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發布時間：2021-08-15 17:05
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外延片的制造過程
外延片的生長工藝有很多流程，需要很多高菁尖設備，生長出來的外延片直接決定了 LED 的波長、亮度、正向電壓等主要的光電參數。外延片的生長基本原理是在一塊加熱至適當溫度的襯底基片（主要有藍寶石、SiC 碳化硅、Si 硅）上，氣態物質 In Ga Al P(銦 家 鋁 磷) 有控制的輸送到襯底表面，生長出特定單晶薄膜。
目前主要的外延片襯底材料有藍寶石、碳化硅和硅。不同的襯底材料有不同的光電特性，價格差別也很大。外延片制造過程如下：
先把晶棒切片，切片需要注意晶面的結晶方向、晶片的厚度、晶面的斜度和曲度；切片后為了防止晶片邊緣碎裂、防止熱應力集中以及增加外延層的平坦度 需要把晶邊磨圓，然后還需要蝕刻(shí kè)，蝕刻的目的在于把前面機械加工所造成的損傷給去掉，蝕刻需要用到晶片研磨機；下一步需要將晶片置于爐管中施以惰性氣體加熱30分鐘至一小時，再在空氣中快速冷卻，可以將所有氧雜質去除，這樣晶片的電性（阻值）僅由載流子雜質來控制，從而穩定電阻，這一步需要使用到高溫快速熱處理設備；然后使用拋光機再給晶片拋光；再然后就是使用晶片清洗機來清洗晶片，用RCA溶液（雙i氧水＋氨水或又氧水＋鹽酸），將前面工序所形成的污染清除，蕞后在無塵環境中嚴格檢查晶片表面的潔凈度、平坦度確保符合規格要求，蕞后包裝到特殊的容器中保存。
LED的芯片數量常識：
同一個LED燈，常見的是只采用一個芯片，但物殊情況下可以用兩個甚至達到四個芯片，如：一個草帽燈可以用一至兩個芯片（考慮到其體積較小，散熱不方便導致性能不穩定，一般只采用一兩個芯片）；一個食人魚燈可以用一，二，三，四個芯片，我司到的是一個和兩個芯片；貼片3528燈可以用一，二，三個芯片（我司常用一，二個芯片），貼片5050/5060一般用到三個芯片。特別說明：貼片燈用三個芯片時，有兩種情形：
1． 三個芯片的顏色完全相同
2． 三個芯片分別是紅，綠，藍色，即我們常說的RGB燈
LED的發光角度常識：
直插式LED常見的發光角度是120度，特殊的可以做到45度，或者15度。我司常用的直插式LED一般是120度，硅膠燈條采用的是45度；貼片式LED一般發光角度為120度。
LED的電壓 (voltage) 常識：
單個小功率LED燈，顏色不同，其要求的電壓也不同。紅/黃：一般為1.8~2.1伏，白/綠/藍：一般為3.0~3.6伏。1W大功率燈要求的電壓與以上相同。
LED的電流 (current) 常識：
1． 小功率的LED燈（包括插件式或者貼片式），每個芯片上允許通過的電流一般不要高于20毫安；每個雙芯片燈上允許通過的電流一般不高于40毫安；同理每個三芯片燈不要高于60毫安。。。。
2． 大功率LED，我司已采用的是1W，其允許通過的電流為150毫安。
LED的電壓在2-9v不等，功率也有較寬的范圍，具體選用哪種LED還要看這個模組作為一個產品來說的技術要求。比如這個LED模組需要輸出10lm的光，外觀上看用兩顆LED比較好，就可以選擇5lm一顆的LED。結合顏色（LED電壓與顏色有關）、溫度、品質等其他因素，就可以找到一款合適產品的LED。LED模組可以分為直插式LED模組，食人魚LED模組，貼片LED模組。
國家對ＬＥＤ產業的發展也給予了大力支持。２００６年，根據我國半導體照明產業的發展現狀，有關部門制定半導體照明產業發展計劃和２００６年技術發展路線圖提出，對于ＬＥＤ芯片的投資將占ＬＥＤ產業投資的２０％，研究重點將放在ＧａＮ芯片的生產以及功率芯片的研發上。
雖然擁有極大的市場需求并得到有關部門的大力支持，但不可否認的是，現階段ＬＥＤ芯片產業仍然存在核心技術缺乏、人才短缺、產品質量不高、設備自主生產能力弱等發展困境。如何解決上述問題是我國ＬＥＤ產業能否持續健康快速發展的關鍵。
王瑩認為，ＬＥＤ芯片產業的快速發展將助推ＬＥＤ產業整體升級。在ＬＥＤ芯片產業的發展過程中，早期產品主要以普通亮度芯片為主，生產廠商也只有南昌欣磊等少數幾家。２００３年以后，以廈門三安、大連路美為代表的芯片生產企業針對芯片市場的需求，紛紛把產品重點集中到高亮度芯片上，直接帶動了高亮度芯片產量的快速增長。一時間，國內掀起了ＬＥＤ芯片產業發展的熱潮，高亮度芯片成為ＬＥＤ芯片產業發展的主要推動力。２００６年，我國ＬＥＤ芯片產量達到３０９．３億個，產值達到１１．９億元。
隨著ＬＥＤ芯片生產企業的不斷增多，ＬＥＤ芯片產值的增長速度一直高于封裝環節，導致芯片產值在我國ＬＥＤ產業產值中所占比重不斷提升，由２００２年的５．４％上升至２００６年的１１．３％。由此可見，我國ＬＥＤ產業正在由低端走向，向附加值更高、更具核心價值的芯片環節邁進。
據王瑩預測，２００８年高亮度芯片產量將超過普通亮度芯片，ＬＥＤ芯片產業進入高亮度時代。在很長一段時間內，企業將會把投資重點放在高亮度芯片的生產上。
