LED灯生产工艺(DEC)
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LED灯生产工艺
§1 LED制造流程概述
LED的制作流程包括上游的单晶片衬底制作、外延晶片生长;中游的芯片、电极制作、切割和测试分选;下游的产品封装。
图2.1 LED制造流程图
上游
中游
下游
§2 LED芯片生产工艺
LED照明能够应用到高亮度领域归功于LED芯片生产技术的不断提高,包括单颗晶片的功率和亮度的提高。LED上游生产技术是LED行业的核心技术,目前在该技术领先的国家主要日本、美国、韩国,还有我国台湾,而我国大陆在LED上游生产技术的发展比较靠后。下图为上游外延片的微结构示意图。
图 2.2 蓝光外延片微结构
图
生产出高亮度LED芯片,一直是世界各国全力投入研制的目标,也是LED发的方向。目前,利用大功率芯片生产出来的白光1W LED流明值已经达能到150lm之高。LED上游技术的发展将使LED灯具的生产成本越来越低,更显LED照明的优势。以下以蓝光LED为例介绍其外延片生产工艺如下:首先在衬低上制作氮化鎵(GaN)基的外延片,这个过程主要是在金属有机化学气相沉积外延片炉(MOCVD)中完成的。准备好制作GaN基外延片所需的材料源和各种高纯的气体之后,按照工艺的要求就可以逐步把外延片做好。常用的衬底主要有蓝宝石、碳化硅和硅衬底,以及GaAs、AlN、ZnO等材料。
MOCVD是利用气相反应物(前驱物)及Ⅲ族的有机金属和Ⅴ族的NH3在衬底表面进行反应,将所需的产物沉积在衬底表面。通过控制温度、压力、反应物浓度和种类比例,从而控制镀膜成分、晶相等品质。MOCVD外延炉是制作LED外延片最常用的
设备
然后是对LED PN结的两个电极进行加工,电极加工也是制作LED芯片的关键工序,包括清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨;然后对LED毛片进行划片、测试和分选,就可以得到所需的LED芯片了。
图2.3 LED生产流程
作为LED节能灯光源的大功率LED,它是LED节能灯的核心部分。大功率LED 的生产工艺如何直接影响LED的性能,进而影响LED灯具的性能,如光衰、光效等。
§3.1 LED封装工艺流程
以大功率LED封装产品为例,介绍它的封装制程如下:
图2.4 大功率LED封装制
§4 LED节能灯具生产流程
LED灯具是利用LED做光源结合光学、热学、力学、电学、美学等学科知识生产出来的一种高效节能灯具。
图2.5 LED节能灯生产技术
以路灯为例介绍LED节能灯的生产流程如下:
图2.6 LED路灯生产流程