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。 這是因為晶片上的異物在隨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。 這是因為在不干燥狀態(tài)下它會吸收空氣中的顆粒，會再次被污染，使得所作的洗滌無效。
接下來是“晶體生長”。在這里，我們在晶圓上制作用于發(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)兩個流程控制】
這個過程是制造LED的核心過程。2014年的藍(lán)色LED研究獲得了諾貝爾獎，之所以獲獎是因為經(jīng)此過程，LED的質(zhì)量得到了顯著改善，使得制造實用藍(lán)色LED成為可能。獲獎的原因之一是，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)的積累之上實現(xiàn)了制造出本世紀(jì)的藍(lán)光LED。
在這個過程中，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。 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)對晶片施加壓力時，可以通過裂縫逐個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，因此引入了用于流動電流的引線框架。 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，會存在當(dāng)熒光體和密封樹脂聚集時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：電氣特性測試，如反向電壓和正向電壓，光輸出測試-光學(xué)特性-電流，電流-顏色和其他光學(xué)性能測試。 將通過這些測試中判斷產(chǎn)品是否正常運(yùn)行，只有合格的LED才會進(jìn)行包裝和運(yùn)輸。 對于白光LED檢測，顏色分類步驟是非常重要的。 這是因為如果顏色不均勻，則會對電視和智能手機(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施相應(yīng)的裝配。
