LED chiplari qanday ishlab chiqariladi?

LED chipi nima? Xo'sh, uning xususiyatlari qanday? LED chiplarini ishlab chiqarish asosan samarali va ishonchli past ohmik kontaktli elektrodlarni ishlab chiqarishga qaratilgan bo'lib, ular kontakt materiallari orasidagi nisbatan kichik kuchlanish pasayishiga javob beradi va imkon qadar ko'proq yorug'lik chiqaradigan lehim yostiqchalarini ta'minlaydi. Filmni uzatish jarayonida odatda vakuumli bug'lanish usuli qo'llaniladi. 4Pa yuqori vakuum ostida material qarshilik isitish yoki elektron nurli bombardimon isitish usuli bilan eritiladi va BZX79C18 metall bug'iga aylanadi va past bosim ostida yarimo'tkazgich materialining yuzasiga yotqiziladi.
Ko'pincha ishlatiladigan P-tipli kontaktli metallar AuBe va AuZn kabi qotishmalarni o'z ichiga oladi, N-tomoni kontaktli metall esa ko'pincha AuGeNi qotishmasidan tayyorlanadi. Qoplashdan keyin hosil bo'lgan qotishma qatlami, shuningdek, fotolitografiya texnologiyasi orqali yorug'lik chiqaradigan maydonni imkon qadar ko'proq ochishi kerak, shunda qolgan qotishma qatlami samarali va ishonchli past ohmik kontakt elektrodlari va lehim simlari yostiqlari talablariga javob berishi mumkin. Fotolitografiya jarayoni tugagandan so'ng, odatda H2 yoki N2 himoyasi ostida qotishma jarayoni ham amalga oshiriladi. Qotishma vaqti va harorati odatda yarimo'tkazgich materiallarining xususiyatlari va qotishma pechining shakli kabi omillar bilan belgilanadi. Albatta, agar ko'k-yashil chiplar uchun elektrod jarayoni murakkabroq bo'lsa, passivatsiya plyonkasi o'sishi va plazma bilan ishlov berish jarayonlari qo'shilishi kerak.

LED chiplarini ishlab chiqarish jarayonida qaysi jarayonlar ularning optoelektron ishlashiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi?
Umuman olganda, LED epitaksial ishlab chiqarish tugagandan so'ng, uning asosiy elektr xususiyatlari yakunlandi va chip ishlab chiqarish uning asosiy tabiatini o'zgartirmaydi. Biroq, qoplama va qotishma jarayonlarida noto'g'ri sharoitlar ba'zi yomon elektr parametrlarini keltirib chiqarishi mumkin. Misol uchun, past yoki yuqori qotishma harorati yomon ohmik kontaktga olib kelishi mumkin, bu chip ishlab chiqarishda yuqori oldinga kuchlanish VF pasayishining asosiy sababidir. Kesishdan so'ng, chipning chetlarida ba'zi korroziya jarayonlarini bajarish chipning teskari oqishini yaxshilashda foydali bo'lishi mumkin. Buning sababi, olmosli silliqlash g'ildiragi pichog'i bilan kesilgandan so'ng, chipning chetida ko'p miqdorda qoldiq kukuni qoladi. Agar bu zarralar LED chipining PN birikmasiga yopishib qolsa, ular elektr oqishi va hatto buzilishiga olib keladi. Bundan tashqari, agar chip yuzasidagi fotorezist toza tozalanmagan bo'lsa, bu qiyinchiliklarga va oldingi lehim chiziqlarining virtual lehimlanishiga olib keladi. Agar u orqa tomonda bo'lsa, u ham yuqori bosimning pasayishiga olib keladi. Chip ishlab chiqarish jarayonida sirtni qo'pollashtirish va teskari trapezoidal tuzilmalarni kesish kabi usullar yorug'lik intensivligini oshirishi mumkin.

Nima uchun LED chiplari turli o'lchamlarga bo'linadi? LEDning fotoelektrik ishlashiga o'lchamning ta'siri qanday?
LED chiplarining o'lchami ularning kuchiga ko'ra kam quvvatli chiplar, o'rta quvvatli chiplar va yuqori quvvatli chiplarga bo'linishi mumkin. Mijozlarning talablariga ko'ra, uni bitta trubka darajasi, raqamli daraja, nuqta matritsasi darajasi va dekorativ yoritish kabi toifalarga bo'lish mumkin. Chipning o'ziga xos hajmiga kelsak, u turli chip ishlab chiqaruvchilarining haqiqiy ishlab chiqarish darajasiga bog'liq va maxsus talablar yo'q. Jarayon standart bo'lsa, kichik chiplar birlik ishlab chiqarishni ko'paytirishi va xarajatlarni kamaytirishi mumkin va optoelektronik ishlash fundamental o'zgarishlarga duch kelmaydi. Chip tomonidan ishlatiladigan oqim aslida u orqali o'tadigan oqim zichligi bilan bog'liq. Kichik chip kamroq oqim sarflaydi, katta chip esa ko'proq oqimdan foydalanadi. Ularning birlik oqimining zichligi asosan bir xil. Yuqori oqim ostida issiqlik tarqalishi asosiy muammo ekanligini hisobga olsak, uning yorug'lik samaradorligi past oqimga qaraganda past bo'ladi. Boshqa tomondan, maydon oshgani sayin, chipning tanasi qarshiligi pasayadi, buning natijasida oldinga o'tkazuvchanlik kuchlanishi kamayadi.

LED yuqori quvvatli chiplarning odatiy maydoni nima? Nega?
Oq yorug'lik uchun ishlatiladigan LED yuqori quvvatli chiplar odatda bozorda 40mil atrofida mavjud va yuqori quvvatli chiplarning quvvat iste'moli odatda 1 Vt dan yuqori elektr quvvatiga ishora qiladi. Kvant samaradorligi odatda 20% dan kam bo'lganligi sababli, ko'pchilik elektr energiyasi issiqlik energiyasiga aylanadi, shuning uchun yuqori quvvatli chiplarning issiqlik tarqalishi juda muhim va chiplarning katta maydonga ega bo'lishini talab qiladi.

GaP, GaAs va InGaAlP bilan solishtirganda GaN epitaksial materiallarni ishlab chiqarish uchun chip jarayoni va qayta ishlash uskunalari uchun qanday talablar mavjud? Nega?
Oddiy LED qizil va sariq chiplari va yuqori yorqinlikdagi to'rtlamchi qizil va sariq chiplarning substratlari GaP va GaAs kabi aralash yarimo'tkazgich materiallaridan tayyorlangan va odatda N tipidagi substratlarga tayyorlanishi mumkin. Fotolitografiya uchun ho'l jarayon qo'llaniladi, so'ngra olmosli silliqlash g'ildiragi pichoqlari chiplarni kesish uchun ishlatiladi. GaN materialidan tayyorlangan ko'k-yashil chip sapfir substratidan foydalanadi. Safir substratining izolyatsion xususiyati tufayli uni LEDning bitta elektrodi sifatida ishlatish mumkin emas. Shuning uchun, ikkala P / N elektrodlari bir vaqtning o'zida epitaksial sirtda quruq ishlov berish orqali ishlab chiqarilishi kerak va ba'zi passivatsiya jarayonlari amalga oshirilishi kerak. Safirning qattiqligi tufayli uni olmosli silliqlash g'ildiragi pichog'i bilan chiplarga kesish qiyin. Uning ishlab chiqarish jarayoni odatda GaP yoki GaAs materiallaridan tayyorlangan LEDlarga qaraganda ancha murakkab va murakkabroq.

"Shaffof elektrod" chipining tuzilishi va xususiyatlari qanday?
Shaffof elektrod deb ataladigan narsa o'tkazuvchan va shaffof bo'lishi kerak. Ushbu material hozirda suyuq kristall ishlab chiqarish jarayonlarida keng qo'llaniladi va uning nomi ITO sifatida qisqartirilgan indiy qalay oksidi, lekin uni lehim yostig'i sifatida ishlatish mumkin emas. Qachonki, avval chip yuzasida ohmik elektrod hosil qiling, so'ngra sirtni ITO qatlami bilan yoping va ITO yuzasiga lehim yostig'i qatlamini qo'ying. Shu tarzda, qo'rg'oshindan tushadigan oqim ITO qatlami orqali har bir ohmik kontakt elektrodga teng ravishda taqsimlanadi. Shu bilan birga, ITO, havo va epitaksial materiallarning sinishi indeksi o'rtasida bo'lganligi sababli, yorug'lik emissiyasi burchagi va yorug'lik oqimini oshirishi mumkin.

Yarimo'tkazgichli yoritish uchun chip texnologiyasining asosiy rivojlanishi nima?
Yarimo'tkazgichli LED texnologiyasining rivojlanishi bilan uning yorug'lik sohasida qo'llanilishi ham ortib bormoqda, ayniqsa yarimo'tkazgichli yoritishda dolzarb mavzuga aylangan oq LEDning paydo bo'lishi. Biroq, kalit chip va qadoqlash texnologiyalari hali ham takomillashtirilishi kerak va chiplar nuqtai nazaridan biz yuqori quvvatga, yuqori yorug'lik samaradorligiga va issiqlik qarshiligini kamaytirishga erishishimiz kerak. Quvvatni oshirish chip tomonidan ishlatiladigan oqimning ko'payishini anglatadi va to'g'ridan-to'g'ri yo'l chip hajmini oshirishdir. Tez-tez ishlatiladigan yuqori quvvatli chiplar taxminan 1 mm × 1 mm, oqimi 350 mA. Joriy foydalanishning ko'payishi tufayli issiqlik tarqalishi muhim muammoga aylandi va endi bu muammo asosan chiplarni inversiyalash usuli orqali hal qilindi. LED texnologiyasining rivojlanishi bilan uni yoritish sohasida qo'llash misli ko'rilmagan imkoniyatlar va qiyinchiliklarga duch keladi.

"Flip chip" nima? Uning tuzilishi qanday? Uning qanday afzalliklari bor?
Moviy LED odatda yuqori qattiqlik, past issiqlik va elektr o'tkazuvchanligiga ega Al2O3 substratidan foydalanadi. Agar ijobiy tuzilma ishlatilsa, u bir tomondan anti-statik muammolarni keltirib chiqaradi, boshqa tomondan, yuqori oqim sharoitida issiqlik tarqalishi ham asosiy muammoga aylanadi. Ayni paytda, musbat elektrod yuqoriga qaraganligi sababli, yorug'likning bir qismi bloklanadi, natijada yorug'lik samaradorligi pasayadi. Yuqori quvvatli ko'k LED an'anaviy qadoqlash texnologiyasiga qaraganda chipni inversiyalash texnologiyasi orqali yanada samarali yorug'lik chiqishiga erishishi mumkin.
Hozirgi vaqtda asosiy teskari tuzilish usuli - avvalo mos evtektik lehim elektrodlari bilan katta o'lchamli ko'k LED chiplarini tayyorlash va shu bilan birga ko'k LED chipiga qaraganda bir oz kattaroq silikon substratni tayyorlash, so'ngra oltin o'tkazgich qatlamini yasash va simni chiqarishdir. uning ustida evtektik lehimlash uchun qatlam (ultratovushli oltin simli shar lehimli birikma). Keyinchalik, yuqori quvvatli ko'k LED chipi evtektik lehim uskunalari yordamida silikon substratga lehimlanadi.
Ushbu strukturaning o'ziga xos xususiyati shundaki, epitaksial qatlam kremniy substrat bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqa qiladi va silikon substratning termal qarshiligi safir substratdan ancha past bo'ladi, shuning uchun issiqlik tarqalishi muammosi yaxshi hal qilinadi. Yuqoriga qaragan teskari safir substrati tufayli u yorug'lik chiqaradigan sirtga aylanadi va sapfir shaffof bo'lib, yorug'lik emissiyasi muammosini hal qiladi. Yuqoridagilar LED texnologiyasi bo'yicha tegishli bilimdir. Ishonamizki, ilm-fan va texnologiyaning rivojlanishi bilan kelajakdagi LED yoritgichlar yanada samarali bo'ladi va ularning xizmat qilish muddati sezilarli darajada yaxshilanadi, bu bizga ko'proq qulaylik keltiradi.


Yuborilgan vaqt: 25-sentyabr-2024