導(dǎo)航
第一步是“鑄錠制造”。首先制作作為制造LED的基板的鑄錠。ingot意味著“塊”，這里指的是藍(lán)寶石塊。 通過熔化粉末狀氧化鋁并使其重結(jié)晶來制造鑄錠。
接下來描述“晶圓制造”。這是制作薄錠晶圓的過程。 我們將之前制作的鑄錠切成薄片，用稱為線鋸的鋼絲線來切，使其形成一個(gè)圓盤。這就是晶圓。 由于切割晶片的表面具有不規(guī)則性，因此需要對(duì)其進(jìn)行研磨/拋光的拋光工藝以去除表面不規(guī)則性。 拋光后晶片的厚度需符合SEMI的Si晶片標(biāo)準(zhǔn)。例如，如果是4英寸晶片，則規(guī)定厚度為520μm±20μm，TTV≤10μm。
這是“洗滌”過程。洗滌晶圓，去除附著在其表面上的異物。 這是因?yàn)榫系漠愇镌陔S后的晶體生長過程和光刻過程中容易引起不良。 在洗滌中，用諸如過氧化氫，鹽酸，氫氟酸等洗滌溶液除去晶片上的顆粒、金屬和有機(jī)物質(zhì)等異物。 然后使用非常干凈的超純水沖洗掉洗滌溶液化學(xué)品并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)干燥。 這是因?yàn)樵诓桓稍餇顟B(tài)下它會(huì)吸收空氣中的顆粒，會(huì)再次被污染，使得所作的洗滌無效。
接下來是“晶體生長”。在這里，我們?cè)诰A上制作用于發(fā)光作為LED的薄膜。頂部是過程的俯視圖，底部是橫截面。在晶片周圍的高溫高壓環(huán)境下吹入氣體，并通過化學(xué)反應(yīng)在晶片表面上沉積形成薄膜。這樣重復(fù)多次以制作多層薄膜結(jié)構(gòu)。
【有關(guān)兩個(gè)流程控制】
這個(gè)過程是制造LED的核心過程。2014年的藍(lán)色LED研究獲得了諾貝爾獎(jiǎng)，之所以獲獎(jiǎng)是因?yàn)榻?jīng)此過程，LED的質(zhì)量得到了顯著改善，使得制造實(shí)用藍(lán)色LED成為可能。獲獎(jiǎng)的原因之一是，正如這里所提到的，通過采用一種稱為雙流法的方法，用兩種原料氣體以供晶體生長，因此制造出更優(yōu)質(zhì)的晶體。此外，p型層的激活，低溫緩沖層等LED的晶體生長膜方法，在許多技術(shù)的積累之上實(shí)現(xiàn)了制造出本世紀(jì)的藍(lán)光LED。
在這個(gè)過程中，我們使用光來處理晶體生長層。 使用“抗蝕劑涂層”涂覆在稱為光致抗蝕劑的光敏材料上。 隨后，在“曝光”中，使用稱為光掩模的板，部分地照射光。 光線照射的地方會(huì)發(fā)生化學(xué)變化。 發(fā)生化學(xué)改變的部分將更容易與化學(xué)液體（顯影劑）反應(yīng)。 在“顯影”中，浸泡在化學(xué)溶液中，僅去除感光部分。 在“蝕刻”中，通過使用抗蝕劑層作為保護(hù)膜，在高度方向上處理（干蝕刻）部分晶體生長膜。 最后，用化學(xué)溶液去除“抗蝕劑去除”。 通過這樣可以得到如右下圖所示處理沉積層。
預(yù)處理的最后一步是“電極形成”。在此過程中，使沉積層的頂部上形成稱為電極的金屬部件，以使電流流動(dòng)。 正電極稱為p電極，負(fù)電極稱為n電極。 p電極形成在p型層上，n電極形成在n型層上。 在形成電極之后，用絕緣膜覆蓋除電極之外的區(qū)域。這具有抑制降低周圍環(huán)境的影響并減少在表面上流動(dòng)的漏電流的效果。 光刻工藝是形成電極和絕緣膜的必要條件，此處就省略不提光刻工藝的詳情了。
從這步開始都將是后期處理。 在后期處理開始第一步為“切割”。 切出晶圓上的每個(gè)LED，使其成為單芯片（裸芯片）。將晶圓貼在粘性薄片上并固定，以免滑動(dòng)偏差。 之后，切割晶片的背面并使晶片變薄。使用激光照射變薄的晶圓并制作出以使其易于切割的裂縫。 當(dāng)對(duì)晶片施加壓力時(shí)，可以通過裂縫逐個(gè)將其分成芯片來取出。
接下來是“粘合”工程。 這是將裸芯片固定到稱為殼體的部件并將其電連接的過程。 由于殼體是絕緣的，電流無法流動(dòng)，因此引入了用于流動(dòng)電流的引線框架。 將“粘合”中的芯片鍵合（芯片鍵合），與應(yīng)用于鍵合構(gòu)件的殼體以及裸芯片固定，之后將引線框架和裸芯片與導(dǎo)線連接形成可通電的引線鍵合。
接下來是“包裝”過程。 這是密封熒光體層以使LED變白的過程。 通常，如上圖所示，將可流動(dòng)狀態(tài)的熒光體和密封樹脂澆注在一起，加熱，固化并包裝。 然而為了提高生產(chǎn)率，最近，還使用一種如下圖所示，在附著的片材上用熒光體包裝薄膜的方法。 在白色LED的情況下，會(huì)存在當(dāng)熒光體和密封樹脂聚集時(shí)熒光體效率降低的問題。 因此最近，已經(jīng)嘗試通過使用片狀熒光體進(jìn)行封裝，來解決該問題，防止這種情況的發(fā)生。
后期處理的最后一部為“檢查，分類，包裝”的過程。只有經(jīng)過檢查合格才可以出貨。 檢查包括：電氣特性測(cè)試，如反向電壓和正向電壓，光輸出測(cè)試-光學(xué)特性-電流，電流-顏色和其他光學(xué)性能測(cè)試。 將通過這些測(cè)試中判斷產(chǎn)品是否正常運(yùn)行，只有合格的LED才會(huì)進(jìn)行包裝和運(yùn)輸。 對(duì)于白光LED檢測(cè)，顏色分類步驟是非常重要的。 這是因?yàn)槿绻伾痪鶆颍瑒t會(huì)對(duì)電視和智能手機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量的產(chǎn)生很大影響。
最后一步是“裝配過程”。通過組裝過程，使其成為可應(yīng)用的產(chǎn)品。 其中有復(fù)數(shù)LED排列成一行或排列成垂直和水平方向的二維陣列的排列方法。 條形排列用于電視背光和照明，陣列的則用于路燈。此外，通過使用散熱器增強(qiáng)散熱性可用于前燈，而通過透鏡控制光分布則可用于投光器。根據(jù)產(chǎn)品不同及用途不同可以實(shí)施相應(yīng)的裝配。
