Hogyan készülnek a LED chipek?

Mi az a LED chip? Tehát mik a jellemzői? A LED chipgyártás fő célja hatékony és megbízható alacsony ohmos érintkezőelektródák gyártása, valamint az érintkező anyagok közötti viszonylag kis feszültségesés kielégítése, valamint nyomópárnák biztosítása a huzalok forrasztásához, a fénykibocsátás maximalizálása mellett. A keresztfóliás eljárás általában vákuumos bepárlási módszert alkalmaz. 4 Pa nagy vákuum alatt az anyagot ellenállásfűtéssel vagy elektronsugaras bombázásos melegítési módszerrel megolvasztják, és a BZX79C18-at fémgőzné alakítják, és alacsony nyomáson lerakják a félvezető anyag felületére.
Az általánosan használt P-típusú érintkezőfémek közé tartoznak az olyan ötvözetek, mint az AuBe és az AuZn, míg az N-oldali érintkezőfém gyakran AuGeNi ötvözetből készül. A bevonat után kialakított ötvözetréteget a lumineszcens területen is a lehető legnagyobb mértékben szabaddá kell tenni fotolitográfiás eljárással, hogy a fennmaradó ötvözetréteg megfeleljen a hatékony és megbízható alacsony ohmos érintkezőelektródák és forrasztóhuzal nyomóbetétek követelményeinek. A fotolitográfiai eljárás befejezése után az ötvözési folyamaton is át kell menni, amelyet általában H2 vagy N2 védelme alatt végeznek. Az ötvözés idejét és hőmérsékletét általában olyan tényezők határozzák meg, mint a félvezető anyagok jellemzői és az ötvözött kemence formája. Természetesen, ha a kék-zöld és egyéb chipelektródák bonyolultabbak, akkor passzivációs filmnövekedést, plazmamaratási eljárásokat stb.
A LED-chipek gyártási folyamatában mely folyamatok befolyásolják jelentősen az optoelektronikai teljesítményüket?
Általánosságban elmondható, hogy a LED-epitaxiális gyártás befejezése után a fő elektromos teljesítménye végleges lett, és a chipgyártás nem változtatja meg a maggyártási jellegét. Mindazonáltal a bevonási és ötvözési folyamat során fellépő nem megfelelő körülmények egyes elektromos paraméterek gyengülését okozhatják. Például az alacsony vagy magas ötvözési hőmérséklet rossz ohmos érintkezést okozhat, ami a fő oka a nagy előremenő VF feszültségesésnek a chipgyártásban. Vágás után bizonyos korróziós folyamatok a forgács szélein segíthetnek javítani a forgács fordított szivárgását. Ugyanis a gyémánt csiszolókoronggal való vágás után sok maradvány törmelék és por lesz a forgács szélén. Ha ezek a részecskék a LED chip PN csomópontjához tapadnak, elektromos szivárgást és akár meghibásodást is okoznak. Ráadásul, ha a chip felületén lévő fotoreziszt nincs tisztán lefejtve, az az elülső forrasztásnál és a virtuális forrasztásnál is nehézségeket okoz. Ha hátul van, az is nagy nyomásesést okoz. A forgácsgyártási folyamat során felületi érdesítéssel és trapézszerkezetekkel lehet növelni a fényintenzitást.
Miért kell a LED chipeket különböző méretekre osztani? Milyen hatással van a méret a LED-es optoelektronikai teljesítményére?
A LED chipek teljesítmény alapján kis teljesítményű, közepes teljesítményű és nagy teljesítményű chipekre oszthatók. Az ügyfelek igényei szerint olyan kategóriákra osztható, mint az egycsöves szint, a digitális szint, a pontmátrix szint és a dekoratív világítás. Ami a chip konkrét méretét illeti, az a különböző chipgyártók tényleges gyártási szintjétől függ, és nincsenek konkrét követelmények. Amíg a folyamat lezajlik, a chip növelheti az egység teljesítményét és csökkentheti a költségeket, és a fotoelektromos teljesítmény nem fog alapvetően megváltozni. A chip által használt áram valójában összefügg a chipen átfolyó áramsűrűséggel. Egy kis chip kevesebb áramot használ, míg egy nagy chip több áramot használ, és egységnyi áramsűrűségük is alapvetően azonos. Tekintettel arra, hogy nagy áram mellett a hőleadás a fő probléma, fényhatásfoka alacsonyabb, mint kis áram alatt. Másrészt a terület növekedésével a chip testellenállása csökken, ami az előremenő vezetési feszültség csökkenését eredményezi.

Mi a nagy teljesítményű LED chipek általános területe? Miért?
A fehér fényhez használt nagy teljesítményű LED-chipek általában 40 millió körüli értéket mutatnak a piacon, és a nagy teljesítményű chipek teljesítménye általában 1 W feletti elektromos teljesítményre vonatkozik. Mivel a kvantumhatásfok általában kevesebb, mint 20%, az elektromos energia nagy része hőenergiává alakul, így a hőleadás fontos a nagy teljesítményű chipek számára, ezért nagy területre van szükségük.
Milyen eltérő követelmények vonatkoznak a GaN epitaxiális anyagok gyártásához szükséges chiptechnológiára és feldolgozó berendezésekre a GaP-hez, GaAs-hoz és InGaAlP-hez képest? Miért?
A hagyományos LED vörös és sárga chipek, valamint a nagy fényerejű kvaterner vörös és sárga chipek hordozói egyaránt összetett félvezető anyagokat, például GaP-t és GaAs-t használnak, és általában N-típusú hordozókká alakíthatók. Nedves eljárás alkalmazása fotolitográfiához, később forgácsra vágás gyémánt csiszolókorongok segítségével. A GaN anyagból készült kék-zöld chip zafír hordozót használ. A zafír hordozó szigetelő jellege miatt nem használható LED elektródaként. Ezért mindkét P/N elektródát az epitaxiális felületen száraz maratással kell elkészíteni, és el kell végezni néhány passziválási folyamatot. A zafír keménysége miatt gyémánt csiszolókoronggal nehéz forgácsra vágni. Gyártási folyamata általában összetettebb, mint a GaP és GaAs anyagokéLED jelzőlámpák.

Mi a felépítése és jellemzői az „átlátszó elektróda” chipnek?
Az úgynevezett átlátszó elektródának képesnek kell lennie elektromos áram vezetésére és fényáteresztésre. Ezt az anyagot ma már széles körben használják a folyadékkristályos gyártási folyamatokban, neve indium-ón-oxid, rövidítve ITO, de forrasztóbetétként nem használható. Elkészítéskor először egy ohmos elektródát kell előkészíteni a chip felületére, majd a felületet ITO-réteggel lefedni, majd az ITO felületére egy réteg forrasztóbetétet lerakni. Ily módon a vezetékről lejövő áram egyenletesen oszlik el az ITO rétegen minden ohmos érintkezőelektródán. Ugyanakkor, mivel az ITO törésmutatója a levegő és az epitaxiális anyag törésmutatója között van, növelhető a fényszög, és növelhető a fényáram is.

Mi a chiptechnológia fő irányzata a félvezető világításhoz?
A félvezető LED-technológia fejlődésével a világítás területén is egyre nagyobb az alkalmazása, különös tekintettel a fehér LED megjelenésére, amely a félvezető világításban vált forró témává. A kulcsfontosságú chipek és csomagolási technológiák azonban még fejlesztésre szorulnak, és a chipek fejlesztése során a nagy teljesítményre, a nagy fényhatékonyságra és a hőállóság csökkentésére kell összpontosítani. A teljesítmény növelése a chip használati áramának növelését jelenti, ennek közvetlenebb módja pedig a chip méretének növelése. Az általánosan használt nagy teljesítményű chipek körülbelül 1 mm x 1 mm méretűek, 350 mA használati árammal. A használati áram növekedése miatt a hőleadás kiemelt problémává vált. Most a chip inverziós módszere alapvetően megoldotta ezt a problémát. A LED technológia fejlődésével a világítás területén való alkalmazása soha nem látott lehetőségek és kihívások elé néz.
Mi az a fordított chip? Mi a felépítése és mik az előnyei?
A kék fényű LED-ek általában Al2O3 hordozót használnak, amelyek nagy keménységgel, alacsony hővezető képességgel és elektromos vezetőképességgel rendelkeznek. Ha formális szerkezetet használunk, az egyrészt antisztatikus problémákat hoz magával, másrészt a hőleadás is komoly problémát okoz nagy áramköri feltételek mellett. Ugyanakkor, mivel a pozitív elektróda felfelé néz, blokkolja a fény egy részét, és csökkenti a fényhatásfokot. A nagy teljesítményű kék ​​fényű LED-ek hatékonyabb fénykibocsátást tudnak elérni a chip flip technológiával, mint a hagyományos csomagolási technikák.
A jelenlegi inverz szerkezetű megközelítés szerint először nagyméretű kék ​​fényű LED chipeket készítenek megfelelő eutektikus hegesztőelektródákkal, és ezzel egyidejűleg a kék fényű LED chipnél valamivel nagyobb szilícium hordozót készítenek, és ennek tetejére készítenek egy vezetőképes arany réteg az eutektikus hegesztéshez és egy kivezető réteg (ultrahangos aranyhuzalos gömbforrasztás). Ezután a nagy teljesítményű kék ​​LED-chipeket szilíciumhordozókkal összeforrasztják eutektikus hegesztőberendezéssel.
Ennek a szerkezetnek az a jellemzője, hogy az epitaxiális réteg közvetlenül érintkezik a szilícium szubsztrátummal, és a szilícium hordozó hőellenállása sokkal kisebb, mint a zafír hordozóé, így a hőleadás problémája jól megoldott. Tekintettel arra, hogy a zafír szubsztrátum az inverzió után felfelé néz, kibocsátó felületté válik, a zafír átlátszó, így megoldja a fénykibocsátás problémáját. A fentiek a LED technológia vonatkozó ismeretei. Úgy gondolom, hogy a tudomány és a technológia fejlődésévelLED lámpáka jövőben egyre hatékonyabbak lesznek, élettartamuk pedig jelentősen javul, ami nagyobb kényelmet jelent.


Feladás időpontja: 2024. május 06