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LED優點及產業分類
瀏覽次數:  日期:2017/4/18 14:27:59

    LED是通電時可發光的半導體材料制成的發光元件,材料使用III- V族化學元素(如:磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)等),發光原理是將電能轉換為光,也就是對化合物半導體施加電流,透過電子與電洞的結合,過剩的能量會以光的形式釋出,達成發光的效果,屬于冷性發光。

    LED最大的特點在于:無須暖燈時間(idling time)、反應速度很快(約在10^-9秒)、體積小、用電省、污染低、適合量產,具高可靠度,容易配合應用上的需要制成極小或陣列式的元件,適用范圍頗廣,如汽車、通訊產業、電腦、交通號誌燈、液晶面板用背光源、LED屏幕等。

    LED產業主要可以分成上、中、下游三類。上游為單芯片及其外延,中游為LED芯片加工,下游為封裝測試以及應用。其中,上游和中游技術含量較高,資本投入密度大。從上游到下游,產品在外觀上差距相當大。LED發光顏色與亮度由磊晶材料決定,且磊晶占LED制造成本70%左右,對LED產業極為重要。

    上游是由磊芯片形成,這種磊芯片長相大概是一個直徑六到八公分寬的圓形,厚度相當薄,就像是一個平面金屬一樣。常見的外延方法有液相外延法(LPE)、氣相外延法(VPE)以及金屬有機化學汽相沉積(MOCVD)等,其中VPE和LPE技術都已相當成熟,可用來生長一般亮度LED。而生長高亮度LED必須采用MOCVD方法。上游磊晶制程順序為:單芯片(III-V族基板)、結構設計、結晶成長、材料特性/厚度測量。

    中游廠商根據LED的性能需求進行器件結構和工藝設計,通過外延片擴散、然后金屬鍍膜,再進行光刻、熱處理、形成金屬電極,接著將基板磨薄拋光后進行切割。依照芯片的大小,可以切割為二萬到四萬個芯片。這些芯片長得像沙灘上的沙子一樣,通常用特殊膠帶固定之后,再送到下游廠商作封裝處理。中游芯片制程順序為:磊芯片、金屬膜蒸鍍、光罩、蝕刻、熱處理、切割、崩裂、測量。

    下游包括LED芯片的封裝測試和應用。LED封裝是指將外引線連接到LED芯片的電極上,形成LED器件,封裝起著?;ED芯片和提高光取出效率的作用。下游廠商封裝處理順序為:芯片、固晶、粘著、打線、樹脂封裝、長烤、鍍錫、剪腳、測試。


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