Ako sa vyrábajú LED čipy?
Úvod: Čo je to LED čip? Aké sú teda jeho vlastnosti? Hlavným účelom výroby LED čipov je výroba účinných a spoľahlivých nízkoohmických kontaktných elektród a splnenie relatívne malého poklesu napätia medzi kontaktovateľnými materiálmi a poskytnutie prítlačných podložiek na spájanie drôtov, pričom vyžaruje čo najviac svetla. Proces kríženia filmu vo všeobecnosti používa metódu vákuového odparovania. Vo vysokom vákuu 4Pa sa materiál roztaví odporovým ohrevom alebo ohrevom bombardovaním elektrónovým lúčom a BZX79C18 sa stáva kovovou parou a ukladá sa na povrch polovodičového materiálu pod nízkym tlakom.
Čo je to LED čip? Aké sú teda jeho vlastnosti? Výroba LED čipov je hlavne na výrobu účinných a spoľahlivých nízkoohmických kontaktných elektród a dokáže splniť relatívne malý pokles napätia medzi kontaktovateľnými materiálmi a poskytnúť prítlačné podložky na spájanie drôtov. Získajte čo najviac svetla. Proces kríženia filmu vo všeobecnosti používa metódu vákuového odparovania. Vo vysokom vákuu 4Pa sa materiál roztaví odporovým ohrevom alebo ohrevom bombardovaním elektrónovým lúčom a BZX79C18 sa stáva kovovou parou a ukladá sa na povrch polovodičového materiálu pod nízkym tlakom.
Bežne používané kontaktné kovy typu P zahŕňajú zliatiny ako AuBe a AuZn a kontaktné kovy na strane N často používajú zliatiny AuGeNi. Vrstva zliatiny vytvorená po potiahnutí musí tiež vystaviť čo najviac oblasti vyžarujúcej svetlo prostredníctvom procesu fotolitografie, aby zostávajúca vrstva zliatiny mohla spĺňať požiadavky účinných a spoľahlivých nízkoohmických kontaktných elektród a spojovacích drôtených podložiek. Po dokončení procesu fotolitografie je potrebný proces legovania a legovanie sa zvyčajne vykonáva pod ochranou H2 alebo N2. Čas a teplota legovania sú zvyčajne určené faktormi, ako sú vlastnosti polovodičového materiálu a tvar legovacej pece. Samozrejme, ak je proces čipovej elektródy, ako je modrá a zelená, komplikovanejší, je potrebné zvýšiť rast pasivačného filmu, proces plazmového leptania atď.
Ktoré procesy v procese výroby LED čipu majú dôležitejší vplyv na jeho optoelektronické vlastnosti?
Všeobecne povedané, po dokončení výroby epitaxie LED sú jeho hlavné elektrické vlastnosti dokončené a výroba čipu nezmení povahu jeho jadra, ale nevhodné podmienky počas procesu poťahovania a legovania spôsobia, že niektoré elektrické parametre budú zlé. Napríklad, ak je teplota legovania príliš nízka alebo príliš vysoká, spôsobí to slabý ohmický kontakt. Slabý ohmický kontakt je hlavným dôvodom vysokého poklesu napätia VF pri výrobe čipov. Ak sa po rezaní vykoná nejaký proces leptania na hrane triesky, pomôže to zlepšiť spätný únik triesky. Po rezaní diamantovým kotúčom brúsneho kotúča totiž na hrane triesky zostane viac nečistôt a prášku. Ak sa tieto prilepia na PN prechod LED čipu, spôsobí to únik a dokonca poruchu. Okrem toho, ak sa fotorezist na povrchu čipu neodlepí čisto, spôsobí to ťažkosti pri spájaní drôtov na prednej strane a virtuálnom zváraní. Ak je to zadná strana, spôsobí to aj vysoký pokles napätia. V procese výroby triesok možno intenzitu svetla zlepšiť zdrsnením povrchu a jeho rozdelením do obrátenej lichobežníkovej štruktúry.
Prečo sú LED čipy rozdelené do rôznych veľkostí? Aké sú účinky veľkosti na fotoelektrický výkon LED?
Veľkosť LED čipov možno podľa výkonu rozdeliť na čipy s nízkym výkonom, čipy so stredným výkonom a čipy s vysokým výkonom. Podľa požiadaviek zákazníka je možné ho rozdeliť do jednej trubice, digitálnej úrovne, bodovej matice a dekoratívneho osvetlenia a ďalších kategórií. Pokiaľ ide o konkrétnu veľkosť čipu, závisí od skutočnej úrovne výroby rôznych výrobcov čipov a neexistujú žiadne špecifické požiadavky. Pokiaľ proces prejde, malý čip môže zvýšiť výkon jednotky a znížiť náklady a optoelektronický výkon sa zásadne nezmení. Prúd používaný čipom v skutočnosti súvisí s hustotou prúdu pretekajúceho čipom. Malý čip používa malý prúd a veľký čip veľký prúd. Ich jednotkové prúdové hustoty sú v podstate rovnaké. Vzhľadom na to, že pri vysokom prúde je hlavným problémom rozptyl tepla, jeho svetelná účinnosť je nižšia ako pri malom prúde. Na druhej strane, keď sa plocha zväčšuje, objemový odpor čipu sa zníži, takže sa zníži aj priepustné napätie.
LED vysokovýkonné čipy sa vo všeobecnosti týkajú akej oblasti čipov? prečo?
LED vysokovýkonné čipy používané pre biele svetlo sú vo všeobecnosti na trhu okolo 40 mil. Výkon používaný takzvanými vysokovýkonnými čipmi sa vo všeobecnosti vzťahuje na elektrický výkon vyšší ako 1W. Keďže kvantová účinnosť je vo všeobecnosti nižšia ako 20 percent, väčšina elektrickej energie sa premení na tepelnú energiu, takže rozptyl tepla vysokovýkonných čipov je veľmi dôležitý a čip musí mať väčšiu plochu.
Aké sú rôzne požiadavky čipovej technológie a zariadenia na spracovanie na výrobu epitaxných materiálov GaN v porovnaní s GaP, GaAs, InGaAlP? prečo?
Substráty obyčajných LED červeno-žltých čipov a vysokosvietivých kvartérnych červeno-žltých čipov sú vyrobené zo zložených polovodičových materiálov, ako sú GaP a GaAs, z ktorých možno vo všeobecnosti vyrobiť substráty typu N. Mokrý proces sa používa na fotolitografiu a potom sa triesky režú na triesky pomocou brúsneho kotúča. Modrozelený čip materiálu GaN využíva zafírový substrát. Keďže zafírový substrát je izolačný, nemožno ho použiť ako stĺp LED. Procesom suchého leptania je potrebné súčasne vyrobiť dve P/N elektródy na epitaxiálnom povrchu. Aj cez nejaký pasivačný proces. Pretože je zafír taký tvrdý, je ťažké ho odštiepiť diamantovým kotúčom. Jeho proces je vo všeobecnosti stále komplikovanejší ako LED vyrobené z materiálov GaP a GaAs.
Aká je štruktúra čipu "transparentnej elektródy" a jeho vlastnosti?
Takzvaná priehľadná elektróda musí byť schopná viesť elektrický prúd a druhá musí byť schopná prenášať svetlo. Tento materiál sa dnes vo väčšej miere používa v procese výroby tekutých kryštálov, jeho názov je indium cín oxid, anglická skratka ITO, ale nedá sa použiť ako podložka. Pri výrobe najskôr urobte na povrchu čipu ohmické elektródy, potom povrch prekryte vrstvou ITO a potom naneste vrstvu podložiek na povrch ITO. Týmto spôsobom je prúd z elektródy rovnomerne distribuovaný do každej ohmickej kontaktnej elektródy cez vrstvu ITO. Súčasne, keďže index lomu ITO je medzi indexom lomu vzduchu a epitaxného materiálu, môže sa zvýšiť uhol svetelného výstupu a tiež sa môže zvýšiť svetelný tok.
Aký je hlavný prúd vývoja čipovej technológie pre polovodičové osvetlenie?
S rozvojom polovodičovej LED technológie pribúdajú aj jej aplikácie v oblasti osvetlenia, najmä vznik bielych LED diód, ktoré sa stali horúcim miestom v polovodičovom osvetlení. Kľúčové čipy a baliace techniky sa však stále musia zlepšovať a čipy sa musia vyvíjať smerom k vysokému výkonu, vysokej svetelnej účinnosti a zníženej tepelnej odolnosti. Zvýšenie výkonu znamená, že sa zvýši prúd, ktorý čip využíva. Priamejším spôsobom je zväčšiť veľkosť čipu. Teraz sú bežné vysokovýkonné čipy asi 1 mm × 1 mm a prúd je 350 mA. V dôsledku zvýšenia prúdu sa stal problém rozptylu tepla. Nevyriešený problém je teraz v podstate vyriešený metódou flip chip. S rozvojom LED technológie bude jej aplikácia v oblasti osvetlenia čeliť bezprecedentným príležitostiam a výzvam.
Čo je to „flip chip? Ako je štruktúrovaný? Aké sú výhody?
Modré LED diódy zvyčajne používajú substráty Al2O3. Al2O3 substráty majú vysokú tvrdosť a nízku tepelnú vodivosť a elektrickú vodivosť. Ak sa použije pozitívna štruktúra, na jednej strane to prinesie antistatické problémy. dôležitejšia otázka. Zároveň, keďže predná elektróda smeruje nahor, časť svetla bude zablokovaná a svetelná účinnosť sa zníži. Vysokovýkonné modré LED diódy môžu získať efektívnejší svetelný výstup prostredníctvom technológie flip-chip ako tradičná technológia balenia.
Súčasnou bežnou metódou štruktúry flip-chip je najprv pripraviť veľký modrý LED čip s elektródami vhodnými na eutektické zváranie a súčasne pripraviť kremíkový substrát o niečo väčší ako má modrý LED čip a vyrobiť zlato na eutektické zváranie. zváranie na ňom. Vodivá vrstva a vrstva oloveného drôtu (ultrazvukový zlatý drôtový spojovací bod). Potom sa vysokovýkonný modrý LED čip a kremíkový substrát spolu zvaria pomocou eutektického zváracieho zariadenia.
Znakom tejto štruktúry je, že epitaxná vrstva je v priamom kontakte s kremíkovým substrátom a tepelný odpor kremíkového substrátu je oveľa nižší ako u zafírového substrátu, takže problém rozptylu tepla je dobre vyriešený. Keďže zafírový substrát po odklopení smeruje nahor, stáva sa povrchom vyžarujúcim svetlo a zafír je priehľadný, takže je vyriešený aj problém s vyžarovaním svetla. Vyššie uvedené sú relevantné znalosti LED technológie. Verím, že s rozvojom vedy a techniky budú budúce LED svetlá čoraz efektívnejšie a životnosť sa výrazne zvýši, čo nám prinesie väčšie pohodlie.
