چیپ های LED چگونه تولید می شوند؟

چیپ ال ای دی چیست؟ پس ویژگی های آن چیست؟ هدف اصلی از تولید تراشه های LED، تولید الکترودهای تماس کم اهم موثر و قابل اعتماد، و پاسخگویی به افت ولتاژ نسبتاً کوچک بین مواد قابل تماس و فراهم کردن لنت های فشار برای سیم های لحیم کاری است، در حالی که میزان نور خروجی را به حداکثر می رساند. فرآیند فیلم متقاطع به طور کلی از روش تبخیر خلاء استفاده می کند. تحت خلاء زیاد 4Pa، مواد با گرمایش مقاومتی یا روش گرمایش بمباران پرتو الکترونی ذوب می‌شوند و BZX79C18 به بخار فلز تبدیل می‌شود و در سطح مواد نیمه‌رسانا تحت فشار کم قرار می‌گیرد.
فلزات تماس معمولی نوع P شامل آلیاژهایی مانند AuBe و AuZn هستند، در حالی که فلز تماسی در سمت N اغلب از آلیاژ AuGeNi ساخته شده است. لایه آلیاژی تشکیل شده پس از پوشش نیز باید تا حد امکان در ناحیه درخشان از طریق فرآیند فوتولیتوگرافی در معرض دید قرار گیرد تا لایه آلیاژی باقی مانده بتواند الزامات الکترودهای تماس موثر و قابل اعتماد کم اهم و پدهای فشار سیم لحیم کاری را برآورده کند. پس از اتمام فرآیند فوتولیتوگرافی، باید فرآیند آلیاژسازی را نیز طی کند که معمولاً تحت حفاظت H2 یا N2 انجام می شود. زمان و دمای آلیاژسازی معمولاً با عواملی مانند مشخصات مواد نیمه هادی و فرم کوره آلیاژی تعیین می شود. البته، اگر فرآیندهای الکترودهای سبز آبی و سایر فرآیندهای تراشه پیچیده‌تر باشد، لازم است رشد فیلم غیرفعال، فرآیندهای اچ پلاسما و غیره اضافه شود.
در فرآیند تولید تراشه های ال ای دی، کدام فرآیندها تأثیر بسزایی بر عملکرد اپتوالکترونیکی آنها دارد؟
به طور کلی، پس از اتمام تولید اپیتاکسیال LED، عملکرد الکتریکی اصلی آن نهایی شده است و ساخت تراشه ماهیت تولید هسته آن را تغییر نمی دهد. با این حال، شرایط نامناسب در طول فرآیند پوشش و آلیاژسازی می‌تواند باعث ضعیف شدن برخی پارامترهای الکتریکی شود. به عنوان مثال، دمای کم یا زیاد آلیاژ می تواند باعث تماس ضعیف اهمی شود که علت اصلی افت ولتاژ پیشروی بالا VF در ساخت تراشه است. پس از برش، برخی از فرآیندهای خوردگی در لبه های تراشه می تواند در بهبود نشتی معکوس تراشه مفید باشد. این به این دلیل است که پس از برش با تیغه چرخ سنگ زنی الماس، باقی مانده و پودر زیادی در لبه تراشه وجود خواهد داشت. اگر این ذرات به محل اتصال PN تراشه LED بچسبند، باعث نشت الکتریکی و حتی خرابی می شوند. علاوه بر این، اگر نور مقاوم سطح تراشه به طور تمیز کنده نشود، در لحیم کاری جلو و لحیم کاری مجازی با مشکل مواجه می شود. اگر در پشت باشد باعث افت فشار نیز می شود. در طول فرآیند تولید تراشه، می توان از زبری سطح و ساختارهای ذوزنقه ای برای افزایش شدت نور استفاده کرد.
چرا تراشه های LED باید به اندازه های مختلف تقسیم شوند؟ تاثیر اندازه بر عملکرد نوری ال ای دی چیست؟
تراشه های LED را می توان بر اساس توان به تراشه های کم مصرف، تراشه های با توان متوسط ​​و تراشه های پرقدرت تقسیم کرد. با توجه به نیاز مشتری، می توان آن را به دسته هایی مانند سطح لوله تک، سطح دیجیتال، سطح ماتریس نقطه و روشنایی تزئینی تقسیم کرد. در مورد اندازه خاص تراشه، بستگی به سطح تولید واقعی تولید کنندگان مختلف تراشه دارد و نیاز خاصی وجود ندارد. تا زمانی که این فرآیند طی شود، تراشه می تواند خروجی واحد را افزایش دهد و هزینه ها را کاهش دهد و عملکرد فوتوالکتریک دستخوش تغییرات اساسی نخواهد شد. جریان استفاده شده توسط یک تراشه در واقع مربوط به چگالی جریانی است که از طریق تراشه می گذرد. یک تراشه کوچک جریان کمتری مصرف می کند، در حالی که یک تراشه بزرگ جریان بیشتری مصرف می کند و چگالی جریان واحد آنها اساساً یکسان است. با توجه به اینکه اتلاف حرارت در جریان زیاد مشکل اصلی است، بازده نوری آن کمتر از جریان کم است. از طرف دیگر، با افزایش مساحت، مقاومت بدنه تراشه کاهش می یابد و در نتیجه ولتاژ هدایت به جلو کاهش می یابد.

مساحت کلی تراشه های LED پرقدرت چقدر است؟ چرا؟
تراشه های LED پرقدرت که برای نور سفید استفاده می شوند معمولاً در بازار حدود 40 میل دیده می شوند و قدرت مورد استفاده برای تراشه های پرقدرت معمولاً به توان الکتریکی بیش از 1 وات اشاره دارد. با توجه به اینکه راندمان کوانتومی به طور کلی کمتر از 20٪ است، بیشتر انرژی الکتریکی به انرژی حرارتی تبدیل می شود، بنابراین اتلاف گرما برای تراشه های پرقدرت مهم است و به آنها نیاز به داشتن یک منطقه بزرگ دارد.
الزامات مختلف برای فناوری تراشه و تجهیزات پردازش برای تولید مواد همپای GaN در مقایسه با GaP، GaAs و InGaAlP چیست؟ چرا؟
زیرلایه‌های تراشه‌های قرمز و زرد LED معمولی و تراشه‌های قرمز و زرد چهارتایی با روشنایی بالا، هر دو از مواد نیمه‌رسانای ترکیبی مانند GaP و GaAs استفاده می‌کنند و عموماً می‌توان آنها را به زیرلایه‌های نوع N تبدیل کرد. استفاده از فرآیند مرطوب برای فوتولیتوگرافی، و بعداً برش به تراشه با استفاده از تیغه‌های چرخ سنگ‌زنی الماس. تراشه سبز-آبی ساخته شده از ماده GaN از یک بستر یاقوت کبود استفاده می کند. به دلیل ماهیت عایق بودن بستر یاقوت کبود، نمی توان از آن به عنوان الکترود LED استفاده کرد. بنابراین، هر دو الکترود P/N باید بر روی سطح اپیتاکسیال توسط اچ خشک ساخته شوند و برخی از فرآیندهای غیرفعال سازی باید انجام شود. به دلیل سختی یاقوت کبود، برش دادن آن با تیغه های چرخ الماسی سنگ زنی به سختی انجام می شود. فرآیند تولید آن به طور کلی پیچیده تر از مواد GaP و GaAs استلامپ های LED.

ساختار و ویژگی های یک تراشه "الکترود شفاف" چیست؟
الکترود به اصطلاح شفاف باید بتواند الکتریسیته را هدایت کند و قادر به عبور نور باشد. این ماده اکنون به طور گسترده در فرآیندهای تولید کریستال مایع استفاده می شود و نام آن اکسید تین ایندیوم است که به اختصار ITO نامیده می شود، اما نمی توان از آن به عنوان لحیم کاری استفاده کرد. هنگام ساخت ابتدا باید یک الکترود اهمی بر روی سطح تراشه تهیه کرد و سپس سطح را با یک لایه ITO پوشاند و سپس یک لایه از لحیم کاری را روی سطح ITO قرار داد. به این ترتیب، جریانی که از سیم سرب پایین می آید به طور مساوی در سراسر لایه ITO به هر الکترود تماس اهمی توزیع می شود. در عین حال، به دلیل قرار گرفتن ضریب شکست ITO بین هوا و ضریب شکست ماده اپیتاکسیال، می توان زاویه نور را افزایش داد و شار نور را نیز افزایش داد.

توسعه اصلی فناوری تراشه برای روشنایی نیمه هادی چیست؟
با توسعه فناوری LED نیمه هادی، کاربرد آن در زمینه روشنایی نیز رو به افزایش است، به ویژه ظهور LED سفید که به موضوعی داغ در نورپردازی نیمه هادی تبدیل شده است. با این حال، تراشه‌های کلیدی و فن‌آوری‌های بسته‌بندی هنوز نیاز به بهبود دارند و توسعه تراشه‌ها باید بر قدرت بالا، راندمان نور بالا و کاهش مقاومت حرارتی تمرکز کند. افزایش قدرت به معنای افزایش جریان مصرف تراشه است و راه مستقیم تر، افزایش اندازه تراشه است. تراشه‌های پرمصرف رایج حدود 1 میلی‌متر در 1 میلی‌متر با جریان مصرفی 350 میلی‌آمپر هستند. با توجه به افزایش جریان مصرفی، اتلاف گرما به یک مشکل برجسته تبدیل شده است. اکنون روش وارونگی تراشه اساساً این مشکل را حل کرده است. با توسعه فناوری LED، کاربرد آن در زمینه روشنایی با فرصت ها و چالش های بی سابقه ای مواجه خواهد شد.
تراشه معکوس چیست؟ ساختار آن چیست و چه مزایایی دارد؟
LED های نور آبی معمولاً از بسترهای Al2O3 استفاده می کنند که دارای سختی بالا، هدایت حرارتی پایین و رسانایی الکتریکی هستند. در صورت استفاده از سازه رسمی از یک طرف مشکلات ضد الکتریسیته ساکن را به همراه خواهد داشت و از طرف دیگر اتلاف گرما نیز در شرایط جریان بالا به یک مشکل اساسی تبدیل می شود. در عین حال، به دلیل قرار گرفتن الکترود مثبت به سمت بالا، مقداری از نور را مسدود کرده و بازده نور را کاهش می دهد. LED های نور آبی با قدرت بالا می توانند از طریق فناوری چرخش تراشه نسبت به تکنیک های بسته بندی سنتی به نور خروجی موثرتری دست یابند.
روش اصلی ساختار معکوس فعلی این است که ابتدا تراشه های LED نور آبی با اندازه بزرگ با الکترودهای جوشکاری یوتکتیک مناسب تهیه می شود و در عین حال یک بستر سیلیکونی کمی بزرگتر از تراشه LED نور آبی تهیه می شود و در بالای آن یک لایه رسانای طلا برای جوشکاری یوتکتیک و یک لایه سرب بیرونی (مفصل لحیم توپی سیم طلای اولتراسونیک). سپس، تراشه‌های LED آبی با قدرت بالا با استفاده از تجهیزات جوشکاری یوتکتیک، با بسترهای سیلیکونی به هم لحیم می‌شوند.
ویژگی این ساختار این است که لایه اپیتاکسیال مستقیماً با بستر سیلیکونی تماس می گیرد و مقاومت حرارتی زیرلایه سیلیکونی بسیار کمتر از زیرلایه یاقوت کبود است، بنابراین مشکل اتلاف گرما به خوبی حل شده است. با توجه به اینکه زیرلایه یاقوت کبود پس از وارونگی رو به بالا قرار می گیرد و تبدیل به سطح ساطع می شود، یاقوت کبود شفاف است و در نتیجه مشکل تابش نور حل می شود. موارد فوق دانش مربوط به فناوری LED است. من معتقدم که با پیشرفت علم و فناوری،چراغ های LEDدر آینده کارآمدتر و کارآمدتر می شوند و عمر سرویس آنها بسیار بهبود می یابد و راحتی بیشتری را برای ما به ارمغان می آورد.


زمان ارسال: مه-06-2024