LED激光划片技术具有哪些优点和缺点介绍!
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【成都不锈钢加工】预计2010年全球发光二极管(LED)的需求将增长61%,手机市场是很大的触发因素。大面积的背光LED电视市场正在迅速扩大,LED也被广泛应用于投影仪、手电筒、汽车尾灯和头灯、普通照明等市场。固态白光源可以通过混合红光、绿光、蓝光LED来实现,或者通过使用磷光材料将单色蓝光或紫外LED转换成宽光谱的白光。
随着LED产量的增加,LED制造商正在寻找可以优化划片宽度、划片速度与加工产量的新工艺进展。新型LED激光剥离(LLO)和激光晶圆划片设备给LED制造商提供了高性价比的工业工具,可以满足日益增长的市场需求。
激光划片LED的划片线条比传统的机械划片窄得多,所以使得材料利用率显著提高,因此提高产出效率。另外激光加工是非接触式工艺,划片导致晶圆微裂纹以及其他损伤更小,这就使得晶圆颗粒之间更紧密,产出效率高、产能高,同时成品LED器件的可靠性也大大提高。
单晶蓝宝石(Sapphire)与氮化镓(GaN)属于硬脆性材料(抗拉强度接近钢铁),因此很难被切割分成单体的LED器件。采用传统的机械锯片切割这些材料时容易带来晶圆崩边、微裂纹、分层等损伤,所以采用锯片切割LED晶圆,单体之间必须保留较宽的宽度才能避免切割开裂将伤及LED器件,这样就很大程度上降低了LED晶圆的产出效率。
激光加工是非接触式加工,作为传统机械锯片切割的替代工艺,激光划片切口非常小,聚焦后的激光微细光斑作用在晶圆表面,迅速气化材料,在LED有源区之间制造非常细小的切口,成都不锈钢加工,从而能够在有限面积的晶圆上切割出更多LED单体。激光划片对砷化镓(GaAs)以及其他脆性化合物半导体晶圆材料尤为擅长。激光加工LED晶圆,典型的划片深度为衬底厚度的1/3到1/2,这样分割就能够得到干净的断裂面,制造窄而深的激光划片裂缝同时要保证高速的划片速度,这就要求激光器具备窄脉宽、高光束质量、高峰值功率、高重复频率等优良品质。
通常情况下,蓝光/绿光LED是由几微米厚的氮化镓(GaN)薄膜在蓝宝石衬底上外延生长形成的。
一些LED的制造成本主要取决于蓝宝石衬底本身的成本和划片—裂片加工成本。对于传统的LED倒装横向结构,蓝宝石是不会被剥离的,因此,阴极和阳极都在同一侧的氮化镓外延层。
这种横向结构对于高亮度LED有几个缺点:材料内电流密度大、电流拥挤、可靠性较差、寿命较短;此外,通过蓝宝石的光损很大。
设计人员通过激光剥离(LLO)工艺可以实现垂直结构的LED,它克服了传统的横向结构的各种缺陷。垂直结构LED可以提供更大的电流,消除电流拥挤问题以及器件内的瓶颈问题,显著提高LED的**大输出光功率与**大效率。
在当今社会中,制造商总是在寻找那些更低能耗和更高效率的设备。来自IMS研究所的Barry
Young对此做了统计,预计2010年全球发光二极管(LED)的需求将增长61%,手机市场是很大的触发因素。大面积的背光LED电视市场正在迅速扩大,LED也被广泛应用于投影仪、手电筒、汽车尾灯和头灯、普通照明等市场。固态白光源可以通过混合红光、绿光、蓝光LED来实现,或者通过使用磷光材料将单色蓝光或紫外LED转换成宽光谱的白光。
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