¿Cómo se fabrican los chips LED?
¿Qué es un chip LED? Entonces, ¿cuáles son sus características? La fabricación de chips LED es principalmente para fabricar electrodos de contacto de bajo ohmio efectivos y confiables, y puede cumplir con la caída de voltaje relativamente pequeña entre los materiales contactables y proporcionar almohadillas de presión para unir cables. Saca la mayor cantidad de luz posible. El proceso de cruce de películas generalmente utiliza el método de evaporación al vacío. Bajo el alto vacío de 4Pa, el material se funde mediante calentamiento por resistencia o calentamiento por bombardeo de haz de electrones, y el BZX79C18 se convierte en vapor de metal y se deposita en la superficie del material semiconductor a baja presión.
Los metales de contacto de tipo P comúnmente utilizados incluyen aleaciones como AuBe y AuZn, y los metales de contacto del lado N suelen utilizar aleaciones de AuGeNi. La capa de aleación formada después del recubrimiento también necesita exponer la mayor cantidad posible de área de emisión de luz a través del proceso de fotolitografía, de modo que la capa de aleación restante pueda cumplir con los requisitos de electrodos de contacto de bajo ohmio efectivos y confiables y almohadillas de alambre de unión. Una vez que se completa el proceso de fotolitografía, se requiere un proceso de aleación, y la aleación generalmente se lleva a cabo bajo la protección de H2 o N2. El tiempo y la temperatura de la aleación suelen estar determinados por factores como las características del material semiconductor y la forma del horno de aleación. Por supuesto, si el proceso del electrodo de chip, como el azul y el verde, es más complicado, es necesario aumentar el crecimiento de la película de pasivación, el proceso de grabado con plasma, etc.
En el proceso de fabricación del chip LED, ¿qué procesos tienen un impacto más importante en sus propiedades optoelectrónicas?
En términos generales, una vez que se completa la producción de epitaxia LED, sus propiedades eléctricas principales se han finalizado y la fabricación del chip no cambiará la naturaleza de su núcleo, pero las condiciones inadecuadas durante el proceso de recubrimiento y aleación harán que algunos parámetros eléctricos sean malos. Por ejemplo, si la temperatura de aleación es demasiado baja o demasiado alta, provocará un contacto óhmico deficiente. El contacto óhmico deficiente es la razón principal de la alta caída de tensión directa VF en la fabricación de chips. Después del corte, si se realiza algún proceso de grabado en el borde de la viruta, ayudará a mejorar la fuga inversa de la viruta. Esto se debe a que después de cortar con un disco abrasivo de diamante, quedarán más residuos y polvo en el borde de la viruta. Si estos se adhieren a la unión PN del chip LED, provocarán fugas e incluso averías. Además, si la fotoprotección de la superficie del chip no se despega limpiamente, causará dificultades en la unión del cable del lado frontal y la soldadura virtual. Si es la parte posterior, también provocará una caída de alto voltaje. En el proceso de producción de chips, la intensidad de la luz se puede mejorar haciendo rugosa la superficie y dividiéndola en una estructura trapezoidal invertida.
¿Por qué los chips LED se dividen en diferentes tamaños? ¿Cuáles son los efectos del tamaño en el rendimiento fotoeléctrico de los LED?
El tamaño de los chips LED se puede dividir en chips de baja potencia, chips de potencia media y chips de alta potencia según la potencia. Según los requisitos del cliente, se puede dividir en nivel de un solo tubo, nivel digital, nivel de matriz de puntos e iluminación decorativa y otras categorías. En cuanto al tamaño específico del chip, depende del nivel de producción real de los diferentes fabricantes de chips y no existen requisitos específicos. Siempre que se supere el proceso, el pequeño chip puede aumentar la producción de la unidad y reducir el costo, y el rendimiento optoelectrónico no cambiará fundamentalmente. La corriente utilizada por el chip en realidad está relacionada con la densidad de corriente que fluye a través del chip. El chip pequeño usa una corriente pequeña y el chip grande usa una corriente grande. Sus densidades de corriente unitarias son básicamente las mismas. Teniendo en cuenta que la disipación de calor es el principal problema con una corriente alta, su eficiencia luminosa es menor que la de una corriente pequeña. Por otro lado, a medida que aumenta el área, la resistencia a granel del chip disminuirá, por lo que el voltaje directo también disminuirá.
Los chips LED de alta potencia generalmente se refieren a qué área de chips. ¿Por qué?
Los chips LED de alta potencia que se utilizan para la luz blanca suelen rondar los 40 mil en el mercado. La potencia utilizada por los llamados chips de alta potencia generalmente se refiere a la potencia eléctrica de más de 1W. Dado que la eficiencia cuántica es generalmente inferior al 20 por ciento, la mayor parte de la energía eléctrica se convertirá en energía térmica, por lo que la disipación de calor de los chips de alta potencia es muy importante y se requiere que el chip tenga un área más grande.
¿Cuáles son los diferentes requisitos de la tecnología de chips y el equipo de procesamiento para fabricar materiales epitaxiales de GaN en comparación con GaP, GaAs, InGaAlP? ¿Por qué?
Los sustratos de los chips LED rojo-amarillo ordinarios y los chips cuaternarios rojo-amarillo de alto brillo están hechos de materiales semiconductores compuestos como GaP y GaAs, que generalmente se pueden convertir en sustratos de tipo N. El proceso húmedo se usa para la fotolitografía, y luego las astillas se cortan en astillas con una hoja de rueda de esmeril. El chip verde azulado del material GaN utiliza un sustrato de zafiro. Dado que el sustrato de zafiro es aislante, no se puede utilizar como polo del LED. Es necesario hacer dos electrodos P/N en la superficie epitaxial mediante el proceso de grabado en seco al mismo tiempo. También a través de algún proceso de pasivación. Debido a que el zafiro es tan duro, es difícil astillarlo con una hoja de rueda de diamante. Su proceso es generalmente cada vez más complicado que los LED fabricados con materiales GaP y GaAs.
¿Cuál es la estructura del chip "electrodo transparente" y sus características?
El llamado electrodo transparente debe poder conducir electricidad, y el segundo debe poder transmitir luz. Este material ahora se usa más ampliamente en el proceso de producción de cristal líquido, su nombre es óxido de indio y estaño, la abreviatura inglesa ITO, pero no se puede usar como almohadilla. Al hacer, primero haga electrodos óhmicos en la superficie del chip, luego cubra la superficie con una capa de ITO y luego aplique una capa de almohadillas en la superficie del ITO. De esta forma, la corriente del cable se distribuye uniformemente a cada electrodo de contacto óhmico a través de la capa ITO. Al mismo tiempo, dado que el índice de refracción de ITO está entre el índice de refracción del aire y el material epitaxial, se puede aumentar el ángulo de salida de la luz y también se puede aumentar el flujo luminoso.
¿Cuál es la corriente principal del desarrollo de la tecnología de chips para iluminación de semiconductores?
Con el desarrollo de la tecnología LED de semiconductores, sus aplicaciones en el campo de la iluminación también están aumentando, especialmente la aparición de los LED blancos, que se ha convertido en un punto caliente en la iluminación de semiconductores. Sin embargo, los chips clave y las técnicas de empaque aún deben mejorarse, y los chips deben desarrollarse para lograr alta potencia, alta eficiencia lumínica y resistencia térmica reducida. Aumentar la potencia significa que aumenta la corriente utilizada por el chip. La forma más directa es aumentar el tamaño del chip. Ahora, los chips comunes de alta potencia son de aproximadamente 1 mm × 1 mm, y la corriente utilizada es de 350 mA. Debido al aumento de la corriente, el problema de la disipación de calor se ha vuelto. El problema pendiente ahora se resuelve básicamente mediante el método de flip chip. Con el desarrollo de la tecnología LED, su aplicación en el campo de la iluminación se enfrentará a oportunidades y desafíos sin precedentes.
¿Qué es un "flip chip"? ¿Cómo está estructurado? ¿Cuáles son las ventajas?
Los LED azules suelen utilizar sustratos de Al2O3. Los sustratos de Al2O3 tienen alta dureza y baja conductividad térmica y conductividad eléctrica. Si se utiliza una estructura positiva, por un lado, traerá problemas antiestáticos. cuestión más importante. Al mismo tiempo, como el electrodo frontal está orientado hacia arriba, se bloqueará parte de la luz y se reducirá la eficiencia luminosa. Los LED azules de alta potencia pueden obtener una salida de luz más efectiva a través de la tecnología flip-chip que la tecnología de empaque tradicional.
El método de estructura flip-chip convencional actual consiste en preparar primero un chip LED azul de gran tamaño con electrodos adecuados para la soldadura eutéctica y, al mismo tiempo, preparar un sustrato de silicio un poco más grande que el del chip LED azul y fabricar oro para soldadura eutéctica. soldadura en él. Capa conductora y capa de cable de plomo (punto de unión de bola de alambre de oro ultrasónico). Luego, el chip LED azul de alta potencia y el sustrato de silicio se sueldan con un equipo de soldadura eutéctica.
La característica de esta estructura es que la capa epitaxial está en contacto directo con el sustrato de silicio y la resistencia térmica del sustrato de silicio es mucho menor que la del sustrato de zafiro, por lo que el problema de la disipación de calor está bien resuelto. Dado que el sustrato de zafiro mira hacia arriba después del flip-chip, se convierte en la superficie emisora de luz y el zafiro es transparente, por lo que también se resuelve el problema de la emisión de luz. Lo anterior es el conocimiento relevante de la tecnología LED. Creo que con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, las futuras luces LED serán cada vez más eficientes y la vida útil mejorará en gran medida, brindándonos una mayor comodidad.
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