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AS 晶片簡介

AS 晶片簡介. ■ 定義 ﹕ AS 晶片 ﹕Absorbable structure ( 吸收襯底）晶片 ﹔ 經過近四十年的發展努力 ﹐ 台灣 LED 光電業界對于該類型晶片的研發 ﹑ 生產 ﹑ 銷售處于成熟的階段 ﹐ 各大公司在此方面的研發水平基本處于同一水平 ﹐ 差距不大 . 大陸芯片制造業起步較晚 ﹐ 其亮度及可靠度與台灣業界還有一定的差距 ﹐ 在這里我們所談的 AS 晶片 ﹐ 特指 UEC 的 AS 晶片 ﹐eg: 712SOL-VR, 709SOL-VR, 712SYM-VR,709SYM-VR 等 ■ 特點 ﹕

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Presentation Transcript

  1. AS 晶片簡介 ■ 定義﹕ AS 晶片﹕Absorbable structure (吸收襯底）晶片﹔經過近四十年的發展努力﹐台灣LED光電業界對于該類型晶片的研發﹑生產﹑銷售處于成熟的階段﹐各大公司在此方面的研發水平基本處于同一水平﹐差距不大. 大陸芯片制造業起步較晚﹐其亮度及可靠度與台灣業界還有一定的差距﹐在這里我們所談的AS晶片﹐特指UEC的AS晶片﹐eg: 712SOL-VR, 709SOL-VR, 712SYM-VR,709SYM-VR 等 ■ 特點﹕ 1. 四元晶片﹐采用 MOVPE工藝制備﹐亮度相對于常規晶片要亮 2. 信賴性優良 3. 應用廣泛 (備注: AS晶片包括紅﹑黃﹑橙﹑黃錄色等晶片﹐不包括藍﹑錄色晶片)

  2. AS 晶片簡介 ■ 典型AS 晶片結構圖示﹕ ( 結構分析見后頁)

  3. AS 晶片簡介 ■ AS 晶片結構分析﹕ • 各廠商晶片電極形狀不一致﹐目的﹕方便電流的擴散 • 晶片表面粗化﹐有助于量子效率的抽取 • DBR(布拉格反射層 )層有助于亮度的提升 • ITO 層(材料)具有良好的光透性和電流擴展性﹐在AlGaInP LED及GaN/InGaN LED都有廣泛的應用. • GaAs 襯底吸光﹐整體亮度不及TS晶片

  4. TS 晶片簡介 ■ 定義﹕ TS 晶片﹕ transparent structure(透明襯底)晶片﹐該晶片屬于HP 的專利產品。 ■ 特點﹕ 1.芯片工藝制作復雜﹐遠高于AS LED 2. 信賴性卓越 3.透明的GaP襯底﹐不吸收光﹐亮度高 4.應用廣泛

  5. TS 晶片簡介 ■ TS 晶片發展歷程﹕ 以上是 Lumileds公司的晶片結構發展歷程

  6. TS 晶片簡介 ■ TS 晶片特點 : 小芯片(0.3mm2) vs 大芯片(0.5mm2 ) vs TIP芯片(1mm2 ) 芯片特點： 1.流明輸出遠遠超出常規LED 2.制造過程很復雜，晶圓黏接(wafer bonding)不是很理想，因此制造成本較昂貴. 3.該技術屬於HP的專利，技術復雜，難以得到推廣.

  7. GB 晶片簡介 ■ 定義﹕ GB 晶片﹕Glue Bonding(粘著結合）晶片﹔該晶片屬于UEC 的專利產品 ■ 結構﹕

  8. GB 晶片簡介 ■ 特點﹕ 1﹕透明的藍寶石襯底取代吸光的GaAs襯底﹐其出光功率是傳統AS (Absorbable structure)晶片的2倍以上﹐藍寶石襯底類似TS晶片的GaP襯底. 2﹕晶片四面發光﹐具有出色的Pattern圖 3﹕亮度方面﹐其整體亮度已超過TS晶片的水平(8.6mil) 4﹕雙電極結構﹐其耐高電流方面要稍差于TS單電極晶片 (AS chip) (GB chip) (TS chip)

  9. MB 晶片簡介 ■ 定義﹕ MB 晶片﹕Metal Bonding(金屬粘著）晶片﹔該晶片屬于UEC 的專利產品 ■ 結構﹕

  10. MB 晶片簡介 ■ 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: 46 W/m-K • GaP: 77 W/m-K • Si: 125 ～ 150 W/m-K • Cupper:300~400 W/m-k • SiC: 490 W/m-K

  11. MB 晶片簡介 ■ 特點﹕ 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: 導電的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 倍)，更適應於高驅動電流領域。 4: 底部金屬反射層﹐有利于光度的提升及散熱 5: 尺寸可加大﹐應用于High power 領域﹐eg : 42mil MB

  12. 晶片簡介 ■ 總結﹕ 以上是 UEC 公司的 AlInGaP 晶片結構發展歷程

  13. AlInGaP 晶片比較 (AS vs TS vs GB vs MB) ■ 亮度﹕ TS > GB > MB > AS (Red LED) GB > TS > MB > AS (Yellow LED) ■ 可靠度﹕ TS = GB = MB = AS (低電流驅動領域﹐eg 20mA or below) Red : TS = MB > AS > GB (高電流驅動領域﹐eg 70mA ) Yellow : MB > AS > TS > GB (高電流驅動領域﹐eg 70mA ) (基于GB 產品70mA 條件下信賴性較差的原因﹐現GB 產品更改測試電流為50mA) ■ 價格﹕ TS > GB > MB > AS

  14. AlInGaP 晶片比較 (AS vs TS vs GB vs MB) ■ 應用建議﹕ ． TS series 1. 建議賣點﹕高信賴性﹐高亮度 2. 應用領域﹕高附加值﹑高端客戶﹐客戶指定晶片 ． AS series 1. 建議賣點﹕高信賴性﹐其品質與 Nichia﹐TG 產品 相當. 2. 應用領域﹕高信賴性需求領域(顯示屏﹐交通燈) ． GB series 1. 建議賣點﹕GB 晶片的亮度(20mA) 2. 應用領域﹕低驅動電流﹐高亮度輸出領域 ． MB series 1. 建議賣點﹕高電流下優越的信賴性﹐較出色的亮度輸出 2. 應用領域﹕高驅動電流﹐高亮度輸出領域

  15. AlInGaP 晶片比較 (AS vs TS vs GB vs MB) ■ 總表﹕

  16. AlInGaP 晶片比較 ■ 應用特例(交通燈領域)﹕

  17. AlInGaP 晶片比較 ■ 應用特例(顯示屏領域)﹕

  18. AlInGaP 晶片比較 ■ 應用特例(車燈領域)﹕

  19. GaN / InGaN 晶片簡介 ■ 目前業界對于藍/錄色產品﹐有兩種顯著不同的結構差異﹕

  20. GaN / InGaN 晶片簡介 ■ 其中﹕ 日系﹑台系產品﹕雙電極結構 美系產品﹕單電極結構 因雙電極結構的GaN 產品的大部分專利掌握在以 Nichia 為首的日系廠商中﹐台系產品的亮度﹑信賴性均與 Nichia 有一定的差距. 台系產品經過最近几年的技朮突破﹐在某些方面有一定的建樹﹐特別是ITO 技朮﹐台灣廠商中最早提出﹐并應用在產品上的廠商是晶元光電﹐后續國聯光電﹑璨圓光電﹑元坤光電 也掌握了該技朮﹐ 并在量產中實現. 國聯光電于2004年開始應用該技朮﹐目前已有成熟的產品推向市場. 其技朮名稱為 TB 晶片.

  21. TB 晶片簡介 ■ TB 晶片結構(1)﹕

  22. TB 晶片簡介 ■ TB 晶片 與 常規 4713DC 晶片的結構差異(2)﹕

  23. TB 晶片簡介 ■ TB 晶片外觀﹕

  24. TB 晶片簡介 ■ TB 晶片亮度﹕

  25. TB 晶片簡介 ■ TB 晶片信賴性﹕ TB 晶片沿用常規 GaN 晶片的磊晶工藝﹐在電極的布置方面更合理﹐電流擴散更均勻﹐同時晶片底部鍍上一層合金﹐有助于光子的反射﹑亮度的提升﹐同時對于熱量的散發均有一定程度的提升. 故在產品的信賴性方面與常規的 GaN 晶片相比﹐有一定的提升. 同時在產品的使用方面﹐建議使用銀膠作業﹐方便熱量的散發.

  26. TB 晶片簡介 ■ TB 應用特例(白光)﹕

  27. Thanks for your attention!

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