Kif huma manifatturati ċipep LED?

X'inhu ċippa LED? Allura x'inhuma l-karatteristiċi tiegħu? Il-manifattura ta 'ċipep LED hija prinċipalment immirata biex tipproduċi elettrodi ta' kuntatt ohmiku baxx effettivi u affidabbli, li jistgħu jilħqu l-waqgħa tal-vultaġġ relattivament żgħira bejn materjali ta 'kuntatt u jipprovdu pads tal-istann, filwaqt li jarmu kemm jista' jkun dawl. Il-proċess tat-trasferiment tal-film ġeneralment juża metodu ta 'evaporazzjoni bil-vakwu. Taħt vakwu għoli 4Pa, il-materjal huwa mdewweb permezz ta 'tisħin tar-reżistenza jew metodu ta' tisħin bil-bumbardament ta 'raġġ ta' elettroni, u BZX79C18 jiġi trasformat fi fwar tal-metall u depożitat fuq il-wiċċ tal-materjal semikonduttur taħt pressjoni baxxa.
Il-metalli ta 'kuntatt tat-tip P użati b'mod komuni jinkludu ligi bħal AuBe u AuZn, filwaqt li l-metall ta' kuntatt tan-naħa N ta 'spiss ikun magħmul minn liga AuGeNi. Is-saff tal-liga ffurmat wara l-kisi jeħtieġ ukoll li jesponi ż-żona li jarmu d-dawl kemm jista 'jkun permezz tat-teknoloġija fotolitografika, sabiex is-saff tal-liga li jifdal ikun jista' jissodisfa r-rekwiżiti ta 'elettrodi ta' kuntatt ohmiku baxx effettiv u affidabbli u pads tal-wajer tal-istann. Wara li jitlesta l-proċess tal-fotolitografija, jitwettaq ukoll proċess ta 'liga, ġeneralment taħt il-protezzjoni ta' H2 jew N2. Il-ħin u t-temperatura tal-liga huma ġeneralment iddeterminati minn fatturi bħall-karatteristiċi tal-materjali semikondutturi u l-forma tal-forn tal-liga. Naturalment, jekk il-proċess tal-elettrodu għal ċipep blu-aħdar huwa aktar kumpless, jeħtieġ li jiżdiedu t-tkabbir tal-film tal-passivazzjoni u l-proċessi tal-inċiżjoni tal-plażma.

Fil-proċess tal-manifattura taċ-ċipep LED, liema proċessi għandhom impatt sinifikanti fuq il-prestazzjoni optoelettronika tagħhom?
B'mod ġenerali, wara t-tlestija tal-produzzjoni epitassjali LED, il-proprjetajiet elettriċi ewlenin tagħha ġew iffinalizzati, u l-manifattura taċ-ċippa ma tbiddilx in-natura ewlenija tagħha. Madankollu, kundizzjonijiet mhux xierqa matul il-proċessi tal-kisi u l-liga jistgħu jikkawżaw xi parametri elettriċi ħżiena. Pereżempju, temperaturi baxxi jew għoljin ta 'liga jistgħu jikkawżaw kuntatt ohmic fqir, li hija r-raġuni ewlenija għal waqgħa għolja ta' vultaġġ 'il quddiem VF fil-manifattura taċ-ċippa. Wara l-qtugħ, it-twettiq ta 'xi proċessi ta' korrużjoni fuq it-truf taċ-ċippa jista 'jkun ta' għajnuna biex ittejjeb it-tnixxija inversa taċ-ċippa. Dan għaliex wara li taqta 'b'xafra tar-rota tat-tħin tad-djamanti, se jkun hemm ammont kbir ta' trab ta 'debris li jibqa' fit-tarf taċ-ċippa. Jekk dawn il-partiċelli jeħel mal-junction PN taċ-ċippa LED, se jikkawżaw tnixxija elettrika u anke tkissir. Barra minn hekk, jekk il-photoresist fuq il-wiċċ taċ-ċippa ma jitqaxxarx b'mod nadif, jikkawża diffikultajiet u issaldjar virtwali tal-linji tal-istann ta 'quddiem. Jekk tkun fuq wara, tikkawża wkoll tnaqqis fil-pressjoni għolja. Matul il-proċess tal-produzzjoni taċ-ċippa, metodi bħalma huma l-ħruxija tal-wiċċ u t-tqattigħ fi strutturi trapezojdali invertiti jistgħu jżidu l-intensità tad-dawl.

Għaliex iċ-ċipep LED huma maqsuma f'daqsijiet differenti? X'inhuma l-effetti tad-daqs fuq il-prestazzjoni fotoelettrika tal-LED?
Id-daqs taċ-ċipep LED jista 'jinqasam f'ċipep ta' qawwa baxxa, ċipep ta 'qawwa medja, u ċipep ta' qawwa għolja skont il-qawwa tagħhom. Skont il-ħtiġijiet tal-klijent, jista 'jinqasam f'kategoriji bħal livell ta' tubu wieħed, livell diġitali, livell ta 'dot matrix, u dawl dekorattiv. Fir-rigward tad-daqs speċifiku taċ-ċippa, jiddependi fuq il-livell ta 'produzzjoni attwali ta' manifatturi ta 'ċippa differenti u m'hemm l-ebda rekwiżiti speċifiċi. Sakemm il-proċess ikun sa standard, ċipep żgħar jistgħu jżidu l-produzzjoni tal-unità u jnaqqsu l-ispejjeż, u l-prestazzjoni optoelettronika mhux se tgħaddi minn bidliet fundamentali. Il-kurrent użat minn ċippa fil-fatt huwa relatat mad-densità tal-kurrent li tgħaddi minnha. Ċippa żgħira tuża inqas kurrent, filwaqt li ċippa kbira tuża aktar kurrent. Id-densità tal-kurrent tal-unità tagħhom hija bażikament l-istess. Meta wieħed iqis li d-dissipazzjoni tas-sħana hija l-kwistjoni ewlenija taħt kurrent għoli, l-effiċjenza luminuża tagħha hija inqas minn dik taħt kurrent baxx. Min-naħa l-oħra, hekk kif iż-żona tiżdied, ir-reżistenza tal-ġisem taċ-ċippa se tonqos, u dan jirriżulta fi tnaqqis fil-vultaġġ tal-konduzzjoni 'l quddiem.

X'inhi ż-żona tipika taċ-ċipep LED ta 'qawwa għolja? Għaliex?
Ċipep LED ta 'qawwa għolja użati għal dawl abjad huma ġeneralment disponibbli fis-suq f'madwar 40mil, u l-konsum ta' enerġija ta 'ċipep ta' qawwa għolja ġeneralment jirreferi għall-enerġija elettrika 'l fuq minn 1W. Minħabba l-fatt li l-effiċjenza quantum hija ġeneralment inqas minn 20%, il-biċċa l-kbira tal-enerġija elettrika tiġi kkonvertita f'enerġija tas-sħana, għalhekk id-dissipazzjoni tas-sħana ta 'ċipep ta' qawwa għolja hija importanti ħafna u teħtieġ li ċ-ċipep ikollhom żona kbira.

X'inhuma r-rekwiżiti differenti għall-proċess taċ-ċippa u t-tagħmir tal-ipproċessar għall-manifattura ta 'materjali epitassjali GaN meta mqabbla ma' GaP, GaAs, u InGaAlP? Għaliex?
Is-sottostrati ta 'ċipep LED aħmar u isfar ordinarji u ċipep aħmar u isfar kwaternarji ta' luminożità għolja huma magħmula minn materjali semikondutturi komposti bħal GaP u GaAs, u ġeneralment jistgħu jsiru f'sottostrati tat-tip N. Proċess imxarrab jintuża għall-fotolitografija, u mbagħad xfafar tar-roti tat-tħin tad-djamanti jintużaw biex jinqatgħu f'ċipep. Iċ-ċippa blu-aħdar magħmula minn materjal GaN tuża sottostrat taż-żaffir. Minħabba n-natura iżolanti tas-sottostrat taż-żaffir, ma jistax jintuża bħala elettrodu wieħed tal-LED. Għalhekk, iż-żewġ elettrodi P/N għandhom jiġu ffabbrikati simultanjament fuq il-wiċċ epitassjali permezz ta 'proċess ta' inċiżjoni niexfa, u għandhom jitwettqu xi proċessi ta 'passivazzjoni. Minħabba l-ebusija taż-żaffir, huwa diffiċli li tinqata 'f'ċipep b'xafra tar-rota tat-tħin tad-djamanti. Il-proċess tal-manifattura tiegħu huwa ġeneralment aktar kumpless u kkomplikat minn LEDs magħmula minn materjali GaP jew GaAs.

X'inhuma l-istruttura u l-karatteristiċi taċ-ċippa "elettrodu trasparenti"?
L-hekk imsejjaħ elettrodu trasparenti jeħtieġ li jkun konduttiv u trasparenti. Dan il-materjal issa huwa użat ħafna fi proċessi ta 'produzzjoni tal-kristalli likwidi, u ismu huwa ossidu tal-landa tal-indju, imqassar bħala ITO, iżda ma jistax jintuża bħala pad tal-istann. Meta tagħmel, l-ewwel agħmel elettrodu ohmiku fuq il-wiċċ taċ-ċippa, imbagħad ikopri l-wiċċ b'saff ta 'ITO u pjanċa saff ta' kuxxinett tal-istann fuq il-wiċċ ITO. B'dan il-mod, il-kurrent li jinżel miċ-ċomb jitqassam b'mod ugwali għal kull elettrodu ta 'kuntatt ohmiku permezz tas-saff ITO. Fl-istess ħin, ITO, minħabba li l-indiċi refrattiv tiegħu jkun bejn dak tal-arja u materjali epitassi, jista 'jżid l-angolu tal-emissjoni tad-dawl u l-fluss luminuż.

X'inhu l-iżvilupp mainstream tat-teknoloġija taċ-ċippa għad-dawl tas-semikondutturi?
Bl-iżvilupp tat-teknoloġija LED tas-semikondutturi, l-applikazzjoni tagħha fil-qasam tad-dawl qed tiżdied ukoll, speċjalment l-emerġenza ta 'LED abjad, li sar suġġett jaħraq fid-dawl tas-semikondutturi. Madankollu, it-teknoloġiji ewlenin taċ-ċippa u l-ippakkjar għad iridu jittejbu, u f'termini ta 'ċipep, jeħtieġ li niżviluppaw lejn qawwa għolja, effiċjenza għolja tad-dawl, u reżistenza termali mnaqqsa. Żieda fil-qawwa tfisser żieda fil-kurrent użat miċ-ċippa, u mod aktar dirett huwa li jiżdied id-daqs taċ-ċippa. Iċ-ċipep ta 'qawwa għolja li jintużaw b'mod komuni huma madwar 1mm × 1mm, b'kurrent ta' 350mA. Minħabba ż-żieda fl-użu attwali, id-dissipazzjoni tas-sħana saret problema prominenti, u issa din il-problema ġiet bażikament solvuta permezz tal-metodu ta 'inverżjoni taċ-ċippa. Bl-iżvilupp tat-teknoloġija LED, l-applikazzjoni tagħha fil-qasam tad-dawl se tiffaċċja opportunitajiet u sfidi mingħajr preċedent.

X'inhu "flip chip"? X'inhi l-istruttura tiegħu? X'inhuma l-vantaġġi tagħha?
L-LED blu normalment juża sottostrat Al2O3, li għandu ebusija għolja, konduttività termali u elettrika baxxa. Jekk tintuża struttura pożittiva, se ġġib problemi anti-statiċi min-naħa l-waħda, u min-naħa l-oħra, id-dissipazzjoni tas-sħana ssir ukoll kwistjoni ewlenija taħt kundizzjonijiet ta 'kurrent għoli. Sadanittant, minħabba l-elettrodu pożittiv iħares 'il fuq, porzjon tad-dawl se jiġi mblukkat, li jirriżulta fi tnaqqis fl-effiċjenza luminuża. LED blu ta 'qawwa għolja jista' jikseb output tad-dawl aktar effettiv permezz tat-teknoloġija tal-inverżjoni taċ-ċippa mit-teknoloġija tal-ippakkjar tradizzjonali.
Il-metodu ta 'struttura maqluba mainstream issa huwa li l-ewwel tipprepara ċipep LED blu ta' daqs kbir b'elettrodi ewtektiċi adattati għall-issaldjar, u fl-istess ħin tħejji sottostrat tas-silikon kemmxejn akbar miċ-ċippa LED blu, u mbagħad tagħmel saff konduttiv tad-deheb u twassal wajer barra saff (ġonta tal-istann tal-ballun tal-wajer tad-deheb ultrasoniku) għall-issaldjar ewtektiku fuqha. Imbagħad, iċ-ċippa LED blu ta 'qawwa għolja hija issaldjata mas-sottostrat tas-silikon bl-użu ta' tagħmir ta 'saldjar ewtektiku.
Il-karatteristika ta 'din l-istruttura hija li s-saff epitassjali jikkuntattja direttament is-sottostrat tas-silikon, u r-reżistenza termali tas-sottostrat tas-silikon hija ħafna inqas minn dik tas-sottostrat taż-żaffir, għalhekk il-problema tad-dissipazzjoni tas-sħana hija solvuta tajjeb. Minħabba s-sottostrat taż-żaffir maqlub iħares 'il fuq, isir il-wiċċ li jarmi d-dawl, u ż-żaffir huwa trasparenti, u b'hekk issolvi l-problema tal-emissjoni tad-dawl. Dan ta 'hawn fuq huwa l-għarfien rilevanti tat-teknoloġija LED. Aħna nemmnu li bl-iżvilupp tax-xjenza u t-teknoloġija, id-dwal LED futuri se jsiru dejjem aktar effiċjenti u l-ħajja tas-servizz tagħhom titjieb ħafna, u jġibulna konvenjenza akbar.


Ħin tal-post: 25-Settembru 2024