Cum sunt fabricate cipurile LED?
Introducere: Ce este un cip LED? Deci care sunt caracteristicile sale? Scopul principal al producției de cip LED este acela de a produce electrozi de contact eficienți și fiabili și de a face față scăderii de tensiune relativ mici dintre materialele care pot fi contactate și de a furniza suporturi de presiune pentru legarea firelor, emițând în același timp cât mai multă lumină posibil. Procesul de încrucișare a filmului utilizează în general metoda de evaporare în vid. Sub vid înalt de 4Pa, materialul este topit prin încălzire prin rezistență sau încălzire prin bombardament cu fascicul de electroni, iar BZX79C18 devine vapori de metal și se depune pe suprafața materialului semiconductor sub presiune scăzută.
Ce este un cip LED? Deci care sunt caracteristicile sale? Producția de cip LED-uri este în principal pentru a produce electrozi de contact eficienți și fiabili cu ohmic scăzut și poate face față scăderii relativ mici de tensiune între materialele care pot fi contactate și poate oferi tampoane de presiune pentru lipirea firelor. Scoateți cât mai multă lumină posibil. Procesul de încrucișare a filmului utilizează în general metoda de evaporare în vid. Sub vid înalt de 4Pa, materialul este topit prin încălzire prin rezistență sau încălzire prin bombardament cu fascicul de electroni, iar BZX79C18 devine vapori de metal și se depune pe suprafața materialului semiconductor sub presiune scăzută.
Metalele de contact de tip P utilizate în mod obișnuit includ aliaje precum AuBe și AuZn, iar metalele de contact pe partea N folosesc adesea aliaje AuGeNi. Stratul de aliaj format după acoperire trebuie, de asemenea, să expună cât mai multă zonă emițătoare de lumină prin procesul de fotolitografie, astfel încât stratul de aliaj rămas să poată îndeplini cerințele de electrozi de contact eficienți și de încredere cu ohmic scăzut și plăcuțe de sârmă de legătură. După finalizarea procesului de fotolitografie, este necesar un proces de aliere, iar alierea se efectuează de obicei sub protecția H2 sau N2. Timpul și temperatura de aliere sunt de obicei determinate de factori precum caracteristicile materialului semiconductor și forma cuptorului de aliere. Desigur, dacă procesul de electrod cu cip, cum ar fi albastru și verde, este mai complicat, este necesar să creșteți creșterea filmului de pasivare, procesul de gravare cu plasmă etc.
În procesul de fabricație a cipurilor LED, care procese au un impact mai important asupra proprietăților sale optoelectronice?
În general, după finalizarea producției de epitaxie cu LED-uri, principalele sale proprietăți electrice au fost finalizate, iar fabricarea cipului nu va schimba natura miezului său, dar condițiile inadecvate din timpul procesului de acoperire și aliere vor face ca anumiți parametri electrici să fie prost. De exemplu, dacă temperatura de aliere este prea scăzută sau prea mare, va cauza un contact ohmic slab. Contactul ohmic slab este principalul motiv pentru căderea mare a tensiunii directe VF în fabricarea cipurilor. După tăiere, dacă se efectuează un proces de gravare pe marginea așchiului, va ajuta la îmbunătățirea scurgerii inverse a așchii. Acest lucru se datorează faptului că după tăierea cu o lamă de roată de șlefuit cu diamant, vor rămâne mai multe resturi și pulbere pe marginea așchiei. Dacă acestea se lipesc de joncțiunea PN a cipul LED, vor cauza scurgeri și chiar defecțiuni. În plus, dacă fotorezistul de pe suprafața cipului nu este dezlipit curat, va cauza dificultăți în legarea firului din față și sudarea virtuală. Dacă este în spate, va provoca și o cădere de tensiune ridicată. În procesul de producție a așchiilor, intensitatea luminii poate fi îmbunătățită prin asprurea suprafeței și împărțirea acesteia într-o structură trapezoidală inversată.
De ce cipurile LED sunt împărțite în diferite dimensiuni? Care sunt efectele dimensiunii asupra performanței fotoelectrice a LED-urilor?
Dimensiunea cipurilor LED poate fi împărțită în cipuri de putere redusă, cipuri de putere medie și cipuri de mare putere în funcție de putere. În funcție de cerințele clienților, acesta poate fi împărțit în nivel de tub unic, nivel digital, nivel de matrice de puncte și iluminat decorativ și alte categorii. În ceea ce privește dimensiunea specifică a cipului, aceasta depinde de nivelul real de producție al diferiților producători de cip și nu există cerințe specifice. Atâta timp cât procesul este trecut, cipul mic poate crește puterea unității și poate reduce costul, iar performanța optoelectronică nu se va schimba fundamental. Curentul folosit de cip este de fapt legat de densitatea curentului care curge prin cip. Cipul mic folosește un curent mic, iar cipul mare folosește un curent mare. Densitățile lor de curent unitare sunt practic aceleași. Având în vedere că disiparea căldurii este principala problemă în cazul unui curent mare, eficiența sa luminoasă este mai mică decât cea a curentului mic. Pe de altă parte, pe măsură ce aria crește, rezistența în vrac a cipului va scădea, astfel încât tensiunea directă va scădea.
Cipurile LED de mare putere se referă, în general, la ce zonă a cipurilor? De ce?
Cipurile LED de mare putere utilizate pentru lumina albă sunt în general în jur de 40 mil pe piață. Puterea folosită de așa-numitele cipuri de mare putere se referă în general la puterea electrică de peste 1W. Deoarece eficiența cuantică este în general mai mică de 20 la sută, cea mai mare parte a energiei electrice va fi convertită în energie termică, astfel încât disiparea căldurii cipurilor de mare putere este foarte importantă, iar cip-ul trebuie să aibă o suprafață mai mare.
Care sunt cerințele diferite ale tehnologiei cipurilor și echipamentelor de procesare pentru fabricarea materialelor epitaxiale GaN în comparație cu GaP, GaAs, InGaAlP? De ce?
Substraturile cipurilor LED roșu-galben obișnuite și cipurile roșu-galben cuaternare de înaltă luminozitate sunt realizate din materiale semiconductoare compuse, cum ar fi GaP și GaAs, care pot fi în general transformate în substraturi de tip N. Procesul umed este utilizat pentru fotolitografie, iar apoi așchiile sunt tăiate în așchii cu o lamă de roată de smirghel. Cipul albastru-verde al materialului GaN folosește un substrat de safir. Deoarece substratul de safir este izolator, nu poate fi folosit ca stâlp al LED-ului. Este necesar să se realizeze doi electrozi P/N pe suprafața epitaxială prin procesul de gravare uscată în același timp. De asemenea, printr-un proces de pasivare. Deoarece safirul este atât de dur, este dificil de ciobit cu o lamă de roată diamantată. Procesul său este în general din ce în ce mai complicat decât LED-urile din materiale GaP și GaAs.
Care este structura cipului „electrod transparent” și caracteristicile acestuia?
Așa-numitul electrod transparent trebuie să fie capabil să conducă electricitatea, iar al doilea este să poată transmite lumină. Acest material este acum mai utilizat pe scară largă în procesul de producție de cristale lichide, numele său este oxid de indiu staniu, abrevierea engleză ITO, dar nu poate fi folosit ca tampon. Când faceți, mai întâi faceți electrozi ohmici pe suprafața cipului, apoi acoperiți suprafața cu un strat de ITO și apoi placați un strat de tampoane pe suprafața ITO. În acest fel, curentul de la cablu este distribuit uniform fiecărui electrod de contact ohmic prin stratul ITO. În același timp, deoarece indicele de refracție al ITO este între indicele de refracție al aerului și materialul epitaxial, unghiul de ieșire a luminii poate fi mărit, iar fluxul luminos poate fi, de asemenea, crescut.
Care este curentul principal al dezvoltării tehnologiei cu cip pentru iluminatul cu semiconductor?
Odată cu dezvoltarea tehnologiei LED cu semiconductori, aplicațiile sale în domeniul iluminatului sunt, de asemenea, în creștere, în special apariția LED-urilor albe, care a devenit un punct fierbinte în iluminatul cu semiconductor. Cu toate acestea, cipurile cheie și tehnicile de ambalare trebuie încă îmbunătățite, iar cipurile trebuie dezvoltate spre putere mare, eficiență luminoasă ridicată și rezistență termică redusă. Creșterea puterii înseamnă că curentul utilizat de cip crește. Modul mai direct este de a crește dimensiunea cipului. Acum, cipurile comune de mare putere sunt de aproximativ 1 mm × 1 mm, iar curentul este de 350 mA. Datorită creșterii curentului, problema disipării căldurii a devenit. Problema restante este acum rezolvată practic prin metoda flip chip. Odată cu dezvoltarea tehnologiei LED, aplicarea acesteia în domeniul iluminatului se va confrunta cu oportunități și provocări fără precedent.
Ce este un „flip chip? Cum este structurat? Care sunt avantajele?
LED-urile albastre folosesc de obicei substraturi de Al2O3. Substraturile Al2O3 au duritate mare și conductivitate termică și conductivitate electrică scăzute. Dacă se folosește o structură pozitivă, pe de o parte, va aduce probleme antistatice. chestiune mai importantă. În același timp, deoarece electrodul frontal este orientat în sus, o parte din lumină va fi blocată, iar eficiența luminoasă va fi redusă. LED-urile albastre de mare putere pot obține o ieșire de lumină mai eficientă prin tehnologia flip-chip decât tehnologia tradițională de ambalare.
Metoda curentă a structurii de tip flip-chip este de a pregăti mai întâi un cip LED albastru de dimensiuni mari cu electrozi potriviți pentru sudarea eutectică și, în același timp, de a pregăti un substrat de siliciu puțin mai mare decât cel al cipului LED albastru și de a fabrica aur pentru eutectic. sudarea pe ea. Strat conductiv și strat de sârmă de plumb (punct de legătură cu sârmă de aur cu ultrasunete). Apoi, cipul LED albastru de mare putere și substratul de siliciu sunt sudate împreună folosind echipamente de sudare eutectică.
Caracteristica acestei structuri este că stratul epitaxial este în contact direct cu substratul de siliciu, iar rezistența termică a substratului de siliciu este mult mai mică decât cea a substratului de safir, astfel încât problema disipării căldurii este bine rezolvată. Deoarece substratul de safir este orientat în sus după flip-chipping, acesta devine suprafața emițătoare de lumină, iar safirul este transparent, astfel încât problema emiterii luminii este, de asemenea, rezolvată. Cele de mai sus sunt cunoștințele relevante despre tehnologia LED. Cred că odată cu dezvoltarea științei și tehnologiei, viitoarele lumini cu LED-uri vor deveni din ce în ce mai eficiente, iar durata de viață va fi mult îmbunătățită, oferindu-ne un confort sporit.
