haku: @supervisor Sopanen, Markku / yhteensä: 17
viite: 6 / 17
Tekijä:Sippola, Perttu
Työn nimi:Packaging process development for visible LEDs
Pakkausprosessikehitys näkyvän alueen LED:eille
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2014
Sivut:vi + 61 s. + liitt. 12      Kieli:   eng
Koulu/Laitos/Osasto:Sähkötekniikan korkeakoulu
Oppiaine:Mikro- ja nanotekniikka   (S3010)
Valvoja:Sopanen, Markku
Ohjaaja:Riuttanen, Lauri
Elektroninen julkaisu: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201404231727
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark Aalto  1017   | Arkisto
Avainsanat:LED
packaging
back-end-process
dicing
chip attachment
wire-bonding
epoxy encapsulation
electroluminescence
pakkaus
back-end -prosessi
kiekkosahaus
sirukiinnitys
lanka-bondaus
epoksi
elektroluminesenssi
Tiivistelmä (fin):Valoa emittoivien diodien (LED) pakkausprosessi on suurin kuluerä koko tuotannossa.
Tämä hidastaa korkean hyötysuhteen LED:ien laajaa omaksumista yleisvalaistukseen.
Tässä diplomityössä kehitettiin pakkausprosessi optisen alueen LED:lle.
Tutkimus ja kehitys suoritettiin Aalto-yliopiston Optoelektroniikan tutkimusryhmässä.
Pakattujen LED:ien suorituskykyä tutkittiin elektroluminesenssi-mittauksilla ja pakkausepoksia optisella transmissiomittauksella.
Kehitetty pakkausprosessi koostuu neljästä päävaiheesta.
Ensin prosessoitu safiirikiekko sahataan yksittäisiksi LED-siruiksi kiekkosahalla.
Seuraavaksi LEDsiru kiinnitetään metalliseen kahden pinnin TO-46 alustaan kiinnitysepoksilla.
Tämän jälkeen sirun sähköiset kontaktit liitetään alumiinilangalla metallialustan kontakteihin.
Lopulta LED-komponentti koteloidaan valamalla se läpinäkyvään pakkausepoksiin.
Työn tuloksena valmistettiin sinisiä matalateho-LED:ejä tutkimustarkoituksiin.
Mittausten tuloksena todettiin valitun kupuepoksin pystyvän korkeaan transmissioon sinisten LED:ien emissioaallonpituudella ja koko näkyvällä alueella.
Elektroluminesenssimittausten tuloksena puolestaan havaittiin pakkausprosessoitujen LED:ien pystyvän tuottamaan 5,3 % ulkoisen kvanttihyötysuhteen (EQE, external quantum efficiency) ja 3,5 mW optisen tehon 20 mA ajovirralla.
Optista suorituskykyä mittattiin ja vertailtiin myös prosessoidun kiekon kolmen eri alueen LEDsiruista ennen ja jälkeen epoksikoteloinnin.
Mittaukset osoittivat LED-kiekolla esiintyvän eroja LED:ien optisessa tehossa ja EQE:ssä.
Lisäksi epoksin todettiin laskevan emittoituvaa optista tehoa.
Silti pakkausprosessin laadun todettiin täyttävän LED-pakkauksen vaatimukset riittävästi.
Tiivistelmä (eng):The back-end processing of light-emitting diode (LED) lighting incurs the highest cost quantity for the whole production.
This hinders the adoption of highly efficient LEDs.
In this work a packaging process for visible LEDs was developed.
The research and development was carried out at the Optoelectronics research group of Aalto University.
The performance of the packaged LEDs was studied by electroluminescence (EL) measurements and the encapsulation epoxy with optical transmission measurements.
The packaging process consisted of four main stages.
First, the singulation of the processed sapphire wafer into chips was performed with a blade-based dicing machine.
Second, the LED chip was bonded with attachment epoxy onto a TO-46 two-pin metallic header.
Third, wire-bonding was performed by an aluminum bond wire from the chip contacts to the header contacts.
Finally, encapsulation was carried out with a transparent packaging epoxy.
As a result, in-house fabricated blue LED devices operating on 20 mA drive current were produced for research purposes.
It was observed with absolute irradiance measurements that the back-end processed LEDs can provide external quantum efficiencies (EQE) of 5,3 % and of 3,5 mW optical output powers with a 20 mA current.
Furthermore, the studies of the used epoxy showed a high transmission for the average operation wavelength of the used LEDs.
Also, the uniformity of the performance metrics of a processed LED wafer was tested by packaging and characterizing LEDs at three different wafer locations before and after encapsulation.
Results showed that there were slight on-wafer performance variations regarding the optical power and the EQE.
Moreover, optical power degradation was observed after encapsulation.
ED:2014-05-04
INSSI tietueen numero: 48959
+ lisää koriin
INSSI