Kako se proizvode LED čipovi?

Šta je LED čip? Dakle, koje su njegove karakteristike? Proizvodnja LED čipova je uglavnom usmjerena na proizvodnju učinkovitih i pouzdanih niskoomskih kontaktnih elektroda, koje mogu zadovoljiti relativno mali pad napona između kontaktnih materijala i osigurati jastučiće za lemljenje, dok emituju što je moguće više svjetla. Proces prijenosa 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 premaza također treba da izloži područje koje emituje svjetlost što je više moguće kroz fotolitografsku tehnologiju, tako da preostali sloj legure može zadovoljiti zahtjeve efikasnih i pouzdanih niskoomskih kontaktnih elektroda i jastučića žice za lemljenje. Nakon što je proces fotolitografije završen, također se provodi proces legiranja, obično 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 je proces elektrode za plavo-zelene čipove složeniji, potrebno je dodati procese rasta pasivacijskog filma i jetkanja plazmom.

U procesu proizvodnje LED čipova, koji procesi imaju značajan uticaj na njihove optoelektronske performanse?
Uopšteno govoreći, nakon završetka epitaksijalne proizvodnje LED dioda, njena glavna električna svojstva su finalizirana, a proizvodnja čipova ne mijenja njegovu osnovnu prirodu. Međutim, neprikladni uslovi tokom procesa nanošenja premaza i legiranja mogu uzrokovati neke loše električne parametre. Na primjer, niske ili visoke temperature legiranja mogu uzrokovati loš omski kontakt, što je glavni razlog za veliki pad napona VF u proizvodnji čipova. Nakon rezanja, izvođenje nekih procesa korozije na rubovima čipa može biti od pomoći u poboljšanju obrnutog curenja strugotine. To je zato što će nakon rezanja oštricom dijamantskog brusnog točaka na rubu strugotine ostati velika količina praha. 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 i virtualno lemljenje prednjih linija lemljenja. Ako je na poleđini, to će također uzrokovati veliki pad tlaka. Tokom procesa proizvodnje čipova, metode kao što su hrapavost površine i rezanje u obrnute trapezoidne strukture mogu povećati intenzitet svjetlosti.

Zašto su LED čipovi podijeljeni u različite veličine? Koji su efekti veličine na fotoelektrične performanse LED-a?
Veličina LED čipova može se podijeliti na čipove male snage, čipove srednje snage i čipove velike snage prema njihovoj 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 je proces na standardnom nivou, mali čipovi mogu povećati jediničnu snagu i smanjiti troškove, a optoelektronske performanse neće biti podvrgnute fundamentalnim promjenama. Struja koju koristi čip zapravo je povezana sa gustinom struje koja teče kroz njega. Mali čip koristi manje struje, dok veliki čip koristi više struje. Njihova jedinična gustina struje je u osnovi ista. Uzimajući u obzir 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 tipična oblast LED čipova velike snage? Zašto?
LED čipovi velike snage koji se koriste za bijelo svjetlo općenito su dostupni na tržištu sa oko 40 mil, a potrošnja energije čipova velike snage općenito se odnosi na električnu snagu iznad 1 W. Zbog činjenice da je kvantna efikasnost generalno manja od 20%, većina električne energije se pretvara u toplotnu energiju, tako da je rasipanje toplote kod čipova velike snage veoma važno i zahteva da čipovi imaju veliku površinu.

Koji su različiti zahtjevi za proces čipa i opremu za obradu za proizvodnju GaN epitaksijalnih materijala u odnosu na GaP, GaAs i InGaAlP? Zašto?
Podloge od običnih LED crvenih i žutih čipova i kvartarnih crvenih i žutih čipova visoke svjetline napravljene su od složenih poluvodičkih materijala kao što su GaP i GaAs, i općenito se mogu napraviti u N-tip supstrata. Za fotolitografiju se koristi mokri postupak, a zatim se oštrice dijamantske brusne ploče koriste za rezanje strugotina. Plavo-zeleni čip napravljen od GaN materijala koristi safirnu podlogu. Zbog izolacijske prirode safirne podloge, ne može se koristiti kao jedna elektroda LED diode. Zbog toga se obje P/N elektrode moraju istovremeno izraditi na epitaksijalnoj površini kroz proces suhog jetkanja, a moraju se provesti i neki procesi pasivacije. Zbog tvrdoće safira, teško ga je rezati na komadiće oštricom dijamantskog brusnog točka. Njegov proizvodni proces je generalno složeniji i zamršeniji od LED dioda napravljenih od GaP ili GaAs materijala.

Koje su strukture i karakteristike čipa "prozirne elektrode"?
Takozvana prozirna elektroda mora biti provodljiva i prozirna. 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 prvo napravite omsku elektrodu na površini čipa, zatim prekrijte površinu slojem ITO-a i nanesite sloj lemne podloge na ITO površinu. Na ovaj način, struja koja silazi iz elektrode ravnomjerno se raspoređuje na svaku omsku kontaktnu elektrodu kroz ITO sloj. U isto vrijeme, ITO, zbog svog indeksa prelamanja između zraka i epitaksijalnih materijala, može povećati ugao emisije svjetlosti i svjetlosni tok.

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 tehnologije čipova i pakovanja tek treba da se poboljšaju, a u pogledu čipova, moramo se razvijati prema velikoj snazi, visokoj svetlosnoj efikasnosti i smanjenoj toplotnoj otpornosti. Povećanje snage znači povećanje struje koju koristi čip, a direktniji način je povećanje veličine čipa. Uobičajeni čipovi velike snage su oko 1 mm × 1 mm, sa strujom od 350 mA. Zbog povećanja trenutne upotrebe, disipacija toplote je postala značajan problem, a sada je ovaj problem u osnovi riješen metodom inverzije čipa. Sa razvojem LED tehnologije, njena primena u oblasti rasvete suočiće se sa neviđenim mogućnostima i izazovima.

Šta je "flip chip"? Kakva je njegova struktura? Koje su njegove prednosti?
Plava LED obično koristi Al2O3 supstrat, koji ima visoku tvrdoću, nisku toplinsku i električnu provodljivost. Ako se koristi pozitivna struktura, to će s jedne strane donijeti antistatičke probleme, as druge strane, rasipanje topline će također postati veliki problem u uslovima jake struje. U međuvremenu, zbog pozitivne elektrode okrenute prema gore, dio svjetla će biti blokiran, što će rezultirati smanjenjem svjetlosne efikasnosti. Plava LED dioda velike snage može postići učinkovitiji izlaz svjetlosti kroz tehnologiju inverzije čipa od tradicionalne tehnologije pakiranja.
Uobičajena metoda obrnute strukture sada je prvo pripremiti velike plave LED čipove s odgovarajućim eutektičkim elektrodama za lemljenje, a u isto vrijeme pripremiti nešto veću silikonsku podlogu od plavog LED čipa, a zatim napraviti zlatni vodljivi sloj i izvesti žicu. sloj (ultrazvučni kuglični lemni spoj od zlatne žice) za eutektičko lemljenje na njemu. Zatim se plavi LED čip velike snage zalemi na silikonsku podlogu pomoću opreme za eutektičko lemljenje.
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 obrnute safirne podloge okrenute prema gore, ona postaje površina koja emituje svjetlost, a safir je providan, čime se rješava problem emisije svjetlosti. Gore navedeno je relevantno poznavanje LED tehnologije. Vjerujemo da će s razvojem nauke i tehnologije buduća LED svjetla postati sve efikasnija i njihov vijek trajanja će biti znatno poboljšan, što će nam donijeti veću udobnost.


Vrijeme objave: Sep-25-2024