Ako sa vyrábajú LED čipy?

Čo je toLED čip? Aké sú teda jeho vlastnosti?Výroba LED čipovje hlavne vyrábať účinnú a spoľahlivú nízkoohmovú kontaktnú elektródu, spĺňať relatívne malý pokles napätia medzi kontaktnými materiálmi, poskytovať prítlačnú podložku pre zvárací drôt a zároveň čo najviac svetla. Proces prechodového filmu vo všeobecnosti používa metódu vákuového odparovania. Pri vysokom vákuu 4Pa sa materiály roztavia odporovým ohrevom alebo ohrevom bombardovaním elektrónovým lúčom a BZX79C18 sa premení na kovovú paru, ktorá sa usadí na povrchu polovodičových materiálov pod nízkym tlakom.

 

Bežne používané kontaktné kovy typu P zahŕňajú AuBe, AuZn a iné zliatiny a kontaktné kovy na strane N sú zvyčajne zliatiny AuGeNi. Vrstva zliatiny vytvorená po potiahnutí musí tiež čo najviac odkryť svetelnú oblasť prostredníctvom fotolitografie, aby zostávajúca vrstva zliatiny mohla spĺňať požiadavky na účinnú a spoľahlivú nízkoohmovú kontaktnú elektródu a podložku zváracej línie. Po dokončení procesu fotolitografie sa proces legovania vykoná pod ochranou H2 alebo N2. Čas a teplota legovania sa zvyčajne určujú podľa charakteristík polovodičových materiálov a tvaru zliatinovej pece. Samozrejme, ak je proces čipovej elektródy, ako je modro-zelená, zložitejší, je potrebné pridať proces pasívneho rastu filmu a plazmového leptania.

 

Ktoré procesy v procese výroby čipu LED majú dôležitý vplyv na jeho fotoelektrický výkon?

Všeobecne povedané, po dokončení výroby epitaxnej LED diódy je jej hlavný elektrický výkon dokončený. Výroba čipu nezmení jeho jadro výroby, ale nevhodné podmienky v procese poťahovania a legovania spôsobia, že niektoré elektrické parametre budú zlé. Napríklad nízka alebo vysoká teplota legovania spôsobí slabý ohmický kontakt, čo je hlavný dôvod vysokého poklesu napätia VF pri výrobe čipov. Ak sa po rezaní vykoná nejaký proces leptania na hrane triesky, pomôže to zlepšiť spätný únik triesky. Je to preto, že po rezaní diamantovým brúsnym kotúčom zostane na hrane triesky veľa prachu. Ak sa tieto častice prilepia na PN prechod LED čipu, spôsobia elektrický únik alebo dokonca poruchu. Okrem toho, ak sa fotorezist na povrchu čipu neodlepí čisto, spôsobí to ťažkosti pri spájaní predného drôtu a falošného spájkovania. Ak je to zadná časť, spôsobí to aj vysoký pokles tlaku. V procese výroby triesok možno intenzitu svetla zlepšiť zdrsňovaním povrchu a rezaním do štruktúry obráteného lichobežníka.

 

Prečo sú LED čipy rozdelené do rôznych veľkostí? Aké sú účinky veľkosti naLED fotoelektrickévýkon?

Veľkosť LED čipu je možné rozdeliť na čip s malým výkonom, čip so stredným výkonom a čip s vysokým výkonom podľa výkonu. Podľa požiadaviek zákazníka je možné ho rozdeliť do jednej trubice, digitálnej úrovne, mriežkovej úrovne a dekoratívneho osvetlenia a ďalších kategórií. Špecifická veľkosť čipu závisí od skutočnej úrovne výroby rôznych výrobcov čipov a neexistujú žiadne špecifické požiadavky. Pokiaľ je proces kvalifikovaný, čip môže zlepšiť výstup jednotky a znížiť náklady a fotoelektrický výkon sa zásadne nezmení. Prúd používaný čipom v skutočnosti súvisí s hustotou prúdu pretekajúceho čipom. Prúd používaný čipom je malý a prúd používaný čipom je veľký. Ich jednotková prúdová hustota je v podstate rovnaká. Vzhľadom na to, že rozptyl tepla je hlavným problémom pri vysokom prúde, jeho svetelná účinnosť je nižšia ako pri nízkom prúde. Na druhej strane, ako sa plocha zväčšuje, objemový odpor čipu sa znižuje, takže napätie v priepustnom vedení sa znižuje.

 

Akú veľkosť čipu sa všeobecne vzťahuje na vysokovýkonný LED čip? prečo?

LED vysokovýkonné čipy používané pre biele svetlo možno vo všeobecnosti vidieť na trhu pri približne 40 mil a takzvané vysokovýkonné čipy vo všeobecnosti znamenajú, že elektrický výkon je viac ako 1W. Keďže kvantová účinnosť je vo všeobecnosti nižšia ako 20 %, väčšina elektrickej energie sa premení na tepelnú energiu, takže rozptyl tepla vysokovýkonných čipov je veľmi dôležitý a vyžaduje väčšiu plochu čipu.

 

Aké sú rôzne požiadavky na spracovanie čipov a zariadenia na spracovanie na výrobu epitaxných materiálov GaN v porovnaní s GaP, GaAs a InGaAlP? prečo?

Substráty obyčajných LED červených a žltých čipov a jasných kvartérnych červených a žltých čipov sú vyrobené z GaP, GaAs a iných zložených polovodičových materiálov, z ktorých možno vo všeobecnosti vyrobiť substráty typu N. Mokrý proces sa používa na fotolitografiu a neskôr sa kotúč diamantového kotúča používa na rezanie na triesky. Modrozelený čip materiálu GaN je zafírový substrát. Pretože je zafírový substrát izolovaný, nemožno ho použiť ako stĺp LED. P/N elektródy musia byť vyrobené na epitaxiálnom povrchu súčasne procesom suchého leptania a tiež niektorými procesmi pasivácie. Pretože zafíry sú veľmi tvrdé, je ťažké rezať triesky pomocou diamantových brúsnych kotúčov. Jeho proces je vo všeobecnosti komplikovanejší ako proces GaP a GaAs LED.

 

Aká je štruktúra a vlastnosti čipu „priehľadnej elektródy“?

Takzvaná priehľadná elektróda by mala byť schopná viesť elektrinu a svetlo. Tento materiál je teraz široko používaný v procese výroby tekutých kryštálov. Jeho názov je Indium Tin Oxide (ITO), ale nemožno ho použiť ako zváraciu podložku. Počas výroby sa na povrchu čipu vytvorí ohmická elektróda a potom sa na povrch nanesie vrstva ITO a potom sa na povrch ITO nanesie vrstva zváracej podložky. Týmto spôsobom je prúd z elektródy rovnomerne distribuovaný do každej ohmickej kontaktnej elektródy cez vrstvu ITO. Súčasne, keďže index lomu ITO je medzi indexom lomu vzduchu a indexom lomu epitaxného materiálu, môže sa zväčšiť uhol svetla a tiež sa môže zvýšiť svetelný tok.

 

Aký je hlavný prúd čipovej technológie pre polovodičové osvetlenie?

S rozvojom polovodičovej LED technológie sú jej aplikácie v oblasti osvetlenia stále viac a viac, najmä vznik bielej LED, ktorá sa stala stredobodom polovodičového osvetlenia. Kľúčovú čipovú a baliacu technológiu však treba ešte vylepšiť a čip by sa mal vyvíjať smerom k vysokému výkonu, vysokej svetelnej účinnosti a nízkej tepelnej odolnosti. Zvýšenie výkonu znamená zvýšenie prúdu spotrebovaného čipom. Priamejším spôsobom je zväčšenie veľkosti čipu. V súčasnosti sú všetky čipy s vysokým výkonom 1 mm × 1 mm a prúd je 350 mA V dôsledku zvýšenia použitého prúdu sa problém rozptylu tepla stal významným problémom. Teraz je tento problém v podstate vyriešený chip flipom. S rozvojom technológie LED bude jej aplikácia v oblasti osvetlenia čeliť bezprecedentnej príležitosti a výzve.

 

Čo je to Flip Chip? Aká je jeho štruktúra? Aké sú jeho výhody?

Modrá LED zvyčajne používa substrát Al2O3. Substrát Al2O3 má vysokú tvrdosť, nízku tepelnú vodivosť a vodivosť. Ak sa použije pozitívna štruktúra, na jednej strane to spôsobí antistatické problémy, na druhej strane sa pri vysokých prúdoch stane veľkým problémom aj odvod tepla. Súčasne, pretože predná elektróda smeruje nahor, časť svetla bude blokovaná a svetelná účinnosť sa zníži. Modrá LED s vysokým výkonom môže získať efektívnejší svetelný výkon ako tradičná technológia balenia prostredníctvom technológie čipu.

Súčasný prístup k bežnej flip štruktúre je: najprv pripravte veľký modrý LED čip s vhodnou eutektickou zváracou elektródou, súčasne pripravte kremíkový substrát o niečo väčší ako modrý LED čip a vytvorte zlatú vodivú vrstvu a olovený drôt. vrstva (ultrazvukový guľôčkový spoj zlatého drôtu) na eutektické zváranie. Potom sa vysokovýkonný modrý LED čip a kremíkový substrát spolu zvaria pomocou eutektického zváracieho zariadenia.

Táto štruktúra sa vyznačuje tým, že epitaxná vrstva je priamo v kontakte s kremíkovým substrátom a tepelný odpor kremíkového substrátu je oveľa nižší ako u zafírového substrátu, takže problém rozptylu tepla je dobre vyriešený. Keďže substrát zafíru po prevrátení smeruje nahor, stáva sa povrchom vyžarujúcim svetlo. Zafír je priehľadný, takže je vyriešený aj problém s vyžarovaním svetla. Vyššie uvedené sú relevantné znalosti LED technológie. Verím, že s rozvojom vedy a techniky budú LED svietidlá v budúcnosti čoraz efektívnejšie a ich životnosť sa výrazne zvýši, čo nám prinesie väčšie pohodlie.


Čas odoslania: 20. októbra 2022