Como se fabrican os chips LED?

Que é un chip LED? Entón, cales son as súas características? O obxectivo principal da fabricación de chips LED é fabricar electrodos de contacto de baixo ohm efectivos e fiables e satisfacer a caída de tensión relativamente pequena entre os materiais contactables e proporcionar almofadas de presión para soldar fíos, ao tempo que maximiza a cantidade de luz. O proceso de película cruzada xeralmente usa o método de evaporación ao baleiro. Baixo un alto baleiro de 4 Pa, o material derrétese mediante o método de quecemento por resistencia ou o método de quecemento por bombardeo de feixe de electróns, e BZX79C18 transfórmase en vapor de metal e deposítase na superficie do material semicondutor a baixa presión.
Os metais de contacto de tipo P de uso común inclúen aliaxes como AuBe e AuZn, mentres que o metal de contacto no lado N adoita estar feito de aliaxe AuGeNi. A capa de aliaxe formada despois do revestimento tamén debe ser exposta o máximo posible na zona luminiscente a través do proceso de fotolitografía, para que a capa de aliaxe restante poida cumprir os requisitos de electrodos de contacto de baixo ohm efectivos e fiables e almofadas de presión de fíos de soldadura. Despois de completar o proceso de fotolitografía, tamén debe pasar polo proceso de aliaxe, que normalmente se realiza baixo a protección de H2 ou N2. O tempo e a temperatura da aliaxe adoitan estar determinados por factores como as características dos materiais semicondutores e a forma do forno de aliaxe. Por suposto, se os procesos de electrodos de chip azul-verde e outros son máis complexos, é necesario engadir o crecemento da película de pasivación, os procesos de gravado por plasma, etc.
No proceso de fabricación de chips LED, que procesos teñen un impacto significativo no seu rendemento optoelectrónico?
En xeral, despois da finalización da produción epitaxial LED, o seu principal rendemento eléctrico finalizou e a fabricación de chips non altera a súa natureza de produción principal. Non obstante, condicións inadecuadas durante o proceso de revestimento e aliaxe poden provocar que algúns parámetros eléctricos sexan deficientes. Por exemplo, as baixas ou altas temperaturas de aliaxe poden causar un mal contacto óhmico, que é a principal causa da alta caída de tensión directa na fabricación de chips. Despois do corte, algúns procesos de corrosión nos bordos do chip poden ser útiles para mellorar a fuga inversa do chip. Isto débese a que despois de cortar cunha lámina de moa de diamante, haberá moitos restos residuais e po no bordo do chip. Se estas partículas se adhiren á unión PN do chip LED, provocarán fugas eléctricas e mesmo avarías. Ademais, se o fotorresistente da superficie do chip non se pela limpamente, causará dificultades na soldadura frontal e na soldadura virtual. Se está na parte traseira, tamén provocará unha alta caída de presión. Durante o proceso de produción de chips, pódense usar estruturas trapezoidais e rugosidades da superficie para aumentar a intensidade da luz.
Por que os chips LED deben dividirse en diferentes tamaños? Cal é o impacto do tamaño no rendemento optoelectrónico LED?
Os chips LED pódense dividir en chips de baixa potencia, chips de potencia media e chips de alta potencia en función da potencia. Segundo os requisitos do cliente, pódese dividir en categorías como nivel de tubo único, nivel dixital, nivel de matriz de puntos e iluminación decorativa. En canto ao tamaño específico do chip, depende do nivel de produción real dos diferentes fabricantes de chips e non hai requisitos específicos. Mentres se supere o proceso, o chip pode aumentar a produción unitaria e reducir os custos, e o rendemento fotoeléctrico non sufrirá cambios fundamentais. A corrente utilizada por un chip está en realidade relacionada coa densidade de corrente que circula polo chip. Un chip pequeno usa menos corrente, mentres que un chip grande usa máis corrente, e a súa densidade de corrente unitaria é basicamente a mesma. Tendo en conta que a disipación de calor é o principal problema con correntes altas, a súa eficiencia luminosa é menor que a baixa corrente. Por outra banda, a medida que aumenta a área, a resistencia do corpo do chip diminuirá, resultando unha diminución da tensión de condución directa.

Cal é a área xeral dos chips LED de alta potencia? Por que?
Os chips LED de alta potencia utilizados para a luz branca adoitan ver no mercado uns 40 mil, e a potencia utilizada para os chips de alta potencia refírese xeralmente a unha potencia eléctrica superior a 1 W. Debido a que a eficiencia cuántica é xeralmente inferior ao 20%, a maior parte da enerxía eléctrica convértese en enerxía térmica, polo que a disipación da calor é importante para os chips de alta potencia, polo que esixe que teñan unha gran superficie.
Cales son os diferentes requisitos para a tecnoloxía de chip e os equipos de procesamento para a fabricación de materiais epitaxiais de GaN en comparación con GaP, GaAs e InGaAlP? Por que?
Os substratos dos chips LED vermellos e amarelos comúns e dos chips vermellos e amarelos cuaternarios de alto brillo usan materiais semicondutores compostos como GaP e GaAs, e xeralmente pódense converter en substratos de tipo N. Usando o proceso húmido para a fotolitografía, e posteriormente cortando en chips usando láminas de moa de diamante. O chip azul-verde feito de material GaN utiliza un substrato de zafiro. Debido á natureza illante do substrato de zafiro, non se pode usar como electrodo LED. Polo tanto, ambos os electrodos P/N deben facerse na superficie epitaxial mediante gravado en seco e deben realizarse algúns procesos de pasivación. Debido á dureza do zafiro, é difícil cortar en chips con láminas de moa de diamante. O seu proceso de fabricación é xeralmente máis complexo que o dos materiais GaP e GaAsProyectores LED.

Cal é a estrutura e as características dun chip de "electrodo transparente"?
O chamado electrodo transparente debería ser capaz de conducir electricidade e poder transmitir luz. Este material agora úsase amplamente nos procesos de produción de cristais líquidos e o seu nome é óxido de indio estaño, abreviado como ITO, pero non se pode usar como almofada de soldadura. Ao facer, primeiro é necesario preparar un electrodo óhmico na superficie do chip, despois cubrir a superficie cunha capa de ITO e, a continuación, depositar unha capa de almofadas de soldadura na superficie de ITO. Deste xeito, a corrente que baixa do cable de plomo distribúese uniformemente pola capa de ITO a cada electrodo de contacto óhmico. Ao mesmo tempo, debido a que o índice de refracción do ITO está entre o aire e o índice de refracción do material epitaxial, pódese aumentar o ángulo de luz e tamén se pode aumentar o fluxo luminoso.

Cal é o desenvolvemento principal da tecnoloxía de chip para a iluminación de semicondutores?
Co desenvolvemento da tecnoloxía LED de semicondutores, a súa aplicación no campo da iluminación tamén está aumentando, especialmente a aparición do LED branco, que se converteu nun tema candente na iluminación de semicondutores. Non obstante, as tecnoloxías de envasado e chips clave aínda deben mellorarse e o desenvolvemento de chips debe centrarse na alta potencia, a alta eficiencia lumínica e a redución da resistencia térmica. Aumentar a potencia significa aumentar a corrente de uso do chip, e unha forma máis directa é aumentar o tamaño do chip. Os chips de alta potencia de uso común son de aproximadamente 1 mm x 1 mm, cunha corrente de uso de 350 mA. Debido ao aumento da corrente de uso, a disipación de calor converteuse nun problema destacado. Agora, o método de inversión do chip resolveu basicamente este problema. Co desenvolvemento da tecnoloxía LED, a súa aplicación no campo da iluminación enfrontarase a oportunidades e desafíos sen precedentes.
Que é un chip invertido? Cal é a súa estrutura e cales son as súas vantaxes?
Os LED de luz azul adoitan usar substratos de Al2O3, que teñen unha alta dureza, baixa condutividade térmica e condutividade eléctrica. Se se usa unha estrutura formal, por unha banda, traerá problemas antiestáticos e, por outra banda, a disipación da calor tamén se converterá nun problema importante en condicións de alta corrente. Ao mesmo tempo, debido ao electrodo positivo mirando cara arriba, bloqueará parte da luz e reducirá a eficiencia luminosa. Os LED de luz azul de alta potencia poden lograr unha saída de luz máis eficaz mediante a tecnoloxía de chip flip que as técnicas de envasado tradicionais.
O enfoque actual de estrutura invertida é preparar primeiro chips LED de luz azul de gran tamaño con electrodos de soldadura eutécticos axeitados e, ao mesmo tempo, preparar un substrato de silicio lixeiramente maior que o chip LED de luz azul e, por riba del, facer un capa condutora de ouro para soldadura eutéctica e unha capa de saída (unión de soldadura esférica de arame de ouro ultrasónico). Despois, os chips LED azuis de alta potencia son soldados xunto con substratos de silicio mediante equipos de soldadura eutéctica.
A característica desta estrutura é que a capa epitaxial contacta directamente co substrato de silicio e a resistencia térmica do substrato de silicio é moito menor que a do substrato de zafiro, polo que o problema da disipación da calor está ben resolto. Debido ao feito de que o substrato de zafiro mira cara arriba despois da inversión, converténdose na superficie emisora, o zafiro é transparente, resolvendo así o problema da emisión de luz. O anterior é o coñecemento relevante da tecnoloxía LED. Creo que co desenvolvemento da ciencia e da tecnoloxía,luces LEDserán cada vez máis eficientes no futuro e a súa vida útil mellorarase moito, o que nos proporcionará unha maior comodidade.


Hora de publicación: maio-06-2024