Como são feitos os chips LED?

O que é umchip LED? Então, quais são suas características?Fabricação de chips LEDé principalmente para fabricar eletrodo de contato de baixo ohm eficaz e confiável, atender à queda de tensão relativamente pequena entre os materiais contatáveis, fornecer a almofada de pressão para o fio de soldagem e, ao mesmo tempo, tanta luz quanto possível. O processo do filme de transição geralmente utiliza o método de evaporação a vácuo. Sob alto vácuo 4Pa, os materiais são derretidos por aquecimento por resistência ou aquecimento por bombardeio por feixe de elétrons, e o BZX79C18 é transformado em vapor de metal para se depositar na superfície de materiais semicondutores sob baixa pressão.

 

Os metais de contato do tipo P comumente usados ​​incluem AuBe, AuZn e outras ligas, e os metais de contato no lado N são geralmente ligas AuGeNi. A camada de liga formada após o revestimento também precisa expor a área luminosa tanto quanto possível por meio de fotolitografia, para que a camada de liga restante possa atender aos requisitos de eletrodo de contato de baixo ohm eficaz e confiável e almofada de linha de soldagem. Após a conclusão do processo de fotolitografia, o processo de liga deve ser realizado sob a proteção de H2 ou N2. O tempo e a temperatura da liga são geralmente determinados de acordo com as características dos materiais semicondutores e a forma do forno de liga. Obviamente, se o processo de eletrodo de chip, como o azul esverdeado, for mais complexo, o crescimento passivo do filme e o processo de gravação por plasma precisarão ser adicionados.

 

No processo de fabricação de chips LED, quais processos têm impacto importante no seu desempenho fotoelétrico?

De modo geral, após a conclusão da produção epitaxial do LED, seu principal desempenho elétrico foi finalizado. A fabricação do chip não mudará sua natureza de produção principal, mas condições inadequadas no processo de revestimento e liga farão com que alguns parâmetros elétricos sejam ruins. Por exemplo, baixa ou alta temperatura de liga causará mau contato ôhmico, que é a principal razão para a alta queda de tensão direta VF na fabricação de chips. Após o corte, se algum processo de ataque for realizado na borda do cavaco, será útil melhorar o vazamento reverso do cavaco. Isso ocorre porque após o corte com uma lâmina de rebolo diamantado, haverá muitos detritos em pó na borda do cavaco. Se essas partículas aderirem à junção PN do chip LED, causarão vazamento elétrico ou até mesmo quebra. Além disso, se o fotorresistente na superfície do chip não for removido corretamente, causará dificuldades na ligação do fio frontal e na falsa soldagem. Se for na parte de trás, também causará alta queda de pressão. No processo de produção de cavacos, a intensidade da luz pode ser melhorada por meio de rugosidade da superfície e corte em estrutura trapezoidal invertida.

 

Por que os chips LED são divididos em tamanhos diferentes? Quais são os efeitos do tamanho sobreFotoelétrico LEDdesempenho?

O tamanho do chip LED pode ser dividido em chip de pequena potência, chip de média potência e chip de alta potência de acordo com a potência. De acordo com as necessidades do cliente, pode ser dividido em nível de tubo único, nível digital, nível de treliça e iluminação decorativa e outras categorias. O tamanho específico do chip depende do nível real de produção dos diferentes fabricantes de chips e não há requisitos específicos. Contanto que o processo seja qualificado, o chip pode melhorar a produção da unidade e reduzir o custo, e o desempenho fotoelétrico não mudará fundamentalmente. A corrente usada pelo chip está, na verdade, relacionada à densidade de corrente que flui através do chip. A corrente utilizada pelo chip é pequena e a corrente utilizada pelo chip é grande. Sua densidade de corrente unitária é basicamente a mesma. Considerando que a dissipação de calor é o principal problema sob altas correntes, sua eficiência luminosa é menor do que sob baixas correntes. Por outro lado, à medida que a área aumenta, a resistência de volume do chip diminuirá, de modo que a tensão de condução direta diminuirá.

 

A que tamanho de chip geralmente se refere o chip LED de alta potência? Por que?

Os chips LED de alta potência usados ​​​​para luz branca geralmente podem ser vistos no mercado em cerca de 40 mils, e os chamados chips de alta potência geralmente significam que a energia elétrica é superior a 1W. Como a eficiência quântica é geralmente inferior a 20%, a maior parte da energia elétrica será convertida em energia térmica, portanto a dissipação de calor dos chips de alta potência é muito importante, exigindo uma área maior do chip.

 

Quais são os diferentes requisitos de processamento de chips e equipamentos de processamento para a fabricação de materiais epitaxiais GaN em comparação com GaP, GaAs e InGaAlP? Por que?

Os substratos de chips LED vermelhos e amarelos comuns e chips quaternários vermelhos e amarelos brilhantes são feitos de GaP, GaAs e outros materiais semicondutores compostos, que geralmente podem ser transformados em substratos do tipo N. O processo úmido é usado para fotolitografia e, posteriormente, a lâmina diamantada é usada para cortar cavacos. O chip azul esverdeado do material GaN é um substrato de safira. Como o substrato de safira é isolado, ele não pode ser usado como poste de LED. Os eletrodos P/N devem ser confeccionados na superfície epitaxial simultaneamente através de um processo de ataque a seco e também através de alguns processos de passivação. Como as safiras são muito duras, é difícil cortar lascas com lâminas de rebolo diamantado. Seu processo é geralmente mais complicado do que o dos LEDs GaP e GaAs.

 

Qual é a estrutura e características do chip “eletrodo transparente”?

O chamado eletrodo transparente deve ser capaz de conduzir eletricidade e luz. Este material é agora amplamente utilizado no processo de produção de cristal líquido. Seu nome é Óxido de Índio e Estanho (ITO), mas não pode ser usado como almofada de soldagem. Durante a fabricação, o eletrodo ôhmico deve ser feito na superfície do chip e, em seguida, uma camada de ITO deve ser revestida na superfície e, em seguida, uma camada de almofada de soldagem deve ser revestida na superfície do ITO. Desta forma, a corrente do condutor é distribuída uniformemente para cada eletrodo de contato ôhmico através da camada ITO. Ao mesmo tempo, como o índice de refração ITO está entre o ar e o índice de refração do material epitaxial, o ângulo da luz pode ser aumentado e o fluxo luminoso também pode ser aumentado.

 

Qual é a tendência principal da tecnologia de chips para iluminação de semicondutores?

Com o desenvolvimento da tecnologia LED semicondutora, suas aplicações na área de iluminação são cada vez mais, principalmente o surgimento do LED branco, que se tornou o foco da iluminação semicondutora. No entanto, o chip principal e a tecnologia de embalagem ainda precisam ser melhorados, e o chip deve ser desenvolvido para alta potência, alta eficiência luminosa e baixa resistência térmica. Aumentar a potência significa aumentar a corrente utilizada pelo chip. A maneira mais direta é aumentar o tamanho do chip. Hoje em dia, os chips de alta potência têm todos 1 mm × 1 mm e a corrente é de 350 mA. Devido ao aumento da corrente de uso, o problema da dissipação de calor tornou-se um problema proeminente. Agora, esse problema foi basicamente resolvido pelo chip flip. Com o desenvolvimento da tecnologia LED, a sua aplicação no campo da iluminação enfrentará uma oportunidade e um desafio sem precedentes.

 

O que é Flip Chip? Qual é a sua estrutura? Quais são suas vantagens?

O LED azul geralmente usa substrato Al2O3. O substrato Al2O3 possui alta dureza, baixa condutividade térmica e condutividade. Se a estrutura positiva for utilizada, por um lado, causará problemas antiestáticos, por outro lado, a dissipação de calor também se tornará um grande problema em condições de alta corrente. Ao mesmo tempo, como o eletrodo frontal está voltado para cima, parte da luz será bloqueada e a eficiência luminosa será reduzida. O LED azul de alta potência pode obter uma saída de luz mais eficaz do que a tecnologia de embalagem tradicional por meio da tecnologia chip flip chip.

A abordagem atual da estrutura flip convencional é: primeiro, prepare um chip LED azul de grande tamanho com um eletrodo de soldagem eutético adequado, ao mesmo tempo, prepare um substrato de silício ligeiramente maior que o chip LED azul e produza uma camada condutora de ouro e fio de chumbo camada (junta de solda esférica de fio de ouro ultrassônico) para soldagem eutética. Em seguida, o chip LED azul de alta potência e o substrato de silício são soldados entre si usando equipamento de soldagem eutética.

Esta estrutura é caracterizada pelo fato de a camada epitaxial entrar em contato direto com o substrato de silício, e a resistência térmica do substrato de silício ser muito menor que a do substrato de safira, portanto o problema de dissipação de calor está bem resolvido. Como o substrato da safira fica voltado para cima após a inversão, ele se torna a superfície emissora de luz. A safira é transparente, então o problema da emissão de luz também está resolvido. O acima é o conhecimento relevante da tecnologia LED. Acredito que com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, as lâmpadas LED no futuro se tornarão cada vez mais eficientes e sua vida útil será bastante melhorada, trazendo-nos maior comodidade.


Horário da postagem: 20 de outubro de 2022