LED晶片的製造過程可概分為晶圓處理工序(Wafer Fabrication)、晶圓針測工序(Wafer Probe)、構裝工序(Packaging)、測試工序(Initial Test and Final Test)等幾個步驟。其中晶圓處理工序和晶圓針測工序為前段(Front End)工序,而構裝工序、測試工序為後段(Back End)工序。
1、晶圓處理工序:本工序的主要工作是在晶圓上製作電路及電子元件(如電晶體、電容、邏輯開關等),其處理程式通常與產品種類和所使用的技術有關,但一般基本步驟是先將晶圓適當清洗,再在其表面進行氧化及化學氣相沉積,然後進行塗膜、曝光、顯影、蝕刻、離子植入、金屬濺鍍等反覆步驟,最終在晶圓上完成數層電路及元件加工與製作。
2、晶圓針測工序:經過上道工序後,晶圓上就形成了一個個的小格,即晶粒,一般情況下,為便於測試,提高效率,同一片晶圓上製作同一品種、規格的產品;但也可根據需要製作幾種不同品種、規格的產品。在用針測(Probe)儀對每個晶粒檢測其電氣特性,並將不合格的晶粒標上記號後,將晶圓切開,分割成一顆顆單獨的晶粒,再按其電氣特性分類,裝入不同的托盤中,不合格的晶粒則捨棄。
3、構裝工序:就是將單個的晶粒固定在塑膠或陶瓷製的晶片基座上,並把晶粒上蝕刻出的一些引接線端與基座底部伸出的插腳連線,以作為與外界電路板連線之用,最後蓋上塑膠蓋板,用膠水封死。其目的是用以保護晶粒避免受到機械刮傷或高溫破壞。到此才算製成了一塊積體電路晶片(即我們在電腦里可以看到的那些黑色或褐色,兩邊或四邊帶有許多插腳或引線的矩形小塊)。
4、測試工序:晶片製造的最後一道工序為測試,其又可分為一般測試和特殊測試,前者是將封裝後的晶片置於各種環境下測試其電氣特性,如消耗功率、運行速度、耐壓度等。經測試後的晶片,依其電氣特性劃分為不同等級。而特殊測試則是根據客戶特殊需求的技術參數,從相近參數規格、品種中拿出部分晶片,做有針對性的專門測試,看是否能滿足客戶的特殊需求,以決定是否須為客戶設計專用晶片。經一般測試合格的產品貼上規格、型號及出廠日期等標識的標籤並加以包裝後即可出廠。而未通過測試的晶片則視其達到的參數情況定作降級品或廢品。
LED晶片的製造工藝流程:
外延片→清洗→鍍透明電極層→透明電極圖形光刻→腐蝕→去膠→平台圖形光刻→乾法刻蝕→去膠→退火→SiO2沉積→視窗圖形光刻→SiO2腐蝕→去膠→N極圖形光刻→預清洗→鍍膜→剝離→退火→P極圖形光刻→鍍膜→剝離→研磨→切割→晶片→成品測試。
其實外延片的生產製作過程是非常複雜的,在展完外延片後,下一步就開始對LED外延片做電極(P極,N極),接著就開始用雷射機切割LED外延片(以前切割LED外延片主要用鑽石刀),製造成晶片後,在晶圓上的不同位置抽取九個點做參數測試.
1、 主要對電壓、波長、亮度進行測試,能符合正常出貨標準參數的晶圓片再繼續做下一步的操作,如果這九點測試不符合相關要求的晶圓片,就放在一邊另外處理。
2、 晶圓切割成晶片後,100%的目檢(VI/VC),操作者要使用放大30倍數的顯微鏡下進行目測。
3、 接著使用全自動分類機根據不同的電壓,波長,亮度的預測參數對晶片進行全自動化挑選、測試和分類。
4、 最後對LED晶片進行檢查(VC)和貼標籤。晶片區域要在藍膜的中心,藍膜上最多有5000粒晶片,但必須保證每張藍膜上晶片的數量不得少於1000粒,晶片類型、批號、數量和光電測量統計數據記錄在標籤上,附在蠟光紙的背面。藍膜上的晶片將做最後的目檢測試與第一次目檢標準相同,確保晶片排列整齊和質量合格。這樣就製成LED晶片(目前市場上統稱方片)。
在LED晶片製作過程中,把一些有缺陷的或者電極有磨損的晶片,分撿出來,這些就是後面的散晶,此時在藍膜上有一些不符合正常出貨要求的晶片,也就自然成了邊片或毛片等。
剛才談到在晶圓上的不同位置抽取九個點做參數測試,對於不符合相關要求的晶圓片作另外處理,這些晶圓片是不能直接用來做LED方片,也就不做任何分檢了,直接賣給客戶了,也就是目前市場上的LED大圓片(但是大圓片裡也有好東西,如方片)。
1、 主要對電壓、波長、亮度進行測試,能符合正常出貨標準參數的晶圓片再繼續做下一步的操作,如果這九點測試不符合相關要求的晶圓片,就放在一邊另外處理。
2、 晶圓切割成晶片後,100%的目檢(VI/VC),操作者要使用放大30倍數的顯微鏡下進行目測。
3、 接著使用全自動分類機根據不同的電壓,波長,亮度的預測參數對晶片進行全自動化挑選、測試和分類。
4、 最後對LED晶片進行檢查(VC)和貼標籤。晶片區域要在藍膜的中心,藍膜上最多有5000粒晶片,但必須保證每張藍膜上晶片的數量不得少於1000粒,晶片類型、批號、數量和光電測量統計數據記錄在標籤上,附在蠟光紙的背面。藍膜上的晶片將做最後的目檢測試與第一次目檢標準相同,確保晶片排列整齊和質量合格。這樣就製成LED晶片(目前市場上統稱方片)。
在LED晶片製作過程中,把一些有缺陷的或者電極有磨損的晶片,分撿出來,這些就是後面的散晶,此時在藍膜上有一些不符合正常出貨要求的晶片,也就自然成了邊片或毛片等。
剛才談到在晶圓上的不同位置抽取九個點做參數測試,對於不符合相關要求的晶圓片作另外處理,這些晶圓片是不能直接用來做LED方片,也就不做任何分檢了,直接賣給客戶了,也就是目前市場上的LED大圓片(但是大圓片裡也有好東西,如方片)。