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可寄樣檢測(cè)、目測(cè)檢測(cè)、見證試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)等。
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檢測(cè)產(chǎn)品
0LED芯片簡介
一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個(gè)支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，使整個(gè)晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。也稱為led發(fā)光芯片，是led燈的核心組件，也就是指的P-N結(jié)。其主要功能是：把電能轉(zhuǎn)化為光能，芯片的主要材料為單晶硅。半導(dǎo)體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導(dǎo)體，在它里面空穴占主導(dǎo)地位，另一端是N型半導(dǎo)體，在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來的時(shí)候，它們之間就形成一個(gè)P-N結(jié)。當(dāng)電流通過導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候，電子就會(huì)被推向P區(qū)，在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合，然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量，這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長也就是光的顏色，是由形成P-N結(jié)的材料決定的。
1LED芯片led特點(diǎn)
（1）四元芯片，采用MOVPE工藝制備，亮度相對(duì)于常規(guī)芯片要亮。
（2）信賴性優(yōu)良。
（3）應(yīng)用廣泛。
（4）安全性高。
（5）壽命長。
2LED芯片襯底
對(duì)于制作LED芯片來說，襯底材料的選用是*要考慮的問題。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）。
藍(lán)寶石的優(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)用在高溫生長過程中; 3.機(jī)械強(qiáng)度高，易于處理和清洗。
藍(lán)寶石的不足：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、蝕刻工藝過程，制作成本高。
硅是熱的良導(dǎo)體，所以器件的導(dǎo)熱性能可以明顯改善，從而延長了器件的壽命。
碳化硅襯底（CREE公司專門采用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。不足：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。
3LED芯片發(fā)光亮度
一般亮度：R(紅色GaAsP 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GaAlAS 660nm )；
超高亮度：UG﹑UY﹑UR﹑UYS﹑URF﹑UE等。
二元晶片(磷﹑鎵)：H﹑G等；
三元晶片(磷﹑鎵 ﹑砷)：SR(較亮紅色GaAlAS 660nm)、 HR (超亮紅色GaAlAs 660nm)、UR(較亮紅色GaAlAs 660nm)等；
四元晶片(磷﹑鋁﹑鎵﹑銦)：SRF( 較亮紅色 AlGalnP )、HRF(超亮紅色 AlGalnP)、URF(較亮紅色 AlGalnP 630nm)、VY(較亮黃色GaAsP/GaP 585nm)、HY(超亮黃色 AlGalnP 595nm)、UY(較亮黃色 AlGalnP 595nm)、UYS(較亮黃色 AlGalnP 587nm)、UE(較亮桔色 AlGalnP 620nm)、HE(超亮桔色 AlGalnP 620nm)、UG (較亮綠色 AIGalnP 574nm) LED等。
4LED芯片芯片尺寸
大功率LED芯片有尺寸為38*38mil，40*40mil，45*45mil等三種當(dāng)然芯片尺寸是可以訂制的，這只是一般常見的規(guī)格。mil是尺寸單位，一個(gè)mil是千分之一英寸。40mil差不多是1毫米。38mil，40mil，45mil都是1W大功率芯片的常用尺寸規(guī)格。理論上來說，芯片越大，能承受的電流及功率就越大。不過芯片材質(zhì)及制程也是影響芯片功率大小的主要因素。例如CREE 40mil的芯片能承受1W到3W的功率，其他廠牌同樣大小的芯片，較多能承受到2W。
5LED芯片重要參數(shù)
1、正向工作電流If
它是指發(fā)光二極體正常發(fā)光時(shí)的正向電流值。在實(shí)際使用中應(yīng)根據(jù)需要選擇IF在0.6·IFm以下。
2、正向工作電壓VF
參數(shù)表中給出的工作電壓是在給定的正向電流下得到的。一般是在IF=20mA時(shí)測(cè)得的。發(fā)光二極體正向工作電壓VF在1.4～3V。在外界溫度升高時(shí)，VF將下降。
3、V-I特性
發(fā)光二極體的電壓與電流的關(guān)系，在正向電壓正小于某一值(叫閾值)時(shí)，電流極小，不發(fā)光。當(dāng)電壓超過某一值后，正向電流隨電壓迅速增加，發(fā)光。
4、發(fā)光強(qiáng)度IV
發(fā)光二極體的發(fā)光強(qiáng)度通常是指法線(對(duì)圓柱形發(fā)光管是指其軸線)方向上的發(fā)光強(qiáng)度。若在該方向上輻射強(qiáng)度為(1/683)W/sr時(shí)，則發(fā)光1坎德拉(符號(hào)為cd)。由于一般LED的發(fā)光二極管強(qiáng)度小，所以發(fā)光強(qiáng)度常用燭光(坎德拉, mcd)作單位。
5、LED的發(fā)光角度
-90°- +90°
6、光譜半寬度Δλ
它表示發(fā)光管的光譜純度。
7、半值角θ1/2和視角
θ1/2是指發(fā)光強(qiáng)度值為軸向強(qiáng)度值一半的方向與發(fā)光軸向(法向)的夾角。
8、全形
根據(jù)LED發(fā)光立體角換算出的角度，也叫平面角。
9、視角
指LED發(fā)光的角度，根據(jù)視角不同，應(yīng)用也不同，也叫光強(qiáng)角。
10、半形
法向0°與發(fā)光強(qiáng)度值/2之間的夾角。嚴(yán)格上來說，是發(fā)光強(qiáng)度值與發(fā)光強(qiáng)度值/2所對(duì)應(yīng)的夾角。LED的封裝技術(shù)導(dǎo)致發(fā)光角度并不是法向0°的光強(qiáng)值，引入偏差角，指得是發(fā)光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的角度與法向0°之間的夾角。
11、正向直流電流IFm
允許加的的正向直流電流。超過此值可損壞二極體。
12、反向電壓VRm
所允許加的反向電壓即擊穿電壓。超過此值，發(fā)光二極體可能被擊穿損壞。
13、工作環(huán)境topm
發(fā)光二極體可正常工作的環(huán)境溫度范圍。低于或高于此溫度范圍，發(fā)光二極體將不能正常工作，效率大大降低。
14、允許功耗Pm
允許加于LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的值。超過此值，LED發(fā)熱、損壞。
6LED芯片芯片結(jié)構(gòu)
倒裝結(jié)構(gòu)
傳統(tǒng)的LED芯片采用正裝結(jié)構(gòu),上面通常涂敷一層環(huán)氧樹脂,下面以藍(lán)寶石作為襯底。一方面,由于藍(lán)寶石的導(dǎo)熱性較差,有源層產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)地釋放,而且藍(lán)寶石襯底會(huì)吸收有源區(qū)的光線,即使增加金屬反射層也無法完全解決吸收的問題;另一方面,由于環(huán)氧樹脂的導(dǎo)熱能力很差,熱量只能靠芯片下面的引腳散出。因此前后兩方面都造成散熱的難題,影響了器件的性能和可靠性。鑒于此,LED的倒裝焊接技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。[2]
2001年,LumiLeds研制出了AIGalnN功率型倒裝芯片結(jié)構(gòu),LED芯片通過凸點(diǎn)倒裝連接到硅基上。這樣大功率LED產(chǎn)生的熱量不必經(jīng)由芯片的藍(lán)寶石襯底,而是直接傳到熱導(dǎo)率更高的硅或陶瓷襯底,再傳到金屬底座,由于其有源發(fā)熱區(qū)更接近于散熱體,可降低內(nèi)部熱沉熱阻。這種結(jié)構(gòu)的熱阻理論計(jì)算可達(dá)到1.34K/W,實(shí)際做到6-8K/W,出光率也提高了60%左右。但是,熱阻是與熱沉的厚度成正比的,由于受硅片機(jī)械強(qiáng)度與導(dǎo)熱性能所限,很難通過減薄硅片來進(jìn)一步降低內(nèi)部熱沉的熱阻,這就制約了其傳熱性能的進(jìn)一步提高。[2]
垂直結(jié)構(gòu)
LED芯片有橫向和垂直兩種基本結(jié)構(gòu)。所謂的橫向結(jié)構(gòu)LED芯片是指芯片兩個(gè)電極在外延片的同側(cè),由于電極在同一側(cè),電流在n-和p-類型限制層中橫向流動(dòng)不利于電流的擴(kuò)散以及熱量的散發(fā)。相反,垂直結(jié)構(gòu)LED芯片是指兩個(gè)電極分布在外延片的異側(cè),以圖形化電極和全部的p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(dòng)的電流。目前垂直結(jié)構(gòu)LED可以按材料分為GaP基LED、GaN基LED和ZnO基LED。LED的分別用紅色和黑色表示)分別與熱沉或PCB或電路板上的正、負(fù)極(分別用紅色和黑色表示)電聯(lián)接。外界電源與電路板上的“十”和“一”極相聯(lián)接。
由SemiLedS研發(fā)的以藍(lán)寶石為襯底的垂直結(jié)構(gòu)GaN基LED芯片從2005年11月開始進(jìn)入市場(chǎng)。制造垂直結(jié)構(gòu)LED芯片有兩種基本方法:剝離生長襯底和不剝離生長襯底。相比橫向結(jié)構(gòu)的LED芯片,垂直結(jié)構(gòu)的LED芯片具有以下明顯的優(yōu)勢(shì):
(l)所有的制造工藝都是在晶片水平進(jìn)行的。
(2)抗靜電能力高。
(3)無需打金線,一方面封裝厚度薄,可用于制造超薄型的器件,如背光源,大屏幕顯示等;另一方面,良品率和可靠性均得以提高。
(4)在封裝前進(jìn)行老化,降低生產(chǎn)成本。
(5)可以采用較大直徑的通孔/金屬填充塞和多個(gè)的通孔/金屬填充塞進(jìn)一步提高襯底的散熱效率。這一特點(diǎn)對(duì)大功率LED尤其重要。
7LED芯片分類
MB芯片
定義：MB 芯片﹕Metal Bonding (金屬粘著）芯片﹔該芯片屬于UEC 的專利產(chǎn)品
特點(diǎn)：1、 采用高散熱系數(shù)的材料---Si 作為襯底﹐散熱容易.
Thermal Conductivity
GaAs: 46 W/m-K
GaP: 77 W/m-K
Si: 125 ～ 150 W/m-K
Cupper:300~400 W/m-k
SiC: 490 W/m-K
2、通過金屬層來接合(wafer bonding)磊晶層和襯底，同時(shí)反射光子，避免襯底的吸收.
3、導(dǎo)電的Si 襯底取代GaAs 襯底，具備良好的熱傳導(dǎo)能力(導(dǎo)熱系數(shù)相差3~4 倍)，更適應(yīng)于高驅(qū)動(dòng)電流領(lǐng)域。4、底部金屬反射層﹐有利于光度的提升及散熱
5、尺寸可加大﹐應(yīng)用于High power 領(lǐng)域﹐eg : 42mil MB
GB芯片
定義：GB 芯片﹕Glue Bonding (粘著結(jié)合）芯片﹔該芯片屬于UEC 的專利產(chǎn)品
特點(diǎn)： 1﹕透明的藍(lán)寶石襯底取代吸光的GaAs襯底﹐其出光功率是傳統(tǒng)AS (Absorbable structure)芯片的2倍以上﹐藍(lán)寶石襯底類似TS芯片的GaP襯底.
2﹕芯片四面發(fā)光﹐具有出色的Pattern圖
LED芯片
LED芯片
3﹕亮度方面﹐其整體亮度已超過TS芯片的水平(8.6mil)
4﹕雙電極結(jié)構(gòu)﹐其耐高電流方面要稍差于TS單電極TS芯片定義和特點(diǎn)
TS芯片
定義：TS 芯片﹕ transparent structure(透明襯底)芯片﹐該芯片屬于HP 的專利產(chǎn)品。
特點(diǎn)：1.芯片工藝制作復(fù)雜﹐遠(yuǎn)高于AS LED
2. 信賴性卓越
3.透明的GaP襯底﹐不吸收光﹐亮度高
4.應(yīng)用廣泛
AS芯片
定義：AS 芯片﹕Absorbable structure (吸收襯底）芯片﹔經(jīng)過近四十年的發(fā)展努力﹐LED光電業(yè)界對(duì)于該類型芯片的研發(fā)﹑生產(chǎn)﹑銷售處于成熟的階段﹐各大公司在此方面的研發(fā)水平基本處于同一水平﹐差距不大. 大陸芯片制造業(yè)起步較晚﹐其亮度及可靠度與業(yè)界還有一定的差距﹐在這里我們所談的AS芯片﹐特指UEC的AS芯片﹐eg: 712SOL-VR, 709SOL-VR, 712SYM-VR,709SYM-VR 等
特點(diǎn)： 1. 四元芯片﹐采用 MOVPE工藝制備﹐亮度相對(duì)于常規(guī)芯片要亮
2. 信賴性優(yōu)良
3. 應(yīng)用廣泛
芯片種類
1、LPE：Liquid Phase Epitaxy(液相磊晶法) GaP/GaP
2、VPE：Vapor Phase Epitaxy(氣相磊晶法) GaAsP/GaAs
3、MOVPE：Metal Organic Vapor Phase Epitaxy (有機(jī)金屬氣相磊晶法) AlGaInP、GaN
4、SH：GaAlAs/GaAs Single Heterostructure(單異型結(jié)構(gòu))GaAlAs/GaAs
5、DH：GaAlAs/GaAs Double Heterostructure， (雙異型結(jié)構(gòu)) GaAlAs/GaAs
6、 DDH：GaAlAs/GaAlAs Double Heterostructure， (雙異型結(jié)構(gòu)) GaAlAs/GaAlAs
8LED芯片LED 芯片的研究意義
隨著 LED 技術(shù)的快速發(fā)展以及 LED 光效的逐步提高，LED 的應(yīng)用將越來越廣泛。隨著全球性能源短缺問題的日益嚴(yán)重，人們?cè)絹碓疥P(guān)注 LED 在照明市場(chǎng)的發(fā)展前景，LED 將是取代白熾燈、鎢絲燈和熒光燈的潛力光源。
LED 照明市場(chǎng)發(fā)展空間廣闊。LED 照明燈具應(yīng)用已經(jīng)從過去室外景觀照明 LED 發(fā)展向室內(nèi)照明應(yīng)用。據(jù)分析未來五年內(nèi) LED 室內(nèi)照明的發(fā)展將有指數(shù)型增長趨勢(shì)。2011年其產(chǎn)值高達(dá)數(shù)百億美元。尤其是 2009 年歐盟率先實(shí)施禁用白熾燈計(jì)劃，以及節(jié)能議題備受關(guān)注，造就了 LED 室內(nèi)照明巨大的市場(chǎng)機(jī)遇和樂觀的前景。[1]
芯片技術(shù)提升和價(jià)格走低是促進(jìn) LED 照明應(yīng)用成本下降的關(guān)鍵。隨著 LED芯片技術(shù)的提升，LED 發(fā)光效率提高后，單顆 LED 芯片所需的成本不斷下降。同時(shí)，上游投資帶動(dòng)的大規(guī)模產(chǎn)能釋放，引發(fā)較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭也將帶動(dòng)芯片價(jià)格下降，這有效推動(dòng) LED 照明產(chǎn)品成本的下降。2011 年，芯片從之前的供不應(yīng)求快速轉(zhuǎn)換為供過于求，芯片價(jià)格快速下降。例如，小功率的 7.5mil×7.5mil 藍(lán)光芯片和大功率的 45mil×45mil 藍(lán)光芯片 2011 年一年內(nèi)價(jià)格分別下降了 55.9%和 55.0%。
無論是面向重點(diǎn)照明和整體照明的高功率 LED 芯片，還是用于裝飾照明和一些簡單的輔助照明的低功率 LED 芯片，技術(shù)升級(jí)的關(guān)鍵都關(guān)乎如何開發(fā)出更高效、更穩(wěn)定的 LED 芯片。在短短數(shù)年內(nèi)，借助于包括新型芯片結(jié)構(gòu)和多量子阱結(jié)構(gòu)的新型外延機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在內(nèi)的一系列技術(shù)改進(jìn)，LED 的發(fā)光效率實(shí)現(xiàn)了巨大突破，這些技術(shù)突破都將為LED 半導(dǎo)體照明的普及鋪平道路。
9LED芯片歷史
50年前人們已經(jīng)了解半導(dǎo)體材料可產(chǎn)生光線的基本知識(shí)，1962年，通用電氣公司的尼克·何倫亞克（Nick HolonyakJr.）開發(fā)出種實(shí)際應(yīng)用的可見光發(fā)光二極管。LED是英文light emitting diode（發(fā)光二極管）的縮寫，它的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個(gè)有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，即固體封裝，所以能起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。
較初LED用作儀器儀表的指示光源，后來各種光色的LED在交通信號(hào)燈和大面積顯示屏中得到了廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以12英寸的紅色交通信號(hào)燈為例，在美國本來是采用長壽命、低光效的140瓦白熾燈作為光源，它產(chǎn)生2000流明的白光。經(jīng)紅色濾光片后，光損失90%，只剩下200流明的紅光。而在新設(shè)計(jì)的燈中，Lumileds公司采用了18個(gè)紅色LED光源，包括電路損失在內(nèi)，共耗電14瓦，即可產(chǎn)生同樣的光效。汽車信號(hào)燈也是LED光源應(yīng)用的重要領(lǐng)域。
10LED芯片如何評(píng)判
led芯片的價(jià)格：一般情況系下方片的價(jià)格要高于圓片的價(jià)格，大功率led芯片肯定要高于小功率led芯片，進(jìn)口的要高于國產(chǎn)的，進(jìn)口的來源價(jià)格從日本、美國、依次減低。
led芯片的質(zhì)量：評(píng)價(jià)led芯片的質(zhì)量主要從裸晶亮度、衰減度兩個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)來衡量，在封裝過程中主要從led芯片封裝的成品率來計(jì)算。
11LED芯片制造流程
總的來說，LED制作流程分為兩大部分：
*先在襯底上制作氮化鎵（GaN）基的外延片，這個(gè)過程主要是在金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積外延片爐(MOCVD)中完成的。準(zhǔn)備好制作GaN基外延片所需的材料源和各種高純的氣體之后，按照工藝的要求就可以逐步把外延片做好。常用的襯底主要有藍(lán)寶石、碳化硅和硅襯底，還有GaAs、AlN、ZnO等材料。
MOCVD是利用氣相反應(yīng)物（前驅(qū)物）及Ⅲ族的有機(jī)金屬和Ⅴ族的NH3在襯底表面進(jìn)行反應(yīng)，將所需的產(chǎn)物沉積在襯底表面。通過控制溫度、壓力、反應(yīng)物濃度和種類比例，從而控制鍍膜成分、晶相等品質(zhì)。MOCVD外延爐是制作LED外延片較常用的設(shè)備。
然后是對(duì)LED PN結(jié)的兩個(gè)電極進(jìn)行加工，電極加工也是制作LED芯片的關(guān)鍵工序，包括清洗、蒸鍍、黃光、化學(xué)蝕刻、熔合、研磨；然后對(duì)LED毛片進(jìn)行劃片、測(cè)試和分選，就可以得到所需的LED芯片。如果芯片清洗不夠乾凈，蒸鍍系統(tǒng)不正常，會(huì)導(dǎo)致蒸鍍出來的金屬層（指蝕刻后的電極）會(huì)有脫落，金屬層外觀變色，金泡等異常。
蒸鍍過程中有時(shí)需用彈簧夾固定芯片，因此會(huì)產(chǎn)生夾痕（在目檢必須挑除）。黃光作業(yè)內(nèi)容包括烘烤、上光阻、照相曝光、顯影等，若顯影不完全及光罩有破洞會(huì)有發(fā)光區(qū)殘多出金屬。
芯片在前段工藝中，各項(xiàng)工藝如清洗、蒸鍍、黃光、化學(xué)蝕刻、熔合、研磨等作業(yè)都必須使用鑷子及花籃、載具等，因此會(huì)有芯片電極刮傷情形發(fā)生。
12LED芯片日常使用
紅燈：9mil正規(guī)方片，（純紅）波長：620-625nm，上下60°、左右120°，亮度高達(dá)1000-1200mcd；
綠燈：12mil正規(guī)方片，（純綠）波長：520-525nm，上下60°、左右120°，亮度高達(dá)2000-3000mcd；
性能：具有亮度高、抗靜電能力強(qiáng)、抗衰減能力強(qiáng)、一致性好等特點(diǎn)，是制作led招牌、led發(fā)光字的選擇。
13LED芯片計(jì)數(shù)方法
LED芯片因?yàn)榇笮∫话愣荚诖笮。盒」β实男酒话惴譃?mil、9mil、12mil、14mil等，跟頭發(fā)一樣細(xì)，以前人工計(jì)數(shù)時(shí)候非常辛苦，而且準(zhǔn)確率極底，2012年廈門好景科技有開發(fā)一套專門針對(duì)LED芯片計(jì)數(shù)的軟件，儀器整合了高清晰度數(shù)字技術(shù)來鑒別較困難的計(jì)數(shù)問題，LED芯片專用計(jì)數(shù)儀設(shè)備是由百萬象素工業(yè)專用的CCD和百萬象素鏡頭的硬件，整合了高清晰度圖像數(shù)字技術(shù)的軟件組成的，主要用來計(jì)算出LED芯片的數(shù)量。該LED芯片專用計(jì)數(shù)儀通過高速的圖像獲取及視覺識(shí)別處理，準(zhǔn)確、快速地計(jì)數(shù)LED芯片，操作簡單，使用方便。
該設(shè)備裝有新型的照明配置，因照明上的均勻一致性及應(yīng)用百萬象素的CCD及鏡頭，確保了LED芯片成像的清晰度，配合高技術(shù)的計(jì)數(shù)軟件，從而保證了計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確度。同時(shí)軟件會(huì)將每次計(jì)數(shù)的結(jié)果儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫中，方便打印與追溯對(duì)比分析。
技術(shù)參數(shù)：
1．成像特性
鏡頭：12mm、F1.8高保真光學(xué)鏡頭
CCD規(guī)格：300萬像素/500萬像素，真彩
圖像拍攝：手動(dòng)對(duì)焦，可級(jí)地精細(xì)成像LED芯片
圖像調(diào)整：手動(dòng)調(diào)整亮度；自動(dòng)調(diào)整對(duì)比度、飽和度
2．計(jì)數(shù)特性：
快速的計(jì)算出LED芯片總數(shù)，可根據(jù)需要折扣數(shù)量，并顯示和輸出計(jì)數(shù)結(jié)果
可計(jì)數(shù)≥5mil (或0.127mm) 不透明LED芯片
可計(jì)數(shù)雙電極透明的LED芯片
計(jì)數(shù)速度：2000～8000個(gè)LED芯片/s的統(tǒng)計(jì)速度，無需掃描即成像即計(jì)數(shù)
簡便易用：真正一鍵式操作，鼠標(biāo)一點(diǎn)，結(jié)果即現(xiàn)。軟件界面美觀，操作簡便。
14LED芯片制作工藝
1.LED芯片檢驗(yàn)
鏡檢：材料表面是否有機(jī)械損傷及麻點(diǎn)麻坑lockhill芯片尺寸及電極大小是否符合工藝要求電極圖案是否完整。
2.LED擴(kuò)片
由于LED芯片在劃片后依然排列緊密間距很小(約0.1mm)，不利于后工序的操作。采用擴(kuò)片機(jī)對(duì)黏結(jié)芯片的膜進(jìn)行擴(kuò)張，使LED芯片的間距拉伸到約0.6mm。也可以采用手工擴(kuò)張，但很容易造成芯片掉落浪費(fèi)等不良問題。
3.LED點(diǎn)膠
在LED支架的相應(yīng)位置點(diǎn)上銀膠或絕緣膠。對(duì)于GaAs、SiC導(dǎo)電襯底，具有背面電極的紅光、黃光、黃綠芯片，采用銀膠。對(duì)于藍(lán)寶石絕緣襯底的藍(lán)光、綠光LED芯片，采用絕緣膠來固定芯片。
工藝難點(diǎn)在于點(diǎn)膠量的控制，在膠體高度、點(diǎn)膠位置均有詳細(xì)的工藝要求。由于銀膠和絕緣膠在貯存和使用均有嚴(yán)格的要求，銀膠的醒料、攪拌、使用時(shí)間都是工藝上必須注意的事項(xiàng)。
4.LED備膠
和點(diǎn)膠相反，備膠是用備膠機(jī)先把銀膠涂在LED背面電極上，然后把背部帶銀膠的LED安裝在LED支架上。備膠的效率遠(yuǎn)高于點(diǎn)膠，但不是所有產(chǎn)品均適用備膠工藝。
5.LED手工刺片
將擴(kuò)張后LED芯片(備膠或未備膠)安置在刺片臺(tái)的夾具上，LED支架放在夾具底下，在顯微鏡下用針將LED芯片一個(gè)一個(gè)刺到相應(yīng)的位置上。手工刺片和自動(dòng)裝架相比有一個(gè)好處，便于隨時(shí)更換不同的芯片，適用于需要安裝多種芯片的產(chǎn)品。
6.LED自動(dòng)裝架
自動(dòng)裝架其實(shí)是結(jié)合了沾膠(點(diǎn)膠)和安裝芯片兩大步驟，先在LED支架上點(diǎn)上銀膠(絕緣膠)，然后用真空吸嘴將LED芯片吸起移動(dòng)位置，再安置在相應(yīng)的支架位置上。自動(dòng)裝架在工藝上主要要熟悉設(shè)備操作編程，同時(shí)對(duì)設(shè)備的沾膠及安裝精度進(jìn)行調(diào)整。在吸嘴的選用上盡量選用膠木吸嘴，防止對(duì)LED芯片表面的損傷，特別是藍(lán)、綠色芯片必須用膠木的。因?yàn)殇撟鞎?huì)劃傷芯片表面的電流擴(kuò)散層。
7.LED燒結(jié)
燒結(jié)的目的是使銀膠固化，燒結(jié)要求對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)控，防止批次性不良。銀膠燒結(jié)的溫度一般控制在150℃，燒結(jié)時(shí)間2小時(shí)。根據(jù)實(shí)際情況可以調(diào)整到170℃，1小時(shí)。絕緣膠一般150℃，1小時(shí)。
銀膠燒結(jié)烘箱的必須按工藝要求隔2小時(shí)(或1小時(shí))打開更換燒結(jié)的產(chǎn)品，中間不得隨意打開。燒結(jié)烘箱不得再其他用途，防止污染。
8.LED壓焊
壓焊的目的是將電極引到LED芯片上，完成產(chǎn)品內(nèi)外引線的連接工作。
LED的壓焊工藝有金絲球焊和鋁絲壓焊兩種。鋁絲壓焊的過程為先在LED芯片電極上壓上點(diǎn)，再將鋁絲拉到相應(yīng)的支架上方，壓上第二點(diǎn)后扯斷鋁絲。金絲球焊過程則在壓點(diǎn)前先燒個(gè)球，其余過程類似。
壓焊是LED封裝技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，工藝上主要需要監(jiān)控的是壓焊金絲(鋁絲)拱絲形狀，焊點(diǎn)形狀，拉力。
9.LED封膠
LED的封裝主要有點(diǎn)膠、灌封、模壓三種?；旧瞎に嚳刂频碾y點(diǎn)是氣泡、多缺料、黑點(diǎn)。設(shè)計(jì)上主要是對(duì)材料的選型，選用結(jié)合良好的環(huán)氧和支架。(一般的LED無法通過氣密性試驗(yàn))
LED點(diǎn)膠TOP-LED和Side-LED適用點(diǎn)膠封裝。手動(dòng)點(diǎn)膠封裝對(duì)操作水平要求很高(特別是白光LED)，主要難點(diǎn)是對(duì)點(diǎn)膠量的控制，因?yàn)榄h(huán)氧在使用過程中會(huì)變稠。白光LED的點(diǎn)膠還存在熒光粉沉淀導(dǎo)致出光色差的問題。
LED灌膠封裝 Lamp-LED的封裝采用灌封的形式。灌封的過程是先在LED成型模腔內(nèi)注入液態(tài)環(huán)氧，然后插入壓焊好的LED支架，放入烘箱讓環(huán)氧固化后，將LED從模腔中脫出即成型。
LED模壓封裝 將壓焊好的LED支架放入模具中，將上下兩副模具用液壓機(jī)合模并抽真空，將固態(tài)環(huán)氧放入注膠道的入口加熱用液壓頂桿壓入模具膠道中，環(huán)氧順著膠道進(jìn)入各個(gè)LED成型槽中并固化。
10.LED固化與后固化
固化是指封裝環(huán)氧的固化，一般環(huán)氧固化條件在135℃，1小時(shí)。模壓封裝一般在150℃，4分鐘。后固化是為了讓環(huán)氧充分固化，同時(shí)對(duì)LED進(jìn)行熱老化。后固化對(duì)于提高環(huán)氧與支架(PCB)的粘接強(qiáng)度非常重要。一般條件為120℃，4小時(shí)。
11.LED切筋和劃片
由于LED在生產(chǎn)中是連在一起的(不是單個(gè))，Lamp封裝LED采用切筋切斷LED支架的連筋。SMD-LED則是在一片PCB板上，需要?jiǎng)澠瑱C(jī)來完成分離工作。
12.LED測(cè)試
測(cè)試LED的光電參數(shù)、檢驗(yàn)外形尺寸，同時(shí)根據(jù)客戶要求對(duì)LED產(chǎn)品進(jìn)行分選。
15LED芯片參數(shù)釋疑
發(fā)光強(qiáng)度IV：
發(fā)光二極體的發(fā)光強(qiáng)度通常是指法線（對(duì)圓柱形發(fā)光管是指其軸線）方向上的發(fā)光強(qiáng)度。若在該方向上輻射強(qiáng)度為（1/683）W/sr時(shí)，則發(fā)光1坎德拉（符號(hào)為cd）。由于一般LED的發(fā)光二極管強(qiáng)度小，所以發(fā)光強(qiáng)度常用燭光(坎德拉, mcd)作單位。
LED的發(fā)光角度：
-90°- +90°
光譜半寬度Δλ:
它表示發(fā)光管的光譜純度。
半值角θ1/2和視角：
θ1/2是指發(fā)光強(qiáng)度值為軸向強(qiáng)度值一半的方向與發(fā)光軸向（法向）的夾角。
全形：
根據(jù)LED發(fā)光立體角換算出的角度，也叫平面角。
視角：
指LED發(fā)光的角度，根據(jù)視角不同，應(yīng)用也不同，也叫光強(qiáng)角。
半形：
法向0°與發(fā)光強(qiáng)度值/2之間的夾角。嚴(yán)格上來說，是發(fā)光強(qiáng)度值與發(fā)光強(qiáng)度值/2所對(duì)應(yīng)的夾角。LED的封裝技術(shù)導(dǎo)致發(fā)光角度并不是法向0°的光強(qiáng)值，引入偏差角，指得是發(fā)光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的角度與法向0°之間的夾角。
正向直流電流IFm：
允許加的的正向直流電流。超過此值可損壞二極體。
允許功耗Pm:
允許加于LED兩端正向直流電壓與流過它的電流之積的值。超過此值，LED發(fā)熱、損壞LED芯片及器件的分選測(cè)試
LED的分選有兩種方法：一是以芯片為基礎(chǔ)的測(cè)試分選，二是對(duì)封裝好的LED進(jìn)行測(cè)試分選。
(1)芯片的測(cè)試分選
LED芯片分選難度很大，主要原因是LED芯片尺寸一般都很小，從9mil到14mil(0.22-0.35毫米)。這樣小的芯片需要微探針才能夠完成測(cè)試，分選過程需要精確的機(jī)械和圖像識(shí)別系統(tǒng)，這使得設(shè)備的造價(jià)變得很高，而且測(cè)試速度受到限制。如果按照每月25天計(jì)算，每一臺(tái)分選機(jī)的產(chǎn)能為每月5KK。
從根本上解決芯片測(cè)試分選瓶頸問題的關(guān)鍵是改善外延片均勻性。如果一片外延片波長分布在2nm之內(nèi)，亮度的變化在+15%之內(nèi)，則可以將這個(gè)片子上的所有芯片歸為一檔(Bin)，只要通過測(cè)試把不合格的芯片去除即可，將大大增加芯片的產(chǎn)能和降低芯片的成本。在均勻性不是很好的情況下，也可以用測(cè)試并把"不合格產(chǎn)品較多"的芯片區(qū)域用噴墨涂抹的方式處理掉，從而快速地得到想要的"合格"芯片，但這樣做的成本太高，會(huì)把很多符合其他客房要求的芯片都做為不合格證的廢品處理，核算出的芯片成本可能是市場(chǎng)無法接受的水平。
(2)LED的測(cè)試分選
封裝后的LED可以按照波長、發(fā)光強(qiáng)度、發(fā)光角度以及工作電壓等進(jìn)行測(cè)試分選。其結(jié)果是把LED分成很多檔(Bin)和類別，然后測(cè)試分選機(jī)會(huì)自動(dòng)地根據(jù)設(shè)定的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)把LED分裝在不同的Bin盒內(nèi)。由于人們對(duì)于LED的要求越來越高，早期的分選機(jī)是32Bin，后來增加到64Bin，分Bin的LED技術(shù)指標(biāo)仍然無法滿足生產(chǎn)和市場(chǎng)的需求。
LED測(cè)試分選機(jī)是在一個(gè)特定的工作臺(tái)電流下(如20mA)，對(duì)LED進(jìn)行測(cè)試，一般還會(huì)做一個(gè)反向電壓值的測(cè)試。如果按照每月25天，每天20小時(shí)的工作時(shí)間計(jì)算，每一臺(tái)分選機(jī)的產(chǎn)能為每月9KK。
大型顯示屏或其他應(yīng)用客戶，對(duì)LED的質(zhì)量要求較高。特別是在波長與亮度一致性的要求上很嚴(yán)格。假如LED封裝廠在芯片采購時(shí)沒有提出嚴(yán)格的要求，則這些封裝廠在大量的封裝后會(huì)發(fā)現(xiàn)，封裝好的LED中只有很少數(shù)量的產(chǎn)品能滿足某一客戶的要求，其余大部分將變成倉庫里的存貨。這種情形迫使LED封裝廠在采購LED芯片時(shí)提出嚴(yán)格的要求，特別是波長、亮度和工作臺(tái)電壓的指標(biāo);比如，過去對(duì)波長要求
是+2nm，已提出+0.5nm的要求。這樣對(duì)于芯片廠就產(chǎn)生了巨大的壓力，在芯片銷售前必須進(jìn)行嚴(yán)格的分選。
從以上關(guān)于LED與LED芯片分選取的分析中可以看出，比較經(jīng)濟(jì)的做法是對(duì)LED進(jìn)行測(cè)試分選。但是由于LED的種類繁多，有不同的形式，不現(xiàn)的形狀，不同的尺寸，不同的發(fā)光角度，不同的客戶要求，不同的應(yīng)用要求，這使用權(quán)得完全通過LED測(cè)試分選取進(jìn)行產(chǎn)品的分選變得很難操作。所以問題的關(guān)鍵又回到MOCVD的外延工藝過程，如何生長出所需波長及亮度的LED外延片是降低成本的關(guān)鍵點(diǎn)，這個(gè)問題不解決，LED的產(chǎn)能及成本仍將得不到完全解決。但在外延片的均勻度得到控制以前，比較行之有效的方法是解決快速低成本的芯片分選問題。
16LED芯片常遇問題
LED芯片使用常遇到的問題分析：別的封裝進(jìn)程中也能夠形成正向壓下降，*要緣由有銀膠固化不充分，支架或芯片電極沾污等形成觸摸電阻大或觸摸電阻不穩(wěn)定。
1.正向電壓下降 暗光
A：一種是電極與發(fā)光資料為歐姆觸摸，但觸摸電阻大，*要由資料襯底低濃度或電極殘缺所形成的。
B：一種是電極與資料為非歐姆觸摸，*要發(fā)生在芯片電極制備進(jìn)程中蒸騰層電極時(shí)的擠壓印或夾印，散布方位。
正向壓下降的芯片在固定電壓測(cè)驗(yàn)時(shí)，經(jīng)過芯片的電流小，然后體現(xiàn)暗點(diǎn)，還有一種暗光表象是芯片自身發(fā)光功率低，正向壓降正常。
2.難壓焊：(*要有打不粘，電極掉落，打穿電極)
A：打不粘：*要因?yàn)殡姌O外表氧化或有膠
B：有與發(fā)光資料觸摸不牢和加厚焊線層不牢，其間以加厚層掉落為主。
C：打穿電極：通常與芯片資料有關(guān)，資料脆且強(qiáng)度不高的資料易打穿電極，通常GAALAS資料(如高紅，紅外芯片)較GAP資料易打穿電極，
D：壓焊調(diào)試應(yīng)從焊接溫度，超聲波功率，超聲時(shí)刻，壓力，金球巨細(xì)，支架定位等進(jìn)行調(diào)整。
3.發(fā)光色彩區(qū)別：
A：同一張芯片發(fā)光色彩有顯著區(qū)別*要是因?yàn)橥庋悠Y料疑問，ALGAINP四元素資料選用量子布局很薄，成長是很難確保各區(qū)域組分共同。(組分決議禁帶寬度，禁帶寬度決議波長)。
B：GAP黃綠芯片，發(fā)光波長不會(huì)有很大誤差，可是因?yàn)槿搜蹖?duì)這個(gè)波段色彩靈敏，很簡單查出偏黃，偏綠。因?yàn)椴ㄩL是外延片資料決議的，區(qū)域越小，呈現(xiàn)色彩誤差概念越小，故在M/T作業(yè)中有附近選取法。
C：GAP赤色芯片有的發(fā)光色彩是偏橙黃色，這是因?yàn)槠浒l(fā)光機(jī)理為直接躍進(jìn)。受雜質(zhì)濃度影響，電流密度加大時(shí)，易發(fā)生雜質(zhì)能級(jí)偏移和發(fā)光飽滿，發(fā)光是開端變?yōu)槌赛S色。
4.閘流體效應(yīng)：
A：是發(fā)光二極管在正常電壓下無法導(dǎo)通，當(dāng)電壓加高到必定程度，電流發(fā)生驟變。
B：發(fā)生閘流體表象緣由是發(fā)光資料外延片成長時(shí)呈現(xiàn)了反向夾層，有此表象的LED在IF=20MA時(shí)測(cè)驗(yàn)的正向壓降有躲藏性，在運(yùn)用進(jìn)程是出于南北極電壓不行大，體現(xiàn)為不亮，可用測(cè)驗(yàn)信息儀器從晶體管圖示儀測(cè)驗(yàn)曲線，也能夠經(jīng)過小電流IF=10UA下的正向壓降來發(fā)現(xiàn)，小電流下的正向壓降顯著偏大，則能夠是該疑問所形成的。
5.反向漏電：
A：緣由：外延資料，芯片制造，器材封裝，測(cè)驗(yàn)通常5V下反向漏電流為10UA，也能夠固定反向電流下測(cè)驗(yàn)反向電壓。
B：不一樣類型的LED反向特性相差大：普綠，普黃芯片反向擊穿可到達(dá)一百多伏，而普芯片則在十幾二十伏之間。
C：外延形成的反向漏電*要由PN結(jié)內(nèi)部布局缺點(diǎn)所形成的，芯片制造進(jìn)程中旁邊面腐蝕不行或有銀膠絲沾附在測(cè)面，嚴(yán)禁用有機(jī)溶液分配銀膠。以避免銀膠經(jīng)過毛細(xì)表象爬到結(jié)區(qū)。
17LED芯片大功率 LED 芯片的研究現(xiàn)狀
近年來 LED 上游領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)得到迅速的發(fā)展，市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭使得芯片成本降低，然而較之于傳統(tǒng)照明，成本仍然較高，LED 要取代傳統(tǒng)的照明，成本因素成為一個(gè)重要方面，而封裝作為決定 LED 光源價(jià)格的重要環(huán)節(jié)，未來超低成本 LED 照明需要使用更少的 LED 燈珠，勢(shì)必需要尺寸更大的芯片，因此大電流驅(qū)動(dòng)下的高性能的大功率 LED 芯片成為 LED 上游的必爭領(lǐng)域。國內(nèi)外的半導(dǎo)體照明領(lǐng)域的機(jī)構(gòu)和科研院所都在致力于此類高端芯片產(chǎn)業(yè)化的研究和探索，雖然由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜、產(chǎn)品良率低、以及成本過高因素的制約，仍有許多優(yōu)異的高端產(chǎn)品和先進(jìn)的制造技術(shù)被開發(fā)出來，極大地推動(dòng)了功率型 LED 芯片的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。[3]
業(yè)界認(rèn)為 LED 照明技術(shù)公認(rèn)的發(fā)展路線為：發(fā)光效率從 2002 年的25lm/w 提高到 2007 年 75lm/w、2012 年其發(fā)光效率將達(dá)到 150lm/w，而在 LED芯片商業(yè)化的 2020 年，其發(fā)光效率將突破 200lm/w；發(fā)光成本從 2002 年的 200美元/千流明下降到 2007 年的 20 美元/千流明、2012 年下降到 5 美元/千流明，到 2020 年將降低到 2 美元/千流明；從 2007 年 LED 照明開始進(jìn)入白熾燈照明領(lǐng)域，到 2012 年進(jìn)入熒光燈市場(chǎng)，在 2020 年普及取代白熾燈和熒光燈。
全球 LED 市場(chǎng)的規(guī)模年均增長率超過 20%；高亮度 LED 市場(chǎng)的成長更加迅速，1995-2005 年的年均增長率達(dá)到 46%，2008 年的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 51 億美元，占 LED 市場(chǎng)的比例由 2001 年的40%增長到 2008 年的 80%以上，保守預(yù)估 2012 年的市場(chǎng)規(guī)?？赏竭_(dá) 114 億美元。市場(chǎng)需求拉動(dòng)了生產(chǎn)環(huán)節(jié)的發(fā)展，也有其他行業(yè)的大型企業(yè)轉(zhuǎn)戰(zhàn)這一市場(chǎng)。世界不少 500強(qiáng)的巨頭公司都已進(jìn)* LED 藍(lán)海市場(chǎng)。LED 半導(dǎo)體照明作為新型的綠色能源，無論是節(jié)能效益還是經(jīng)濟(jì)效益都是非常顯著的，因此各國都在大力地推進(jìn) LED 照明普及。
作為新興的產(chǎn)業(yè)，LED 半導(dǎo)體照明仍處在不斷進(jìn)步的過程中。 業(yè)界認(rèn)為 LED 芯片發(fā)光效率的發(fā)展路線為：從 2002 年的 25lm/w 提高到 2007 年75lm/w、2012 年發(fā)光效率將普遍達(dá)到 150lm/w，而在 2020 年商業(yè)化的 LED 芯片的發(fā)光效率將突破 200lm/w。從 2007 年 LED 照明開始發(fā)展進(jìn)入白熾燈照明領(lǐng)域，直到 2012年進(jìn)入熒光燈照明市場(chǎng)，而將在 2020 年普及取代如今的白熾燈和熒光燈。
18LED芯片大功率 LED 芯片存在的主要問題
LED 芯片，尤其是大功率 LED 芯片，目前面臨的主要技術(shù)難點(diǎn)主要是以下幾個(gè)方面：
1、發(fā)光效率低
雖然現(xiàn)在各廠家量產(chǎn)的封裝后的白光 LED 出光效率都達(dá)到 100lm/w 以上，但是相比較于小尺寸的 LED 芯片，其出光效率依然很低。大尺寸的 LED 芯片由于尺寸較大，當(dāng)光線在器件內(nèi)部傳播時(shí)，光線通過的路程要比小尺寸的芯片經(jīng)過的路程長，導(dǎo)致器件材料對(duì)光線的吸收概率較大，大量的光線被限制在器件內(nèi)部無法出射，導(dǎo)致出光效率較低。
2、電流擴(kuò)散不均勻
對(duì)于大功率 LED 芯片而言，需要大的電流驅(qū)動(dòng)（一般為 350mA），為了得到均勻的電流擴(kuò)散，需設(shè)計(jì)合理的電極結(jié)構(gòu)以使得電流在 P 型層面得到均勻分布，大功率 LED 芯片由于芯片尺寸較大，同時(shí) P 型層的電流很難在 P 型層面得到均勻擴(kuò)散導(dǎo)致電流積聚在電極下方，造成電流擁擠效應(yīng)。由于電流積聚效應(yīng)，即電流主要集中在電極正下方區(qū)域，橫向擴(kuò)展比較小，電流分布很不均勻，導(dǎo)致局部電流密度過大。
3、光電特性不穩(wěn)定
由于大功率 LED 芯片器件出光效率底下，大量光線被器件內(nèi)部吸收，這些被吸收的光線在器件內(nèi)部轉(zhuǎn)換成熱能，造成 LED 芯片結(jié)溫的升高，結(jié)溫的升高不但會(huì)造成光衰嚴(yán)，嚴(yán)重影響了 LED 芯片的壽命，同時(shí)溫度的升高會(huì)導(dǎo)致芯片的藍(lán)光波峰向長波長方向偏移（即紅移），造成芯片的發(fā)光波長和熒光粉的激發(fā)波長不匹配，也會(huì)造成顯色性的降低。
4、產(chǎn)業(yè)化研究光效遠(yuǎn)低于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)水平
現(xiàn)在國際上主流的 LED 芯片廠商，雖然實(shí)驗(yàn)室研發(fā)已到達(dá)較高的水平，但是產(chǎn)業(yè)化的研究水平依然底下，造成其主要的原因是產(chǎn)業(yè)化不但要考慮到成本的需求同時(shí)還要兼顧生產(chǎn)工藝的復(fù)雜程度以及芯片良率的問題。
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檢測(cè)流程步驟
溫馨提示：《LED芯片檢測(cè)》內(nèi)容僅為部分列舉供參考使用，百檢網(wǎng)匯集眾多CNAS、CMA、CAL等資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)遍布全國，更多檢測(cè)需求請(qǐng)咨詢客服。
