Hur tillverkas LED-chips?

Vad är ett LED-chip? Så vad är dess egenskaper? Tillverkningen av LED-chips syftar främst till att producera effektiva och pålitliga lågohmiska kontaktelektroder, som kan möta det relativt lilla spänningsfallet mellan kontaktmaterial och ge lödkuddar, samtidigt som de avger så mycket ljus som möjligt. Filmöverföringsprocessen använder vanligtvis vakuumindunstning. Under 4Pa högvakuum smälts materialet genom motståndsuppvärmning eller elektronstrålebombardementuppvärmningsmetod, och BZX79C18 omvandlas till metallånga och avsätts på ytan av halvledarmaterialet under lågt tryck.
De vanligaste kontaktmetallerna av P-typ inkluderar legeringar som AuBe och AuZn, medan kontaktmetallen på N-sidan ofta är gjord av AuGeNi-legering. Legeringsskiktet som bildas efter beläggning behöver också exponera det ljusemitterande området så mycket som möjligt genom fotolitografiteknik, så att det återstående legeringsskiktet kan uppfylla kraven på effektiva och pålitliga lågohmiska kontaktelektroder och lödtrådsdynor. Efter att fotolitografiprocessen är avslutad utförs också en legeringsprocess, vanligtvis under skydd av H2 eller N2. Tiden och temperaturen för legeringen bestäms vanligtvis av faktorer såsom egenskaperna hos halvledarmaterial och formen på legeringsugnen. Naturligtvis, om elektrodprocessen för blågröna chips är mer komplex, måste passiveringsfilmtillväxt och plasmaetsningsprocesser läggas till.

Vilka processer har en betydande inverkan på deras optoelektroniska prestanda i tillverkningsprocessen för LED-chips?
Generellt sett, efter slutförandet av LED-epitaxialproduktionen, har dess huvudsakliga elektriska egenskaper slutförts, och chiptillverkning ändrar inte dess kärnnatur. Olämpliga förhållanden under beläggnings- och legeringsprocesser kan emellertid orsaka vissa dåliga elektriska parametrar. Till exempel kan låga eller höga legeringstemperaturer orsaka dålig ohmsk kontakt, vilket är huvudorsaken till högt framåtspänningsfall VF vid chiptillverkning. Efter kapning kan vissa korrosionsprocesser på spånets kanter vara till hjälp för att förbättra det omvända läckaget av spånet. Detta beror på att efter kapning med en diamantslipskiva kommer det att finnas en stor mängd skräppulver kvar vid kanten av spånet. Om dessa partiklar fastnar på PN-övergången på LED-chippet kommer de att orsaka elektriskt läckage och till och med haveri. Dessutom, om fotoresisten på chipets yta inte skalas av rent, kommer det att orsaka svårigheter och virtuell lödning av de främre lödlinjerna. Om det sitter på baksidan kommer det också att orsaka ett högt tryckfall. Under flisproduktionsprocessen kan metoder som ytuppruggning och skärning i inverterade trapetsformade strukturer öka ljusintensiteten.

Varför delas LED-chips in i olika storlekar? Vilka är effekterna av storlek på LED:s fotoelektriska prestanda?
Storleken på LED-chips kan delas in i lågeffektchips, mediumeffektchips och högeffektschips beroende på deras effekt. Enligt kundens krav kan den delas in i kategorier som enkelrörsnivå, digital nivå, punktmatrisnivå och dekorativ belysning. När det gäller den specifika storleken på chippet beror det på den faktiska produktionsnivån hos olika chiptillverkare och det finns inga specifika krav. Så länge processen är upp till standard kan små chips öka enhetseffekten och minska kostnaderna, och den optoelektroniska prestandan kommer inte att genomgå grundläggande förändringar. Strömmen som används av ett chip är faktiskt relaterad till strömtätheten som flyter genom det. Ett litet chip använder mindre ström, medan ett stort chip använder mer ström. Deras enhetsströmtäthet är i princip densamma. Med tanke på att värmeavledning är huvudproblemet under stark ström, är dess ljuseffektivitet lägre än under låg ström. Å andra sidan, när arean ökar, kommer chipets kroppsresistans att minska, vilket resulterar i en minskning av framåtledningsspänningen.

Vilket är det typiska området för LED-chips med hög effekt? Varför?
LED-chips med hög effekt som används för vitt ljus är allmänt tillgängliga på marknaden på cirka 40 mil, och strömförbrukningen för högeffektschips avser i allmänhet elektrisk effekt över 1W. På grund av det faktum att kvantverkningsgraden i allmänhet är mindre än 20 %, omvandlas den mesta elektriska energin till värmeenergi, så värmeavledningen av högeffektschips är mycket viktig och kräver att chipsen har en stor yta.

Vilka är de olika kraven för chipprocessen och bearbetningsutrustningen för tillverkning av GaN-epitaxialmaterial jämfört med GaP, GaAs och InGaAlP? Varför?
Substraten för vanliga LED röda och gula chips och hög ljusstyrka kvartära röda och gula chips är gjorda av sammansatta halvledarmaterial som GaP och GaAs, och kan i allmänhet göras till N-typ substrat. Våtprocess används för fotolitografi, och sedan används diamantslipskivor för att skära till spån. Det blågröna chipet tillverkat av GaN-material använder ett safirsubstrat. På grund av den isolerande karaktären hos safirsubstratet kan det inte användas som en elektrod för lysdioden. Därför måste båda P/N-elektroderna tillverkas samtidigt på den epitaxiella ytan genom torretsningsprocess, och vissa passiveringsprocesser måste utföras. På grund av safirens hårdhet är det svårt att skära den till spån med en diamantslipskiva. Dess tillverkningsprocess är i allmänhet mer komplex och intrikat än lysdioder gjorda av GaP- eller GaAs-material.

Vad är strukturen och egenskaperna hos det "transparenta elektrod"-chipset?
Den så kallade transparenta elektroden måste vara ledande och transparent. Detta material används nu i stor utsträckning i produktionsprocesser för flytande kristaller, och dess namn är indiumtennoxid, förkortat ITO, men det kan inte användas som löddyna. När du gör, gör först en ohmsk elektrod på chipets yta, täck sedan ytan med ett lager ITO och lägg ett lager av löddyna på ITO-ytan. På detta sätt fördelas strömmen som kommer ner från ledningen jämnt till varje ohmsk kontaktelektrod genom ITO-skiktet. Samtidigt kan ITO, på grund av att dess brytningsindex ligger mellan luftens och epitaxiala material, öka vinkeln för ljusemission och ljusflödet.

Vilken är den vanliga utvecklingen av chipteknologi för halvledarbelysning?
Med utvecklingen av halvledar-LED-teknik ökar också dess tillämpning inom belysningsområdet, särskilt framväxten av vit LED, som har blivit ett hett ämne inom halvledarbelysning. Viktiga chip- och förpackningsteknologier behöver dock fortfarande förbättras, och när det gäller chips måste vi utvecklas mot hög effekt, hög ljuseffektivitet och minskad termisk motståndskraft. Ökad effekt innebär en ökning av strömmen som används av chippet, och ett mer direkt sätt är att öka chipstorleken. De vanligaste högeffektschipsen är cirka 1 mm × 1 mm, med en ström på 350 mA. På grund av den ökade nuvarande användningen har värmeavledning blivit ett framträdande problem, och nu har detta problem i princip lösts genom metoden för chipinversion. Med utvecklingen av LED-teknik kommer dess tillämpning inom belysningsområdet att möta oöverträffade möjligheter och utmaningar.

Vad är ett "flip chip"? Vad är dess struktur? Vilka är dess fördelar?
Blå LED använder vanligtvis Al2O3-substrat, som har hög hårdhet, låg termisk och elektrisk ledningsförmåga. Om en positiv struktur används kommer den å ena sidan att medföra antistatiska problem, och å andra sidan kommer värmeavledning också att bli ett stort problem under starkströmsförhållanden. Under tiden, på grund av att den positiva elektroden är vänd uppåt, kommer en del av ljuset att blockeras, vilket resulterar i en minskning av ljuseffektiviteten. Blå LED med hög effekt kan uppnå mer effektiv ljuseffekt genom chipinversionsteknik än traditionell förpackningsteknik.
Den vanliga metoden med inverterad struktur nu är att först förbereda stora blå LED-chips med lämpliga eutektiska lödelektroder, och samtidigt förbereda ett något större kiselsubstrat än det blå LED-chipset, och sedan göra ett guldledande lager och leda ut tråd lager (ultraljud guldtråd kullödning) för eutektisk lödning på den. Sedan löds det kraftfulla blå LED-chippet till kiselsubstratet med hjälp av eutektisk lödutrustning.
Kännetecknet för denna struktur är att det epitaxiella skiktet kommer i direkt kontakt med kiselsubstratet, och kiselsubstratets termiska motstånd är mycket lägre än safirsubstratet, så problemet med värmeavledning är väl löst. På grund av att det inverterade safirsubstratet är vänt uppåt, blir det den ljusemitterande ytan, och safir är transparent, vilket löser problemet med ljusemission. Ovanstående är relevant kunskap om LED-teknik. Vi tror att med utvecklingen av vetenskap och teknik kommer framtida LED-lampor att bli allt effektivare och deras livslängd kommer att förbättras avsevärt, vilket ger oss större bekvämlighet.


Posttid: 2024-09-25