半导体发光二极管基本知识和工艺简介(修正稿)(3)

（2） 显示板无须树脂封装，而采用热压的方式，将反射腔与PCB嵌合在一块，然后在其表面贴上散射膜；

（3）显示板不良品可进行翻修，LED则不能；

（4）为确保各笔段发光效果尽量一致，显示板对芯片的一致性要求较高。 3.3 几种主要新产品介绍（器件类） 3.3.1 一体化红外接收器

一体化红外接收器是为红外遥控系统生产的小型化器件，它将接收红外信号的光敏二极管芯片和前臵放大器芯片组装在同一支架上，然后用环氧树脂封装成型。经前臵放大器放大和检波后的输出信号可以直接送入微处理器解码，其主要优点是体积小，能克服各种光和电磁干扰，成本较低。

一体化红外接收器主要工艺流程如下：

在一体化红外接收器的研制中，材料的选择十分重要，尤其是IC的性能在很大程度上决定了制品质量。本公司现有产品主要使用两大类IC，一类是日本NEC的μpc系列IC，其优点是价格便宜，但其抗光干扰和抗电磁干扰能力以及抗静电破坏能力都存在着一些问题，与整机的兼容性也不是很好。另一类是美国Atmel公司的T2525系列IC，其各方面性能明显由于μpc系列IC。近期韩系IC的出现使我们材料有了更多的选择，特别是ND3002 IC以其宽的工作电压范围，优良的抗电磁干扰能力而得到市场的青睐，特别在DVD和VCD领域得到广泛应用。

除了IC以外，环氧树脂也是影响产品性能的关键材料。与普通LED封装材料不同，用于一体化红外接收器的树脂必须只能够使波长为850nm以上的红外光透过，对低于该波长的杂散光必须能够起很好的阻挡作用。否则不能保证制品有良好的抗光干扰性能。

3.3.2 片式LED

片式LED是一种新型表面贴装式半导体发光器件，具有体积小、散射角大,发光均匀性好、功耗低、可靠性好等优点，发光颜色和光强具有多种选择，可满足表面贴装结构的各种电子产品的需要。特别是在手机市场的应用十分广泛。由于片式LED结构微型化，技术含量较高，生产工艺较之传统LED难度大。

（2012）、1104（3010）、1206（3215）等规格， 图<11>是0603片式LED产品外形图 所示。图<12>为用于0603片式LED的PCB板，其尺寸为56mm×126mm。在它上面设计了41组封装结构，每组由44只片式LED连为一个整体。封装采用塑封工艺以满足其体积小,精度高的要求。封装后采用半导体芯片的划片工艺，对PCB板进行划片切割。另外采用专用的测试包装设备对成品进行测试包装（编带）。其工艺流程如下：

我公司于2000年开始研制片式LED，项目立项后得到省、市科技管理部门的大力支持，被列为佛山市2001年十大创新工程项目，广东省2001年重大科技专项。国家级优秀新产品，还被评为佛山市科技进步一等奖，广东省科技进步三等奖。目前该产品已达到3000万只的月生产能力。

3.3.3 白光LED系列产品

本项目在广东省科技厅组织的２００２年重大科技项目竞标（与中山大学合作）中，通过投标文件评审、现场考察及答辩、公开讲座等程序后一举中标，获得共20０万元的高新技术产业化专项资金资助。项目包括支架式白光LED、片式白光LED和功率型白光LED。目前项目已经通过结题验收和成果鉴定。

2003年，在广东省经贸委组织的关键领域重点突破项目招标中，由我公司为主投标方，中山大学、深圳大学为参加单位的项目“白光LED器件及应用产品关键技术研究和产业化”在众多的投标者中胜出，获省经贸委资助1000万元，目前项目正实施中。

下面对白光LED产品做简单介绍：

众所周知，白光是一种混合光，获得白光LED的技术途径主要有以下几种： （1）在氮化镓蓝色发光二极管芯片上涂敷稀土发光材料（荧光粉），当荧光粉受

蓝（紫）光激发时发出黄光，与另一部分透过荧光粉的蓝（紫）光复合成白光， 如图<12>所示；

（2）在氮化镓蓝色或紫色发光二极管芯片上，涂敷发射红光、绿光的稀土发光材料，通过调整红、绿、蓝光三基色的发射强度比，使之发射白光。 （3）利用红、绿、蓝三基色LED混色或黄、蓝LED 混色产生白光；

（4）在ZnSe单晶基板上形成ZnCdSe薄膜，通电 后薄膜发蓝光，同时部分蓝光与基板产生连锁反应而发 出黄光，与另一部分蓝光混合生成白光。

本公司现阶段主要采用以在氮化镓蓝色芯片上涂 敷黄色荧光粉的方法制造白光LED，另外采用以紫光激

发三基色荧光粉的方法也已 图<13> 支架式白光LED示意图 经作出了样品。

支架式白光LED目前主要用于装饰照明、小夜灯、矿工灯、玩具、汽车、仪器设备等小功率照明领域，其制造工艺与普通LED不同之处主要有几方面：

（1）芯片必须经过挑选，要求主波长尽可能一致，否则将严重影响制品性能的一致性；

（2）金线键合后要在芯片上涂敷荧光粉。荧光胶的配方、涂敷方法以及工艺的控制对制品的性能都有重大影响；

（3）成品测试时必须进行色度坐标分档。

片式白光LED主要用在手机、便携电脑等产品的液晶背光源等领域。与普通片式LED不同之处在于所使用的固态胶不同，前者使用的是已经混入荧光粉的胶饼。

功率型白光LED一般采用大尺寸的蓝光芯片，器件结构与传统LED有很大区别。由于功率型LED可在300mA以上的大电流下工作，器件的热设计和光学设计尤为重要。Lumileds公司1998年推出的1W级LED器件Luxeon，不仅开创了大功率LED封装的新时代，而且也使LED光源进入普通照明领域成为可能。这种LED采用了热电分离的结构设计，在LED封装中引入了热沉、光学透镜、软性透明胶等新型材料和结构，大大提高了器件的散热特性和出光效率，保证了器件工作时的可靠性。Luxeon 1W级采用了倒装的1×1mm2芯片，有白、蓝、绿、红、橙、黄等各种颜色，白、蓝、绿典型的输入功率是1.2W，输出光通量分别是18 lm、5 lm、25 lm; 红、橙、黄典型的输入功率分别是1W，输出光通量分别是44 lm、55 lm、36 lm。Luxeon 3W

级的典型输入功

率可以达到3.9W，在输入电流1000 mA时，白、蓝、绿三种颜色的典型输出光通量分别是80 lm、30 lm、80 lm。5W级采用了倒装的2×2 mm2芯片，有白、蓝、绿三种颜色，典型输入功率可以达到4.8W，输出光通量分别是120 lm、30 lm、120 lm。Lumileds大功率器件已从1W级、3W级发展到目前的5W级，并形成系列产品。

Osram公司在2003年3月推出了工作电流的为400mA的Golden Dragon系列大功率LED。Golden Dragon系列采用0.7×0.7mm2和1.0×1.0mm2的大尺寸LED芯片，仍然采用SMD封装，典型输入功率为1W，为了满足大功率工作时的散热要求，在封装结构中引入了金属热沉，如图4所示，使用时，将器件贴在金属线路板上，保证热沉底面与金属线路板紧密接触。Golden Dragon系列中橙色和黄色已经可以批量供货，其流明效率达到20 lm/W，单个器件输出光通量在13 lm～24 lm之间，“金龙”高性能LED是为批量生产而特别设计的，可适应标准的SMT回流焊工艺。制造过程无需额外的生产设备。“金龙”LED的工作温度范围在-40℃至100℃，可承受频繁的温度变化。即使是热带气候也不会影响其性能。这种高性能LED和高光输出的小封装优化结合为“金龙”LED开辟了无限的新应用。

我公司近年来在开展大功率LED研究、开发方面取得一定成绩。今年3月份申报的项目“功率型发光二极管封装产业关键技术”被列入国家“半导体照明产业化技术开发”攻关项目。6月份，我公司和中山大学、深圳大学联合申报的国家863项目获立项，这是佛山 …… 此处隐藏：1680字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……