Како се произведуваат LED чиповите?

Што е LED чип? Значи, кои се неговите карактеристики? Производството на LED чипови главно е насочено кон производство на ефективни и сигурни ниско омски контактни електроди, кои можат да го задоволат релативно малиот пад на напон помеѓу контактните материјали и да обезбедат перничиња за лемење, а истовремено да испуштаат колку што е можно повеќе светлина. Процесот на пренос на филмот генерално користи метод на вакуумско испарување. Под висок вакуум од 4 Pa, материјалот се топи со загревање со отпор или метод на загревање со бомбардирање со електронски сноп, а BZX79C18 се трансформира во метална пареа и се депонира на површината на полупроводничкиот материјал под низок притисок.
Најчесто користените контактни метали од P-тип вклучуваат легури како AuBe и AuZn, додека контактниот метал од N-страната често е направен од легура AuGeNi. Слојот од легура формиран по обложувањето, исто така, треба да ја изложи областа што емитува светлина што е можно повеќе преку технологијата на фотолитографија, така што преостанатиот слој од легура може да ги исполни барањата за ефективни и сигурни електроди со низок омски контакт и влошки за жица за лемење. По завршувањето на процесот на фотолитографија, се спроведува и процес на легирање, обично под заштита на H2 или N2. Времето и температурата на легирање обично се одредуваат од фактори како што се карактеристиките на полупроводничките материјали и формата на печката за легура. Се разбира, ако процесот на електрода за сино-зелените чипови е покомплексен, треба да се додадат процесите на раст на пасивација на филмот и плазма офорт.

Во процесот на производство на LED чипови, кои процеси имаат значително влијание врз нивните оптоелектронски перформанси?
Општо земено, по завршувањето на епитаксиалното производство на LED, неговите главни електрични својства се финализирани, а производството на чипови не ја менува својата основна природа. Сепак, несоодветните услови за време на процесите на обложување и легирање може да предизвикаат некои лоши електрични параметри. На пример, ниските или високите температури на легирање може да предизвикаат лош омски контакт, што е главната причина за високиот пад на напон VF во производството на чипови. По сечењето, извршувањето на некои процеси на корозија на рабовите на чипот може да биде корисно за подобрување на обратното истекување на чипот. Тоа е затоа што по сечењето со сечилото на тркалото за брусење со дијамант, на работ на чипот ќе остане големо количество ѓубре во прав. Ако овие честички се залепат на PN спојот на LED чипот, тие ќе предизвикаат електрично истекување, па дури и дефект. Дополнително, ако фоторезистот на површината на чипот не се олупи чисто, тоа ќе предизвика потешкотии и виртуелно лемење на предните линии за лемење. Ако е на задната страна, ќе предизвика и висок пад на притисокот. За време на процесот на производство на чипови, методите како што се грубоста на површината и сечењето во превртени трапезоидни структури може да го зголемат интензитетот на светлината.

Зошто LED чиповите се поделени во различни големини? Кои се ефектите на големината врз фотоелектричните перформанси на ЛЕР?
Големината на LED чиповите може да се подели на чипови со мала моќност, чипови со средна моќност и чипови со висока моќност според нивната моќност. Според барањата на клиентите, може да се подели во категории како што се ниво на една цевка, дигитално ниво, ниво на матрица со точки и декоративно осветлување. Што се однесува до специфичната големина на чипот, таа зависи од вистинското ниво на производство на различни производители на чипови и нема специфични барања. Сè додека процесот е на ниво на стандард, малите чипови можат да го зголемат единечниот излез и да ги намалат трошоците, а оптоелектронските перформанси нема да претрпат фундаментални промени. Струјата што ја користи чипот е всушност поврзана со густината на струјата што тече низ него. Мал чип користи помалку струја, додека голем чип користи повеќе струја. Нивната единица густина на струјата е во основа иста. Имајќи предвид дека дисипацијата на топлина е главното прашање при висока струја, нејзината прозрачна ефикасност е помала од онаа при мала струја. Од друга страна, како што се зголемува површината, отпорноста на телото на чипот ќе се намалува, што ќе резултира со намалување на напонот на спроводливост нанапред.

Која е типичната област на LED чипови со висока моќност? Зошто?
LED чиповите со висока моќност што се користат за бело светло се генерално достапни на пазарот со околу 40 мил., а потрошувачката на енергија на чиповите со висока моќност генерално се однесува на електрична енергија над 1W. Поради фактот што квантната ефикасност е генерално помала од 20%, поголемиот дел од електричната енергија се претвора во топлинска енергија, така што дисипацијата на топлина на чиповите со висока моќност е многу важна и бара чиповите да имаат голема површина.

Кои се различните барања за процесот на чипови и опремата за обработка за производство на епитаксијални материјали GaN во споредба со GaP, GaAs и InGaAlP? Зошто?
Подлогите на обичните LED црвени и жолти чипови и кватернерните црвени и жолти чипови со висока осветленост се направени од сложени полупроводнички материјали како што се GaP и GaAs, и генерално може да се направат во подлоги од N-тип. Влажниот процес се користи за фотолитографија, а потоа сечилата на тркалата за мелење со дијаманти се користат за сечење на чипови. Сино-зелениот чип направен од материјал GaN користи подлога од сафир. Поради изолационата природа на подлогата од сафир, не може да се користи како една електрода на ЛЕР. Затоа, двете P/N електроди мора истовремено да се изработат на епитаксијалната површина преку процесот на суво офортирање и мора да се извршат некои процеси на пасивација. Поради тврдоста на сафирот, тешко е да се исече на чипс со сечилото на тркалото за мелење со дијаманти. Неговиот производствен процес е генерално покомплексен и посложен од LED диоди направени од материјали GaP или GaAs.

Која е структурата и карактеристиките на чипот „проѕирна електрода“?
Таканаречената транспарентна електрода треба да биде спроводлива и транспарентна. Овој материјал сега е широко користен во процесите на производство на течни кристали, а неговото име е индиум тин оксид, скратено како ITO, но не може да се користи како подлога за лемење. Кога правите, прво направете омска електрода на површината на чипот, а потоа покријте ја површината со слој од ITO и ставете слој од рампа за лемење на површината на ITO. На овој начин, струјата што се спушта од оловото е рамномерно распоредена на секоја омска контактна електрода низ слојот ITO. Во исто време, ITO, поради неговиот индекс на прекршување што е помеѓу воздухот и епитаксијалните материјали, може да го зголеми аголот на емисија на светлина и прозрачниот флукс.

Кој е главниот развој на технологијата на чипови за полупроводничко осветлување?
Со развојот на полупроводничката ЛЕД технологија, се зголемува и нејзината примена во областа на осветлувањето, особено појавата на белата ЛЕД, која стана топ тема во полупроводничкото осветлување. Сепак, клучните технологии за чипови и пакување сè уште треба да се подобрат, а во однос на чиповите, треба да се развиеме кон висока моќност, висока ефикасност на светлината и намален термички отпор. Зголемувањето на моќноста значи зголемување на струјата што ја користи чипот, а подиректен начин е да се зголеми големината на чипот. Најчесто користените чипови со висока моќност се околу 1mm × 1mm, со струја од 350mA. Поради зголемувањето на тековната употреба, дисипацијата на топлина стана истакнат проблем, а сега овој проблем во основа е решен преку методот на инверзија на чипови. Со развојот на ЛЕД технологијата, нејзината примена во областа на осветлувањето ќе се соочи со невидени можности и предизвици.

Што е „флип чип“? Каква е неговата структура? Кои се неговите предности?
Сината LED обично користи подлога Al2O3, која има висока цврстина, ниска топлинска и електрична спроводливост. Ако се користи позитивна структура, тоа ќе донесе антистатички проблеми од една страна, а од друга страна, дисипацијата на топлина исто така ќе стане главен проблем при високи сегашни услови. Во меѓувреме, поради позитивната електрода свртена нагоре, дел од светлината ќе биде блокиран, што ќе резултира со намалување на светлосната ефикасност. Сината ЛЕД со висока моќност може да постигне поефективен излез на светлина преку технологијата за инверзија на чипови отколку традиционалната технологија за пакување.
Сегашниот метод на превртена структура е прво да се подготват сини LED чипови со големи димензии со соодветни електроди за лемење, а во исто време да се подготви малку поголема силиконска подлога од синиот LED чип, а потоа да се направи златен спроводлив слој и да се изведе жица. слој (ултразвучен спој за лемење со топчести златни жици) за евтектичко лемење на него. Потоа, синиот LED чип со висока моќност се леме на силициумската подлога со помош на еутектичка опрема за лемење.
Карактеристика на оваа структура е што епитаксијалниот слој директно контактира со силициумската подлога, а термичкиот отпор на силиконската подлога е многу помал од оној на подлогата од сафир, така што проблемот со дисипација на топлина е добро решен. Поради превртената подлога од сафир свртена нагоре, таа станува површина што емитува светлина, а сафирот е проѕирен, со што се решава проблемот со емисијата на светлина. Горенаведеното е релевантно познавање на LED технологијата. Веруваме дека со развојот на науката и технологијата, идните LED светла ќе станат сè поефикасни и нивниот век на траење ќе биде значително подобрен, со што ќе ни донесе поголема удобност.


Време на објавување: 25-септември 2024 година