Transcript 20111107183914

LED MANUFACTURING
Seoul Semi-Conductor
Hyun-bum, Kim
20806
LED 반도체 제조공정은 반도체 광원 공정, 패키지 / 모듈 공정, 시스템 및 응
용 공정으로
3단계로
구분한다.
1)기판 단결정
제조공정
-GaAs, 사파이어, SiC,
InP, GaN을 기판으로 사용.
-큰 덩어리의 단결정 잉곳
제작
2)에피웨이퍼
제작공정
-슬라이싱 공정
-기판위에 PN접합을 제작하기 위해
-폴리싱 공정
에피성장을 하는 것
3)LED 칩 제조 공정
-성장된 에피웨이
퍼를 가지고
LED 칩을 제작하는
과정
4)패키지 / 모듈 공정
- 웨이퍼에서 생산된 LED 칩을 이용하여
고출력 LED 광원을 만들고 이를 응용하여 원하는 모듈 생산.
LED에 사용되는 기판에는
-GaAs, SiC, InP, GaN, Sapphire등을 사용.
기판 제조 공정은
큰 덩어리의 단결정 잉곳(Ingot) 제조 공정, 슬라이싱, 래핑, 에칭, 폴리싱 공정으로 나뉜다.
-seed가 되는 작은 실리콘 단결정을 원료물질이 녹
-쵸크랄스키법(CZ법, 결정인상법)
Bath에서
아주제어하며서
천천히 회전하여
단결정을
-고휘발성 성분의
증기압을
용액에서
결정을만듬.
성장시
-브리지만법(VB법)
-쵸크랄스키법
-이를
위해서 물질의
또는 플로팅존법을
증발을 방지하게
사용할때
하는 방법으로
녹는점에서의
사용된다.
휘발
-액체캡슐법(LE법)
-플로팅존법(FZ법)고휘발성 성분의 반도체 결정을 만드는 경우에는 그 성분의 증발
-EFG법
-LED는 기판위에 PN접합을 제작하기 위해
에피성장을
한다. 양산에 가장 널리 사용되는 MOCVD, MBE, VPE, LPE등이 있다.
-에피성장 장비로는
성장방법
성장방법
LPE
LPE
VPE
동종에피성장
(Homo Epitaxy)
이종에피성장
(Hetero Epitaxy)
VPE
MBE
MBE
MOCVD
MOCVD
장점
특
징
단점
제
한
매우 고품질의 재료
성장
기판위에 과포화 용
정확한 합금 조성을
액에 의해 성장
위한 거의 평행 상태
에서 성장
상대적으로 저가격
제한된 기판크기,
얇은 층의 성장 제
아주 얇은 층의 성장
어 어려움
은 제어하기 어려움.
초고진공 상태에서
층만 성장
높은 증기압을 가
지는 재료의 성장
은 어려움
성장하기 위한 이송
재로 Metal Halide
극히 고품질의
사용 재료
성장
고품질의 재료 성장
증착
원자적으로 급격한 계
면 가능
Source로 유기금속
비평형 상태의 시스템
화합물 사용
으로 성장
제한된 기판크기,
Al 포함되지 않은
화합물만 않은
성장,화
Al 포함되지
두꺼운
층만
성장
합물만 성장, 두꺼운
주의를 요하는 비싼
A3H3와 같은 아주
성장기술
독성의 Source를
사용.
성장된 에피 웨이퍼를 가지고 LED 칩을 제작.
칩공정은 크게 전공정 및 후공정으로 분류된다.
후공정 : P,N전극
전공정
랩핑공정,
형성,
스크라이빙
식각, 보호막
및 전기적,
형성 공정
광학적 전수 측정
등급분류, 외관검사
InGaN LED 구조
AlGaInP LED 구조
웨이퍼 세척
스크라이빙
투명 전극 형성
이면 연마
에피층 식각
보호막 형성
P패드 형성
N형 전극 증착
• P패드 금속 합금화
• N형 전극 합금화
전기적 광학적
특성 전수 측정
등급별 분류
외관검사 및 포
장
출하 및 검사
1. 접착제 도포(Glue Dispensing)
->PCB 표면에 접착제를 도포하는 공정이다.
2. 다이 본딩(Die Bonding)
↓
낱개의 칩을 리드 프레임에 장착시키는 공정으로 LED칩을
리드
프레임간의
전기적
연결이전기적
되도록접속이
<패키지에
고정시키고
칩과
패키지간의
이루어
지게
한다.
3. 와이어
본딩
(Wire
Bonding)
금선을 사용하여 부착하는 공정 .
4. 형광체 주입(Phosphor Injection)
↓ 가능하도록
제품의 기계적, 환경적 보호 및 사용이
형광체를
주입하는
공정이다
->제품의 외관을 에폭시
레진으로
봉지시키는
공정이다.
5. 외관 봉합(Encapsulation)
웨이퍼 선별
-> 웨이퍼 분리
조립공정조립공정은
(Assembly 전형적인
Process)란
제작된 웨이퍼
상의 각
칩의 성능을
LED칩의
반도체칩
조립공정과
같지만
트리밍
테스트
한후 각종전자 시스템에
쉽게
사용할
수 있도록 낱개의 칩으로
테이핑(Tapping)공정을
추가하는
것이
대부분이다.
잘라내어 최종적으로 제품화 하는 기술이다.
-> 다이접착
-> 선접착
-> 봉입전 검사
-> 패키지 봉입
-> 성형
-> 트리밍
->전기적 특성 시
험
-> 테이핑
리드 프레임의 각 외부 리드는 몰딩되어 완성된 외형을 갖
경우 리드와 리드 사이의 끝부분을 가로축으로 연결하고 있는 소
지지되고 있다. 그런데 이 타이바는 각각의 리드를 전기회로상으
되므로 몰딩 후에는 리드 프레임의 타이바를 제거시켜야 하는데