Как се произвеждат LED чипове?

Какво е LED чип? И така, какви са неговите характеристики? Производството на LED чипове е насочено главно към производството на ефективни и надеждни нискоомни контактни електроди, които могат да отговорят на сравнително малкия спад на напрежението между контактните материали и да осигурят подложки за запояване, като същевременно излъчват възможно най-много светлина. Процесът на прехвърляне на филм обикновено използва метод на вакуумно изпаряване. При висок вакуум от 4 Pa ​​материалът се разтопява чрез нагряване чрез съпротивление или метод на нагряване с бомбардиране с електронен лъч и BZX79C18 се трансформира в метални пари и се отлага върху повърхността на полупроводниковия материал под ниско налягане.
Често използваните P-тип контактни метали включват сплави като AuBe и AuZn, докато N-страничният контактен метал често е направен от AuGeNi сплав. Слоят от сплав, образуван след нанасяне на покритие, също трябва да изложи светлоизлъчващата зона възможно най-много чрез фотолитографска технология, така че останалият слой от сплав да може да отговори на изискванията за ефективни и надеждни нискоомни контактни електроди и подложки за запояване. След като процесът на фотолитография приключи, се извършва и процес на легиране, обикновено под защитата на H2 или N2. Времето и температурата на легиране обикновено се определят от фактори като характеристиките на полупроводниковите материали и формата на пещта за сплав. Разбира се, ако електродният процес за синьо-зелени чипове е по-сложен, трябва да се добавят процеси за растеж на пасивиращ филм и плазмено ецване.

В процеса на производство на LED чипове кои процеси оказват значително влияние върху техните оптоелектронни характеристики?
Най-общо казано, след завършване на епитаксиалното производство на LED, неговите основни електрически свойства са финализирани и производството на чипове не променя основната си природа. Въпреки това, неподходящите условия по време на процесите на нанасяне на покритие и легиране могат да причинят някои лоши електрически параметри. Например ниските или високите температури на легиране могат да причинят лош омичен контакт, което е основната причина за висок спад на напрежението VF при производството на чипове. След рязане извършването на някои корозионни процеси по краищата на чипа може да бъде полезно за подобряване на обратното изтичане на чипа. Това е така, защото след рязане с диамантено острие на шлифовъчен диск ще има голямо количество остатъци от прах, останали по ръба на чипа. Ако тези частици се придържат към PN прехода на LED чипа, те ще причинят изтичане на електричество и дори повреда. Освен това, ако фоторезистът на повърхността на чипа не е отлепен чисто, това ще доведе до затруднения и виртуално запояване на предните линии за запояване. Ако е на гърба, това също ще доведе до висок спад на налягането. По време на процеса на производство на чипове методи като награпавяване на повърхността и нарязване на обърнати трапецовидни структури могат да увеличат интензитета на светлината.

Защо LED чиповете са разделени на различни размери? Какви са ефектите на размера върху фотоелектричните характеристики на LED?
Размерът на LED чиповете може да бъде разделен на чипове с ниска мощност, чипове със средна мощност и чипове с висока мощност според тяхната мощност. Според изискванията на клиента, той може да бъде разделен на категории като еднотръбно ниво, цифрово ниво, матрично ниво и декоративно осветление. Що се отнася до конкретния размер на чипа, той зависи от действителното ниво на производство на различните производители на чипове и няма специфични изисквания. Докато процесът отговаря на стандартите, малките чипове могат да увеличат единичната производителност и да намалят разходите, а оптоелектронните характеристики няма да претърпят фундаментални промени. Токът, използван от чип, всъщност е свързан с плътността на тока, протичащ през него. Малкият чип използва по-малко ток, докато големият чип използва повече ток. Тяхната единична плътност на тока е основно еднаква. Като се има предвид, че разсейването на топлината е основният проблем при силен ток, неговата светлинна ефективност е по-ниска от тази при слаб ток. От друга страна, с увеличаване на площта, съпротивлението на тялото на чипа ще намалее, което ще доведе до намаляване на напрежението на проводимост напред.

Каква е типичната област на светодиодните чипове с висока мощност? защо
LED чиповете с висока мощност, използвани за бяла светлина, обикновено се предлагат на пазара на около 40 mil, а консумацията на енергия на чиповете с висока мощност обикновено се отнася за електрическа мощност над 1 W. Поради факта, че квантовата ефективност обикновено е по-малка от 20%, повечето електрическа енергия се преобразува в топлинна енергия, така че разсейването на топлината на чиповете с висока мощност е много важно и изисква чиповете да имат голяма площ.

Какви са различните изисквания за процеса на чипове и оборудването за обработка за производство на епитаксиални материали GaN в сравнение с GaP, GaAs и InGaAlP? защо
Субстратите на обикновените LED червени и жълти чипове и кватернерните червени и жълти чипове с висока яркост са направени от сложни полупроводникови материали като GaP и GaAs и обикновено могат да бъдат направени в N-тип субстрати. Мокрият процес се използва за фотолитография, а след това се използват диамантени шлифовъчни дискове за нарязване на чипове. Синьо-зеленият чип, изработен от материал GaN, използва сапфирена подложка. Поради изолационния характер на сапфирения субстрат, той не може да се използва като един електрод на светодиода. Следователно и двата P/N електрода трябва да бъдат произведени едновременно върху епитаксиалната повърхност чрез процес на сухо ецване и трябва да се извършат някои процеси на пасивиране. Поради твърдостта на сапфира е трудно да се нареже на чипове с острие на диамантен шлифовъчен диск. Неговият производствен процес обикновено е по-сложен и сложен от светодиодите, направени от GaP или GaAs материали.

Какви са структурата и характеристиките на чипа „прозрачен електрод“?
Така нареченият прозрачен електрод трябва да е проводим и прозрачен. Този материал сега се използва широко в процесите на производство на течни кристали и името му е индий-калаен оксид, съкратено като ITO, но не може да се използва като спойка. Когато правите, първо направете омичен електрод върху повърхността на чипа, след това покрийте повърхността със слой ITO и поставете слой спойка върху повърхността на ITO. По този начин токът, слизащ от проводника, се разпределя равномерно към всеки омичен контактен електрод през ITO слоя. В същото време ITO, поради своя индекс на пречупване, който е между този на въздуха и епитаксиалните материали, може да увеличи ъгъла на излъчване на светлина и светлинния поток.

Какво е основното развитие на чип технологията за полупроводниково осветление?
С развитието на полупроводниковата LED технология, нейното приложение в областта на осветлението също се увеличава, особено появата на бял светодиод, който се превърна в гореща тема в полупроводниковото осветление. Въпреки това ключовите технологии за чипове и пакетиране все още трябва да бъдат подобрени, а по отношение на чиповете трябва да се развиваме към висока мощност, висока светлинна ефективност и намалено термично съпротивление. Увеличаването на мощността означава увеличаване на тока, използван от чипа, а по-пряк начин е да се увеличи размерът на чипа. Често използваните чипове с висока мощност са около 1 mm × 1 mm, с ток от 350 mA. Поради увеличаването на текущата употреба, разсейването на топлината се превърна във важен проблем и сега този проблем е основно решен чрез метода на инверсия на чипа. С развитието на LED технологията нейното приложение в областта на осветлението ще се изправи пред безпрецедентни възможности и предизвикателства.

Какво е „обръщащ се чип“? Каква е неговата структура? Какви са неговите предимства?
Синият светодиод обикновено използва Al2O3 субстрат, който има висока твърдост, ниска термична и електрическа проводимост. Ако се използва положителна структура, това ще доведе до антистатични проблеми от една страна, а от друга страна, разсейването на топлината също ще се превърне в основен проблем при условия на висок ток. Междувременно, поради положителния електрод, обърнат нагоре, част от светлината ще бъде блокирана, което ще доведе до намаляване на светлинната ефективност. Синият светодиод с висока мощност може да постигне по-ефективен светлинен поток чрез технология за инвертиране на чипове, отколкото традиционната технология за опаковане.
Основният метод на обърната структура сега е първо да се подготвят сини LED чипове с големи размери с подходящи евтектични електроди за запояване и в същото време да се подготви малко по-голям силициев субстрат от синия LED чип и след това да се направи златен проводящ слой и да се изведе жица слой (ултразвукова златна тел сферична спойка) за евтектично запояване върху него. След това мощният син LED чип се запоява към силициевия субстрат с помощта на оборудване за евтектично запояване.
Характеристиката на тази структура е, че епитаксиалният слой директно контактува със силициевия субстрат и термичното съпротивление на силиконовия субстрат е много по-ниско от това на сапфировия субстрат, така че проблемът с разсейването на топлината е добре решен. Благодарение на обърнатия сапфирен субстрат, обърнат нагоре, той става повърхността, излъчваща светлина, а сапфирът е прозрачен, като по този начин решава проблема с излъчването на светлина. Горното е подходящото знание за LED технологията. Ние вярваме, че с развитието на науката и технологиите, бъдещите LED светлини ще стават все по-ефективни и техният експлоатационен живот ще бъде значително подобрен, което ни носи по-голямо удобство.


Време на публикуване: 25 септември 2024 г