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发布时间: 2017 - 12 - 06
在LED外延及芯片制造领域,湿法设备占据约40%以上的工艺,随着工艺技术的不断发展,湿法设备已经成为LED外延及芯片制造领域的关键设备,如SPM酸清洗、有机清洗、显影、去胶、ITO蚀刻、BOE蚀刻、PSS高温侧腐、下蜡、匀胶、甩干、掩膜版清洗等。华林科纳(江苏)CSE深入研究LED生产工艺,现已形成可满足LED产业化项目需求的全自动湿法工艺标准成套设备。 LED 芯片的制造工艺流程为:外延片→清洗→镀透明电极层→透明电极图形光刻→腐蚀→去胶→平台图形光刻→干法刻蚀→去胶→退火→SiO2 沉积→窗口图形光刻→SiO2腐蚀→去胶→N极图形光刻→预清洗→镀膜→剥离→退火→P 极图形光刻→镀膜→剥离→研磨→切割→芯片→成品测试。 CSE-外延片清洗机设备 设备名称华林科纳(江苏)CSE-外延片清洗机设备可处理晶圆尺寸2”-12”可处理晶圆材料硅、砷化镓、磷化铟、氮化镓、碳化硅、铌酸锂、钽酸锂等应用领域集成电路、声表面波(SAW)器件、微波毫米波器件、MEMS器件、先进封装等专有技术系统洁净性技术均匀性技术晶圆片N2干燥技术模块化系统集成技术自动传输及精确控制技术溶液温度、流量和压力的精确控制技术主要技术特点系统结构紧凑、安全腔体独立密封,具有多种功能可实现晶圆干进干出采用工控机控制,功能强大,操作简便可根据用户要求提供个性化解决方案设备制造商华林科纳(江苏)半导体设备有限公司 www.hlkncse.com 400-8768-096 ;18915583058更多的外延片清洗设备相关资讯可以关注华林科纳CSE官网(www.hlkncse.com),现在热线咨询400-8798-096可立即获取免费的半导体行业相关清洗设备解决方案。
发布时间: 2017 - 12 - 06
旋转式喷镀台结合微组装工艺对镀制工艺的小批量、多规格和特殊应用要求等特点,在6" (150mm)晶圆电镀系统中采用了倾斜式旋转喷镀技术倾斜式旋转喷镀单元分由两个部分组成,一为阴极夹具、旋转单元、导线电刷、N2 保护单元组成的阴极回转体,二为三角形槽体、阳极和电力线挡板组成的阳极腔。倾斜旋转喷镀结构示意图如下:从镀制结构方式、镀制工艺应用分析可以看出,采用倾斜式旋转喷镀有以下几种优势。一是这种结构方式易实现槽体密封和附加N2 保护功能。二是在这种镀制工艺中,阴极的旋转运动使槽内电场不均问题得以解决,从而提高了镀制的均匀性。三是呈45°倾斜加阴极旋转的方式,可以较容易的祛除晶圆表面的气泡附着及“产生”气泡的消除。四是采用了多微孔进行镀液喷射,实现搅拌功能,消除局部PH值、温度、离子浓度等不均匀带来的影响。五是采用三角形镀槽设计最大限度的减少了镀液的消耗。六是该镀制结构方式可以满足多品种、小批量、低成本的生产需求。倾斜旋转喷镀技术、工艺优势斜式三角镀槽结构本系统采用倾斜式三角形镀槽结构,镀槽入口溢流口均与三角形斜边平行,可得到稳定且不易积累气泡的流场环境。通过进行相关模拟、仿真和验证,镀液入口采用扇形喷咀式结构,可保证镀液在平行于阴极表面方向上形成均匀而稳定的流场。从而通过改变流场的方法改善了镀层的均匀性。该结构的另一优点可使电镀液的用量减至最少程度。 华林科纳(江苏)CSE采用倾斜旋转喷镀方法进行晶圆电镀工艺处理,由于结构上的特点,该方法经实验验证具有:①结构简单;②工艺参数控制容易;③有利气泡的消除;④镀制均匀性得到提高;⑤镀制溶液用量少。该方法尤其适应于小批量、多规格的电镀工艺,同时可以取得较好的镀制均匀性。图6为我们所研制的150mm晶圆倾斜旋转喷镀系统,目前已批量生产并在工艺线上得到较好的应用,产品已通过技术定型鉴定和用户验收。实现的主要工艺指标:最...
发布时间: 2016 - 06 - 22
双腔甩干机1. 应用范围:l 本機台適用於半導體2”4”6”8”晶圓(含)以下之旋乾製程.l 设备為垂直式雙槽體機台,可同Run 50片.l 可對旋乾步驟進行可程式化控制 (Recipe Program).l 具使用在此設備已超過20年以上的應用馬達控制系統設計, 高穩定度Rotor 設計, 震動值均控制於300 um 以下.l 高潔淨設計,微塵控制於每次運轉增加量, 0.3um , 30顆以下.   2. 操作流程3. 图示 4. 規格l 機台內皆使用鐵氟龍製DI , N2 控制閥件l 直流式馬達: DC無刷馬達750Wl 真空負壓軸封設計,隔離槽外污染l 不銹鋼N2過濾器 0.003~0.005μml 氣體加熱器及加熱墊控制乾燥速率l 壓力感測保護(加熱器空燒保護)l 槽外貼Silicon材質加熱墊 x1 片, 220VAC , 300W(溫度開關90°C OFF 70°C ON)l  Viton材質充氣式氣囊及槽後密封環,保持室外絕緣l 不銹鋼槽體SS316經拋光及電解研磨l 單顆螺絲固定轉子,並按客戶需求指定使用訂做l 轉子經拋光及電解研磨,並做動態平衡校正l 可選擇指示燈訊及蜂鳴器音樂故障碼功能: 門鎖警告,氣體不足,傳動異常警告 5. 電控系統l  控制器操作介面: 7”記憶人機+ PLC可程式自動化控制器(人機 Touch Screen,整合介面) 。l 軟體功能Ø 編輯/儲存 : 製程/維修/警示/編輯/配方/,皆可從操作螢幕上修改。Ø 儲存能力記憶模組...
发布时间: 2016 - 03 - 07
枚叶式清洗机-华林科纳CSE华林科纳(江苏)半导体CSE-单片枚叶式洗净装置的特长:单片式清洗装置的优点(与浸渍.槽式比较)1.晶片表面的微粒数非常少(到25nm可对应)例:附着粒子数…10个/W以下(0.08UM以上粒子)(参考)槽式200个/W2.药液纯水的消费量少药液…(例)1%DHF的情况  20L/日纯水...每处理一枚晶片0.5-1L/分3.小装置size(根据每个客户可以定制) 液体溅射(尘埃强制除去)  (推荐)清洗方法单片式装置的Particle再附着问题   更多的半导体单片枚叶式湿法腐蚀清洗设备相关信息可以关注华林科纳CSE官网(www.hlkncas.com),现在热线咨询400-8768-096;18913575037可立即获取免费的半导体清洗解决方案。
发布时间: 2016 - 03 - 07
自动供酸系统(CDS)-华林科纳(江苏)CSEChemical Dispense System System 华林科纳(江苏)半导体CSE-CDS自动供酸系统 适用对象:HF、HN03、KOH、NH4OH、NaOH、H2SO4、HCL、 H2O2、IPA等主要用途:本设备主要用于湿法刻蚀清洗等制程工程工序需要的刻蚀液集中进行配送,经管道至设备;具有自动化程度高,配比精确,操作简便等特点;具有良好的耐腐蚀性能。控制模式:手动控制模式、自动控制模式设备名称华林科纳(江苏)CSE-CDS自动供酸系统设备型号CSE-CDS-N1507设计基准1.供液系统(Chemical Dispense System System)简称:CDS2. CDS 将设置于化学房内:酸碱溶液CDS 系统要求放置防腐性的化学房;3. 设备材质说明(酸碱类):酸碱溶液CDS外构采以WPP 10T 板材,内部管路及组件采PFA 451 HP 材质;4. 系统为采以化学原液 双桶/单桶20L、200L、1t等方式以Pump 方式运送到制程使用点;5. 过滤器:配有10” PFA材质过滤器外壳;6. 供液泵:每种化学液体配有两台或者一台 PTFE材质的进口隔膜泵;7. Empty Sensor & Level Sensor:酸碱类采用一般型静电容近接开关;8. 所有化学品柜、歧管箱及阀箱均提供泄漏侦测器与警报功能。CDS系统设备规格 1. 系统主要功能概述设备主要功能:每种化学液体配两个桶(自动切换)、配两台泵(一用一备)、带过滤器;系统控制单元:配带OMRON 8”彩色触摸屏,OMRON品牌PLC系统;2. 操作模式: CDS 系统皆有PLC 作Unit 内部流程控制,操作介面以流程方式执行,兼具自动化与亲和力。在...
发布时间: 2018 - 01 - 23
单片清洗机-华林科纳CSESingle wafer cleaner system华林科纳(江苏)CSE-自动单片式腐蚀清洗机应用于清洗(包括光刻板清洗)刻蚀 去胶 金属剥离等;可处理晶圆尺寸2'-12';可处理晶圆材料:硅 砷化镓 磷化铟 氮化镓 碳化硅 铌酸锂 钽酸锂等;主要应用领域:集成电路   声表面波器件  微波毫米波器件  MEMS  先进封装等  设 备 名 称CSE-单片清洗机类  型单片式适 用 领 域半导体、太阳能、液晶、MEMS等清 洗 方 式2英寸——12英寸设备稳定性1、≥0.2um颗粒少于10颗2、金属附着量:3E10 atoms/ cm²3、纯水消耗量:1L/min/片4、蚀刻均一性良好(SiO₂氧化膜被稀释HF处理):≤2%5、干燥时间:≤20S6、药液回收率:>95%单片式优点1、单片处理时间短(相较于槽式清洗机)2、节约成本(药液循环利用,消耗量远低于槽式)3、良品率高4、有效避免边缘再附着5、立体层叠式结构,占地面积小 更多的单片(枚叶)式清洗相关设备可以关注华林科纳(江苏)半导体官网,关注http://www.hlkncse.com ,400-8768-096,18913575037
发布时间: 2017 - 12 - 06
氢氟酸HF自动供液系统-华林科纳(江苏)CSEChemical Dispense System System 华林科纳(江苏)半导体CSE-氢氟酸供液系统 适用对象:HF、HN03、KOH、NH4OH、NaOH、H2SO4、HCL、 H2O2、IPA等主要用途:本设备主要用于湿法刻蚀清洗等制程工程工序需要的刻蚀液集中进行配送,经管道至设备;具有自动化程度高,配比精确,操作简便等特点;具有良好的耐腐蚀性能。控制模式:手动控制模式、自动控制模式 设备名称华林科纳(江苏)CSE-氢氟酸(HF)供液系统设备型号CSE-CDS-N2601设计基准1.供液系统(Chemical Dispense System System)简称:CDS2. CDS 将设置于化学房内:酸碱溶液CDS 系统要求放置防腐性的化学房;3. 设备材质说明(酸碱类):酸碱溶液CDS外构采以WPP 10T 板材,内部管路及组件采PFA 451 HP 材质;4. 系统为采以化学原液 双桶/单桶20L、200L、1t等方式以Pump 方式运送到制程使用点;5. 过滤器:配有10” PFA材质过滤器外壳;6. 供液泵:每种化学液体配有两台或者一台 PTFE材质的进口隔膜泵;7. Empty Sensor & Level Sensor:酸碱类采用一般型静电容近接开关;8. 所有化学品柜、歧管箱及阀箱均提供泄漏侦测器与警报功能。CDS系统设备规格 1. 系统主要功能概述设备主要功能:每种化学液体配两个桶(自动切换)、配两台泵(一用一备)、带过滤器;系统控制单元:配带OMRON 8”彩色触摸屏,OMRON品牌PLC系统;2. 操作模式: CDS 系统皆有PLC 作Unit 内部流程控制,操作介面以流程方式执行,兼具自动化...
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基于硅的多芯片LED封装

时间: 2021-12-06
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基于硅的多芯片LED封装

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引言

本文讲述通过设计、制造和测试了一种高功率硅多芯片白LEDPKG。该封装由铝层涂层反射杯、微孔硅基和微透镜组成。与最传统的单片LEDPKG相比,多片白LEDPKG在成本、密度、尺寸、热阻和光效率方面具有诸多优点经过数值分析,采用简单的MEMS技术制备了9mmX9mm、0.65mm尺寸的硅基多芯片LEDPKG。

基于多芯片发光二极管封装,实现了晶圆级制造和封装技术。它不仅可以解决传统装结构的问题,而且可以极大地提高发光二极管封装的光学性能。然而,对半导体制造工艺的大量研究,硅基发光二极管封装具有阵列封装可扩展、热阻小、可批量生产、成本低等优点。在这项研究中,新的硅基多芯片封装进行了研究,并制作了厚度为0.65的9mm×9mm封装阵列,确定了优化的芯片间距

本文的目的是实现了优化高效的白色LED封装,通常绿色芯片的亮度要低于蓝色和红色芯片。所以2个绿色芯片排列在一个空腔中。铝的视觉波长反射率较好(参考值超过80%)。涂在反射面上,但由于铜与硅相比具有优越的热特性,因此铜热沟位于所有芯片的下方。图1为基于硅制造技术的多片片白色LED封装示意图。

在图2中,当透镜为内切圆和周圆形状时,光学损失分别发生了(a)和(b)的平均面积。对于内切圆(a),其空腔与透镜之间的填充系数必须低于矩形透镜,无论腔长度和透镜直径如何,其填充系数始终为0.785。包装中的高填充系数可以通过降低光学损耗来提高LED的提取效率,对于周圆形的(b),它也有一些缺点:首先,周圆的大小大于空腔的面积,由于其尺寸,LED包装的填充系数减小。这意味着可以位于相同尺寸的芯片更少,它会导致整个LED封装的亮度降低,是固态照明应用的严重问题;其次,它必须具有较低的光学效率,通常,从LED芯片中提取的光在从LED封装中提取之前,会在LED封装中经历多次反射,在反射过程中,图2中(b)部分位于透镜和腔之间的区域有助于降低光学效率。

 基于硅的多芯片LED封装

2 圆形透镜的光学损耗示意图

为了具有较高的光学效率,我们优化了反射器宽度、反射器厚度和芯片与芯片之间的距离,采用商业三维模拟方法进行数值分析,选择了反射器宽度5.9mm、反射器厚度0.38mm和芯片间距离0.9mm的程序,这个值被认为是几何限制。图3、图4为计算得到的仿真结果。

 基于硅的多芯片LED封装

3仿真结果是提取效率与中心间距离的关系

从温度的角度来看,它是通量、波长、正向通道电压、寿命等LED芯片效率的关键参数。通过热阻参数估算芯片内部温度,在多片白色LED封装的情况下,多个LED芯片排列在有限的空间内。所以芯片阵列是更重要的参数与传统的离散LED封装相比,热阻是指设备上的温度升高与功耗的提高之比。

在传统的单片机LED封装情况下,通电的点是升高温度的同一点,但在多片白LED封装中,施加电能的点是升高的温度点。因此,重新定义了多芯片封装中的热阻性,封装上的消耗,芯片温度升高。本文对红、绿、绿、蓝筹股分别采用0.9W、0.45W、0.45W和0.2W的功率,经商用三维模拟程序的数值分析,红芯片的热阻最大,为6.2℃/W。

在参数研究中,选择芯片对芯片的距离、封装厚度、封装宽度和热界面材料(TIM)作为有效因素,根据光学提取效率设计结果,确定参数:芯片到芯片的距离为0.9mm,反射杯厚度为0.35mm,包装宽度为9mm。经过光学和热分析,设计了厚度为9mmx9mm、厚度为0.7mm的硅基多芯片LED封装。该包由1个腔内的4个芯片(1个红色,2个绿色,1个蓝色)组成。2个绿色芯片平行连接。总共有5个口罩用于制造。在顶部电极上的阳极和阴极都选择了金层,该层用于芯片模具的连接,除电极外,顶表面均涂有铝层,以提高反射率。为实现硅基多芯片LED封装的简化制作工艺,该工艺包括两种晶片工艺,一种是基底工艺,另一种是反射杯工艺。

基底衬底的制造从<100>硅片开始。第一步是使用ICP设备对底垫、沟槽和通孔进行干蚀刻。切口深度分别为20微米、150微米和280微米(a、b、c)。通孔直径为80um。采用氧化工艺在蚀刻的晶片上涂覆氧化物。此步骤使绝缘层变为(d)。钛/金的一层被溅射出来作为种子层。在此沉积过程之后,铜是电镀层,以进行互连(e)。抛光工艺(f)后,在顶表面沉积铝层,以提高反射率(g)。下一步是Al,Au层图案过程。金属层采用标准光刻法绘制图案,并在Al/Au蚀刻溶液(h)中进行湿式蚀刻。基底物过程的最后一步是Au/Sn图案化过程。该过程用于与基底和反射杯基底的共晶粘合。

反射杯工艺从<100>硅片开始,其上有1500A厚度的氮化硅薄膜。第一步是使用THAH(四甲基氢氧化铵)溶液对硅(硅)进行各向异性湿蚀刻。切口深度为350µm(a、b)。Ti/Au层被蒸发为共晶粘合层(c)。最后一步是提高反射率的金属沉积过程。根据该具有反射率的沉积过程反射器,在所有波长下都实现了70%以上。这个结果如图13所示。最后,图14显示了已实现的多芯片LED软件包。

 

结果

建立了由铝涂层硅反射器、通孔直径80um、散热热沟组成的多芯片LED封装的新概念,作为适合固态照明应用的结构,我们获得了9mmx9mm与0.65厚的包装。该封装技术是采用简单的晶圆级封装技术来实现的,在模拟中,该新型硅封装的热阻值约为4~5K/W,该结果可与其他高功率LED封装相媲美。


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