Як виготовляються світлодіодні чіпи?

Що таке anСвітлодіодний чіп? Отже, які його характеристики?Виробництво світлодіодних чіпівголовним чином полягає у виготовленні ефективного та надійного низькоомного контактного електрода, відповідності відносно невеликому падінню напруги між контактними матеріалами, забезпеченню притискної площадки для зварювального дроту, і в той же час якомога більше світла. Процес перехідної плівки зазвичай використовує метод вакуумного випаровування. У високому вакуумі 4 Па матеріали розплавляються шляхом нагрівання опором або нагріванням електронним променем, і BZX79C18 перетворюється на пари металу, щоб осідати на поверхні напівпровідникових матеріалів під низьким тиском.

 

Зазвичай використовувані контактні метали P-типу включають AuBe, AuZn та інші сплави, а контактні метали на стороні N зазвичай є сплавами AuGeNi. Шар сплаву, утворений після нанесення покриття, також повинен максимально експонувати освітлену область за допомогою фотолітографії, щоб шар сплаву, що залишився, міг відповідати вимогам ефективного та надійного низькоомного контактного електрода та прокладки лінії зварювання. Після завершення процесу фотолітографії процес легування повинен проводитися під захистом H2 або N2. Час і температура легування зазвичай визначаються відповідно до характеристик напівпровідникових матеріалів і форми печі для сплаву. Звичайно, якщо процес чіп-електрода, наприклад синьо-зелений, складніший, потрібно додати процес пасивного росту плівки та плазмового травлення.

 

Які процеси мають важливий вплив на фотоелектричні характеристики в процесі виробництва світлодіодних чіпів?

Загалом, після завершення епітаксійного виробництва світлодіодів, його основні електричні характеристики були завершені. Виробництво чіпа не змінить характер його основного виробництва, але неналежні умови в процесі нанесення покриття та сплаву призведуть до погіршення деяких електричних параметрів. Наприклад, низька або висока температура легування призведе до поганого омічного контакту, що є основною причиною високого прямого падіння напруги VF у виробництві мікросхем. Після різання, якщо на кромці чіпа буде виконано процес травлення, це допоможе покращити зворотний витік чіпа. Це пояснюється тим, що після різання лезом алмазного шліфувального круга на кромці стружки залишиться багато сміття. Якщо ці частинки прилипнуть до PN-переходу світлодіодного чіпа, вони спричинять витік електроенергії або навіть поломку. Крім того, якщо фоторезист на поверхні чіпа не буде чисто відклеєний, це спричинить труднощі при склеюванні переднього дроту та помилкове паяння. Якщо це спина, це також спричинить високе падіння тиску. У процесі виробництва чіпів інтенсивність світла може бути покращена за допомогою шорсткості поверхні та різання у структуру перевернутої трапеції.

 

Чому світлодіодні чіпи поділяються на різні розміри? На що впливає розмірСвітлодіодний фотоелектричнийпродуктивність?

Розмір світлодіодного чіпа можна розділити на чіп малої потужності, чіп середньої потужності та чіп високої потужності відповідно до потужності. Відповідно до вимог замовника, його можна розділити на однотрубний рівень, цифровий рівень, гратчастий рівень і декоративне освітлення та інші категорії. Конкретний розмір чіпа залежить від фактичного рівня виробництва різних виробників чіпів, і немає конкретних вимог. Поки процес є кваліфікованим, мікросхема може покращити вихід одиниці та знизити вартість, а фотоелектричні характеристики не зміняться принципово. Струм, який використовує чіп, насправді пов’язаний із щільністю струму, що протікає через чіп. Струм, який використовує мікросхема, малий, а струм, який використовує мікросхема, великий. Їх одинична щільність струму в основному однакова. Враховуючи, що розсіювання тепла є основною проблемою при сильному струмі, його світлова ефективність нижча, ніж при слабкому струмі. З іншого боку, зі збільшенням площі об’ємний опір мікросхеми буде зменшуватися, тому напруга прямої провідності зменшуватиметься.

 

Мікросхема якого розміру зазвичай відноситься до світлодіодної мікросхеми високої потужності? чому

Світлодіодні мікросхеми високої потужності, які використовуються для білого світла, зазвичай можна побачити на ринку приблизно на 40 mils, а так звані мікросхеми високої потужності зазвичай означають, що електрична потужність перевищує 1 Вт. Оскільки квантовий ККД зазвичай становить менше 20%, більша частина електричної енергії буде перетворена в теплову енергію, тому розсіювання тепла потужних чіпів є дуже важливим, тому потрібна більша площа чіпа.

 

Які вимоги до технологічного процесу та обладнання для обробки мікросхем для виробництва епітаксіальних матеріалів GaN відрізняються від GaP, GaAs та InGaAlP? чому

Підкладки звичайних світлодіодних червоних і жовтих мікросхем і яскравих четвертинних червоних і жовтих мікросхем виготовлені з GaP, GaAs та інших складних напівпровідникових матеріалів, які, як правило, можуть бути виготовлені в підкладки N-типу. Мокрий процес використовується для фотолітографії, а пізніше лезо алмазного круга використовується для різання на стружку. Синьо-зелений чіп матеріалу GaN є сапфіровою підкладкою. Оскільки сапфірова підкладка ізольована, її не можна використовувати як полюс світлодіода. P/N електроди повинні бути виготовлені на епітаксіальній поверхні одночасно через процес сухого травлення, а також через деякі процеси пасивації. Оскільки сапфіри дуже тверді, їх важко різати за допомогою лез алмазного шліфувального круга. Його процес, як правило, складніший, ніж у світлодіодів GaP і GaAs.

 

Яка структура та характеристики мікросхеми «прозорий електрод»?

Так званий прозорий електрод повинен бути здатний проводити електрику і світло. Цей матеріал зараз широко використовується в процесі виробництва рідких кристалів. Його назва – оксид індію олова (ITO), але його не можна використовувати як зварювальну пластину. Під час виготовлення омічний електрод повинен бути виготовлений на поверхні мікросхеми, а потім на поверхню наноситься шар ITO, а потім на поверхню ITO повинен бути нанесений шар зварювальної прокладки. Таким чином, струм від проводу рівномірно розподіляється на кожен омічний контактний електрод через шар ITO. У той же час, оскільки показник заломлення ITO знаходиться між показником заломлення повітря та показником заломлення епітаксійного матеріалу, кут світла можна збільшити, а також збільшити світловий потік.

 

Що є основною технологією мікросхем для напівпровідникового освітлення?

З розвитком напівпровідникової світлодіодної технології все більше і більше її застосувань у сфері освітлення, особливо поява білого світлодіода, який став центром напівпровідникового освітлення. Однак ключовий чіп і технологію упаковки все ще потребують вдосконалення, і чіп має бути розроблений у напрямку високої потужності, високої світлової ефективності та низького теплового опору. Збільшення потужності означає збільшення струму, який споживає мікросхема. Більш прямий спосіб - збільшити розмір мікросхеми. У наш час всі мікросхеми високої потужності мають розміри 1 мм × 1 мм, а струм становить 350 мА. Через збільшення споживаного струму проблема розсіювання тепла стала помітною проблемою. Тепер ця проблема була в основному вирішена за допомогою перевертання мікросхеми. З розвитком світлодіодної технології її застосування в галузі освітлення зіткнеться з безпрецедентними можливостями та проблемами.

 

Що таке Flip Chip? Яка його структура? Які його переваги?

Синій світлодіод зазвичай використовує підкладку Al2O3. Підкладка Al2O3 має високу твердість, низьку теплопровідність і електропровідність. Якщо використовується позитивна структура, з одного боку, це спричинить проблеми з антистатичним впливом, з іншого боку, розсіювання тепла також стане основною проблемою за умов сильного струму. У той же час, оскільки передній електрод спрямований вгору, частина світла буде заблокована, і світлова ефективність буде знижена. Потужний синій світлодіод може отримати більш ефективний вихід світла, ніж традиційна технологія упаковки, завдяки технології chip flip chip.

Поточний основний підхід до фліп-структури такий: спочатку підготуйте синій світлодіодний чіп великого розміру з відповідним евтектичним зварювальним електродом, у той же час підготуйте кремнієву підкладку, трохи більшу за блакитний світлодіодний чіп, і виготовте золотистий провідний шар і свинцевий дріт. шар (ультразвуковий золотистий дріт кулькового паяного з’єднання) для евтектичного зварювання. Потім потужний синій світлодіодний чіп і кремнієву підкладку зварюють разом за допомогою обладнання для евтектичного зварювання.

Ця структура характеризується тим, що епітаксіальний шар безпосередньо контактує з кремнієвою підкладкою, а термічний опір кремнієвої підкладки набагато нижчий, ніж у сапфірової підкладки, тому проблема розсіювання тепла добре вирішена. Оскільки підкладка сапфіра повернута вгору після інверсії, вона стає світловипромінювальною поверхнею. Сапфір прозорий, тому проблема випромінювання світла також вирішена. Вище наведено відповідні знання світлодіодної технології. Я вірю, що з розвитком науки і техніки світлодіодні лампи в майбутньому ставатимуть все ефективнішими, а термін їх служби значно подовжуватиметься, що принесе нам більшу зручність.


Час публікації: 20 жовтня 2022 р