Wie werden LED-Chips hergestellt?
Was ist ein LED-Chip? Was sind also seine Eigenschaften? Die Herstellung von LED-Chips dient hauptsächlich der Herstellung effektiver und zuverlässiger niedrigohmiger Kontaktelektroden und kann den relativ geringen Spannungsabfall zwischen kontaktierbaren Materialien bewältigen und Druckkissen zum Verkleben von Drähten bereitstellen. Holen Sie so viel Licht wie möglich heraus. Das Filmkreuzungsverfahren verwendet im Allgemeinen das Vakuumverdampfungsverfahren. Unter dem Hochvakuum von 4Pa wird das Material durch Widerstandserwärmung oder Elektronenstrahlbeschusserwärmung geschmolzen, und der BZX79C18 wird zu Metalldampf und lagert sich unter niedrigem Druck auf der Oberfläche des Halbleitermaterials ab.
Zu den häufig verwendeten P-Typ-Kontaktmetallen gehören Legierungen wie AuBe und AuZn, und die N-seitigen Kontaktmetalle verwenden häufig AuGeNi-Legierungen. Die nach der Beschichtung gebildete Legierungsschicht muss auch so viel lichtemittierende Fläche wie möglich durch den Photolithographieprozess belichten, damit die verbleibende Legierungsschicht die Anforderungen an effektive und zuverlässige Low-Ohm-Kontaktelektroden und Bonding-Drahtpads erfüllen kann. Nach Abschluss des Photolithographieprozesses ist ein Legierungsprozess erforderlich, und die Legierung erfolgt in der Regel unter dem Schutz von H2 oder N2. Zeit und Temperatur des Legierens werden in der Regel durch Faktoren wie die Eigenschaften des Halbleitermaterials und die Form des Legierungsofens bestimmt. Natürlich, wenn der Chip-Elektrodenprozess wie Blau und Grün komplizierter ist, ist es notwendig, das Wachstum von Passivierungsfilm, Plasma-Ätzprozess usw. zu erhöhen.
Welche Prozesse haben im Herstellungsprozess von LED-Chips einen wichtigeren Einfluss auf seine optoelektronischen Eigenschaften?
Im Allgemeinen sind nach Abschluss der LED-Epitaxieproduktion ihre wichtigsten elektrischen Eigenschaften abgeschlossen, und die Chipherstellung wird die Art ihres Kerns nicht ändern, aber unangemessene Bedingungen während des Beschichtungs- und Legierungsprozesses führen dazu, dass einige elektrische Parameter schlecht sind. Wenn beispielsweise die Legierungstemperatur zu niedrig oder zu hoch ist, führt dies zu einem schlechten ohmschen Kontakt. Schlechter ohmscher Kontakt ist der Hauptgrund für den hohen Durchlassspannungsabfall VF in der Chipherstellung. Wenn nach dem Schneiden ein Ätzprozess am Rand des Chips durchgeführt wird, hilft dies, die umgekehrte Leckage des Chips zu verbessern. Dies liegt daran, dass nach dem Schneiden mit einer Diamantschleifscheibenklinge mehr Schmutz und Pulver am Rand des Chips verbleiben. Wenn diese an der PN-Verbindung des LED-Chips haften, führt dies zu Leckagen und sogar zu einem Zusammenbruch. Wenn der Fotolack auf der Oberfläche des Chips nicht sauber abgezogen wird, führt dies außerdem zu Schwierigkeiten beim Frontseitendrahtbonden und virtuellen Schweißen. Wenn es die Rückseite ist, wird es auch einen hohen Spannungsabfall verursachen. Bei der Chipherstellung kann die Lichtintensität verbessert werden, indem die Oberfläche aufgeraut und in eine umgekehrte trapezförmige Struktur unterteilt wird.
Warum sind LED-Chips in verschiedene Größen unterteilt? Welche Auswirkungen hat die Größe auf die photoelektrische Leistung von LEDs?
Die Größe von LED-Chips kann je nach Leistung in Low-Power-Chips, Medium-Power-Chips und High-Power-Chips unterteilt werden. Je nach Kundenwunsch kann es in Einzelröhrenebene, Digitalebene, Punktmatrixebene und dekorative Beleuchtung und andere Kategorien unterteilt werden. Was die spezifische Größe des Chips betrifft, hängt sie vom tatsächlichen Produktionsniveau verschiedener Chiphersteller ab, und es gibt keine spezifischen Anforderungen. Solange der Prozess durchlaufen wird, kann der kleine Chip die Geräteleistung erhöhen und die Kosten senken, und die optoelektronische Leistung wird sich nicht grundlegend ändern. Der vom Chip verwendete Strom hängt tatsächlich mit der Stromdichte zusammen, die durch den Chip fließt. Der kleine Chip verwendet einen kleinen Strom und der große Chip einen großen Strom. Ihre Einheitsstromdichten sind im Wesentlichen gleich. Wenn man bedenkt, dass die Wärmeableitung das Hauptproblem bei hohem Strom ist, ist ihre Lichtausbeute geringer als die von Kleinstrom. Auf der anderen Seite, wenn die Fläche zunimmt, wird der Massenwiderstand des Chips abnehmen, so dass die Durchlassspannung abnimmt.
LED-Hochleistungschips beziehen sich im Allgemeinen auf welchen Bereich von Chips? Warum?
Die LED-Hochleistungschips, die für weißes Licht verwendet werden, sind in der Regel um die 40mil auf dem Markt. Die von den sogenannten High-Power-Chips verbrauchte Leistung bezieht sich in der Regel auf die elektrische Leistung von mehr als 1W. Da die Quanteneffizienz im Allgemeinen weniger als 20% beträgt, wird der größte Teil der elektrischen Energie in Wärmeenergie umgewandelt, so dass die Wärmeableitung von Hochleistungschips sehr wichtig ist und der Chip eine größere Fläche haben muss.
Was sind die unterschiedlichen Anforderungen an die Chiptechnologie und die Prozessausrüstung für die Herstellung von GaN-Epitaxiematerialien im Vergleich zu GaP, GaAs, InGaAlP? Warum?
Die Substrate gewöhnlicher rot-gelber LED-Chips und quartärer rot-gelber Chips mit hoher Helligkeit bestehen aus zusammengesetzten Halbleitermaterialien wie GaP und GaAs, die im Allgemeinen zu N-Typ-Substraten verarbeitet werden können. Das Nassverfahren wird für die Photolithographie verwendet, und dann werden die Chips mit einer Schmirgelradklinge in Späne geschnitten. Der blau-grüne Chip aus GaN-Material verwendet ein Saphirsubstrat. Da das Saphirsubstrat isolierend ist, kann es nicht als Pol der LED verwendet werden. Es ist notwendig, zwei P / N-Elektroden auf der epitaktischen Oberfläche durch den Trockenätzprozess gleichzeitig herzustellen. Auch durch einen Passivierungsprozess. Da Saphir so hart ist, ist es schwierig, mit einer Diamantradklinge zu chippen. Sein Prozess ist in der Regel komplizierter als LEDs aus GaP- und GaAs-Materialien.
Wie ist die Struktur des Chips "transparente Elektrode" und seine Eigenschaften?
Die sogenannte transparente Elektrode muss in der Lage sein, Elektrizität zu leiten, und die zweite besteht darin, Licht übertragen zu können. Dieses Material wird heute häufiger im Flüssigkristallherstellungsprozess verwendet, sein Name ist Indiumzinnoxid, die englische Abkürzung ITO, aber es kann nicht als Pad verwendet werden. Stellen Sie bei der Herstellung zuerst ohmsche Elektroden auf der Oberfläche des Chips her, bedecken Sie dann die Oberfläche mit einer ITO-Schicht und beschichten Sie dann eine Schicht Pads auf der Oberfläche des ITO. Auf diese Weise wird der Strom aus der Leitung gleichmäßig über die ITO-Schicht auf jede ohmsche Kontaktelektrode verteilt. Da der Brechungsindex von ITO zwischen dem Brechungsindex von Luft und dem epitaktischen Material liegt, kann gleichzeitig der Lichtausgangswinkel erhöht und auch der Lichtstrom erhöht werden.
Was ist der Mainstream der Entwicklung der Chiptechnologie für die Halbleiterbeleuchtung?
Mit der Entwicklung der Halbleiter-LED-Technologie nehmen auch ihre Anwendungen im Bereich der Beleuchtung zu, insbesondere das Aufkommen von weißen LEDs, die zu einem Hot Spot in der Halbleiterbeleuchtung geworden sind. Die wichtigsten Chips und Gehäusetechniken müssen jedoch noch verbessert werden, und die Chips müssen in Richtung hoher Leistung, hoher Lichtausbeute und reduziertem thermischem Widerstand entwickelt werden. Die Erhöhung der Leistung bedeutet, dass der vom Chip verbrauchte Strom zunimmt. Der direktere Weg besteht darin, die Größe des Chips zu erhöhen. Jetzt sind die üblichen High-Power-Chips etwa 1 mm × 1 mm, und der verwendete Strom ist 350mA. Aufgrund der Erhöhung des Stroms ist das Problem der Wärmeabfuhr geworden Das ausstehende Problem wird nun grundsätzlich durch die Methode des Flip-Chips gelöst. Mit der Entwicklung der LED-Technologie wird ihre Anwendung im Bereich der Beleuchtung vor beispiellosen Chancen und Herausforderungen stehen.
Was ist ein "Flip Chip"? Wie ist es strukturiert? Was sind die Vorteile?
Blaue LEDs verwenden normalerweise Al2O3-Substrate. Al2O3-Substrate haben eine hohe Härte und eine geringe Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit. Wenn eine positive Struktur verwendet wird, bringt dies einerseits antistatische Probleme mit sich. wichtigeres Thema. Da die vordere Elektrode nach oben zeigt, wird gleichzeitig ein Teil des Lichts blockiert und die Lichtausbeute verringert. Blaue Hochleistungs-LEDs können durch die Flip-Chip-Technologie eine effektivere Lichtleistung erzielen als herkömmliche Gehäusetechnologie.
Die derzeitige Mainstream-Flip-Chip-Strukturmethode besteht darin, zunächst einen großen blauen LED-Chip mit Elektroden herzustellen, die für eutektisches Schweißen geeignet sind, und gleichzeitig ein Siliziumsubstrat vorzubereiten, das etwas größer ist als das des blauen LED-Chips, und Gold für das eutektische Schweißen darauf herzustellen. Leitfähige Schicht und Bleidrahtschicht (Ultraschall-Golddrahtkugel-Bondingpunkt). Dann werden der leistungsstarke blaue LED-Chip und das Siliziumsubstrat mit eutektischen Schweißgeräten zusammengeschweißt.
Das Merkmal dieser Struktur ist, dass die Epitaxieschicht in direktem Kontakt mit dem Siliziumsubstrat steht und der thermische Widerstand des Siliziumsubstrats viel niedriger ist als der des Saphirsubstrats, so dass das Problem der Wärmeableitung gut gelöst ist. Da das Saphirsubstrat nach dem Flip-Chipping nach oben zeigt, wird es zur lichtemittierenden Oberfläche, und der Saphir ist transparent, so dass auch das Problem der Lichtemission gelöst ist. Das Obige ist das relevante Wissen der LED-Technologie. Ich glaube, dass mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie die zukünftigen LED-Leuchten immer effizienter werden und die Lebensdauer stark verbessert wird, was uns mehr Komfort bringt.
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