Πώς κατασκευάζονται τα τσιπ LED;

Τι είναιled chip? Ποια είναι λοιπόν τα χαρακτηριστικά του; Η κατασκευή τσιπ LED είναι κυρίως για την κατασκευή αποτελεσματικών και αξιόπιστων ηλεκτροδίων επαφής χαμηλού ωμικού, για την αντιμετώπιση της σχετικά μικρής πτώσης τάσης μεταξύ των δυνάμεων σε επαφή υλικών, την παροχή μαξιλαριών πίεσης για σύρματα συγκόλλησης και την εκπομπή φωτός όσο το δυνατόν περισσότερο. Η διαδικασία μετάβασης μεμβράνης χρησιμοποιεί γενικά τη μέθοδο εξάτμισης υπό κενό. Υπό υψηλό κενό 4pa, το υλικό τήκεται με θέρμανση με αντίσταση ή μέθοδο θέρμανσης με βομβαρδισμό δέσμης ηλεκτρονίων και το bZX79C18 γίνεται ατμός μετάλλου και εναποτίθεται στην επιφάνεια του υλικού ημιαγωγού υπό χαμηλή πίεση.

 

Γενικά, το μέταλλο επαφής τύπου p που χρησιμοποιείται περιλαμβάνει Aube, auzn και άλλα κράματα και το μέταλλο επαφής n-πλευρών συχνά υιοθετεί κράμα AuGeNi. Το στρώμα επαφής του ηλεκτροδίου και το εκτεθειμένο στρώμα κράματος μπορούν να ικανοποιήσουν αποτελεσματικά τις απαιτήσεις της διαδικασίας λιθογραφίας. Μετά τη διαδικασία της φωτολιθογραφίας, γίνεται και μέσω της διαδικασίας κράματος, η οποία συνήθως πραγματοποιείται υπό την προστασία Η2 ή Ν2. Ο χρόνος και η θερμοκρασία κράματος συνήθως καθορίζονται σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά των ημιαγωγών υλικών και τη μορφή του κλιβάνου κράματος. Φυσικά, εάν η διαδικασία ηλεκτροδίων τσιπ όπως το μπλε και το πράσινο είναι πιο περίπλοκη, πρέπει να προστεθεί η παθητική ανάπτυξη φιλμ και η διαδικασία χάραξης πλάσματος.

 

Στη διαδικασία κατασκευής του τσιπ LED, ποια διαδικασία έχει σημαντικό αντίκτυπο στη φωτοηλεκτρική του απόδοση;

 

Σε γενικές γραμμές, μετά την ολοκλήρωση τουΕπιταξιακή παραγωγή LED, οι κύριες ηλεκτρικές του ιδιότητες έχουν οριστικοποιηθεί και η κατασκευή τσιπ δεν θα αλλάξει την πυρηνική του φύση, αλλά οι ακατάλληλες συνθήκες στη διαδικασία επικάλυψης και κράματος θα προκαλέσουν ορισμένες δυσμενείς ηλεκτρικές παραμέτρους. Για παράδειγμα, η χαμηλή ή υψηλή θερμοκρασία κράματος θα προκαλέσει κακή ωμική επαφή, η οποία είναι ο κύριος λόγος για την υψηλή πτώση τάσης VF στην κατασκευή τσιπ. Μετά την κοπή, εάν πραγματοποιηθούν κάποιες διεργασίες διάβρωσης στην άκρη του τσιπ, θα είναι χρήσιμο να βελτιωθεί η αντίστροφη διαρροή του τσιπ. Αυτό συμβαίνει γιατί μετά την κοπή με λεπίδα τροχού λείανσης με διαμάντια, θα παραμείνουν περισσότερα υπολείμματα και σκόνη στην άκρη του τσιπ. Εάν αυτά είναι κολλημένα στη διασταύρωση PN του τσιπ LED, θα προκαλέσουν διαρροή ηλεκτρικής ενέργειας και ακόμη και βλάβη. Επιπλέον, εάν το φωτοανθεκτικό στην επιφάνεια του τσιπ δεν αφαιρεθεί καθαρό, θα προκαλέσει δυσκολίες στην μπροστινή συγκόλληση και στην ψευδοκόλληση. Αν είναι στο πίσω μέρος, θα προκαλέσει και υψηλή πτώση πίεσης. Στη διαδικασία παραγωγής τσιπ, η ένταση του φωτός μπορεί να βελτιωθεί τραχύνοντας την επιφάνεια και διαιρώντας την σε ανεστραμμένη τραπεζοειδή δομή.

 

Γιατί τα τσιπ LED πρέπει να χωρίζονται σε διαφορετικά μεγέθη; Ποιες είναι οι επιπτώσεις του μεγέθους στη φωτοηλεκτρική απόδοση του LED;

 

Το μέγεθος τσιπ LED μπορεί να χωριστεί σε τσιπ χαμηλής κατανάλωσης, τσιπ μέσης ισχύος και τσιπ υψηλής ισχύος ανάλογα με την ισχύ. Σύμφωνα με τις απαιτήσεις των πελατών, μπορεί να χωριστεί σε επίπεδο μονού σωλήνα, ψηφιακό επίπεδο, επίπεδο matrix και διακοσμητικό φωτισμό. Όσον αφορά το συγκεκριμένο μέγεθος του τσιπ, αυτό καθορίζεται σύμφωνα με το πραγματικό επίπεδο παραγωγής διαφορετικών κατασκευαστών τσιπ και δεν υπάρχει συγκεκριμένη απαίτηση. Όσο περνάει η διαδικασία, το τσιπ μπορεί να βελτιώσει την απόδοση της μονάδας και να μειώσει το κόστος και η φωτοηλεκτρική απόδοση δεν θα αλλάξει ριζικά. Το ρεύμα χρήσης του τσιπ σχετίζεται στην πραγματικότητα με την πυκνότητα ρεύματος που διαρρέει το τσιπ. Όταν το τσιπ είναι μικρό, το ρεύμα χρήσης είναι μικρό και όταν το τσιπ είναι μεγάλο, το ρεύμα χρήσης είναι μεγάλο. Η μοναδιαία πυκνότητα ρεύματος τους είναι βασικά η ίδια. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η απαγωγή θερμότητας είναι το κύριο πρόβλημα υπό υψηλό ρεύμα, η φωτεινή του απόδοση είναι χαμηλότερη από αυτή του χαμηλού ρεύματος. Από την άλλη πλευρά, καθώς αυξάνεται η περιοχή, η αντίσταση του σώματος του τσιπ θα μειώνεται, επομένως η τάση προς τα εμπρός θα μειωθεί.

 

Ποια είναι η περιοχή του τσιπ LED υψηλής ισχύος; Γιατί;

 

Τσιπ led υψηλής ισχύοςγια λευκό φως είναι γενικά περίπου 40mil στην αγορά. Η λεγόμενη ισχύς χρήσης των τσιπ υψηλής ισχύος αναφέρεται γενικά στην ηλεκτρική ισχύ μεγαλύτερη από 1 W. Δεδομένου ότι η κβαντική απόδοση είναι γενικά μικρότερη από 20%, το μεγαλύτερο μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας θα μετατραπεί σε θερμική ενέργεια, επομένως η απαγωγή θερμότητας του τσιπ υψηλής ισχύος είναι πολύ σημαντική και το τσιπ απαιτείται να έχει μεγάλη επιφάνεια.

 

Ποιες είναι οι διαφορετικές απαιτήσεις της τεχνολογίας τσιπ και του εξοπλισμού επεξεργασίας για την κατασκευή επιταξιακών υλικών GaN σε σύγκριση με τα gap, GaAs και InGaAlP; Γιατί;

 

Τα υποστρώματα των συνηθισμένων κόκκινων και κίτρινων τσιπ LED και των φωτεινών τετραγωνικών κόκκινων και κίτρινων τσιπ είναι κατασκευασμένα από σύνθετα υλικά ημιαγωγών όπως το διάκενο και το GaAs, τα οποία μπορούν γενικά να κατασκευαστούν σε υποστρώματα τύπου n. Η υγρή διαδικασία χρησιμοποιείται για τη λιθογραφία και στη συνέχεια η λεπίδα του τροχού λείανσης με διαμάντια χρησιμοποιείται για την κοπή του τσιπ. Το μπλε-πράσινο τσιπ από υλικό GaN είναι ένα υπόστρωμα ζαφείρι. Επειδή το υπόστρωμα από ζαφείρι είναι μονωμένο, δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ένας πόλος LED. Είναι απαραίτητο να δημιουργηθούν ηλεκτρόδια p/N στην επιταξιακή επιφάνεια ταυτόχρονα μέσω της διαδικασίας ξηρής χάραξης και ορισμένων διεργασιών παθητικοποίησης. Επειδή το ζαφείρι είναι πολύ σκληρό, είναι δύσκολο να τραβήξετε τσιπς με λεπίδα τροχού λείανσης με διαμάντια. Η τεχνολογική του διαδικασία είναι γενικά πιο πολύπλοκη από αυτή των LED που είναι κατασκευασμένα από υλικά διάκενου και GaAs.

 

Ποια είναι η δομή και τα χαρακτηριστικά του τσιπ «διαφανούς ηλεκτροδίου»;

 

Το λεγόμενο διαφανές ηλεκτρόδιο πρέπει να είναι αγώγιμο και διαφανές. Αυτό το υλικό χρησιμοποιείται πλέον ευρέως στη διαδικασία παραγωγής υγρών κρυστάλλων. Το όνομά του είναι οξείδιο κασσίτερου ινδίου, το οποίο συντομεύεται ως ITO, αλλά δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μαξιλαράκι συγκόλλησης. Κατά τη διάρκεια της κατασκευής, θα κατασκευαστεί ωμικό ηλεκτρόδιο στην επιφάνεια του τσιπ, στη συνέχεια ένα στρώμα ITO θα καλυφθεί στην επιφάνεια και στη συνέχεια ένα στρώμα από ταμπόν συγκόλλησης θα επιστρωθεί στην επιφάνεια του ITO. Με αυτόν τον τρόπο, το ρεύμα από το καλώδιο κατανέμεται ομοιόμορφα σε κάθε ωμικό ηλεκτρόδιο επαφής μέσω του στρώματος ITO. Ταυτόχρονα, επειδή ο δείκτης διάθλασης του ITO βρίσκεται μεταξύ του δείκτη διάθλασης του αέρα και του επιταξιακού υλικού, η γωνία φωτός μπορεί να βελτιωθεί και η φωτεινή ροή μπορεί να αυξηθεί.

 

Ποια είναι η κύρια τεχνολογία τσιπ για φωτισμό ημιαγωγών;

 

Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας LED ημιαγωγών, η εφαρμογή της στον τομέα του φωτισμού γίνεται ολοένα και περισσότερο, ειδικά η εμφάνιση λευκών LED έχει γίνει ένα hot spot του φωτισμού ημιαγωγών. Ωστόσο, το βασικό τσιπ και η τεχνολογία συσκευασίας πρέπει να βελτιωθούν. Όσον αφορά το τσιπ, θα πρέπει να αναπτυχθούμε προς την υψηλή ισχύ, την υψηλή φωτεινή απόδοση και τη μείωση της θερμικής αντίστασης. Η αύξηση της ισχύος σημαίνει ότι αυξάνεται το ρεύμα χρήσης του τσιπ. Ο πιο άμεσος τρόπος είναι να αυξήσετε το μέγεθος του τσιπ. Τώρα τα κοινά τσιπ υψηλής ισχύος είναι 1 mm × 1 mm περίπου και το ρεύμα λειτουργίας είναι 350 mA Λόγω της αύξησης του ρεύματος χρήσης, το πρόβλημα απαγωγής θερμότητας έχει γίνει ένα σημαντικό πρόβλημα. Τώρα αυτό το πρόβλημα λύνεται βασικά με τη μέθοδο του chip flip. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας LED, η εφαρμογή της στον τομέα του φωτισμού θα αντιμετωπίσει μια άνευ προηγουμένου ευκαιρία και πρόκληση.

 

Τι είναι το flip chip; Ποια είναι η δομή του; Ποια είναι τα πλεονεκτήματά του;

 

Το μπλε LED συνήθως υιοθετεί το υπόστρωμα Al2O3. Το υπόστρωμα Al2O3 έχει υψηλή σκληρότητα και χαμηλή θερμική αγωγιμότητα. Εάν υιοθετήσει επίσημη δομή, από τη μία πλευρά, θα φέρει αντιστατικά προβλήματα. Από την άλλη πλευρά, η απαγωγή θερμότητας θα γίνει επίσης ένα σημαντικό πρόβλημα υπό υψηλό ρεύμα. Ταυτόχρονα, επειδή το μπροστινό ηλεκτρόδιο είναι προς τα πάνω, θα μπλοκάρει λίγο φως και θα μειωθεί η φωτεινή απόδοση. Το μπλε LED υψηλής ισχύος μπορεί να έχει πιο αποτελεσματική απόδοση φωτός μέσω της τεχνολογίας chip flip chip από την παραδοσιακή τεχνολογία συσκευασίας.

 

Προς το παρόν, η κύρια μέθοδος δομής flip chip είναι: πρώτα, προετοιμάστε ένα μεγάλου μεγέθους μπλε τσιπ LED με ευτηκτικό ηλεκτρόδιο συγκόλλησης, προετοιμάστε ένα υπόστρωμα πυριτίου ελαφρώς μεγαλύτερο από το μπλε τσιπ LED και φτιάξτε ένα αγώγιμο στρώμα χρυσού και αφαιρέστε το στρώμα σύρματος ( σφαιρική συγκόλληση με σύρμα χρυσού υπερήχων) για ευτηκτική συγκόλληση σε αυτό. Στη συνέχεια, το υψηλής ισχύος μπλε τσιπ LED και το υπόστρωμα πυριτίου συγκολλούνται μεταξύ τους με ευτηκτικό εξοπλισμό συγκόλλησης.

 

Το χαρακτηριστικό αυτής της δομής είναι ότι το επιταξιακό στρώμα είναι σε άμεση επαφή με το υπόστρωμα πυριτίου και η θερμική αντίσταση του υποστρώματος πυριτίου είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή του υποστρώματος ζαφείρι, επομένως το πρόβλημα της απαγωγής θερμότητας έχει λυθεί καλά. Επειδή το υπόστρωμα από ζαφείρι είναι στραμμένο προς τα πάνω μετά την ανατροπή, γίνεται επιφάνεια εκπομπής φωτός και το ζαφείρι είναι διαφανές, επομένως λύνεται και το πρόβλημα εκπομπής φωτός. Τα παραπάνω είναι η σχετική γνώση τεχνολογίας LED. Πιστεύω ότι με την ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας, οι μελλοντικοί λαμπτήρες LED θα είναι όλο και πιο αποδοτικοί και η διάρκεια ζωής θα βελτιωθεί σημαντικά, γεγονός που θα μας φέρει μεγαλύτερη άνεση.


Ώρα δημοσίευσης: Mar-09-2022