Transcript AS 晶片

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)
1
AS 晶片簡介
■ 典型AS 晶片結構圖示﹕
( 結構分析見后頁)
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AS 晶片簡介
■ AS 晶片結構分析﹕
1.
各廠商晶片電極形狀不一致﹐目的﹕方便電流的擴散
2.
晶片表面粗化﹐有助于量子效率的抽取
3.
DBR(布拉格反射層 )層有助于亮度的提升
4.
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.
5.
GaAs 襯底吸光﹐整體亮度不及TS晶片
3
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
4
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
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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.
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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﹕
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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)
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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﹕
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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.
MB-type AlGaInP LED
Standard type
Advanced type
TS-type AlGaInP LED
Standard type
TIP-type
(The distance from light emitting area to heat sink)
150um
150um
200um
50um
GaP
GaP
(Substrate)
Silicon
Copper
*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
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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
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晶片簡介
■ 總結﹕
以上是 UEC 公司的 AlInGaP 晶片結構發展歷程
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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
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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
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AlInGaP 晶片比較
(AS vs TS vs GB vs MB)
■ 總表﹕
性能比較
Flux(lm)
@70mA
單價
(RMB: 元)
每Lm 單價
(￥/lm)
信賴性排名
@20mA
信賴性排名
@70mA
TS (red)
3.2
1.1
0.34
1
1
AS (red)
1.5
0.35
0.23
1
2
GB (red)
2.5
0.8
0.32
1
3
MB (red)
2.1
0.5
0.24
1
1
TS (yellow)
2.2
1.1
0.50
1
3
AS (yellow)
1.6
0.35
0.22
1
2
GB (yellow)
2.7
0.8
0.30
1
4
MB (yellow)
2.1
0.5
0.24
1
1
晶片型號
備注﹕1. 針對顯示屏﹑交通燈﹑輔助照明等市場﹐建議主推AS 產品﹐其理由是性價比高﹐
目前市場的接受程度理想﹐同時品質可得到最大程度的保証.
2. 高亮度需求市場建議主推GB 產品﹐其亮度價格比比TS 晶片約高
3. 高信賴性需求市場建議主推AS, MB市場﹐其信賴性與TS 晶片相當.
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AlInGaP 晶片比較
■ 應用特例(交通燈領域)﹕
應用領域
交通燈
(Red)
交通燈
(Yellow)
晶片系列
公司型號
50% Angle
Iv(mcd)
@If=20mA typ.
AS
SBL-KHRECA0-A0
25°
2000
GB
EOL-M4RECC0-TK
23°
7000
AS
SBL-FXRFCA0-A0
30°
1800
GB
SBL-FXRFCA0-C0
30°
3500
GB
EOL-M5RFCC0-TK
30°
5000
TS
SBL-FXRFCA0-D0
30°
3500
AS
SBL-KHYECA0-A0
25°
2300
GB
EOL-M9YECC0-TK
23°
7000
AS
SBL-FXYFCA0-A0
30°
2000
GB
SBL-FXYFCA0-C0
30°
3200
GB
EOL-MAYFCC0-TK
30°
5000
TS
SBL-FXYFCA0-D0
30°
3200
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AlInGaP 晶片比較
■ 應用特例(顯示屏領域)﹕
應用領域
顯示屏
(Red)
晶片系列
公司型號
Viewing Angle
(deg)
Iv(mcd)
@If=20mA typ.
Remark
AS
SBD-GVRTDB0-A1
110/45
450
546 series
GB
SBD-GVRTDB0-C1
110/45
1000
546 series
AS
SBD-H9RTDB0-A1
110/45
420
346 series
AS
SBD-HARPDB0-A1
70/35
450
636 series
AS
EOL-H7RUDD0-DG
60/120
280
GB
EOL-K5RTDD0-TK
105/45
850
AS
EOL-H9RTDD0-DG
105/45
440
AS
EOL-HARPDD0-DG
70/35
470
AS
EOL-HERTDD0-DG
105/45
450
GB
EOL-K4RTDD0-TK
105/45
950
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AlInGaP 晶片比較
■ 應用特例(車燈領域)﹕
應用領域
車燈
(Red)
車燈
(Yellow)
晶片系列
Flux(mlm)
typ.
test conditions
AS
1500
70mA
GB
2200
50mA
TS
3200
70mA
AS
1500
70mA
GB
2500
50mA
TS
2200
70mA
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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﹕
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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.
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TB 晶片簡介
■ TB 晶片結構(1)﹕
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TB 晶片簡介
■ TB 晶片 與 常規 4713DC 晶片的結構差異(2)﹕
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TB 晶片簡介
■ TB 晶片外觀﹕
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TB 晶片簡介
■ TB 晶片亮度﹕
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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.
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TB 晶片簡介
■ TB 應用特例(白光)﹕
尺寸
形狀
晶片系列
角度
型號
Iv(mcd)
@If=20mA typ.
3Φ Lamp
3mm
圓形
TB
30°
SBL-34WFCA0-T0
3000
5mm
子彈形
TB
15°
SBL-MCWCCAH-T0
13000
5mm
子彈形
TB
20°
SBL-FXWDCAH-T0
10000
5mm
圓形
TB
18°
SBL-53WDCA0-T0
12000
5mm
圓形
TB
30°
SBL-52WFCA0-T0
4500
5mm
圓形
TB
60°
SBL-GGWNCA0-T0
2000
5mm
橢圓形
TB
60°/30°
SBD-HAWNCA0-T0
3000
5mm
橢圓形
TB
90°/45°
SBD-H8WRCA0-T0
1500
5mm
草帽形
TB
120°
SBL-KEWUWA0-T0
700
3Φ Lamp
3mm
方形2*3*4
TB
120°
SBP-KLWUCA0-T0
500
4Φ Lamp
4mm
方形2*4*4
TB
125°
SBP-KYWSCA0-T0
450
3mm
圓形
TB
40°
SBZ-ZBWHCB0-T0
3000
3mm
圓形
TB
60°
SBZ-ZAWNCB0-T0
1000
3mm
圓形
TB
90°
SBZ-ZSWRCB0-T0
800
平頭
TB
120°
SBZ-ZPWUCB0-T0
400
3ΦPiranha
5Φ Lamp
類別
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your attention!
27