士兰芯片技术

SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm1彩屏用蓝绿光LED可靠性及相关问题分析杭州士兰明芯科技有限公司HangzhouSilanAzureCo.,Ltd.SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm2报告主要内容1.简介：杭州士兰明芯科技有限公司2.蓝绿光LED常见的可靠性问题3.可靠性问题的原因分析及解决的措施手段4.士兰明芯现有产品的技术指标SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm3公司简介•成立于2004年9月，位于杭州经济技术开发区•蓝绿光LED芯片制造：外延和芯片处理•现有月产能：外延4500片，处理芯片120kk，计划年内扩产至200kk•产品应用主要是彩屏管和交通灯•员工115人，其中管理、技术人员约40余人SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm4士兰明芯的特点•与IC电路芯片厂共享制造平台•完善、可靠的动力设施条件•结合硅集成电路产业经验，致力于构建一个高品质生产管理体系SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm5蓝绿光LED芯片封装常见的可靠性问题•死灯•光衰严重•掉电极•色飘太大这些问题需要从芯片和封装两方面结合来看！SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm6问题分析•死灯–短路：ESD击打导致，抗ESD水平差–断路：电极脱落，封装应力SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm7问题分析•光衰严重–环氧树脂老化变黄、变黑，原因主要有1、受芯片散热的影响2、受LED辐射的光子影响–其中第1个因素要求提高封装的散热能力–第2个因素要求采用更化学性质更稳定的树脂材料SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm8问题分析•掉电极–主要原因是电极粘附力弱，另外控制封装应力也是关键因素之一–主要影响因素有：•芯片处理过程表面洁净度的控制•芯片处理工艺方案的选择•引线的拉力SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm9问题分析•色飘太大–随电流密度增大，主波长发生蓝移，主要是由芯片外延结构决定的。–蓝绿光LED的色飘问题是由其材料物理特性决定的。它随芯片的外延结构变化有所差异。–主要影响因素有：•外延层发光量子阱的厚度•发光量子阱的InN组分均匀性SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm10GaN-基蓝绿LED基本结构及其弱点1.金属-半导体接触(400oC)2.InGaN/GaNMQW(800oC)3.节区漏电通道(线位错)A、抗ESD水平的提升B、色飘的控制C、电极的粘附力SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm11封装基本结构及弱点1.光衰控制：受热、光辐射导致环氧树脂的老化变色2.掉电极：热涨冷缩封装应力控制散热通道SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm12亮度对比--士兰明芯与日亚SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm13抗大电流冲击能力对比--士兰明芯与日亚韩国封装日本封装封装1封装2封装3SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm14士兰明芯背金芯片的优点—高亮度、高可靠性SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm15导电胶封装有利于器件散热Phi5LEDs150mA电流冲击寿命曲线3.84.85.86.87.80612182430364248Agingtime(min)Vf@150mA(V)Ni背金+Ag胶Al背金+Ag胶无背金+Ag胶无背金+透明胶SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm16蓝光LED封装老化SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm17绿光LED封装老化SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm18芯片节温与Vf的关系-绿光SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm19芯片节温与Vf的关系-蓝光SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm20芯片Wd与If的关系-蓝光SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm21芯片Wd与If的关系-蓝光SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm芯片Wd与节温的关系•结温也会影响到LED的主波长(颜色)。主波长随温度的变化关系可以表示如下：d(T2)=d(T1)＋Tj0.1(nm/℃)其中d(T1)=结温T1时主波长d(T2)=结温T2时主波长有一个很容易记住的关系是结温每升高10℃，主波长增加1nm。22SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm23士兰明芯产品特点•抗ESD水平高，集中在4000VHBM以上•电极粘附可靠•色差随电流变化一致(5-20mA，蓝光2nm；绿光4nm)•色彩分档细（2.5nm）•亮度分档细（蓝光10mcd；绿光20mcd）•电压0.2V分档•芯片尺寸260mm、300mm、320mm与350mm任选•漏电流小（-10V下小于0.5mA）•品质控制稳定SilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasmSilanAzure士兰明芯诚信忍耐探索热情FaithEnduranceExplorationEnthusiasm24欢迎各位到士兰明芯参观、交流！