Как производятся светодиодные чипы?

Что такоесветодиодный чип? Так каковы его характеристики?Производство светодиодных чиповГлавной задачей является производство эффективных и надежных контактных электродов с низким сопротивлением, обеспечение относительно небольшого падения напряжения между контактируемыми материалами, обеспечение прижимной площадки для сварочной проволоки и в то же время максимальное освещение. В процессе создания переходной пленки обычно используется метод вакуумного испарения. В условиях высокого вакуума 4 Па материалы плавятся путем резистивного нагрева или нагревания бомбардировкой электронным лучом, а BZX79C18 превращается в пары металла для осаждения на поверхности полупроводниковых материалов под низким давлением.

 

Обычно используемые контактные металлы P-типа включают AuBe, AuZn и другие сплавы, а контактные металлы на N-стороне обычно представляют собой сплавы AuGeNi. Слой сплава, образующийся после покрытия, также должен максимально обнажать светящуюся область посредством фотолитографии, чтобы оставшийся слой сплава мог соответствовать требованиям эффективного и надежного контактного электрода с низким сопротивлением и контактной площадки сварочной линии. После завершения процесса фотолитографии процесс легирования следует проводить под защитой H2 или N2. Время и температуру легирования обычно определяют в зависимости от характеристик полупроводниковых материалов и формы печи сплавления. Конечно, если процесс изготовления чип-электрода, например, сине-зеленого, более сложен, необходимо добавить процесс пассивного выращивания пленки и плазменного травления.

 

Какие процессы в процессе производства светодиодных чипов оказывают важное влияние на их фотоэлектрические характеристики?

В общем, после завершения эпитаксиального производства светодиодов были окончательно определены его основные электрические характеристики. Производство чипов не изменит основную природу производства, но неправильные условия в процессе нанесения покрытия и легирования приведут к ухудшению некоторых электрических параметров. Например, низкая или высокая температура легирования приведет к плохому омическому контакту, что является основной причиной высокого падения напряжения в прямом направлении VF при производстве чипов. Если после резки на кромке стружки выполнить какой-либо процесс травления, это будет полезно для улучшения обратной утечки стружки. Это связано с тем, что после резки алмазным шлифовальным кругом на кромке стружки останется много мусора. Если эти частицы прилипнут к PN-переходу светодиодного чипа, они вызовут утечку тока или даже пробой. Кроме того, если фоторезист на поверхности чипа не будет очищен аккуратно, это вызовет трудности при соединении передних проводов и ложную пайку. Если это задняя часть, это также приведет к сильному перепаду давления. В процессе производства чипов интенсивность света можно улучшить за счет придания шероховатости поверхности и резки в форме перевернутой трапеции.

 

Почему светодиодные чипы делятся на разные размеры? На что влияет размерсветодиодный фотоэлектрическийпроизводительность?

Размер светодиодного чипа можно разделить на чип небольшой мощности, чип средней мощности и чип высокой мощности в зависимости от мощности. В соответствии с требованиями заказчика его можно разделить на уровень с одной трубкой, цифровой уровень, уровень решетки, декоративное освещение и другие категории. Конкретный размер чипа зависит от фактического уровня производства различных производителей чипов, и особых требований нет. Если процесс квалифицирован, чип может улучшить производительность устройства и снизить стоимость, а фотоэлектрические характеристики фундаментально не изменятся. Ток, используемый чипом, на самом деле связан с плотностью тока, протекающего через чип. Ток, используемый чипом, мал, а ток, используемый чипом, велик. Их единичная плотность тока в основном одинакова. Учитывая, что рассеивание тепла является основной проблемой при большом токе, его светоотдача ниже, чем при низком токе. С другой стороны, по мере увеличения площади объемное сопротивление чипа будет уменьшаться, поэтому напряжение прямой проводимости уменьшится.

 

К какому размеру чипа обычно относится светодиодный чип высокой мощности? Почему?

Светодиодные чипы высокой мощности, используемые для белого света, обычно можно увидеть на рынке по цене около 40 мил, а так называемые чипы высокой мощности обычно означают, что электрическая мощность превышает 1 Вт. Поскольку квантовый КПД обычно составляет менее 20%, большая часть электрической энергии будет преобразована в тепловую энергию, поэтому рассеивание тепла в мощных чипах очень важно и требует большей площади чипа.

 

Каковы различные требования к процессу изготовления чипов и технологическому оборудованию для производства эпитаксиальных материалов GaN по сравнению с GaP, GaAs и InGaAlP? Почему?

Подложки обычных красных и желтых чипов светодиодов, а также ярких четвертичных красных и желтых чипов изготовлены из GaP, GaAs и других сложных полупроводниковых материалов, из которых обычно можно превратить подложки N-типа. Мокрый процесс используется для фотолитографии, а позже алмазный диск используется для резки на стружку. Сине-зеленый чип из материала GaN представляет собой сапфировую подложку. Поскольку сапфировая подложка изолирована, ее нельзя использовать в качестве полюса светодиода. Электроды P/N должны быть изготовлены на эпитаксиальной поверхности одновременно с помощью процесса сухого травления, а также с помощью некоторых процессов пассивации. Поскольку сапфиры очень твердые, с помощью алмазных шлифовальных кругов трудно срезать стружку. Его процесс, как правило, сложнее, чем у светодиодов GaP и GaAs.

 

Какова структура и характеристики чипа «прозрачный электрод»?

Так называемый прозрачный электрод должен проводить электричество и свет. Этот материал в настоящее время широко используется в процессе производства жидких кристаллов. Его название — оксид индия и олова (ITO), но его нельзя использовать в качестве сварочной площадки. Во время изготовления на поверхности чипа должен быть изготовлен омический электрод, затем на поверхность должен быть нанесен слой ITO, а затем на поверхность ITO должен быть нанесен слой сварочной прокладки. Таким образом, ток от вывода равномерно распределяется по каждому омическому контактному электроду через слой ITO. В то же время, поскольку показатель преломления ITO находится между воздухом и показателем преломления эпитаксиального материала, угол света можно увеличить, а также можно увеличить световой поток.

 

Какова основная технология изготовления полупроводниковых микросхем?

С развитием технологии полупроводниковых светодиодов ее применения в области освещения становится все больше и больше, особенно появление белых светодиодов, которые стали в центре внимания полупроводникового освещения. Тем не менее, ключевой чип и технология упаковки все еще нуждаются в улучшении, а чип должен быть разработан с учетом высокой мощности, высокой светоотдачи и низкого термического сопротивления. Увеличение мощности означает увеличение тока, потребляемого чипом. Более прямой путь — увеличить размер чипа. В настоящее время все мощные чипы имеют размер 1 мм × 1 мм, а ток составляет 350 мА. Из-за увеличения потребляемого тока проблема рассеивания тепла стала серьезной проблемой. Теперь эта проблема в основном решена путем переворота чипа. С развитием светодиодной технологии ее применение в области освещения столкнется с беспрецедентными возможностями и проблемами.

 

Что такое флип-чип? Какова его структура? Каковы его преимущества?

Синий светодиод обычно использует подложку Al2O3. Подложка Al2O3 имеет высокую твердость, низкую теплопроводность и проводимость. Если используется положительная структура, с одной стороны, это вызовет антистатические проблемы, с другой стороны, рассеяние тепла также станет серьезной проблемой в условиях сильного тока. В то же время, поскольку передний электрод направлен вверх, часть света будет заблокирована, и светоотдача снизится. Мощный синий светодиод может обеспечить более эффективную светоотдачу, чем традиционная технология упаковки, благодаря технологии перевернутого чипа.

В настоящее время основной подход к перевернутой структуре заключается в следующем: сначала подготовьте синий светодиодный чип большого размера с подходящим эвтектическим сварочным электродом, в то же время подготовьте кремниевую подложку, немного большую, чем синий светодиодный чип, и создайте золотой проводящий слой и выводной провод. слой (ультразвуковая шариковая пайка из золотой проволоки) для эвтектической сварки. Затем мощный синий светодиодный чип и кремниевая подложка свариваются вместе с помощью оборудования для эвтектической сварки.

Эта структура характеризуется тем, что эпитаксиальный слой непосредственно контактирует с кремниевой подложкой, а термическое сопротивление кремниевой подложки намного ниже, чем у сапфировой подложки, поэтому проблема отвода тепла хорошо решена. Поскольку после инверсии подложка сапфира обращена вверх, она становится светоизлучающей поверхностью. Сапфир прозрачен, поэтому проблема светоизлучения также решена. Вышеупомянутое является соответствующими знаниями в области светодиодных технологий. Я считаю, что с развитием науки и техники светодиодные лампы в будущем станут все более эффективными, а срок их службы значительно увеличится, что принесет нам больше удобства.


Время публикации: 20 октября 2022 г.