LED芯片的制造開始于GaAs或者GaP等III-V族化合物半導體的外延生長。首先需要準備 MOCVD 外延生長系統(tǒng),以及高純度的組分源氣體,如三甲基鎵、三甲基銦、磷化氫等。汽源會運送到反應室與載氣混合,然后在加熱到700-1000°C的襯底表面進行熱解,原子吸附在襯底上形成單晶薄膜。整個外延生長環(huán)境需要細致控制,以優(yōu)化材料的光學性能。 生長完成的芯片晶圓接下來需要進行波長轉(zhuǎn)換層的外延生長,方法與上一步類似。這一層負責將短波長的發(fā)光轉(zhuǎn)換為可見光。然后使用光刻工藝在晶圓表面制作掩模,進行濕法或干法刻蝕以定義芯片的形狀和導電電極的位置?？涛g完成后移去掩模,進行表面清洗和平坦化處理。 為提高發(fā)光效率,會進行摻雜或電流注入等激活步驟,生成PN結(jié)。接下來對每個芯片位置進行自動化電激光測試,篩選出發(fā)光波長合格的芯片。之后利用金剛石切割刀將晶圓切割成單個芯片,再根據(jù)發(fā)光性能將芯片分揀分類。 封裝過程首先需要準備引線框架,使用先進的夾具系統(tǒng)將LED芯片精確安置在框架上,進行超聲焊接或熔焊固定。之后利用金線進行芯片和引腳的內(nèi)部連接。為防止氧化,需要在充氮環(huán)境下操作。連接完成后,注入液態(tài)的硅樹脂或磷酸鹽玻璃進行封裝,形成機械支撐和光學透鏡。固化完成后,進行自動化測試,檢查封裝質(zhì)量。 成型組裝階段,先將封裝好的LED裝配到PCB板或FPC柔性基板上,進行回流焊接。然后進行全自動光學測試,檢查光強、色溫、角度分布等參數(shù)。同時利用機器人進行拉力、沖擊等機械可靠性測試。所有測試合格后,根據(jù)不同應用需求,進行二次封裝或直接組裝成燈珠、燈條、燈板等最終產(chǎn)品形態(tài)。在出貨前將進行全面質(zhì)量抽檢,以確保每個LED燈具都符合標準。 以上內(nèi)容概括了從LED芯片生長到組裝成品的全部關鍵制造步驟,涉及材料生長、芯片處理、封裝測試、裝配質(zhì)檢等復雜工序,需要精密的操作和設備支持。每個環(huán)節(jié)的控制都是確保LED性能及產(chǎn)品良品率的重要環(huán)節(jié)。