Kako se proizvode LED čipovi?

Šta je LED čip? Dakle, koje su njegove karakteristike? Glavna svrha proizvodnje LED čipova je proizvodnja efikasnih i pouzdanih kontaktnih elektroda sa niskim omom, te zadovoljavanje relativno malog pada napona između materijala koji se mogu dodirivati ​​i obezbjeđivanje tlačnih jastuka za žice za lemljenje, uz maksimaliziranje količine izlazne svjetlosti. Proces unakrsnog filma općenito koristi metodu vakuumskog isparavanja. Pod visokim vakuumom od 4Pa, materijal se topi otpornim grijanjem ili metodom zagrijavanja bombardiranjem elektronskim snopom, a BZX79C18 se transformira u metalnu paru i taloži na površini poluvodičkog materijala pod niskim pritiskom.
Uobičajeni kontaktni metali P-tipa uključuju legure kao što su AuBe i AuZn, dok je kontaktni metal na N-strani često napravljen od legure AuGeNi. Sloj legure formiran nakon nanošenja premaza također treba biti što je moguće više izložen u luminiscentnom području kroz proces fotolitografije, tako da preostali sloj legure može ispuniti zahtjeve efikasnih i pouzdanih kontaktnih elektroda s niskim omom i pritisnih jastučića žice za lemljenje. Nakon što je proces fotolitografije završen, potrebno je proći i proces legiranja, koji se obično provodi pod zaštitom H2 ili N2. Vrijeme i temperatura legiranja obično se određuju faktorima kao što su karakteristike poluvodičkih materijala i oblik peći za legiranje. Naravno, ako su procesi plavo-zelenih i drugih čip elektroda složeniji, potrebno je dodati rast pasivizirajućeg filma, procese plazma jetkanja itd.
U procesu proizvodnje LED čipova, koji procesi imaju značajan uticaj na njihove optoelektronske performanse?
Uopšteno govoreći, nakon završetka LED epitaksijalne proizvodnje, njegove glavne električne performanse su finalizirane, a proizvodnja čipova ne mijenja njegovu osnovnu prirodu proizvodnje. Međutim, neodgovarajući uslovi tokom procesa premazivanja i legiranja mogu dovesti do loših nekih električnih parametara. Na primjer, niske ili visoke temperature legiranja mogu uzrokovati loš omički kontakt, što je glavni uzrok visokog pada napona VF u proizvodnji čipova. Nakon rezanja, neki procesi korozije na ivicama čipa mogu biti od pomoći u poboljšanju obrnutog curenja strugotine. To je zato što će nakon rezanja oštricom dijamantskog brusnog toka biti puno ostataka i praha na rubu strugotine. Ako se ove čestice zalijepe za PN spoj LED čipa, uzrokovat će curenje struje, pa čak i kvar. Osim toga, ako se fotorezist na površini čipa ne oljušti čisto, to će uzrokovati poteškoće u prednjem lemljenju i virtualnom lemljenju. Ako je na poleđini, to će također uzrokovati veliki pad tlaka. Tokom procesa proizvodnje čipova, hrapavost površine i trapezoidne strukture mogu se koristiti za povećanje intenziteta svjetlosti.
Zašto LED čipove treba podijeliti na različite veličine? Kakav je uticaj veličine na LED optoelektronske performanse?
LED čipovi se mogu podijeliti na čipove male snage, čipove srednje snage i čipove velike snage prema snazi. Prema zahtjevima kupaca, može se podijeliti u kategorije kao što su jednocijevni nivo, digitalni nivo, matrični nivo i dekorativno osvetljenje. Što se tiče specifične veličine čipa, ona zavisi od stvarnog nivoa proizvodnje različitih proizvođača čipova i nema posebnih zahteva. Sve dok se proces prođe, čip može povećati jediničnu snagu i smanjiti troškove, a fotoelektrične performanse neće biti podvrgnute fundamentalnim promjenama. Struja koju koristi čip je zapravo povezana sa gustinom struje koja teče kroz čip. Mali čip koristi manje struje, dok veliki čip koristi više struje, a njihova jedinična gustina struje je u osnovi ista. S obzirom na to da je rasipanje toplote glavni problem pri velikoj struji, njegova svetlosna efikasnost je niža od one pod niskom strujom. S druge strane, kako se površina povećava, otpor tijela čipa će se smanjiti, što će rezultirati smanjenjem napona provođenja naprijed.

Koja je opšta oblast LED čipova velike snage? Zašto?
LED čipovi velike snage koji se koriste za bijelo svjetlo općenito se vide na tržištu na oko 40 mil, a snaga koja se koristi za čipove velike snage općenito se odnosi na električnu snagu od preko 1 W. Zbog kvantne efikasnosti koja je generalno manja od 20%, većina električne energije se pretvara u toplotnu energiju, tako da je disipacija toplote važna za čipove velike snage, zbog čega je potrebno da imaju veliku površinu.
Koji su različiti zahtjevi za tehnologiju čipova i opremu za obradu za proizvodnju GaN epitaksijalnih materijala u odnosu na GaP, GaAs i InGaAlP? Zašto?
Podloge običnih LED crvenih i žutih čipova i kvartarnih crvenih i žutih čipova visoke svjetline koriste složene poluvodičke materijale kao što su GaP i GaAs, i općenito se mogu napraviti u N-tip supstrata. Korištenje mokrog postupka za fotolitografiju, a kasnije rezanje na strugotine pomoću dijamantskih brusnih ploča. Plavo-zeleni čip napravljen od GaN materijala koristi safirnu podlogu. Zbog izolacijske prirode safirne podloge, ne može se koristiti kao LED elektroda. Stoga se obje P/N elektrode moraju izraditi na epitaksijalnoj površini suhim jetkanjem i moraju se izvesti neki procesi pasivacije. Zbog tvrdoće safira, teško ga je rezati na strugotine oštricama dijamantskih brusnih ploča. Njegov proizvodni proces je generalno složeniji od GaP i GaAs materijala zaLED reflektori.

Koja je struktura i karakteristike čipa "prozirne elektrode"?
Takozvana prozirna elektroda bi trebala biti sposobna provoditi električnu energiju i biti sposobna prenositi svjetlost. Ovaj materijal se danas široko koristi u procesima proizvodnje tečnih kristala, a njegovo ime je indijum kalaj oksid, skraćeno ITO, ali se ne može koristiti kao podloga za lemljenje. Prilikom izrade potrebno je prvo pripremiti omsku elektrodu na površini čipa, zatim površinu pokriti slojem ITO, a zatim nanijeti sloj lemnih jastučića na ITO površinu. Na ovaj način, struja koja silazi iz olovne žice ravnomjerno se raspoređuje preko ITO sloja do svake omske kontaktne elektrode. Istovremeno, zbog indeksa prelamanja ITO između zraka i indeksa prelamanja epitaksijalnog materijala, svjetlosni ugao se može povećati, a svjetlosni tok također može biti povećan.

Koji je glavni razvoj tehnologije čipova za poluvodičku rasvjetu?
Sa razvojem poluvodičke LED tehnologije, povećava se i njena primjena u oblasti rasvjete, posebno pojava bijele LED diode, koja je postala vruća tema u poluvodičkoj rasvjeti. Međutim, ključne čipove i tehnologije pakovanja još uvijek treba poboljšati, a razvoj čipova trebao bi se fokusirati na veliku snagu, visoku svjetlosnu efikasnost i smanjenje toplinske otpornosti. Povećanje snage znači povećanje struje upotrebe čipa, a direktniji način je povećanje veličine čipa. Uobičajeni čipovi velike snage su oko 1 mm x 1 mm, sa strujom upotrebe od 350 mA. Zbog povećanja struje upotrebe, rasipanje topline postalo je značajan problem. Sada je metoda inverzije čipa u osnovi riješila ovaj problem. Sa razvojem LED tehnologije, njena primena u oblasti rasvete suočiće se sa neviđenim mogućnostima i izazovima.
Šta je obrnuti čip? Koja je njegova struktura i koje su njene prednosti?
Plave LED diode obično koriste Al2O3 supstrate, koji imaju visoku tvrdoću, nisku toplotnu provodljivost i električnu provodljivost. Ako se koristi formalna struktura, s jedne strane, to će donijeti antistatičke probleme, as druge strane, rasipanje topline će također postati veliki problem u uslovima visoke struje. U isto vrijeme, zbog pozitivne elektrode okrenute prema gore, blokirat će dio svjetlosti i smanjiti svjetlosnu efikasnost. LED diode s plavim svjetlom velike snage mogu postići efikasniji izlaz svjetlosti kroz tehnologiju okretanja čipa od tradicionalnih tehnika pakiranja.
Trenutni pristup inverzne strukture je da se prvo pripreme LED čipovi velike veličine plavog svjetla s odgovarajućim eutektičkim elektrodama za zavarivanje, a istovremeno se pripremi silikonska podloga nešto veća od LED čipa plavog svjetla, a na vrhu se napravi zlatni vodljivi sloj za eutektičko zavarivanje i vodni sloj (ultrazvučni kuglični lemni spoj od zlatne žice). Zatim se plavi LED čipovi velike snage zalemljuju zajedno sa silikonskim supstratima pomoću opreme za eutektičko zavarivanje.
Karakteristika ove strukture je da epitaksijalni sloj direktno dolazi u kontakt sa silicijumskom podlogom, a toplotna otpornost silicijumske podloge je znatno niža od one safirne podloge, tako da je problem odvođenja toplote dobro rešen. Zbog činjenice da je safirna podloga nakon inverzije okrenuta prema gore, postajući emitivna površina, safir je providan, čime se rješava problem emitiranja svjetlosti. Gore navedeno je relevantno poznavanje LED tehnologije. Vjerujem da s razvojem nauke i tehnologije,LED svjetlapostaće sve efikasniji u budućnosti, a njihov radni vek će se znatno poboljšati, što će nam doneti veću udobnost.


Vrijeme objave: 06.05.2024