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用于白光的LED大功率芯片一般在市场上可以看到的都在40mil左右,所谓的大功率芯片的使用功率一般是指电功率在1W以上。

由于量i子效率一般小于20%大部分电能会转换成热能,所以大功率芯片的散热很重要,要求芯片有较大的面积。

制造GaN外延材料的芯片工艺和加工设备与GaP、GaAs、InGaAlP相比有哪些不同的要求?为什么?

普通的LED红黄芯片和高亮四元红黄芯片的基板都采用GaP、GaAs等化合物半导体材料,一般都可以做成N型衬底。

采用湿法工艺进行光刻,较为后用金刚砂轮刀片切割成芯片。

GaN材料的蓝绿芯片是用的蓝宝石衬底,由于蓝宝石衬底是绝缘的,所以不能作为LED的一个极,必须通过干法刻蚀的工艺在外延面上同时制作P/N两个电极并且还要通过一些钝化工艺。由于蓝宝石很硬,用金刚砂轮刀片很难划成芯片。

它的工艺过程一般要比GaP、GaAs材料的LED多而复杂。



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视频作者:马鞍山杰生半导体有限公司






LED芯片的分类有哪些呢?

MB芯片定义与特点

定义:Metal Bonding(金属粘着)芯片;该芯片属于UEC的专i利产品。

特点:

(1)采用高散热系数的材料---Si作为衬底,散热容易。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)通过金属层来接合(wafer bonding)磊晶层和衬底,同时反射光子,避免衬底的吸收。

(3)导电的Si衬底取代GaAs衬底,具备良好的热传导能力(导热系数相差3~4倍),更适应于高驱动电流领域。

(4)底部金属反射层,有利于光度的提升及散热。

(5)尺寸可加大,应用于High power领域,eg:42mil MB。




   国家对LED产业的发展也给予了大力支持。2006年,根据我国半导体照明产业的发展现状,有关部门制定半导体照明产业发展计划和2006年技术发展路线图提出,对于LED芯片的投资将占LED产业投资的20%,研究重点将放在GaN芯片的生产以及功率芯片的研发上。

   虽然拥有极大的市场需求并得到有关部门的大力支持,但不可否认的是,现阶段LED芯片产业仍然存在核心技术缺乏、人才短缺、产品质量不高、设备自主生产能力弱等发展困境。如何解决上述问题是我国LED产业能否持续健康快速发展的关键。

   王莹认为,LED芯片产业的快速发展将助推LED产业整体升级。在LED芯片产业的发展过程中,早期产品主要以普通亮度芯片为主,生产厂商也只有南昌欣磊等少数几家。2003年以后,以厦门三安、大连路美为代表的芯片生产企业针对芯片市场的需求,纷纷把产品重点集中到高亮度芯片上,直接带动了高亮度芯片产量的快速增长。一时间,国内掀起了LED芯片产业发展的热潮,高亮度芯片成为LED芯片产业发展的主要推动力。2006年,我国LED芯片产量达到309.3亿个,产值达到11.9亿元。

   随着LED芯片生产企业的不断增多,LED芯片产值的增长速度一直高于封装环节,导致芯片产值在我国LED产业产值中所占比重不断提升,由2002年的5.4%上升至2006年的11.3%。由此可见,我国LED产业正在由低端走向,向附加值更高、更具核心价值的芯片环节迈进。

   据王莹预测,2008年高亮度芯片产量将超过普通亮度芯片,LED芯片产业进入高亮度时代。在很长一段时间内,企业将会把投资重点放在高亮度芯片的生产上。