一、LED 歷史
50 年前人們已經了解半導體 材料可產生光線的基本知識,1962 �,通用電氣公司的尼 �•何倫亞�(Nic kHolonyakJr.)開發出第一種實際應用的可見光發光二極管。LED 是英� light emi tting diode(發光二極�)的縮�,它的基本結構是一塊電致發光的半導體材�, 置于一個有引線的架子上,然后四周用環氧樹脂密�,即固體封�,所以能起到保護內部� 線的作用,所� LED 的抗震性能好�
最� LED 用作儀器儀表的指示光源,后來各種光色� LED 在交通信 號燈和大面積� 示屏中得到了廣泛應用,產生了很好的經濟效益和社會效益。以 12 英寸的紅色交通信號燈 為例,在美國本來是采用長壽命、低光效 � 140 瓦白熾燈作為光源,它產� 2000 流明 的白 光。經紅色濾光片后,光損� 90%,只剩� 200 流明的紅光。而在新設計的燈中,Lumileds 公司采用� 18 個紅� LED 光源,包括電路損失在內,共耗電 14 �,即可產生同樣的光效� 汽車信號燈也� LED 光源應用的重要領域�
二、LED 芯片的原�
LED(Light Emitting Diode),發光二極�,是一種固態的半導體器�,它可以直� 把電轉化為光。LED 的心臟是一個半導體的晶�,晶片的一端附在一個支架上,一端是� �,另一端連接電源 的正�,使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成, 一部分� P 型半導體,在它里面空穴占主導地�,另一端是 N 型半導體,在這邊主要是電 子。但這兩種半導體連接起來的時�,它們之間就形成一個“P-N 結”。當電流通過導線作用 于這個晶片的時�,電子就會被推� P 區,� P 區里電子跟空穴復合,然后就會以光� � 形式發出能量,這就� LED 發光的原理。而光的波長也就是光的顏色,是由形成 P-N 結的 材料決定的�
三、主要芯片廠�
德國的歐司朗 ,美國的流明、CREE 、AXT,臺灣的廣稼、國�(FPD )、鼎�(TK)、華�(AOC)、漢�(HL)、艾迪森、光�(ED),韓國的有首爾,日本的有日亞 、東�,大陸的有大連路美、福地、三安、杭州士蘭明� 、仿日亞等它們都是大家耳熟能詳的芯片供應商,下面根據產地細分下�
臺灣LED芯片 廠商：晶元光� (Epistar)簡稱：ES�(聯詮、元�,連勇,國聯),廣鎵光電 (Huga),新世紀(Genesis Photonics),華上(Arima Optoelectronics)簡稱：AOC,泰谷光電 (Tekcore),奇力,鉅新,光宏,晶發,視創,洲磊,聯勝(HPO),漢光(HL),光磊(ED),鼎元(Tyntek)簡稱：TK,曜富洲技TC,燦圓(Formosa Epitaxy),國�,聯鼎,全新光電(VPEC)等� 華興(Ledtech Electronics)、東�(Unity Opto Technology)、光�(Para Light Electronics)、億� (Everlight Electronics)、佰�(Bright LED Electronics)、今�(Kingbright)、菱生精�(Lingsen Precision Industries)、立�(Ligitek Electronics)、光�(Lite-On Technology)、宏�(HARVATEK)等�
大陸LED芯片廠商：三安光電簡�(S)、上海藍� (Epilight)簡稱(E)、士蘭明�(SL)、大連路美簡�(LM)、迪源光電、華燦光電、南昌欣磊、上海金橋大晨、河北立德、河北匯能、深圳奧倫德、深圳世紀晶源、廣州普光、揚州華夏集成、甘肅新天電公司、東莞福地電子材料、清芯光電、晶能光電、中微光電子、乾照光電、晶達光電、深圳方�,山東華光、上海藍寶等�
國外LED芯片廠商：CREE,惠普(HP),日亞化學(Nichia),豐田合成 ,大洋日酸,東芝、昭和電�(SDK),Lumileds,旭明(Smileds),Genelite,歐司�(Osram),GeLcore,首爾半導� �,普瑞,韓國安螢(Epivalley)�
四、LED 芯片的分�
1.MB 芯片定義與特�
定義：Metal Bonding(金屬粘著)芯片;該芯片屬� UEC 的專利產品� 特點�
(1)采用高散熱系數的材料---Si 作為襯底,散熱容易�
Thermal Conductivity
GaAs: 46W/m-K GaP: 77W/m-K
Si: 125�150W/m-K
Cupper:300~400W/m-k
SiC: 490W/m-K
(2)通過金屬層來接合(wafer bonding)磊晶層和襯底,同時反射光子,避免襯底的吸收�
(3)導電� Si 襯底取代 GaAs 襯底,具備良好的熱傳導能力(導熱系數相差 3~4 �),更適 應于高驅� 電流領域�
(4)底部金屬反射�,有利于光度的提升及散熱�
(5)尺寸可加�,應用� High power 領域,eg:42mil MB�
2.GB 芯片定義和特�
定義：Glue Bonding(粘著結合)芯片;該芯片屬� UEC 的專利產品� 特點�
(1)透明的藍寶石襯底取代吸光� GaAs 襯底,其出光功� 是傳� AS(Absorbable structure)芯片� 2 倍以�,藍寶石襯底類� TS 芯片� GaP 襯底�
(2)芯片四面發光,具有出色� Pattern 圖�
(3)亮度 方面,其整體亮度已超過 TS 芯片的水�(8.6mil)�
(4)雙電極結�,其耐高電流方面要稍差于 TS 單電極芯片�
3.TS 芯片定義和特�
定義：transparent structure(透明襯底)芯片,該芯片屬� HP 的專利產品� 特點:
(1)芯片工藝制作復雜,遠高� AS LED�
(2)信賴性卓越�
(3)透明� GaP 襯底,不吸收光,亮度高�
(4)應用廣泛�
4.AS 芯片定義與特�
定義：Absorbable structure (吸收襯底)芯片;經過近四十年的發展努�,臺灣 LED � 電業界對于該類型芯片的研發、生甀銷售處于成熟的階段,各大公司在此方面的研發水� 基本處于同一水平,差距不大�
大陸芯片制造業起步較晚,其亮度及可靠度與臺灣業界還有一定的差距,在這里我們所 談的 AS 芯片,特指 UEC � AS 芯片,eg: 712SOL-VR, 709SOL-VR,712SYM-VR,709SYM-VR 等�
特點�
(1)四元芯片,采用 MOVPE 工藝制備,亮度相對于常規芯片要亮�
(2)信賴性優良�
(3)應用廣泛�
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