search query: @keyword chip attachment / total: 2
reference: 1 / 2
« previous | next »
Author: | Sippola, Perttu |
Title: | Packaging process development for visible LEDs |
Pakkausprosessikehitys näkyvän alueen LED:eille | |
Publication type: | Master's thesis |
Publication year: | 2014 |
Pages: | vi + 61 s. + liitt. 12 Language: eng |
Department/School: | Sähkötekniikan korkeakoulu |
Main subject: | Mikro- ja nanotekniikka (S3010) |
Supervisor: | Sopanen, Markku |
Instructor: | Riuttanen, Lauri |
Electronic version URL: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201404231727 |
OEVS: | Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning CentreIn the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network. The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/ You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.
Logging on to the customer computers
Opening a thesis
Reading the thesis
Printing the thesis
|
Location: | P1 Ark Aalto 1017 | Archive |
Keywords: | LED packaging back-end-process dicing chip attachment wire-bonding epoxy encapsulation electroluminescence pakkaus back-end -prosessi kiekkosahaus sirukiinnitys lanka-bondaus epoksi elektroluminesenssi |
Abstract (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. |
Abstract (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. |
ED: | 2014-05-04 |
INSSI record number: 48959
+ add basket
« previous | next »
INSSI