LED职业开展一日千里，每天都有新信息、新科技出来，竞赛犹如精进不休不进则退，今日你充电了吗?
LED芯片也称为led发光芯片，是led灯的中心组件，也便是指的P-N结。其首要功用是：把电能转化为光能，芯片的首要资料为单晶硅。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里边空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边首要是电子。但这两种半导体衔接起来的时分，它们之间就构成一个P-N结。当电流经过导线效果于这个晶片的时分，电子就会被面向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的方式宣布能量，这便是LED发光的原理。而光的波长也便是光的色彩，是由构成P-N结的资料决议的。
led前史
50年前人们现已了解半导体资料可发生光线的根本知识，1962年，通用电气公司的尼克·何伦亚克(NickHolonyakJr.)开宣布第一种实践运用的可见光发光二极管。LED是英文lightemittingdiode(发光二极管)的缩写，它的根本结构是一块电致发光的半导体资料，置于一个有引线的架子上，然后四周用环氧树脂密封，即固体封装，所以能起到维护内部芯线的效果，所以LED的抗震功能好。
开始LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显现屏中得到了广泛运用，发生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的赤色交通信号灯为例，在美国本来是选用长寿数、低光效的140瓦白炽灯作为光源，它发生2000流明的白光。经赤色滤光片后，光丢失90%，只剩下200流明的红光。而在新规划的灯中，Lumileds公司选用了18个赤色LED光源，包含电路丢失在内，共耗电14瓦，即可发生相同的光效。轿车信号灯也是LED光源运用的重要范畴。
分类
用处：依据用处分为大功率led芯片、小功率led芯片两种;
色彩：首要分为三种：赤色、绿色、蓝色(制造白光的质料);
形状：一般分为方片、圆片两种;
巨细：小功率的芯片一般分为8mil、9mil、12mil、14mil等
芯片尺度
大功率LED芯片有尺度为38*38mil，40*40mil，45*45mil等三种当然芯片尺度是能够订制的，这仅仅一般常见的规范。mil是尺度单位，一个mil是千分之一英寸。40mil差不多是1毫米。38mil，40mil，45mil都是1W大功率芯片的常用尺度规范。理论上来说，芯片越大，能接受的电流及功率就越大。不过芯片原料及制程也是影响芯片功率巨细的首要因素。例如CREE40mil的芯片能接受1W到3W的功率，其他厂牌相同巨细的芯片，最多能接遭到2W。
发光亮度
一般亮度：R(赤色GaAsP655nm)、H(高红GaP697nm)、G(绿色GaP565nm)、Y(黄色GaAsP/GaP585nm)、E(桔色GaAsP/GaP635nm)等;
高亮度：VG(较亮绿色GaP565nm)、VY(较亮黄色GaAsP/GaP585nm)、SR(较亮赤色GaA/AS660nm);
超高亮度：UGpUYpURpUYSpURFpUE等。
二元晶片(磷p镓)：HpG等;
三元晶片(磷p镓p砷)：SR(较亮赤色GaA/AS660nm)、HR(超亮赤色GaAlAs660nm)、UR(最亮赤色GaAlAs660nm)等;
四元晶片(磷p铝p镓p铟)：SRF(较亮赤色AlGalnP)、HRF(超亮赤色AlGalnP)、URF(最亮赤色AlGalnP630nm)、VY(较亮黄色GaAsP/GaP585nm)、HY(超亮黄色AlGalnP595nm)、UY(最亮黄色AlGalnP595nm)、UYS(最亮黄色AlGalnP587nm)、UE(最亮桔色AlGalnP620nm)、HE(超亮桔色AlGalnP620nm)、UG(最亮绿色AIGalnP574nm)LED等。
衬底
关于制造LED芯片来说，衬底资料的选用是首要考虑的问题。应该选用哪种适宜的衬底，需求依据设备和LED器材的要求进行挑选。三种衬底资料：蓝宝石(Al2O3)、硅(Si)、碳化硅(SiC)。
蓝宝石的长处：1.生产技能老练、器材质量较好;2.稳定性很好，能够运用在高温成长进程中;3.机械强度高，易于处理和清洗。
蓝宝石的缺乏：1.晶格失配和热应力失配，会在外延层中发生很多缺点;2.蓝宝石是一种绝缘体，在上外表制造两个电极，形成了有用发光面积削减;3.添加了光刻、蚀刻工艺进程，制造本钱高。
硅是热的良导体，所以器材的导热功能能够显着改进，然后延长了器材的寿数。
碳化硅衬底(CREE公司专门选用SiC资料作为衬底)的LED芯片，电极是L型电极，电流是纵向活动的。选用这种衬底制造的器材的导电和导热功能都十分好，有利于做成面积较大的大功率器材。长处：碳化硅的导热系数为490W/m·K，要比蓝宝石衬底高出10倍以上。缺乏：碳化硅制造本钱较高，完结其商业化还需求下降相应的本钱。
led特色
(1)四元芯片，选用MOVPE工艺制备，亮度相关于惯例芯片要亮。
(2)信任性优秀。
(3)运用广泛。
(4)安全性高。
(5)寿数长。
怎么评判
led芯片的价格：一般状况系下方片的价格要高于圆片的价格，大功率led芯片必定要高于小功率led芯片，进口的要高于国产的，进口的来历价格从日本、美国、台湾顺次减低。
led芯片的质量：点评led芯片的质量首要从裸晶亮度、衰减度两个首要规范来衡量，在封装进程中首要从led芯片封装的成品率来核算。
日常运用
红灯：9mil正规方片，(纯红)波长：620-625nm，上下60°、左右120°，亮度高达1000-1200mcd;
绿灯：12mil正规方片，(纯绿)波长：520-525nm，上下60°、左右120°，亮度高达2000-3000mcd;
功能：具有亮度高、抗静电能力强、抗衰减能力强、一致性好等特色，是制造led招牌、led发光字的最佳挑选。
制造流程
总的来说，LED制造流程分为两大部分：
首先在衬底上制造氮化镓(GaN)基的外延片，这个进程首要是在金属有机化学气相堆积外延片炉(MOCVD)中完结的。准备好制造GaN基外延片所需的资料源和各种高纯的气体之后，依照工艺的要求就能够逐渐把外延片做好。常用的衬底首要有蓝宝石、碳化硅和硅衬底，还有GaAs、AlN、ZnO等资料。
MOCVD是运用气相反响物(前驱物)及Ⅲ族的有机金属和Ⅴ族的NH3在衬底外表进行反响，将所需的产品堆积在衬底外表。经过操控温度、压力、反响物浓度和品种份额，然后操控镀膜成分、晶持平质量。MOCVD外延炉是制造LED外延片最常用的设备。
然后是对LEDPN结的两个电极进行加工，电极加工也是制造LED芯片的要害工序，包含清洗、蒸镀、黄光、化学蚀刻、熔合、研磨;然后对LED毛片进行划片、测验和分选，就能够得到所需的LED芯片。假如芯片清洗不行乾净，蒸镀体系不正常，会导致蒸镀出来的金属层(指蚀刻后的电极)会有坠落，金属层外观变色，金泡等反常。
蒸镀进程中有时需用绷簧夹固定芯片，因而会发生夹痕(在目检有必要挑除)。黄光作业内容包含烘烤、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、研磨等作业都有必要运用镊子及花篮、载具等，因而会有芯片电极刮伤景象发生。
制造工艺
1.LED芯片查验
镜检：资料外表是否有机械损害及麻点麻坑lockhill芯片尺度及电极巨细是否契合工艺要求电极图画是否完好。
2.LED扩片
因为LED芯片在划片后仍然摆放严密距离很小(约0.1mm)，不利于后工序的操作。选用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张，使LED芯片的距离拉伸到约0.6mm。也能够选用手艺扩张，但很简略形成芯片坠落糟蹋等不良问题。
3.LED点胶
在LED支架的相应方位点上银胶或绝缘胶。关于GaAs、SiC导电衬底，具有反面电极的红光、黄光、黄绿芯片，选用银胶。关于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光LED芯片，选用绝缘胶来固定芯片。
工艺难点在于点胶量的操控，在胶体高度、点胶方位均有具体的工艺要求。因为银胶和绝缘胶在贮存和运用均有严厉的要求，银胶的醒料、拌和、运用时刻都是工艺上有必要留意的事项。
4.LED备胶
和点胶相反，备胶是用备胶机先把银胶涂在LED反面电极上，然后把背部带银胶的LED装置在LED支架上。备胶的功率远高于点胶，但不是一切产品均适用备胶工艺。
5.LED手艺刺片
将扩张后LED芯片(备胶或未备胶)安顿在刺片台的夹具上，LED支架放在夹具底下，在显微镜下用针将LED芯片一个一个刺到相应的方位上。手艺刺片和主动装架比较有一个优点，便于随时替换不同的芯片，适用于需求装置多种芯片的产品。
6.LED主动装架
主动装架其实是结合了沾胶(点胶)和装置芯片两大进程，先在LED支架上点上银胶(绝缘胶)，然后用真空吸嘴将LED芯片吸起移动方位，再安顿在相应的支架方位上。主动装架在工艺上首要要了解设备操作编程，一起对设备的沾胶及装置精度进行调整。在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴，避免对LED芯片外表的损害，特别是蓝、绿色芯片有必要用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片外表的电流分散层。
7.LED烧结
烧结的意图是使银胶固化，烧结要求对温度进行监控，避免批次性不良。银胶烧结的温度一般操控在150℃，烧结时刻2小时。依据实践状况能够调整到170℃，1小时。绝缘胶一般150℃，1小时。
银胶烧结烘箱的有必要按工艺要求隔2小时(或1小时)翻开替换烧结的产品，中心不得随意翻开。烧结烘箱不得再其他用处，避免污染。
8.LED压焊
压焊的意图是将电极引到LED芯片上，完结产品表里引线的衔接作业。
LED的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。铝丝压焊的进程为先在LED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。金丝球焊进程则在压第一点前先烧个球，其他进程相似。
压焊是LED封装技能中的要害环节，工艺上首要需求监控的是压焊金丝(铝丝)拱丝形状，焊点形状，拉力。
9.LED封胶
LED的封装首要有点胶、灌封、模压三种。根本上工艺操控的难点是气泡、多缺料、黑点。规划上首要是对资料的选型，选用结合杰出的环氧和支架。(一般的LED无法经过气密性实验)
LED点胶TOP-LED和Side-LED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LED)，首要难点是对点胶量的操控，因为环氧在运用进程中会变稠。白光LED的点胶还存在荧光粉沉积导致出光色差的问题。
LED灌胶封装Lamp-LED的封装选用灌封的方式。灌封的进程是先在LED成型模腔内注入液态环氧，然后刺进压焊好的LED支架，放入烘箱让环氧固化后，将LED从模腔中脱出即成型。
LED模压封装将压焊好的LED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进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LED成型槽中并固化。
10.LED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沛固化，一起对LED进行热老化。后固化关于进步环氧与支架(PCB)的粘接强度十分重要。一般条件为120℃，4小时。
11.LED切筋和划片
因为LED在生产中是连在一起的(不是单个)，Lamp封装LED选用切筋堵截LED支架的连筋。SMD-LED则是在一片PCB板上，需求划片机来完结别离作业。
12.LED测验
测验LED的光电参数、查验外形尺度，一起依据客户要求对LED产品进行分选。
计数办法
LED芯片因为巨细一般都在巨细：小功率的芯片一般分为8mil、9mil、12mil、14mil等，跟头发细相同细，曾经人工计数时分十分辛苦，并且精确率极底，2012年厦门好景科技有开发一套专门针对LED芯片计数的软件，仪器整合了高清晰度数字技能来辨别最困难的计数问题，LED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，整合了高清晰度图画数字技能的软件组成的，首要用来核算出LED芯片的数量。该LED芯片专用计数仪经过高速的图画获取及视觉辨认处理，精确、快速地计数LED芯片，操作简略，运用便利。
该设备装有新式的照明装备，因照明上的均匀一致性及运用百万象素的CCD及镜头，确保了LED芯片成像的清晰度，合作高技能的计数软件，然后确保了计数的精确度。一起软件会将每次计数的成果贮存在数据库中，便利打印与追溯比照剖析。
技能参数
1.成像特性
镜头：12mm、F1.8高保真光学镜头
CCD规范：300万像素/500万像素，真彩
图画拍照：手动对焦，可专业级地精细成像LED芯片
图画调整：手动调整亮度;主动调整比照度、饱和度
2.计数特性：
快速的核算出LED芯片总数，可依据需求扣头数量，并显现和输出计数成果
可计数≥5mil(或0.127mm)不通明LED芯片
可计数双电极通明的LED芯片
计数速度：2000～8000个LED芯片/s的计算速度，无需扫描即成像即计数
简洁易用：真实一键式操作，鼠标一点，成果即现。软件界面漂亮，操作简洁。
参数释疑
正向作业电流If：它是指发光二极体正常发光时的正向电流值。在实践运用中应依据需求挑选IF在0.6·IFm以下。
正向作业电压VF：参数表中给出的作业电压是在给定的正向电流下得到的。一般是在IF=20mA时测得的。发光二极体正向作业电压VF在1.4～3V。在外界温度升高时，VF将下降。
V-I特性：发光二极体的电压与电流的联系，在正向电压正小于某一值(叫阈值)时，电流极小，不发光。当电压超越某一值后，正向电流随电压敏捷添加，发光。
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)。因为一般LED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。
LED的发光视点：-90°-+90°
光谱半宽度Δλ：它表明发光管的光谱纯度。
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。
全形：依据LED发光立体角换算出的视点，也叫平面角。
视角：指LED发光的最大视点，依据视角不同，运用也不同，也叫光强角。
半形：法向0°与最大发光强度值/2之间的夹角。严厉上来说，是最大发光强度值与最大发光强度值/2所对应的夹角。LED的封装技能导致最大发光视点并不是法向0°的光强值，引进误差角，指得是最大发光强度对应的视点与法向0°之间的夹角。
最大正向直流电流IFm：答应加的最大的正向直流电流。超越此值可损坏二极体。
最大反向电压VRm：所答应加的最大反向电压即击穿电压。超越此值，发光二极体或许被击穿损坏。
作业环境topm：发光二极体可正常作业的环境温度规模。低于或高于此温度规模，发光二极体将不能正常作业，功率大大下降。
答应功耗Pm：答应加于LED两头正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超越此值，LED发热、损坏。
厂商介绍
台湾LED芯片厂商
晶元光电(Epistar)简称：ES、(联诠、元坤，连勇，国联)，广镓光电(Huga)，新世纪(GenesisPhotonics)，华上(ArimaOptoelectronics)简称：AOC，泰谷光电(Tekcore)，奇力，钜新，光宏，晶发，视创，洲磊，联胜(HPO)，汉光(HL)，光磊(ED)，鼎元(Tyntek)简称：TK，曜富洲技TC，灿圆(FormosaEpitaxy)，国通，联鼎，全新光电(VPEC)等。
华兴(LedtechElectronics)、东贝(UnityOptoTechnology)、光鼎(ParaLightElectronics)、亿光(EverlightElectronics)、佰鸿(BrightLEDElectronics)、今台(Kingbright)、菱生精细(LingsenPrecisionIndustries)、立基(LigitekElectronics)、光宝(Lite-OnTechnology)、宏齐(HARVATEK)等。
大陆LED芯片厂商
三安光电简称(S)、上海蓝光(Epilight)简称(E)、士兰明芯(SL)、大连路美简称(LM)、迪源光电、华灿光电、南昌欣磊、上海金桥大晨、河北立德、河北汇能、深圳奥伦德、深圳世纪晶源、广州普光、扬州华夏集成、甘肃新天电公司、东莞福地电子资料、清芯光电、晶能光电、中微光电子、乾照光电、晶达光电、深圳方大，山东华光、上海蓝宝等。
国外LED芯片厂商
CREE，惠普(HP)，日亚化学(Nichia)，丰田组成，大洋日酸，东芝、昭和电工(SDK)，Lumileds，旭明(Smileds)，Genelite，欧司朗(Osram)，GeLcore，首尔半导体等，普瑞，韩国安萤(Epivalley)等。
发光原理
咱们先来开始t解LED芯片的发光原理：在芯片被必定的电压施加正向电极时，正向P区的空穴则会连绵不断的游向N区，N区的电子则会相关于孔穴向P区运动。在电子，空穴相对移动的一起，电子空穴相互结对，激宣布光子，发生光能。电流从阳极流向阴极时，晶体就宣布从紫外到红外不同色彩的光线，光的强弱与电流有关。
