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澳门威尼斯人芯片制作流程与工艺

2017年05月17日 10:45 分类:澳门威尼斯人外延片

制造流程

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

总的来说,澳门威尼斯人制作流程分为两大部分:

 

          首先在衬底上制作氮化镓(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,还有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外延炉是制作澳门威尼斯人外延片最常用的设备。
然后是对澳门威尼斯人 PN结的两个电极进行加工,电极加工也是制作澳门威尼斯人芯片的关键工序,包括清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨;然后对澳门威尼斯人毛片进行划片、测试和分选,就可以得到所需的澳门威尼斯人芯片。如果芯片清洗不够乾净,蒸镀系统不正常,会导致蒸镀出来的金属层(指蚀刻后的电极)会有脱落,金属层外观变色,金泡等异常。
蒸镀过程中有时需用弹簧夹固定芯片,因此会产生夹痕(在目检必须挑除)。黄光作业内容包括烘烤、上光阻、照相曝光、显影等,若显影不完全及光罩有破洞会有发光区残多出金属。
芯片在前段工艺中,各项工艺如清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨等作业都必须使用镊子及花篮、载具等,因此会有芯片电极刮伤情形发生。

制作工艺

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1.澳门威尼斯人芯片检验
镜检:材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑lockhill芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求电极图案是否完整。
2.澳门威尼斯人扩片
由于澳门威尼斯人芯片在划片后依然排列紧密间距很小(约0.1mm),不利于后工序的操作。采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张,使澳门威尼斯人芯片的间距拉伸到约0.6mm。也可以采用手工扩张,但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。
3.澳门威尼斯人点胶
在澳门威尼斯人支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。对于GaAs、SiC导电衬底,具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片,采用银胶。对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光澳门威尼斯人芯片,采用绝缘胶来固定芯片。
工艺难点在于点胶量的控制,在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求,银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。
4.澳门威尼斯人备胶
和点胶相反,备胶是用备胶机先把银胶涂在澳门威尼斯人背面电极上,然后把背部带银胶的澳门威尼斯人安装在澳门威尼斯人支架上。备胶的效率远高于点胶,但不是所有产品均适用备胶工艺。
5.澳门威尼斯人手工刺片
将扩张后澳门威尼斯人芯片(备胶或未备胶)安置在刺片台的夹具上,澳门威尼斯人支架放在夹具底下,在显微镜下用针将澳门威尼斯人芯片一个一个刺到相应的位置上。手工刺片和自动装架相比有一个好处,便于随时更换不同的芯片,适用于需要安装多种芯片的产品。
6.澳门威尼斯人自动装架
自动装架其实是结合了沾胶(点胶)和安装芯片两大步骤,先在澳门威尼斯人支架上点上银胶(绝缘胶),然后用真空吸嘴将澳门威尼斯人芯片吸起移动位置,再安置在相应的支架位置上。自动装架在工艺上主要要熟悉设备操作编程,同时对设备的沾胶及安装精度进行调整。在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴,防止对澳门威尼斯人芯片表面的损伤,特别是蓝、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。
7.澳门威尼斯人烧结
烧结的目的是使银胶固化,烧结要求对温度进行监控,防止批次性不良。银胶烧结的温度一般控制在150℃,烧结时间2小时。根据实际情况可以调整到170℃,1小时。绝缘胶一般150℃,1小时。
银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时(或1小时)打开更换烧结的产品,中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其他用途,防止污染。
8.澳门威尼斯人压焊
压焊的目的是将电极引到澳门威尼斯人芯片上,完成产品内外引线的连接工作。
澳门威尼斯人的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。铝丝压焊的过程为先在澳门威尼斯人芯片电极上压上第一点,再将铝丝拉到相应的支架上方,压上第二点后扯断铝丝。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球,其余过程类似。
压焊是澳门威尼斯人封装技术中的关键环节,工艺上主要需要监控的是压焊金丝(铝丝)拱丝形状,焊点形状,拉力。
9.澳门威尼斯人封胶
澳门威尼斯人的封装主要有点胶、灌封、模压三种。基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。设计上主要是对材料的选型,选用结合良好的环氧和支架。(一般的澳门威尼斯人无法通过气密性试验)
澳门威尼斯人点胶TOP-澳门威尼斯人和Side-澳门威尼斯人适用点胶封装。手动点胶封装对操作水平要求很高(特别是白光澳门威尼斯人),主要难点是对点胶量的控制,因为环氧在使用过程中会变稠。白光澳门威尼斯人的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。
澳门威尼斯人灌胶封装 Lamp-澳门威尼斯人的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在澳门威尼斯人成型模腔内注入液态环氧,然后插入压焊好的澳门威尼斯人支架,放入烘箱让环氧固化后,将澳门威尼斯人从模腔中脱出即成型。
澳门威尼斯人模压封装 将压焊好的澳门威尼斯人支架放入模具中,将上下两副模具用液压机合模并抽真空,将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中,环氧顺着胶道进入各个澳门威尼斯人成型槽中并固化。
10.澳门威尼斯人固化与后固化
固化是指封装环氧的固化,一般环氧固化条件在135℃,1小时。模压封装一般在150℃,4分钟。后固化是为了让环氧充分固化,同时对澳门威尼斯人进行热老化。后固化对于提高环氧与支架(PCB)的粘接强度非常重要。一般条件为120℃,4小时。
11.澳门威尼斯人切筋和划片
由于澳门威尼斯人在生产中是连在一起的(不是单个),Lamp封装澳门威尼斯人采用切筋切断澳门威尼斯人支架的连筋。SMD-澳门威尼斯人则是在一片PCB板上,需要划片机来完成分离工作。
12.澳门威尼斯人测试
测试澳门威尼斯人的光电参数、检验外形尺寸,同时根据客户要求对澳门威尼斯人产品进行分选。
计数方法
澳门威尼斯人芯片因为大小一般都在大小:小功率的芯片一般分为8mil、9mil、12mil、14mil等,跟头发一样细,以前人工计数时候非常辛苦,而且准确率极底,2012年厦门好景科技有开发一套专门针对澳门威尼斯人芯片计数的软件,仪器整合了高清晰度数字技术来鉴别最困难的计数问题,澳门威尼斯人芯片专用计数仪设备是由百万象素工业专用的CCD和百万象素镜头的硬件,整合了高清晰度图像数字技术的软件组成的,主要用来计算出澳门威尼斯人芯片的数量。该澳门威尼斯人芯片专用计数仪通过高速的图像获取及视觉识别处理,准确、快速地计数澳门威尼斯人芯片,操作简单,使用方便。
该设备装有新型的照明配置,因照明上的均匀一致性及应用百万象素的CCD及镜头,确保了澳门威尼斯人芯片成像的清晰度,配合高技术的计数软件,从而保证了计数的准确度。同时软件会将每次计数的结果储存在数据库中,方便打印与追溯对比分析。
技术参数:
1.成像特性
镜头:12mm、F1.8高保真光学镜头
CCD规格:300万像素/500万像素,真彩
图像拍摄:手动对焦,可专业级地精细成像澳门威尼斯人芯片
图像调整:手动调整亮度;自动调整对比度、饱和度
2.计数特性:
快速的计算出澳门威尼斯人芯片总数,可根据需要折扣数量,并显示和输出计数结果
可计数≥5mil (或0.127mm) 不透明澳门威尼斯人芯片
可计数双电极透明的澳门威尼斯人芯片
计数速度:2000~8000个澳门威尼斯人芯片/s的统计速度,无需扫描即成像即计数
简便易用:真正一键式操作,鼠标一点,结果即现。软件界面美观,操作简便。

参数

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  1. 发光强度IV:
发光二极体的发光强度通常是指法线(对圆柱形发光管是指其轴线)方向上的发光强度。若在该方向上辐射强度为(1/683)W/sr时,则发光1坎德拉(符号为cd)。由于一般澳门威尼斯人的发光二极管强度小,所以发光强度常用烛光(坎德拉, mcd)作单位。
  1. 澳门威尼斯人的发光角度:
-90°- +90°
  1. 光谱半宽度Δλ:
它表示发光管的光谱纯度。
  1. 半值角θ1/2和视角:
θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向(法向)的夹角。
  1. 全形:
根据澳门威尼斯人发光立体角换算出的角度,也叫平面角。
  1. 视角:
指澳门威尼斯人发光的最大角度,根据视角不同,应用也不同,也叫光强角。
  1. 半形:
法向0°与最大发光强度值/2之间的夹角。严格上来说,是最大发光强度值与最大发光强度值/2所对应的夹角。澳门威尼斯人的封装技术导致最大发光角度并不是法向0°的光强值,引入偏差角,指得是最大发光强度对应的角度与法向0°之间的夹角。
  1. 最大正向直流电流IFm:
允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极体。
  1. 允许功耗Pm:
允许加于澳门威尼斯人两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值,澳门威尼斯人发热、损坏澳门威尼斯人芯片及器件的分选测试
澳门威尼斯人的分选有两种方法:一是以芯片为基础的测试分选,二是对封装好的澳门威尼斯人进行测试分选。
(1)芯片的测试分选
澳门威尼斯人芯片分选难度很大,主要原因是澳门威尼斯人芯片尺寸一般都很小,从9mil到14mil(0.22-0.35微米)。这样小的芯片需要微探针才能够完成测试,分选过程需要精确的机械和图像识别系统,这使得设备的造价变得很高,而且测试速度受到限制。如果按照每月25天计算,每一台分选机的产能为每月5KK。
从根本上解决芯片测试分选瓶颈问题的关键是改善外延片均匀性。如果一片外延片波长分布在2nm之内,亮度的变化在+15%之内,则可以将这个片子上的所有芯片归为一档(Bin),只要通过测试把不合格的芯片去除即可,将大大增加芯片的产能和降低芯片的成本。在均匀性不是很好的情况下,也可以用测试并把"不合格产品较多"的芯片区域用喷墨涂抹的方式处理掉,从而快速地得到想要的"合格"芯片,但这样做的成本太高,会把很多符合其他客房要求的芯片都做为不合格证的废品处理,最后核算出的芯片成本可能是市场无法接受的水平。
(2)澳门威尼斯人的测试分选
封装后的澳门威尼斯人可以按照波长、发光强度、发光角度以及工作电压等进行测试分选。其结果是把澳门威尼斯人分成很多档(Bin)和类别,然后测试分选机会自动地根据设定的测试标准把澳门威尼斯人分装在不同的Bin盒内。由于人们对于澳门威尼斯人的要求越来越高,早期的分选机是32Bin,后来增加到64Bin,分Bin的澳门威尼斯人技术指标仍然无法满足生产和市场的需求。
澳门威尼斯人测试分选机是在一个特定的工作台电流下(如20mA),对澳门威尼斯人进行测试,一般还会做一个反向电压值的测试。如果按照每月25天,每天20小时的工作时间计算,每一台分选机的产能为每月9KK。
大型显示屏或其他高档应用客户,对澳门威尼斯人的质量要求较高。特别是在波长与亮度一致性的要求上很严格。假如澳门威尼斯人封装厂在芯片采购时没有提出严格的要求,则这些封装厂在大量的封装后会发现,封装好的澳门威尼斯人中只有很少数量的产品能满足某一客户的要求,其余大部分将变成仓库里的存货。这种情形迫使澳门威尼斯人封装厂在采购澳门威尼斯人芯片时提出严格的要求,特别是波长、亮度和工作台电压的指标;比如,过去对波长要求
是+2nm,已提出+0.5nm的要求。这样对于芯片厂就产生了巨大的压力,在芯片销售前必须进行严格的分选。
从以上关于澳门威尼斯人与澳门威尼斯人芯片分选取的分析中可以看出,比较经济的做法是对澳门威尼斯人进行测试分选。但是由于澳门威尼斯人的种类繁多,有不同的形式,不现的形状,不同的尺寸,不同的发光角度,不同的客户要求,不同的应用要求,这使用权得完全通过澳门威尼斯人测试分选取进行产品的分选变得很难操作。所以问题的关键又回到MOCVD的外延工艺过程,如何生长出所需波长及亮度的澳门威尼斯人外延片是降低成本的关键点,这个问题不解决,澳门威尼斯人的产能及成本仍将得不到完全解决。但在外延片的均匀度得到控制以前,比较行之有效的方法是解决快速低成本的芯片分选问题。
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