Hvordan fremstilles LED-chips?

Hvad er en LED-chip? Så hvad er dens egenskaber? Fremstillingen af ​​LED-chips er hovedsageligt rettet mod at producere effektive og pålidelige lavohmske kontaktelektroder, som kan imødekomme det relativt lille spændingsfald mellem kontaktmaterialer og give loddepuder, samtidig med at de udsender så meget lys som muligt. Filmoverførselsprocessen bruger generelt vakuumfordampningsmetoden. Under 4Pa højvakuum smeltes materialet ved modstandsopvarmning eller elektronstrålebombardementopvarmningsmetode, og BZX79C18 omdannes til metaldamp og aflejres på overfladen af ​​halvledermaterialet under lavt tryk.
De almindeligt anvendte kontaktmetaller af P-typen omfatter legeringer som AuBe og AuZn, mens kontaktmetallet på N-siden ofte er lavet af AuGeNi-legering. Legeringslaget dannet efter belægning skal også eksponere det lysemitterende område så meget som muligt gennem fotolitografiteknologi, så det resterende legeringslag kan opfylde kravene til effektive og pålidelige lavohmske kontaktelektroder og loddetrådspuder. Efter at fotolitografiprocessen er afsluttet, udføres også en legeringsproces, normalt under beskyttelse af H2 eller N2. Tiden og temperaturen for legering bestemmes normalt af faktorer såsom egenskaberne af halvledermaterialer og formen af ​​legeringsovnen. Selvfølgelig, hvis elektrodeprocessen for blågrønne chips er mere kompleks, skal passiveringsfilmvækst og plasmaætsningsprocesser tilføjes.

Hvilke processer har en væsentlig indflydelse på deres optoelektroniske ydeevne i fremstillingsprocessen af ​​LED-chips?
Generelt er dens vigtigste elektriske egenskaber færdiggjort efter afslutningen af ​​LED-epitaksialproduktion, og chipfremstilling ændrer ikke dens kernenatur. Imidlertid kan uhensigtsmæssige forhold under belægnings- og legeringsprocesser forårsage nogle dårlige elektriske parametre. For eksempel kan lave eller høje legeringstemperaturer forårsage dårlig ohmsk kontakt, hvilket er hovedårsagen til højt fremadgående spændingsfald VF i chipfremstilling. Efter skæring kan udførelse af nogle korrosionsprocesser på spånens kanter være nyttigt til at forbedre den omvendte lækage af spånen. Dette skyldes, at der efter skæring med en diamantslibeskive vil være en stor mængde affaldspulver tilbage ved kanten af ​​spånen. Hvis disse partikler klæber til PN-krydset på LED-chippen, vil de forårsage elektrisk lækage og endda nedbrud. Desuden, hvis fotoresisten på overfladen af ​​chippen ikke skrælles rent af, vil det forårsage vanskeligheder og virtuel lodning af de forreste loddelinjer. Er det på bagsiden, vil det også give et højt tryktab. Under spånproduktionsprocessen kan metoder som overfladerugørelse og skæring i omvendte trapezformede strukturer øge lysintensiteten.

Hvorfor er LED-chips opdelt i forskellige størrelser? Hvad er effekterne af størrelse på den fotoelektriske ydeevne af LED?
Størrelsen på LED-chips kan opdeles i low-power-chips, medium power-chips og high-power-chips i henhold til deres effekt. I henhold til kundens krav kan det opdeles i kategorier som enkeltrørsniveau, digitalt niveau, punktmatrixniveau og dekorativ belysning. Hvad angår den specifikke størrelse af chippen, afhænger det af det faktiske produktionsniveau for forskellige chipproducenter, og der er ingen specifikke krav. Så længe processen er op til standard, kan små chips øge enhedsoutput og reducere omkostninger, og den optoelektroniske ydeevne vil ikke undergå grundlæggende ændringer. Den strøm, der bruges af en chip, er faktisk relateret til den strømtæthed, der strømmer gennem den. En lille chip bruger mindre strøm, mens en stor chip bruger mere strøm. Deres enhedsstrømtæthed er stort set den samme. I betragtning af at varmeafledning er hovedproblemet under høj strøm, er dens lyseffektivitet lavere end under lav strøm. På den anden side, når arealet øges, vil chippens kropsmodstand falde, hvilket resulterer i et fald i fremadledningsspændingen.

Hvad er det typiske område for LED-chips med høj effekt? Hvorfor?
LED-high-power-chips, der bruges til hvidt lys, er generelt tilgængelige på markedet på omkring 40mil, og strømforbruget af high-power-chips refererer generelt til elektrisk effekt over 1W. På grund af det faktum, at kvanteeffektiviteten generelt er mindre end 20 %, omdannes det meste af elektrisk energi til varmeenergi, så varmeafgivelsen af ​​højeffektchips er meget vigtig og kræver, at chips har et stort areal.

Hvad er de forskellige krav til chipprocessen og behandlingsudstyret til fremstilling af GaN epitaksiale materialer sammenlignet med GaP, GaAs og InGaAlP? Hvorfor?
Substraterne af almindelige LED-røde og gule chips og kvaternære røde og gule chips med høj lysstyrke er lavet af sammensatte halvledermaterialer såsom GaP og GaAs og kan generelt laves til N-type substrater. Våd proces bruges til fotolitografi, og derefter bruges diamantslibeskiver til at skære i spåner. Den blågrønne chip lavet af GaN-materiale bruger et safirsubstrat. På grund af den isolerende karakter af safirsubstratet kan det ikke bruges som én elektrode på LED'en. Derfor skal begge P/N-elektroder fremstilles samtidigt på den epitaksiale overflade gennem en tør ætsningsproces, og nogle passiveringsprocesser skal udføres. På grund af hårdheden af ​​safir er det vanskeligt at skære den til spåner med en diamantslibeskive. Dens fremstillingsproces er generelt mere kompleks og indviklet end LED'er lavet af GaP- eller GaAs-materialer.

Hvad er strukturen og egenskaberne for den "gennemsigtige elektrode"-chip?
Den såkaldte transparente elektrode skal være ledende og gennemsigtig. Dette materiale er nu meget brugt i flydende krystalproduktionsprocesser, og dets navn er indiumtinoxid, forkortet som ITO, men det kan ikke bruges som loddepude. Når du laver, skal du først lave en ohmsk elektrode på overfladen af ​​chippen, derefter dække overfladen med et lag ITO og plade et lag loddepude på ITO-overfladen. På denne måde bliver strømmen, der kommer ned fra ledningen, jævnt fordelt til hver ohmske kontaktelektrode gennem ITO-laget. På samme tid kan ITO, på grund af dets brydningsindeks, der ligger mellem luft og epitaksiale materialer, øge vinklen for lysudsendelse og lysstrømmen.

Hvad er den almindelige udvikling af chipteknologi til halvlederbelysning?
Med udviklingen af ​​halvleder LED-teknologi er dens anvendelse inden for belysning også stigende, især fremkomsten af ​​hvid LED, som er blevet et varmt emne inden for halvlederbelysning. Nøglechip- og emballeringsteknologier mangler dog stadig at blive forbedret, og med hensyn til chips skal vi udvikle os mod høj effekt, høj lyseffektivitet og reduceret termisk modstand. Forøgelse af strøm betyder en stigning i den strøm, der bruges af chippen, og en mere direkte måde er at øge chippens størrelse. De almindeligt anvendte high-power chips er omkring 1 mm × 1 mm, med en strøm på 350mA. På grund af stigningen i det nuværende forbrug er varmeafledning blevet et fremtrædende problem, og nu er dette problem stort set blevet løst gennem metoden med chipinversion. Med udviklingen af ​​LED-teknologi vil dens anvendelse inden for belysning stå over for hidtil usete muligheder og udfordringer.

Hvad er en "flip chip"? Hvad er dens struktur? Hvad er dens fordele?
Blå LED bruger normalt Al2O3-substrat, som har høj hårdhed, lav termisk og elektrisk ledningsevne. Hvis en positiv struktur anvendes, vil det på den ene side give antistatiske problemer, og på den anden side vil varmeafledning også blive et stort problem under højstrømsforhold. I mellemtiden, på grund af den positive elektrode, der vender opad, vil en del af lyset blive blokeret, hvilket resulterer i et fald i lyseffektiviteten. Højeffekt blå LED kan opnå mere effektiv lysoutput gennem chipinversionsteknologi end traditionel emballageteknologi.
Den almindelige metode med omvendt struktur er nu først at forberede store blå LED-chips med passende eutektiske loddeelektroder, og samtidig forberede et lidt større siliciumsubstrat end den blå LED-chip og derefter lave et guldledende lag og føre en ledning ud. lag (ultralyd guldtråd kugle loddeforbindelse) til eutektisk lodning på det. Derefter loddes den kraftige blå LED-chip til siliciumsubstratet ved hjælp af eutektisk loddeudstyr.
Det karakteristiske ved denne struktur er, at det epitaksiale lag direkte kommer i kontakt med siliciumsubstratet, og siliciumsubstratets termiske modstand er meget lavere end safirsubstratets, så problemet med varmeafledning er godt løst. På grund af det omvendte safirsubstrat, der vender opad, bliver det den lysemitterende overflade, og safir er transparent, hvilket løser problemet med lysemission. Ovenstående er den relevante viden om LED-teknologi. Vi mener, at med udviklingen af ​​videnskab og teknologi vil fremtidige LED-lys blive stadig mere effektive, og deres levetid vil blive væsentligt forbedret, hvilket giver os større bekvemmelighed.


Indlægstid: 25. september 2024