩(wěn)定性很好，能夠運(yùn)用在高溫生長(zhǎng)過(guò)程中，3.機(jī)械強(qiáng)度高，易于處理和清洗。

　　藍(lán)寶石襯底存在的問(wèn)題：1.晶格失配和熱應(yīng)力失配，會(huì)在外延層中產(chǎn)生大量缺陷；2.藍(lán)寶石是一種絕緣體，在上表面制作兩個(gè)電極，造成了有效發(fā)光面積減 少；3.增加了光刻、蝕刻工藝過(guò)程，制作成本高。藍(lán)寶石的硬度非常高， 在自然材料中其硬度僅次于金剛石， 但是在LED器件的制作過(guò)程中卻需要對(duì)它進(jìn)行減薄和切割（從400nm減到100nm左右）。添置完成減薄和切割工藝的設(shè)備又要增加一筆較大的投資。藍(lán)寶 石襯底導(dǎo)熱性能不是很好（在100℃約為25W/m·K） ，制作大功率LED往往采用倒裝技術(shù)（把藍(lán)寶石襯底剝離或減?。?。

　　二、硅襯底

　　硅是熱的良導(dǎo)體，所以器件的導(dǎo)熱性能可以明顯改善，從而延長(zhǎng)了器件的壽命。硅襯底芯片電極采用兩種接觸方式： V接觸（垂直接觸） 、L接觸（水平接觸） 。

　　三、碳化硅襯底

　　碳化硅襯底（CREE公司專門(mén)采用SiC材料作為襯底）的LED芯片，電極是L型電極，電流是縱向流動(dòng)的。采用這種襯底制作的器件的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能都非常好，有利于做成面積較大的大功率器件。

　　優(yōu)點(diǎn)：碳化硅的導(dǎo)熱系數(shù)為490W/m·K，要比藍(lán)寶石襯底高出10倍以上。

　　缺點(diǎn)：碳化硅制造成本較高，實(shí)現(xiàn)其商業(yè)化還需要降低相應(yīng)的成本。

　　除了以上三種常用的襯底材料之外，還有GaAS、AlN、ZnO等材料也可作為襯底，通常根據(jù)設(shè)計(jì)的需要選擇使用。

　　LED芯片的制作流程

　　某芯片廠家藍(lán)光LED的上游制作流程如下：

　　制作LED磊芯片方法的比較

　　常用芯片（在此只給出幾種）：

　　一、單電極芯片

　　1、圓電極芯片

　　2、方電極芯片

　　3、帶角電極芯片

　　二、雙電極芯片

　　lamp LED支架介紹

　　支架的作用：用來(lái)導(dǎo)電和支撐晶片。

　　支架的組成：一般來(lái)說(shuō)是由支架素材經(jīng)過(guò)電鍍而形成，由里到外是素材、銅、鎳、銅、銀這五層所組成。

　　一、LED支架圖

　　二、LED支架結(jié)構(gòu)說(shuō)明

　　三、LED支架尺寸說(shuō)明

　　四、LED支架材質(zhì)

　　注：1.外度三層； 2.外度四層；3.鐵才和銅材價(jià)格差別較大。

　　五、支架供貨商管控相關(guān)條件

　　常用支架外觀圖集

　　LED支架進(jìn)料檢驗(yàn)內(nèi)容

　　

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