Jak powstają chipy LED?
Wprowadzenie: Co to jest chip LED? Jakie są więc jego cechy? Głównym celem produkcji chipów LED jest wytwarzanie skutecznych i niezawodnych niskoomowych elektrod kontaktowych oraz sprostanie stosunkowo niewielkiemu spadkowi napięcia między materiałami stykającymi się, a także zapewnienie podkładek dociskowych do łączenia przewodów, przy jednoczesnym emitowaniu jak największej ilości światła. W procesie krzyżowania folii na ogół wykorzystuje się metodę odparowywania próżniowego. W warunkach wysokiej próżni 4 Pa materiał topi się przez nagrzewanie oporowe lub nagrzewanie bombardowaniem wiązką elektronów, a BZX79C18 staje się parą metalu i osadza się na powierzchni materiału półprzewodnikowego pod niskim ciśnieniem.
Co to jest chip LED? Jakie są więc jego cechy? Produkcja chipów LED polega głównie na wytwarzaniu skutecznych i niezawodnych niskoomowych elektrod kontaktowych i może sprostać stosunkowo niewielkiemu spadkowi napięcia między kontaktowanymi materiałami i zapewnić podkładki dociskowe do łączenia przewodów. Wydobądź jak najwięcej światła. W procesie krzyżowania folii na ogół wykorzystuje się metodę odparowywania próżniowego. W warunkach wysokiej próżni 4 Pa materiał topi się przez nagrzewanie oporowe lub nagrzewanie bombardowaniem wiązką elektronów, a BZX79C18 staje się parą metalu i osadza się na powierzchni materiału półprzewodnikowego pod niskim ciśnieniem.
Powszechnie stosowane metale stykowe typu P obejmują stopy, takie jak AuBe i AuZn, a metale stykowe po stronie N często wykorzystują stopy AuGeNi. Warstwa stopu utworzona po powlekaniu również musi wystawić jak największą powierzchnię emitującą światło w procesie fotolitografii, tak aby pozostała warstwa stopu mogła spełnić wymagania skutecznych i niezawodnych niskoomowych elektrod kontaktowych i podkładek z drutu spajającego. Po zakończeniu procesu fotolitografii wymagany jest proces stapiania, a stapianie zwykle przeprowadza się pod osłoną H2 lub N2. Czas i temperatura stopowania są zwykle określane przez takie czynniki, jak charakterystyka materiału półprzewodnikowego i forma pieca do stopowania. Oczywiście, jeśli proces elektrody chipowej, takiej jak niebieska i zielona, jest bardziej skomplikowany, konieczne jest zwiększenie wzrostu filmu pasywacyjnego, proces trawienia plazmowego itp.
W procesie produkcji chipów LED, które procesy mają ważniejszy wpływ na ich właściwości optoelektroniczne?
Ogólnie rzecz biorąc, po zakończeniu produkcji epitaksji LED, jej główne właściwości elektryczne zostały sfinalizowane, a produkcja chipa nie zmieni charakteru jej rdzenia, ale nieodpowiednie warunki podczas procesu powlekania i stopowania spowodują pogorszenie niektórych parametrów elektrycznych. Na przykład, jeśli temperatura stopowania jest zbyt niska lub zbyt wysoka, spowoduje to słaby kontakt omowy. Słaby kontakt omowy jest główną przyczyną wysokiego spadku napięcia przewodzenia VF w produkcji chipów. Jeśli po cięciu zostanie przeprowadzony jakiś proces trawienia na krawędzi wióra, przyczyni się to do poprawy wstecznego wycieku wióra. Dzieje się tak dlatego, że po cięciu diamentową tarczą ścierną na krawędzi wióra pozostanie więcej gruzu i proszku. Jeśli przykleją się one do złącza PN chipa LED, spowoduje to wyciek, a nawet awarię. Ponadto, jeśli fotomaska na powierzchni chipa nie zostanie zdarta czysto, spowoduje to trudności w wiązaniu drutu od strony czołowej i wirtualnym spawaniu. Jeśli jest z tyłu, spowoduje to również duży spadek napięcia. W procesie produkcji wiórów intensywność światła można poprawić poprzez szorstkowanie powierzchni i podzielenie jej na odwróconą trapezoidalną strukturę.
Dlaczego chipy LED są podzielone na różne rozmiary? Jaki wpływ ma wielkość na wydajność fotoelektryczną diod LED?
Wielkość chipów LED można podzielić na chipy małej mocy, chipy średniej mocy i chipy dużej mocy w zależności od mocy. Zgodnie z wymaganiami klienta można go podzielić na poziom jednolampowy, poziom cyfrowy, poziom matrycowy i oświetlenie dekoracyjne oraz inne kategorie. Jeśli chodzi o konkretny rozmiar chipa, zależy on od rzeczywistego poziomu produkcji różnych producentów chipów i nie ma szczególnych wymagań. Dopóki proces jest zakończony, mały chip może zwiększyć wydajność jednostki i obniżyć koszty, a wydajność optoelektroniczna nie ulegnie zasadniczej zmianie. Prąd używany przez chip jest w rzeczywistości powiązany z gęstością prądu przepływającego przez chip. Mały chip wykorzystuje mały prąd, a duży chip wykorzystuje duży prąd. Ich gęstości prądu jednostkowego są w zasadzie takie same. Biorąc pod uwagę, że rozpraszanie ciepła jest głównym problemem przy dużym prądzie, jego skuteczność świetlna jest niższa niż przy małym prądzie. Z drugiej strony, wraz ze wzrostem obszaru, rezystancja chipa będzie się zmniejszać, więc napięcie przewodzenia zmniejszy się.
Chipy LED dużej mocy ogólnie odnoszą się do jakiego obszaru chipów? Czemu?
Chipy LED o dużej mocy używane do białego światła mają zwykle około 40 mil na rynku. Moc wykorzystywana przez tak zwane chipy dużej mocy ogólnie odnosi się do mocy elektrycznej powyżej 1W. Ponieważ wydajność kwantowa jest zwykle mniejsza niż 20 procent, większość energii elektrycznej zostanie przekształcona w energię cieplną, więc rozpraszanie ciepła chipów o dużej mocy jest bardzo ważne, a chip musi mieć większy obszar.
Jakie są różne wymagania technologii chipów i urządzeń do przetwarzania do wytwarzania materiałów epitaksjalnych GaN w porównaniu z GaP, GaAs, InGaAlP? Czemu?
Podłoża zwykłych czerwono-żółtych chipów LED i czwartorzędowych czerwono-żółtych chipów o wysokiej jasności są wykonane ze złożonych materiałów półprzewodnikowych, takich jak GaP i GaAs, które można ogólnie przekształcić w podłoża typu N. Proces na mokro jest wykorzystywany do fotolitografii, a następnie wióry są cięte na wióry za pomocą ostrza ściernicy. Niebiesko-zielony chip materiału GaN wykorzystuje podłoże szafirowe. Ponieważ podłoże szafirowe jest izolujące, nie można go używać jako słupa LED. Konieczne jest wykonanie dwóch elektrod P/N na powierzchni epitaksjalnej w procesie suchego trawienia w tym samym czasie. Również poprzez pewien proces pasywacji. Ponieważ szafir jest tak twardy, trudno go rozdrabniać tarczą diamentową. Jego proces jest generalnie coraz bardziej skomplikowany niż diody wykonane z materiałów GaP i GaAs.
Jaka jest budowa chipa „przezroczystej elektrody” i jego właściwości?
Tak zwana przezroczysta elektroda musi być w stanie przewodzić prąd, a druga ma być w stanie przepuszczać światło. Materiał ten jest obecnie szerzej stosowany w procesie produkcji ciekłokrystalicznych, jego nazwa to tlenek cyny indu, angielski skrót ITO, ale nie może być używany jako podkładka. Podczas wykonywania należy najpierw wykonać elektrody omowe na powierzchni chipa, następnie pokryć powierzchnię warstwą ITO, a następnie nałożyć warstwę padów na powierzchnię ITO. W ten sposób prąd z doprowadzenia jest równomiernie rozprowadzany do każdej omowej elektrody kontaktowej przez warstwę ITO. Jednocześnie, ponieważ współczynnik załamania światła ITO znajduje się pomiędzy współczynnikiem załamania powietrza a materiałem epitaksjalnym, można zwiększyć kąt emitowania światła, a także zwiększyć strumień świetlny.
Jaki jest główny nurt rozwoju technologii chipowej do oświetlenia półprzewodnikowego?
Wraz z rozwojem technologii półprzewodnikowych diod LED rośnie również jej zastosowanie w oświetleniu, zwłaszcza pojawienie się białych diod LED, które stały się gorącym punktem w oświetleniu półprzewodnikowym. Jednak kluczowe chipy i techniki pakowania wciąż wymagają ulepszenia, a chipy muszą być rozwijane w kierunku dużej mocy, wysokiej wydajności świetlnej i zmniejszonej odporności termicznej. Zwiększenie mocy oznacza, że prąd pobierany przez chip wzrasta. Bardziej bezpośrednim sposobem jest zwiększenie rozmiaru chipa. Teraz popularne chipy o dużej mocy mają około 1 mm × 1 mm, a prąd wynosi 350 mA. Ze względu na wzrost natężenia prądu, problem rozpraszania ciepła stał się problemem. Ten nierozstrzygnięty problem został w zasadzie rozwiązany za pomocą metody flip chip. Wraz z rozwojem technologii LED jej zastosowanie w dziedzinie oświetlenia stanie przed niespotykanymi dotąd możliwościami i wyzwaniami.
Co to jest „flip chip”? Jaka jest jego struktura? Jakie są zalety?
Niebieskie diody LED zwykle wykorzystują podłoża Al2O3. Podłoża Al2O3 mają wysoką twardość oraz niską przewodność cieplną i elektryczną. Zastosowanie struktury pozytywowej z jednej strony przyniesie problemy antystatyczne. ważniejsza kwestia. Jednocześnie, ponieważ przednia elektroda skierowana jest do góry, część światła zostanie zablokowana, a skuteczność świetlna zmniejszona. Niebieskie diody LED o dużej mocy mogą uzyskać bardziej efektywne światło dzięki technologii flip-chip niż tradycyjna technologia pakowania.
Obecną główną metodą struktury flip-chip jest najpierw przygotowanie dużego niebieskiego chipa LED z elektrodami odpowiednimi do spawania eutektycznego, a jednocześnie przygotowanie podłoża krzemowego nieco większego niż niebieskiego chipa LED i wytworzenie złota do eutektyki spawanie na nim. Warstwa przewodząca i warstwa drutu ołowiowego (ultradźwiękowy punkt wiązania kulki z drutu złotego). Następnie niebieski chip LED o dużej mocy i podłoże krzemowe są ze sobą zgrzewane za pomocą eutektycznego sprzętu spawalniczego.
Cechą tej struktury jest to, że warstwa epitaksjalna jest w bezpośrednim kontakcie z podłożem krzemowym, a opór cieplny podłoża krzemowego jest znacznie niższy niż podłoża szafirowego, więc problem rozpraszania ciepła jest dobrze rozwiązany. Ponieważ podłoże szafirowe jest skierowane do góry po flip-chipowaniu, staje się powierzchnią emitującą światło, a szafir jest przezroczysty, więc problem emitowania światła również został rozwiązany. Powyższe to odpowiednia znajomość technologii LED. Wierzę, że wraz z rozwojem nauki i technologii przyszłe światła LED będą stawały się coraz wydajniejsze, a żywotność znacznie się poprawi, co przyniesie nam większą wygodę.
