1、1第三章第三章1 半導體基礎知識半導體基礎知識2 LED基礎知識基礎知識23.3LED 的基本結構3.4LED的發光原理3.5LED的光學特點3.6高亮度LED芯片的產量3.7兩類高亮度LED的增長率3.8LED芯片的制作及分類3.9LED的技術現狀及發展趨勢33.4 發光機理發光機理v白熾燈是把被加熱鎢原子的一部分熱激勵能轉白熾燈是把被加熱鎢原子的一部分熱激勵能轉變成光能，發出寬度為變成光能，發出寬度為1 000 nm 以上的白色連以上的白色連續光譜。續光譜。v發光二極管（發光二極管（LED）卻是通過電子在能帶之間）卻是通過電子在能帶之間的躍遷，發出頻譜寬度在幾百的躍遷，發出頻譜寬度在幾百

2、nm 以下的光。以下的光。v在構成半導體晶體的原子內部，存在著不同的在構成半導體晶體的原子內部，存在著不同的能帶。如果占據高能帶（導帶）的電子躍遷到能帶。如果占據高能帶（導帶）的電子躍遷到低能帶（價帶）上，就將其間的能量差（禁帶低能帶（價帶）上，就將其間的能量差（禁帶能量）以光的形式放出。這時發出的光，其波能量）以光的形式放出。這時發出的光，其波長基本上由能帶差所決定。長基本上由能帶差所決定。4基礎知識基礎知識一. 光的特性.1.光具有粒子性 光是一種以光速C運動著的粒子流，這種粒子叫光子。光的能量是集中在光子中，光子具有一定的頻率，其一個光子具有的能量為E=hf=h. （f:光子具有一定的頻

3、率） 5二原子的能級結構 A 晶體的能帶1孤立原子的能級：在原子中存在著一個個分立能級，電子只能存在于這些分立的能級之上。2兩個原子的能級：每個能級已經分裂成為兩個彼此靠的很近的能級。3大量原子能帶：電子不再屬于個別原子，它一方面圍繞每個原子運動，同時電子做共有化運動，相同能量的能級已變成許多靠得很近，分裂能級形成帶狀，稱為能帶。4晶體能帶：半導體是由大量原子有次序的周期性排列的晶體。6晶體的能帶圖EcEfEv導帶導帶Ec：空著沒有電子，是自由電子占據的能帶空著沒有電子，是自由電子占據的能帶禁帶禁帶Eg：無電子占據的能帶無電子占據的能帶Eg價帶價帶Ev ：形成化學價的電子占據的能帶形成化學價的

4、電子占據的能帶滿帶滿帶Ec：填滿電子的能帶填滿電子的能帶注：注：Eg= Ec- -Ev71.玻耳茲曼統計分布玻耳茲曼統計分布在熱平衡條件下，各能級上的原子數服從玻耳茲曼統在熱平衡條件下，各能級上的原子數服從玻耳茲曼統計分布計分布 : 式中：式中：N2為處于高能級為處于高能級E2上的原子數；上的原子數；Nl為處于低為處于低能級能級E1（基態）上的原子數（基態）上的原子數)g(g 21/ )(1212012TkEEeggNN82.Femi統計規律統計規律在熱平衡狀態時，粒子在各能級之間的分布應服從費米統在熱平衡狀態時，粒子在各能級之間的分布應服從費米統計規律。計規律。 f（E）1/1exp（E-E

5、f）/K0T f f（E)E)能量為能量為E E被電子占據的機率（概率被電子占據的機率（概率）Ef 費米能級。它與物質的特性有關，它只是反映電子費米能級。它與物質的特性有關，它只是反映電子在各個能級中分布情況的一個參量（它是抽象的不存在的在各個能級中分布情況的一個參量（它是抽象的不存在的一個能級）。一個能級）。結論結論 ：N3N2E2E1粒子數隨能級的增高，粒子數隨能級的增高，按指數減少。按指數減少。9半導體的能帶和電子分布（a）本征半導體； （b）N型半導體； （c）P型半導體B半導體的能帶圖半導體的能帶圖10三光的輻射和吸收三光的輻射和吸收 能級的躍進 愛因斯坦于1917年根據輻射與原子相

6、互作用量子學論提出:光與物質相互作用將發生自發輻射、受激輻射、受激吸收三種物理過程。 11(a)自發輻射 (b)受激吸收 (c)受激輻射 圖4-2能級和電子的躍遷 121.自發輻射自發輻射(sp) 設設E2E1 。處于高能級。處于高能級E2的電子是不穩定的，的電子是不穩定的，它將按一定的概率，自發地（無外界輻射）向它將按一定的概率，自發地（無外界輻射）向低能低能E1上躍遷，并在躍遷的過程中發射出一個上躍遷，并在躍遷的過程中發射出一個頻率為頻率為f，能量為，能量為的光子。的光子。特點特點 ：自發輻射是獨立自發躍遷自發輻射是獨立自發躍遷,產生光為非相干光產生光為非相干光,且光子之間互不相干且光子之

7、間互不相干.釋放光子的能量釋放光子的能量=E2-E1 =hf發射光子的頻率發射光子的頻率f=(E2-E1 ) /h; 13光的自光的自發輻射發輻射Ec cEvh h 發光二極管光的自發輻射發光二極管光的自發輻射自發輻射自發輻射-LED工作原理工作原理v如果把電流注入到半導體中的如果把電流注入到半導體中的P-N結上，則原子結上，則原子中占據低能帶的電子被激勵到高能帶后；中占據低能帶的電子被激勵到高能帶后；v當電子從高能帶躍遷到低能帶時，將自發輻射出當電子從高能帶躍遷到低能帶時，將自發輻射出一個光子，其能量為一個光子，其能量為 hv。v電子從高能帶躍遷到低能帶把電能轉變成光能的電子從高能帶躍遷到低

8、能帶把電能轉變成光能的器件叫器件叫 LED。14自發輻射的光是一種非相干光：自發輻射的光是一種非相干光：v當電子返回低能級時，它們各自獨立地分當電子返回低能級時，它們各自獨立地分別發射一個一個的光子。因此，這些光波別發射一個一個的光子。因此，這些光波可以有不同的相位和不同的偏振方向，它可以有不同的相位和不同的偏振方向，它們可以向各自方向傳播。們可以向各自方向傳播。v同時，高能帶上的電子可能處于不同的能同時，高能帶上的電子可能處于不同的能級，它們自發輻射到低能帶的不同能級上，級，它們自發輻射到低能帶的不同能級上，因而使發射光子的能量有一定的差別，使因而使發射光子的能量有一定的差別，使這些光波的波

9、長并不完全一樣。這些光波的波長并不完全一樣。15vLED的主要工作原理對應光的自發發射過程，因的主要工作原理對應光的自發發射過程，因而是一種而是一種非相干光源非相干光源。vLED發射光的譜線較寬、方向性較差，本身的響發射光的譜線較寬、方向性較差，本身的響應速度又較慢，所以只應速度又較慢，所以只適用于速率較低的通信系適用于速率較低的通信系統及各種照明中統及各種照明中。v在高速、大容量的光纖通信系統中主要采用在高速、大容量的光纖通信系統中主要采用半導半導體激光器體激光器作光源。作光源。發光二極管發光二極管LED162.受激吸收受激吸收 處于低能級的電子，當受到外來的頻率處于低能級的電子，當受到外來

10、的頻率光光f的感應，即用的感應，即用f（E2E1）/h的光子的光子照射時，原子中電子可以吸收光子的能量照射時，原子中電子可以吸收光子的能量從低能級向高能級躍遷這個過程叫受激吸從低能級向高能級躍遷這個過程叫受激吸收。收。17Ec c吸收光子后吸收光子后產生電子產生電子Ev光子光子h 輸入輸入(輸出電流)(輸出電流)(c) 光探測器件光的吸收光探測器件光的吸收受激吸收受激吸收 -光接收光接收器件原理器件原理v如果把光照射到占據低能帶的電子上；如果把光照射到占據低能帶的電子上；v則該電子吸收光子能量后，激勵而躍遷到則該電子吸收光子能量后，激勵而躍遷到較高的能帶上。較高的能帶上。v在半導體在半導體PN

11、結上外加電場后（反向電結上外加電場后（反向電壓），可以在外電路上取出處于高能帶上壓），可以在外電路上取出處于高能帶上的電子，使光能轉變為電流。的電子，使光能轉變為電流。這就是將在后面章節中敘述的光接收器件。這就是將在后面章節中敘述的光接收器件。183.受激輻射（受激輻射（st） 處于高能處于高能E2的電子受到外來光子的電子受到外來光子hf的感應，發的感應，發射一個與感應光子一模一樣的全同光子即頻率、射一個與感應光子一模一樣的全同光子即頻率、相位、偏振方向和傳播方向相同。相位、偏振方向和傳播方向相同。 受激輻射條件：外來光子的能量受激輻射條件：外來光子的能量hf外外E2-E1特點：外來光子與感應

12、光子為全同光子特點：外來光子與感應光子為全同光子.結論：如果外來光子代表的是輸入光波，則輸出結論：如果外來光子代表的是輸入光波，則輸出光波至少就增加了光波至少就增加了1倍，而入射光子得到了放大，倍，而入射光子得到了放大，這是激光產生的物理基礎。這是激光產生的物理基礎。19v在構成半導體晶體的原子內部，存在著不同的能帶；在構成半導體晶體的原子內部，存在著不同的能帶；v如果占據高能帶（導帶）的電子躍遷到低能帶（價帶）如果占據高能帶（導帶）的電子躍遷到低能帶（價帶）上，就將其間的能量差（禁帶能量）以光的形式放出；上，就將其間的能量差（禁帶能量）以光的形式放出；v這時發出的光，其波長基本上由能帶差所決

13、定。這時發出的光，其波長基本上由能帶差所決定。受激輻射受激輻射- 半導體激光器發光原理半導體激光器發光原理EcEvEg能能量量E空空穴穴電電子子導導帶帶費費米米能能級級價價帶帶費費米米能能級級光光子子eVhvEFnEFp狀狀態態密密度度vcgEEE hvE vc hcEE 1 2398.（ m） 20圖圖3.2.2 光的自發輻射、光的自發輻射、受激受激輻輻射和吸收射和吸收光光的的自自發發輻輻射射Ec cEvh h 光光的的受受激激發發射射Ec ch Evh 輸輸入入輸輸出出(a) 發發光光二二極極管管光光的的自自發發輻輻射射(b) 激激光光器器光光的的受受激激發發射射Ec c吸吸收收光光子子后

14、后產產生生電電子子Ev光光子子h 輸輸入入( (輸輸出出電電流流) )(c) 光光探探測測器器件件光光的的吸吸收收21LED的發光原理圖3-5LED的發光示意圖發光二極管是由-族化合物，如GaAs（砷化鎵）、GaP（磷化鎵）、GaAsP（磷砷化鎵）、 AlGaInP （磷化鋁鎵銦）等半導體制成的，其核心是PN結。因此它具有一般P-N結的I-V特性，即正向導通，反向截止、擊穿特性。在正向電壓下，電子由N區注入P區，空穴由P區注入N區。這些電子與價帶上的空穴復合，復合時得到的能量以光能的形式釋放。這就是LED的注入式電致發光原理注入式電致發光原理。 當它處于正向工作狀態時，電流從LED陽極流向陰極

15、時，半導體晶體就發出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強弱與電流有關。 2223 電子由導帶向價帶躍遷時以光的形式釋放能量，大小為禁帶寬度Eg，由光的量子性可知： hf= Eg 其中h為普朗克常量6.6310-34Js ,f為頻率據 f=c/（c=3*108m/s ）可得 =hc/Eg 1240/Eg（mm）LED發射波長的公式推導EcEfEv導帶導帶禁帶禁帶Eg價帶價帶滿帶滿帶24v光的峰值波長與發光區域的半導體材料禁帶寬度g有關，即 1240/Eg（mm） 式中Eg的單位為電子伏特（eV）。若能產生可見光（波長在380nm紫光780nm紅光），半導體材料的Eg應在3.261.63eV之間。E

16、cEfEv導帶導帶Ec禁帶禁帶EgEg價帶價帶Ev滿帶滿帶Ec2526一般一般短波長紅外光短波長紅外光 高亮度高亮度長波長紅外光長波長紅外光可見光可見光不可見光不可見光LED波長450780nm光波長8501550nm9501550nmv比紅光波長長的光為紅外光?，F在已有紅外、紅、黃、綠比紅光波長長的光為紅外光。現在已有紅外、紅、黃、綠及藍光發光二極管。及藍光發光二極管。27以下是各色光譜圖l藍色波長藍色波長47028以下是各色光譜圖l綠色波長綠色波長54029以下是各色光譜圖l紅光波長紅光波長65030以下是各色光譜圖l白色色溫白色色溫6500K31以下是各色光譜圖l黃色波長黃色波長6103

17、2v色溫v顯色指數色度學中LED光源兩個重要參數光源自身的顏色：用色溫來評價。光源的顯色性：用顯色指數評價光源的顏色特性光源的顏色特性33色度圖可用來表示所有顏色的色度特性。色度圖中心為白點（非彩色點），光譜軌跡上的點代表不同波長的光譜色，是飽和度最高的顏色，越接近色度圖中心（白點），顏色的飽和度越低。圍繞色度圖中心不同的角度，顏色的色調不同。色色度度圖圖色品圖色品圖CIE1931,色坐標，色坐標，1931年國際照明委員會確認三刺激值作為顏色的基準色，其他顏色可以從三刺激組合而成，因為三個坐標值之和X+Y+Z=1,所以色坐標往往用（x，y）表示。34bgrbbgrgbgrrzyx光譜三刺激值與

18、光譜色色度坐標的關系式 35色溫：當某種光源的色度(坐標)與某一溫度下的黑體色度(坐標)相同時，就稱此時黑體的溫度為該光源的顏色溫度，簡稱色溫，用符號Tc表示，單位為開爾文，用“K”表示。例如：某光源的光色與黑體加熱到絕對溫度2400K所發出的光色相同時，則光源的色溫為2400K，它在CIE1931色度圖上的坐標為x=0.4862，y=0.4147。36注意：色溫只是一種描述光源顏色的量值，色溫相同的光源它們的光譜組成可能會有很大的不同。另外，它與光源本身的溫度無關。37光源的顯色性 光源的顯色性是光源顏色特性的又一方面，即物體在光源照明下所呈現顏色的真實性。真實的標準：日光下和火光下 白熾燈

19、的光譜分布與火光類似，顯色性很好。具有與白熾燈和日光相似的連續光譜的光源均有較好的顯色性。3839光源顯色性的評價 將待測光源下與參照標準光源下標準樣品的顏色相比較，偏差越小，則待測光源的顯色性越好。參照光源的顯色指數Ra=100，當待測光源下與參照標準光源下的標準樣品顏色相同時，則此光源的顯色指數為100，顯色性最好。反之，顏色差異越大，顯色指數越低。 40LED:Whats inside?A packaged LEDelectrodessemiconductor chipepoxydomebond wires“silver cup”reflectorDifferent parts of a

20、n LEDLED 主要由PN結芯片、電極和光學系統組成。3.3LED 的基本結構4142electrodessemiconductor chipepoxydomebond wires“silver cup”reflectorDifferent parts of an LEDLED 主要由PN結芯片、電極和光學系統組成。LED 芯片43Led芯片的分類LED芯片有兩種基本結構，水平結構（Lateral）和垂直結構（Vertical）。水平結構LED芯片的兩個電極在LED芯片的同一側，電流在n-和p-類型限制層中橫向流動不等的距離。垂直結構的LED芯片的兩個電極分別在LED外延層的兩側，由于基底和

21、全部的p-類型限制層作為第二電極，使得電流幾乎全部垂直流過LED外延層，極少橫向流動的電流，可以改善水平結構的電流分布問題，提高發光效率，也可以解決P極的遮光問題，提升LED的發光面積。 水平型水平型 垂直型垂直型44市場上幾種常見的芯片Semileds垂直結構HPO垂直結構BRIDGELUX水平結構FI水平結構45垂直金屬襯底LED 兩種芯片發光形式兩種芯片發光形式垂直結構46水平結構藍寶石InGaN襯底LED65%左右的光從正面發出，左右的光從正面發出，35%的光從側面發出的光從側面發出47水平型結構Led側面出光路線48垂直芯片制造技術 制造垂直結構制造垂直結構LED芯片技術主要有三種方

22、法：芯片技術主要有三種方法： 一、采用碳化硅基板生長一、采用碳化硅基板生長GaNGaN薄膜，優點是在相同操作電流條薄膜，優點是在相同操作電流條 下，光衰少、壽命長，不足處是硅基板會吸光。下，光衰少、壽命長，不足處是硅基板會吸光。 二、利用芯片黏合及剝離技術制造。優點是光衰少、壽長，二、利用芯片黏合及剝離技術制造。優點是光衰少、壽長， 不足處是須對不足處是須對LEDLED表面進行處理以提高發光效率。表面進行處理以提高發光效率。 三、是采用異質基板如三、是采用異質基板如SiSi基板成長基板成長GaNGaN薄膜，優點是散熱好、薄膜，優點是散熱好、 易加工。易加工。49垂直型芯片性能介紹 當前市場當前

23、市場LEDLED芯片主要有兩種結構：垂直型和水平型芯片主要有兩種結構：垂直型和水平型 垂直型產品以垂直型產品以CREECREE芯片為代表特點主要是：芯片為代表特點主要是： 光效高：最高可達光效高：最高可達 186 lmw186 lmw，節能；，節能； 電壓低：藍光在電壓低：藍光在2.83.3V2.83.3V； 熱阻小：芯片本身的熱阻小于熱阻?。盒酒旧淼臒嶙栊∮?1 1 C/W;C/W; 亮度高：由于采用垂直結構，電流垂直流動，電流密度均勻，亮度高：由于采用垂直結構，電流垂直流動，電流密度均勻， 耐沖擊型強；同一尺寸芯片，發光面寬，亮度高。耐沖擊型強；同一尺寸芯片，發光面寬，亮度高。 光型好：

24、光型好：85%85%以上光從正面發出，易封裝，好配光；以上光從正面發出，易封裝，好配光； 唯一的缺點就是：不方便集成封裝。若要集成封裝，芯片需唯一的缺點就是：不方便集成封裝。若要集成封裝，芯片需 做特殊處理。做特殊處理。50水平型芯片性能介紹 水平型產品以普瑞芯片為代表，芯片的主要特點是：水平型產品以普瑞芯片為代表，芯片的主要特點是： 光效一般：最高在光效一般：最高在 120 lmw120 lmw左右；左右； 電壓高：藍光在電壓高：藍光在3.03.8V3.03.8V； 熱阻高：使用藍寶石襯底導熱性差。芯片本身的熱阻在熱阻高：使用藍寶石襯底導熱性差。芯片本身的熱阻在 4-6 4-6 C/W;C/

25、W; 亮度一般：由于采用水平結構，電流橫向動，電流密度不均，容易局亮度一般：由于采用水平結構，電流橫向動，電流密度不均，容易局 部燒壞；為彌補這一缺陷，在芯片的上表面做部燒壞；為彌補這一缺陷，在芯片的上表面做ITOITO（納米銦納米銦錫金屬氧化物，具有很好的導電性和透明性，可以切斷對人體有害的電子輻錫金屬氧化物，具有很好的導電性和透明性，可以切斷對人體有害的電子輻射、紫外線及遠紅外線。因此，銦錫氧化物通常噴涂在玻璃、塑料及電子顯射、紫外線及遠紅外線。因此，銦錫氧化物通常噴涂在玻璃、塑料及電子顯示屏上，用作透明導電薄膜，同時減少對人體有害的電子輻射及紫外、紅示屏上，用作透明導電薄膜，同時減少對人

26、體有害的電子輻射及紫外、紅外。外。 ）.ITO.ITO將以減少出光為代價。同一尺寸芯片，發光面窄，亮度低。將以減少出光為代價。同一尺寸芯片，發光面窄，亮度低。 光利用率低：光利用率低：65%65%左右的光從正面發出，左右的光從正面發出，35%35%的光從側面發出，靠反射來的光從側面發出，靠反射來 達到出光，利用率相對較低。達到出光，利用率相對較低。 唯一的優點就是：便于集成封裝。不過，它也是缺點，由于沒解決好散唯一的優點就是：便于集成封裝。不過，它也是缺點，由于沒解決好散 熱，所以集成封裝只有加速它的衰減，不可取。熱，所以集成封裝只有加速它的衰減，不可取。 51外延生長外延生長芯片前工藝芯片前

27、工藝研磨、切割研磨、切割點測、分選點測、分選檢測入庫檢測入庫5253v外延生長：外延生長：MO源（源（高純金屬有機化合物是生長半導體微結構材高純金屬有機化合物是生長半導體微結構材料的支撐材料。料的支撐材料。 ）及）及NH3 （氨氣氨氣 ）由載氣傳輸到反應室，以）由載氣傳輸到反應室，以質量流量計控制氣體流量，反應物進入反應室后經載氣傳輸質量流量計控制氣體流量，反應物進入反應室后經載氣傳輸到襯底表面反應形成外延薄膜。到襯底表面反應形成外延薄膜。v主要設備有主要設備有MOCVD（氣相外延生長技術氣相外延生長技術 ）、活化爐、）、活化爐、X-Ray、鐳射打標機等。、鐳射打標機等。 54藍寶石襯底藍寶石

28、襯底GaNGaN緩沖層緩沖層N N型型GaN : SiGaN : Si多量子阱有源區（多量子阱有源區（InGaN/GaNInGaN/GaN）P P型型GaNGaN：MgMgP P型型InGaNInGaN- -金屬接觸層金屬接觸層外延片（外延片（wafer）55LED外延片的襯底材料考慮的因素外延片的襯底材料考慮的因素v1、襯底與外延膜的結構匹配：外延材料與襯底材料的晶體結構相同或相近、晶格常數失配小、結晶性能好、缺陷密度低; v2、襯底與外延膜的熱膨脹系數匹配：熱膨脹系數的匹配非常重要，外延膜與襯底材料在熱膨脹系數上相差過大不僅可能使外延膜質量下降，還會在器件工作過程中，由于發熱而造成器件的損

29、壞; v3、襯底與外延膜的化學穩定性匹配：襯底材料要有好的化學穩定性，在外延生長的溫度和氣氛中不易分解和腐蝕，不能因為與外延膜的化學反應使外延膜質量下降; v4、材料制備的難易程度及成本的高低：考慮到產業化發展的需要，襯底材料的制備要求簡潔，成本不宜很高。襯底尺寸一般不小于2英寸。目前能用于商品化的襯底目前只有兩種，即藍寶石和碳化硅襯底 5657 一、前工藝一、前工藝 前工藝主前工藝主要工作就是在外延片上做成一顆顆晶粒。簡要工作就是在外延片上做成一顆顆晶粒。簡單的說就是單的說就是Chip On Wafer的制程。利用光刻機、掩膜版、的制程。利用光刻機、掩膜版、ICP（電感耦合等離子光譜發生儀電

30、感耦合等離子光譜發生儀 ）、蒸鍍機等設備制作）、蒸鍍機等設備制作圖形，在一個圖形，在一個2英寸的英寸的wafer片上做出幾千片上做出幾千上萬顆連在一上萬顆連在一起的晶粒。起的晶粒。芯片工藝一般分為芯片工藝一般分為前工藝、后工藝、點測分選前工藝、后工藝、點測分選三部分三部分58目前生產的芯片主要有：目前生產的芯片主要有：小功率：小功率：0707* *09mil09mil、0808* *12mil12mil、0808* *15mil15mil 12 12* *13mil13mil、1010* *16mil 16mil 背光源：背光源：1010* *23mil23mil高功率：高功率：4545* *

31、45mil45mil 1mil密耳=1/1000inch=0.00254cm=0.0254mm 59做透明導電層SubstrateP-GaNN-GaN前工藝前工藝UVSubstrateN-GaNP-GaNmaskUVITO做透明導電層SubstrateP-GaNN-GaNITO 電極做透明導電層SubstrateP-GaNN-GaNITO 電極二氧化硅保護層1-MESA（刻臺階）（刻臺階）3-做電極做電極4-做保護層做保護層2-做透明導電層（做透明導電層（ITO）60v單顆晶粒前工藝后成品圖單顆晶粒前工藝后成品圖6162相關設備相關設備 用于LED光罩對準曝光微影制程。該設備是利用照相的技術，

32、定義出所需要的圖形，因為采用感光劑易曝光，得在黃色燈光照明區域內工作，所以其工作的區域叫做黃光區單電子槍金屬蒸鍍系統 光罩對準曝光機 用于金屬蒸鍍（ITO，Al，Ti，Au，Ni，Mo，Pd，Pt，Ag）；金屬薄膜歐姆接觸蒸鍍 (四元LED，藍光LED，藍光LD)制程。63 介電質薄膜厚度及折射率量測 光譜解析橢圓測厚儀 高溫快速熱處理系統 雜質熱退火處理 金屬接面合金處理64IPQC（In-Process Quality Control）IPQC主要是對芯片的電性參數做檢測，然后品保會根據主要是對芯片的電性參數做檢測，然后品保會根據電性參數來判定晶片是繼續下道工序還是需要返工，檢電性參數來判

33、定晶片是繼續下道工序還是需要返工，檢測的電性參數主要有：測的電性參數主要有：Vf （正向電壓）（正向電壓）Iv （亮度）（亮度）ESD（抗靜電能力）（抗靜電能力）Ir （逆向電流）（逆向電流）Wd （波長）（波長）65二、后工藝二、后工藝 后工藝是將前工藝做成的含有數目眾多管芯的晶片減薄，后工藝是將前工藝做成的含有數目眾多管芯的晶片減薄，然后用激光切割成一顆顆獨立的管芯。然后用激光切割成一顆顆獨立的管芯。 研磨切割設備：研磨機、拋光機、清洗臺、粘片機、研磨切割設備：研磨機、拋光機、清洗臺、粘片機、切割機、裂片機。切割機、裂片機。芯片工藝一般分為芯片工藝一般分為前工藝、后工藝、點測分選前工藝、后

34、工藝、點測分選三部分三部分66后后工工藝藝切切割割裂裂片片研磨拋光研磨拋光陶瓷盤陶瓷盤晶片背面朝上晶片背面朝上AA0234YBBT18AA0234YBBT18AA0234YBBT18切割切割研磨研磨拋光拋光從晶片背面劈裂，從晶片背面劈裂，劈開后晶粒完全分開劈開后晶粒完全分開研磨是減薄厚度的主要研磨是減薄厚度的主要來源，襯底從來源，襯底從450um減減少至少至100um拋光可以使背表面更光滑，拋光可以使背表面更光滑，并且可以減少應力并且可以減少應力裂片裂片激光切割后的切割線激光切割后的切割線67研磨機研磨機 晶片研磨晶片研磨 晶片拋光晶片拋光 陶瓷盤陶瓷盤研磨研磨拋光拋光68JPSA激光切割機激

35、光切割機AA0234YBBT18AA0234YBBT18AA0234YBBT18切割切割激光切割后的切割線激光切割后的切割線69里德里德劈裂機劈裂機從晶片背面劈裂，從晶片背面劈裂，劈開后晶粒完全分開劈開后晶粒完全分開裂片裂片AA0234YBBT1870貼膜機清洗機 用于Wafer切割前，把Wafer很好的貼于切割用膜的表面。 用于Wafer切割后，把Wafer表面經切割后留下的污物沖洗干凈。71v 點測分選的主要工作：點測分選的主要工作：1.點測大圓片或方片上每一顆晶粒電性和光學性能；點測大圓片或方片上每一顆晶粒電性和光學性能； 2. 將大圓片按照條件表分成規格一致的類型；將大圓片按照條件表分

36、成規格一致的類型；3. 吸除外觀不良部分，并貼上標簽。吸除外觀不良部分，并貼上標簽。v設備簡介：設備簡介：點測機、分選機、顯微鏡等點測機、分選機、顯微鏡等芯片工藝一般分為芯片工藝一般分為前工藝、后工藝、點測分選前工藝、后工藝、點測分選三部分三部分72分選機分選機點測機點測機73FQC:負責檢驗各種規格的方片或大負責檢驗各種規格的方片或大圓片的電性和外觀，合格后判定圓片的電性和外觀，合格后判定等級入庫。等級入庫。ORT:抽樣進行封裝、老化測試。抽樣進行封裝、老化測試。大圓片大圓片 方片方片7475LED的分類7677787980813.5.2LED的優點82Capability Comparison Between Light Source in Machine Vision照明光源