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18IMN第一章LED原物料介紹晶片介紹一．晶片結構﹕1.單電極晶片﹕A.示意圖﹕結構講解﹕代碼說明代碼說明AP極金屬層FN極金屬層B發光區G晶片尺寸(長×寬)CP層H晶片高度DN層I電極厚度En型結晶基板J電極直徑2.雙電極晶片﹕A.示意圖﹕單電極晶片結構示意圖DEFCABAGGHJHIGJKLL19B.結構講解﹕代碼說明代碼說明A藍寶石基板HN極金屬層B低溫緩沖層I晶片尺寸(長)CN型接觸J晶片尺寸(寬)D發光層K晶片高度EP型接觸L電極厚度F透明導電層MP極電極直徑GP極金屬層NN極電極直徑二．LED晶粒種類簡表﹕類別顏色波長結構可見光紅645nm~~655nmAlGaAs/GaAs高亮度紅630nm~~645nmAlGaInP/GaAs橙605nm~~622nmGaAsP/GaP高亮度橙AlGaInP/GaAs黃585nm~~600nmGaAsP/GaP高亮度黃AlGaInP/GaAs黃綠569nm~~575nmGaP/GaP高亮度黃綠AlGaInP/GaAs綠555nm~~560nmGaP/GaP高亮度綠AlGaInP/GaAs高亮度藍綠/綠490nm~~540nmGaInN/Sapphire高亮度藍455nm~~485nmGaInN/Sapphire不可見光紅外線850nm~~940nmGaAs/GaAsAlGaAs/GaAsAlGaAs/AlGaAs20三．晶片的制作過程(LED中游產品)﹕ICPetchingGaNTCLandBondingpadAlloychiponwaferPolishingProbingScribingSortingchipontapePhotolithography21注﹕光磊晶片的制作過程(以藍光為例)﹕------LED中游制造流程WaferactiveRLEisolationTransparentLayerP-sideContactN-sideContactMeasurementBack-SideLappingScribingpackage主要目的藉由加熱來打斷磊晶時產生的Mg-H鍵結﹐使P-GaN活性化﹔實驗証實在730℃氮氣環境下加熱20分鐘可有良好效果。藉由干式蝕刻(RLE)將晶粒的一部份蝕刻到n-GaN﹐使N-side露出表面以便做Contact.因P-GaN阻抗大﹐造成電流散布不佳﹐增加TransparentLayer可改善P-GaN的電流散布﹐進而提高亮度﹐目前制程使用之透明電極為Ni/Au=30/70A,可與P-GaN有良好的歐姆接觸。制作電極以供打線用﹐目前使用Ni/Au=0.3/6kA為接觸電極﹐可有良好的歐姆接觸。制作電極以供打線用﹐目前使用Ti/Al=0.6/6kA為接觸電極﹐可與n-GaN有良好的歐姆接觸。做一般特性量測﹐主要有VF﹐亮度﹐波長﹐VR及良率量測﹐并將不良品淘汰。用鑽石研磨液對前站制作完成之晶片進行背面研磨﹐以便于切割及幫助散熱﹐目前大多研磨拋光至100um,研磨良率可達91%。將研磨完成的晶片裂成晶粒﹐生產良率可達到86%。將晶粒封裝成lamp,以便進行life測試及靜電測試。22四．LED磊晶片方法的比較﹕磊晶方法特色優點缺點主要應用LPE以溶融態的液體材料直接和基板接觸而沉積晶膜操作簡單磊晶長成速度快具量產能力磊晶薄度控制差磊晶平整度差傳統LEDVPE以氣體或電漿材料傳輸至基板促使晶格表面粒子凝結(Condensation)或解離(Desorb)磊晶長成速度快量產能力尚可磊晶薄度及平整度控制不易傳統LEDMOCVD將有機金屬以氣體型式擴散至基板促使晶格表面粒子凝結(Condensation)磊晶純度佳磊晶薄度控制佳磊晶平整度佳成本較高良率低原料取得不易HB-LEDLDVCSELHBT五．我司常用晶片簡圖﹕1.單電極﹕A.圓電極﹕009UOV008RNB310B510009UOR009UOY009RDK010SO23B.方電極﹕C.帶角電極﹕010SRK010URTK110DRTK110SR011IRA011HYN009UYG010YGK011PG113YGUM80HOUM80SOU012UOR012IRA012UOV012UY012UYG012UOY512UOL812YGU242.雙電極﹕014IRA914IRP4713DC514GSB612GSBBL470010BLFD135-GR525FD135-PB450TB024ITB045KTGH44G-LULC-0404-13-B2X18-24HLG0B1-125支架介紹一．支架結構與相關尺寸﹕A.支架短圖﹕B.結構說明﹕代碼12345支架部位焊點陰陽極間隙段差陰陽極寬碗PICH代碼678910支架部位高度腳寬腳中心距邊距長度備注上BAR以上稱功能區﹑上BAR及上BAR以下稱非功能區C.尺寸說明﹕總長152.4mm腳距03、04支架2.54mm厚度0.50×0.50mm02支架2.28mm鍍層管控厚度鎳層厚度120-150um杯中心距7.62mm銅層厚度40-50um銀層厚度80-100um二．支架的材質﹕基材鐵材(SPCC)﹑銅材(Cu)外鍍1鎳(Ni)銅(Cu)銀(Ag)2銅(Cu)鎳(Ni)銅(Cu)銀(Ag)26三．支架電鍍知識﹕1.電鍍流程﹕2.鍍液成份及電鍍溫度﹕鍍液熱脫脂劑電解脫脂劑鹽酸硫酸鎳氯化鎳硼酸添加劑氰化鉀氰化亞銅氰化銀鉀電鍍溫度50-60℃3.支架管控相關條件﹕A.支架供應商﹕項目長烤短烤焊接標准(03﹑04支架)焊接標准(06﹑07﹑09支架)管控條件170±10℃/3H500±10℃/3min420±10℃/6S420±10℃/5S項目成品氧化焊線拉力銀層管控管控條件正常空氣中滯留3~7天≧5g上Bar80um以上﹐下Bar45um以上B.LED制造商﹕項目焊線拉力扭力程度檢驗烘烤標准作業烘烤標准檢驗焊接標准管控條件≧5g可順時針鈕8圈150℃/3H150℃/1.5H420℃/6S項目作業焊接標准儲存環境溫度儲存環境濕度保質期管控條件200-300℃/25-35mS25±5℃70%以下6個月剝離上料超聲波處理電熱脫脂電解水冼酸水冼底鍍鎳底鍍銅銅水冼預鍍銀鍍銀(加光亮劑)銀水冼后處理后處理水冼風干下料烘干27四．我司常用支架外觀圖片﹕2002C有杯2002L3平頭2003EL3-12003D112003L62003L232033-3A2003S16P2003-3A2003L12282004LD2004L24-12004L92003WA3-12004WA12004-12004FB短頭2004-8長頭200651B2951A20072015-22016-92009-23009CL10724-52005S130五．支架進料檢驗內容﹕項目不良圖示不良說明對LED造成的影響數量短少/抽檢時每1K包裝內少數或少整K數1.影響數量管控﹔2.成本增加。混料/同批支架內混有兩種或兩種以上不同型號支架1.影響產品特性﹔2.造成作業困擾﹐增加挑選工時。生鏽變色待拍攝(持續)電鍍層氧化等造成生鏽變色(特別是功能區)1.固晶推力不足﹔2.打線拉力不足﹔3.成品VF值增加﹔4.水清產品造成外觀上不良。鍍層起泡脫落待拍攝(持續)經150℃/3H烘烤或焊接實驗后鍍層有起泡或脫落露出銅層1.死燈(影響產品壽命)﹔2.成品VF值增加﹔彎曲變形待拍攝(持續)焊點及碗偏離中心軸線向前后左右偏移(支架彎曲管控﹕0.5mm)1.成品偏心﹔2.造成焊線跨度距離過遠過近﹔3.造成焊線滑球。支架扇形彎曲待拍攝(持續)支架立于水平面上﹐量測底部與平面的間隙大于0.2mm1.造成焊線跳高現象(虛焊)﹔2.損傷磁嘴。支架傾斜待拍攝(持續)支架陰陽極前后左右偏移大于0.05mm1.成品偏心﹔支架壓傷待拍攝(持續)支架上Bar陰陽極或下Bar有壓傷痕跡(壓傷面積超過0.1mm*0.1mm,深度超出0.03mm)1.影響LED外觀﹔2.對LED的組裝造成一定影響。31支架刮傷待拍攝(持續)有刮傷痕跡造成電鍍層脫落等(受損面積0.05*0.05mm)1.影響LED外觀﹔2.影響LED焊接。碗口變形待拍攝(持續)杯碗因受損而造成變形1.影響作業(嚴重時)﹔2.影響成品光斑﹑角度﹑亮度。凹凸不平待拍攝(持續)碗底或二焊焊台有凹凸高低不平現象1.晶片傾斜造成固晶推力不足﹑焊線掉晶﹔2.晶片未固到底與碗底接觸不良造成電性問題﹔3.二焊不平造成虛焊。陰陽極變形待拍攝(持續)杯子或二焊偏離中心點(陰陽極位置不在一條直線上或同時往一邊偏離)1.成品偏心不良﹔2.造成焊線跨度距離過遠過近(嚴重造成粘固不牢形成死燈)沖壓不良待拍攝(持續)支架任何部位因沖壓過程造成不規則變形者1.尺寸不符﹐無法使用。電鍍不均待拍攝(持續)支架銀層有厚薄不一而造成銀層顏色差異1.造成成品亮度有差異﹔2.烘烤變色造成外觀不良﹔支架污染待拍攝(持續)杯內及二焊焊台有殘留臟物或水紋污染1.影響成品外觀﹔2.造成焊接不良。支架燒焦待拍攝(持續)支架有燒黑燒糊狀物質(由于電鍍廠商制程中瞬間電流過高所致)1.嚴重外觀不良﹐無法使用﹔32碗底不光滑待拍攝(持續)碗底有粗糙不光滑現象(素材沖壓不平)1.造成晶片與支架連接空隙過大對電性造成影響(阻抗增大﹑VF值上升)腳彎曲待拍攝(持續)支架腳彎曲大于0.05mm(腳中心值須符合公差內)1.影響LED外觀﹔2.影響LED切腳﹔3.影響LED組裝。焊點面粗糙待拍攝(持續)支架陽極焊點面有粗糙現象大于1/3PAD者1.粗糙過大造成無法焊線﹔2.造成焊接不良。銀殘留待拍攝(持續)支架鍍層表面附著不規則多余銀物質1.影響LED外觀﹔2.對插件造成影響。支架彎頭待拍攝(持續)支架杯及陰極有左右偏離或上下偏離(可由測繪儀量測)1.成品偏心﹔2.嚴重者無法焊線。支架毛邊待拍攝(持續)支架上BAR及下BAR均有毛刺現象﹐上BAR毛邊大于0.03mm﹐下BAR毛邊大于0.05mm1.影響LED外觀﹔2.影響切腳作業。支架異物(腳及下BAR發白)待拍攝(持續)支架上BAR以下腳上有發白現象者1.影響LED外觀﹔2.影響LED組裝焊接。支架電鍍過薄/支架表面鍍層厚度上BAR為100±10u”(上BAR橫檔以上1mm)。全鍍下BAR為75±10u”﹔半鍍下BAR不低于10u”1.造成成品亮度有差異﹔2.烘烤變色造成外觀不良﹔3.影響焊線。33烘烤檢驗/150℃/3H下有變色、氣泡、銀層脫落現象1.死燈(影響產品壽命)﹔2.成品VF值增加﹔3.變色造成外觀不良及焊接問題。焊線耐熱試驗/420℃/6S下有變色、氣泡、銀層脫落現象同上34模條介紹一．模條結構與相關尺寸1.模條簡圖﹕2.結構說明﹕代碼1234結構名稱導柱鋼片膠杯卡點3.模條尺寸﹕卡槽間距152.4mm相鄰膠杯中心間距3~6Φ7.62mm8﹑10Φ15.24mm卡點規格(見下圖一)0.52±0.02mm(主卡點卡內寬度)0.49±mm(輔助卡點卡內寬度)卡點公差為±0.05mm﹐左右相稱之卡點為所測值為±0.02mm硅鋼片規格0.5±0.02mm(厚)15±0.1mm(寬)178±0.15mm(長)導柱規格(見下圖二)00.03354.模條材質﹕塑膠(TPX材質)A.TPX物料簡介﹕TPX如同PC、PMMA,有極佳的透明度﹐但PC和PMMA是非結晶性﹐而TPX是結晶的材料﹐且在物體上有相當的差異存在﹔B.TPX在以模具成型時要注意以下几點﹕a.TPX具有極佳的耐熱性﹐耐化學品及耐蒸汽性等﹐且TPX是透光性聚合物中比重最輕﹔b.TPX的耐擊性和PS及PMMA相當﹐TPX是結晶性的材料﹐所以比其它非結晶性的材料有最大的收縮率。A﹕6.5±0.15mmB﹕6.7±0.5mmC﹕35.5±0.2mmD﹕0.58±0.03mm圖一﹕卡點示意圖圖二﹕導柱示意圖36二．開模時注意事項﹕項目注意事項卡點尺寸1.卡點公差為±0.05mm﹐左右相稱之卡點為所測值為±0.02mm﹔2.修改之模具卡點、輔助卡﹐卡點公差為±0.10mm﹐左右相稱公差±0.05mm﹔3.卡點毛邊在0.2mm以內可接受﹐超出需改成