据本小编了解，LED芯片是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。今天本文就和大家一起来聊一聊LED芯片主要分类，制作工艺，计数方法以及常见的问题及其原因等相关内容，感兴趣的小伙伴赶紧跟上本小编的步伐一起来看看吧！

 简介：

也称为led发光芯片，是led灯的核心组件，也就是指的P-N结。其主要功能是：把电能转化为光能，芯片的主要材料为单晶硅。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的 。

 重要参数

1、正向工作电流If

它是指发光二极体正常发光时的正向电流值。在实际使用中应根据需要选择IF在0.6·IFm以下。

2、正向工作电压VF

参数表中给出的工作电压是在给定的正向电流下得到的。一般是在IF=20mA时测得的。发光二极体正向工作电压VF在1.4～3V。在外界温度升高时，VF将下降。

3、V-I特性

发光二极体的电压与电流的关系，在正向电压正小于某一值(叫阈值)时，电流极小，不发光。当电压超过某一值后，正向电流随电压迅速增加，发光。

4、发光强度IV

发光二极体的发光强度通常是指法线(对圆柱形发光管是指其轴线)方向上的发光强度。若在该方向上辐射强度为(1/683)W/sr时，则发光1坎德拉(符号为cd)。由于一般LED的发光二极管强度小，所以发光强度常用烛光(坎德拉, mcd)作单位。

5、LED的发光角度

-90°- +90°

6、光谱半宽度Δλ

它表示发光管的光谱纯度。

7、半值角θ1/2和视角

θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴向(法向)的夹角。

8、全形

根据LED发光立体角换算出的角度，也叫平面角。

9、视角

指LED发光的最大角度，根据视角不同，应用也不同，也叫光强角。

10、半形

法向0°与最大发光强度值/2之间的夹角。严格上来说，是最大发光强度值与最大发光强度值/2所对应的夹角。LED的封装技术导致最大发光角度并不是法向0°的光强值，引入偏差角，指得是最大发光强度对应的角度与法向0°之间的夹角。

11、最大正向直流电流IFm

允许加的最大的正向直流电流。超过此值可损坏二极体。

12、最大反向电压VRm

所允许加的最大反向电压即击穿电压。超过此值，发光二极体可能被击穿损坏。

13、工作环境topm

发光二极体可正常工作的环境温度范围。低于或高于此温度范围，发光二极体将不能正常工作，效率大大降低。

14、允许功耗Pm

允许加于LED两端正向直流电压与流过它的电流之积的最大值。超过此值，LED发热、损坏。

 主要分类

MB芯片

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

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: 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

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

 GB芯片

定义：GB 芯片﹕Glue Bonding (粘着结合）芯片﹔该芯片属于UEC 的专利产品

特点： 1﹕透明的蓝宝石衬底取代吸光的GaAs衬底﹐其出光功率是传统AS (Absorbable structure)芯片的2倍以上﹐蓝宝石衬底类似TS芯片的GaP衬底.

2﹕芯片四面发光﹐具有出色的Pattern图

3﹕亮度方面﹐其整体亮度已超过TS芯片的水平(8.6mil)

4﹕双电极结构﹐其耐高电流方面要稍差于TS单电极TS芯片定义和特点

定义：TS 芯片﹕ transparent structure(透明衬底)芯片﹐该芯片属于HP 的专利产品。

特点：1.芯片工艺制作复杂﹐远高于AS LED

2. 信赖性卓越

3.透明的GaP衬底﹐不吸收光﹐亮度高

4.应用广泛

定义：AS 芯片﹕Absorbable structure (吸收衬底）芯片﹔经过近四十年的发展努力﹐台湾LED光电业界对于该类型芯片的研发﹑生产﹑销售处于成熟的阶段﹐各大公司在此方面的研发水平基本处于同一水平﹐差距不大. 大陆芯片制造业起步较晚﹐其亮度及可靠度与台湾业界还有一定的差距﹐在这里我们所谈的AS芯片﹐特指UEC的AS芯片﹐eg: 712SOL-VR, 709SOL-VR, 712SYM-VR,709SYM-VR 等

特点： 1. 四元芯片﹐采用 MOVPE工艺制备﹐亮度相对于常规芯片要亮

2. 信赖性优良

3. 应用广泛

 制作工艺

1.LED芯片检验

镜检：材料表面是否有机械损伤及麻点麻坑lockhill芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求电极图案是否完整。

2.LED扩片

由于LED芯片在划片后依然排列紧密间距很小(约0.1mm)，不利于后工序的操作。采用扩片机对黏结芯片的膜进行扩张，使LED芯片的间距拉伸到约0.6mm。也可以采用手工扩张，但很容易造成芯片掉落浪费等不良问题。

3.LED点胶

在LED支架的相应位置点上银胶或绝缘胶。对于GaAs、SiC导电衬底，具有背面电极的红光、黄光、黄绿芯片，采用银胶。对于蓝宝石绝缘衬底的蓝光、绿光LED芯片，采用绝缘胶来固定芯片。

工艺难点在于点胶量的控制，在胶体高度、点胶位置均有详细的工艺要求。由于银胶和绝缘胶在贮存和使用均有严格的要求，银胶的醒料、搅拌、使用时间都是工艺上必须注意的事项。

4.LED备胶

和点胶相反，备胶是用备胶机先把银胶涂在LED背面电极上，然后把背部带银胶的LED安装在LED支架上。备胶的效率远高于点胶，但不是所有产品均适用备胶工艺。

5.LED手工刺片

将扩张后LED芯片(备胶或未备胶)安置在刺片台的夹具上，LED支架放在夹具底下，在显微镜下用针将LED芯片一个一个刺到相应的位置上。手工刺片和自动装架相比有一个好处，便于随时更换不同的芯片，适用于需要安装多种芯片的产品。

6.LED自动装架

自动装架其实是结合了沾胶(点胶)和安装芯片两大步骤，先在LED支架上点上银胶(绝缘胶)，然后用真空吸嘴将LED芯片吸起移动位置，再安置在相应的支架位置上。自动装架在工艺上主要要熟悉设备操作编程，同时对设备的沾胶及安装精度进行调整。在吸嘴的选用上尽量选用胶木吸嘴，防止对LED芯片表面的损伤，特别是蓝、绿色芯片必须用胶木的。因为钢嘴会划伤芯片表面的电流扩散层。

7.LED烧结

烧结的目的是使银胶固化，烧结要求对温度进行监控，防止批次性不良。银胶烧结的温度一般控制在150℃，烧结时间2小时。根据实际情况可以调整到170℃，1小时。绝缘胶一般150℃，1小时。

银胶烧结烘箱的必须按工艺要求隔2小时(或1小时)打开更换烧结的产品，中间不得随意打开。烧结烘箱不得再其他用途，防止污染。

8.LED压焊

压焊的目的是将电极引到LED芯片上，完成产品内外引线的连接工作。

LED的压焊工艺有金丝球焊和铝丝压焊两种。铝丝压焊的过程为先在LED芯片电极上压上第一点，再将铝丝拉到相应的支架上方，压上第二点后扯断铝丝。金丝球焊过程则在压第一点前先烧个球，其余过程类似。

压焊是LED封装技术中的关键环节，工艺上主要需要监控的是压焊金丝(铝丝)拱丝形状，焊点形状，拉力。

9.LED封胶

LED的封装主要有点胶、灌封、模压三种。基本上工艺控制的难点是气泡、多缺料、黑点。设计上主要是对材料的选型，选用结合良好的环氧和支架。(一般的LED无法通过气密性试验)

LED点胶TOP-LED和Side-LED适用点胶封装。手动点胶封装对操作水平要求很高(特别是白光LED)，主要难点是对点胶量的控制，因为环氧在使用过程中会变稠。白光LED的点胶还存在荧光粉沉淀导致出光色差的问题。

LED灌胶封装 Lamp-LED的封装采用灌封的形式。灌封的过程是先在LED成型模腔内注入液态环氧，然后插入压焊好的LED支架，放入烘箱让环氧固化后，将LED从模腔中脱出即成型。

LED模压封装 将压焊好的LED支架放入模具中，将上下两副模具用液压机合模并抽真空，将固态环氧放入注胶道的入口加热用液压顶杆压入模具胶道中，环氧顺着胶道进入各个LED成型槽中并固化。

10.LED固化与后固化

固化是指封装环氧的固化，一般环氧固化条件在135℃，1小时。模压封装一般在150℃，4分钟。后固化是为了让环氧充分固化，同时对LED进行热老化。后固化对于提高环氧与支架(PCB)的粘接强度非常重要。一般条件为120℃，4小时。

11.LED切筋和划片

由于LED在生产中是连在一起的(不是单个)，Lamp封装LED采用切筋切断LED支架的连筋。SMD-LED则是在一片PCB板上，需要划片机来完成分离工作。

12.LED测试

测试LED的光电参数、检验外形尺寸，同时根据客户要求对LED产品进行分选。

 计数方法

LED芯片因为大小一般都在大小：小功率的芯片一般分为8mil、9mil、12mil、14mil等，跟头发细一样细，以前人工计数时候非常辛苦，而且准确率极底，2012年厦门好景科技有开发一套专门针对LED芯片计数的软件，仪器整合了高清晰度数字技术来鉴别最困难的计数问题，LED芯片专用计数仪设备是由百万象素工业专用的CCD和百万象素镜头的硬件，整合了高清晰度图像数字技术的软件组成的，主要用来计算出LED芯片的数量。该LED芯片专用计数仪通过高速的图像获取及视觉识别处理，准确、快速地计数LED芯片，操作简单，使用方便。

该设备装有新型的照明配置，因照明上的均匀一致性及应用百万象素的CCD及镜头，确保了LED芯片成像的清晰度，配合高技术的计数软件，从而保证了计数的准确度。同时软件会将每次计数的结果储存在数据库中，方便打印与追溯对比分析。

 常遇问题

LED芯片使用常遇到的问题分析：别的封装进程中也能够形成正向压下降，首要缘由有银胶固化不充分，支架或芯片电极沾污等形成触摸电阻大或触摸电阻不稳定。

1.正向电压下降 暗光

A：一种是电极与发光资料为欧姆触摸，但触摸电阻大，首要由资料衬底低浓度或电极残缺所形成的。

B：一种是电极与资料为非欧姆触摸，首要发生在芯片电极制备进程中蒸腾第一层电极时的挤压印或夹印，散布方位。  正向压下降的芯片在固定电压测验时，经过芯片的电流小，然后体现暗点，还有一种暗光表象是芯片自身发光功率低，正向压降正常。

2.难压焊：(首要有打不粘，电极掉落，打穿电极)

A：打不粘：首要因为电极外表氧化或有胶

B：有与发光资料触摸不牢和加厚焊线层不牢，其间以加厚层掉落为主。

C：打穿电极：通常与芯片资料有关，资料脆且强度不高的资料易打穿电极，通常GAALAS资料(如高红，红外芯片)较GAP资料易打穿电极，

D：压焊调试应从焊接温度，超声波功率，超声时刻，压力，金球巨细，支架定位等进行调整。

3.发光色彩区别：

A：同一张芯片发光色彩有显着区别首要是因为外延片资料疑问，ALGAINP四元素资料选用量子布局很薄，成长是很难确保各区域组分共同。(组分决议禁带宽度，禁带宽度决议波长)。

B：GAP黄绿芯片，发光波长不会有很大误差，可是因为人眼对这个波段色彩灵敏，很简单查出偏黄，偏绿。因为波长是外延片资料决议的，区域越小，呈现色彩误差概念越小，故在M/T作业中有附近选取法。

C：GAP赤色芯片有的发光色彩是偏橙黄色，这是因为其发光机理为直接跃进。受杂质浓度影响，电流密度加大时，易发生杂质能级偏移和发光饱满，发光是开端变为橙黄色。

4.闸流体效应：

A：是发光二极管在正常电压下无法导通，当电压加高到必定程度，电流发生骤变。

B：发生闸流体表象缘由是发光资料外延片成长时呈现了反向夹层，有此表象的LED在IF=20MA时测验的正向压降有躲藏性，在运用进程是出于南北极电压不行大，体现为不亮，可用测验信息仪器从晶体管图示仪测验曲线，也能够经过小电流IF=10UA下的正向压降来发现，小电流下的正向压降显着偏大，则能够是该疑问所形成的。

5.反向漏电：

A：缘由：外延资料，芯片制造，器材封装，测验通常5V下反向漏电流为10UA，也能够固定反向电流下测验反向电压。

B：不一样类型的LED反向特性相差大：普绿，普黄芯片反向击穿可到达一百多伏，而普芯片则在十几二十伏之间。

C：外延形成的反向漏电首要由PN结内部布局缺点所形成的，芯片制造进程中旁边面腐蚀不行或有银胶丝沾附在测面，严禁用有机溶液分配银胶。以避免银胶经过毛细表象爬到结区。

通过本文的学习，我们了解了LED芯片的重要参数，主要分类，制作工艺，计数方法以及常见的问题及其原因，希望本小编的讲解对将要购买使用LED芯片的朋友有所帮助，如需了解更多有关LED芯片的内容，请登录官方网站（http://www.xianjichina.com）查看，更多精彩资讯等你来看！