چیپ های LED چگونه ساخته می شوند؟

چیپ های LED چگونه ساخته می شوند؟

مقدمه: چیپ ال ای دی چیست؟ پس ویژگی های آن چیست؟ هدف اصلی از تولید تراشه های LED، تولید الکترودهای تماس موثر و قابل اعتماد کم اهم، و پاسخگویی به افت ولتاژ نسبتاً کوچک بین مواد قابل تماس و ارائه بالشتک های فشار برای سیم های اتصال است، در حالی که تا حد امکان نور ساطع می شود. فرآیند عبور فیلم معمولاً از روش تبخیر خلاء استفاده می کند. تحت خلاء بالای 4Pa، مواد با گرمایش مقاومتی یا گرمایش بمباران پرتو الکترونی ذوب می‌شوند و BZX79C18 به بخار فلز تبدیل می‌شود و بر روی سطح مواد نیمه‌رسانا تحت فشار کم رسوب می‌کند.

چیپ ال ای دی چیست؟ پس ویژگی های آن چیست؟ تولید تراشه های LED عمدتاً برای تولید الکترودهای تماس موثر و قابل اعتماد کم اهم است و می تواند افت ولتاژ نسبتاً کوچک بین مواد قابل تماس را برآورده کند و پدهای فشار را برای سیم های اتصال ایجاد کند. تا جایی که امکان دارد نور را خاموش کنید. فرآیند عبور فیلم معمولاً از روش تبخیر خلاء استفاده می کند. تحت خلاء بالای 4Pa، مواد با گرمایش مقاومتی یا گرمایش بمباران پرتو الکترونی ذوب می‌شوند و BZX79C18 به بخار فلز تبدیل می‌شود و بر روی سطح مواد نیمه‌رسانا تحت فشار کم رسوب می‌کند.

فلزات تماسی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند شامل آلیاژهایی مانند AuBe و AuZn هستند و فلزات تماس سمت N اغلب از آلیاژهای AuGeNi استفاده می کنند. لایه آلیاژی تشکیل شده پس از پوشش نیز باید تا حد امکان از طریق فرآیند فوتولیتوگرافی ناحیه ساطع کننده نور را در معرض دید قرار دهد، به طوری که لایه آلیاژی باقی مانده بتواند الزامات الکترودهای تماس موثر و قابل اعتماد کم اهم و پدهای سیم اتصال را برآورده کند. پس از اتمام فرآیند فوتولیتوگرافی، فرآیند آلیاژسازی مورد نیاز است و آلیاژسازی معمولاً تحت حفاظت H2 یا N2 انجام می شود. زمان و دمای آلیاژسازی معمولاً با عواملی مانند ویژگی های مواد نیمه هادی و شکل کوره آلیاژسازی تعیین می شود. البته اگر فرآیند الکترود تراشه مانند آبی و سبز پیچیده تر باشد، باید رشد فیلم غیرفعال سازی، فرآیند اچ پلاسما و غیره را افزایش داد.

در فرآیند تولید تراشه LED، کدام فرآیندها تأثیر مهم تری بر خواص اپتوالکترونیکی آن دارند؟

به طور کلی، پس از تکمیل تولید اپیتاکسی LED، خواص الکتریکی اصلی آن نهایی شده است و ساخت تراشه ماهیت هسته آن را تغییر نمی دهد، اما شرایط نامناسب در طول فرآیند پوشش و آلیاژسازی باعث می شود برخی از پارامترهای الکتریکی بد شوند. به عنوان مثال، اگر دمای آلیاژ خیلی پایین یا خیلی زیاد باشد، باعث تماس اهمی ضعیف می شود. تماس اهمی ضعیف دلیل اصلی افت ولتاژ جلو بالا VF در تولید تراشه است. پس از برش، اگر برخی از فرآیندهای حکاکی روی لبه تراشه انجام شود، به بهبود نشتی معکوس تراشه کمک می کند. این به این دلیل است که پس از برش با تیغه چرخ سنگ زنی الماس، زباله و پودر بیشتری روی لبه تراشه باقی می ماند. اگر اینها به محل اتصال PN تراشه LED بچسبند باعث نشتی و حتی خرابی می شوند. علاوه بر این، اگر مقاومت نوری روی سطح تراشه به طور تمیز کنده نشود، باعث ایجاد مشکلاتی در اتصال سیم جلو و جوش مجازی خواهد شد. اگر پشت باشد باعث افت ولتاژ بالا نیز می شود. در فرآیند تولید تراشه، شدت نور را می توان با زبر کردن سطح و تقسیم آن به ساختار ذوزنقه ای معکوس بهبود بخشید.

چرا تراشه های LED به اندازه های مختلف تقسیم می شوند؟ تاثیر اندازه بر عملکرد فوتوالکتریک LED ها چیست؟

اندازه تراشه های LED را می توان با توجه به قدرت 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 سطح لوله تک، سطح دیجیتال، سطح ماتریس نقطه و روشنایی تزئینی و دسته های دیگر 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 کوچک می تواند خروجی واحد را افزایش دهد و هزینه را کاهش دهد و عملکرد اپتوالکترونیک اساساً تغییر نخواهد کرد. جریان استفاده شده توسط تراشه در واقع مربوط به چگالی جریانی است که از طریق تراشه می گذرد. تراشه کوچک از جریان کمی استفاده می کند و تراشه بزرگ از جریان زیادی استفاده می کند. 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 توده ای تراشه کاهش می یابد، بنابراین ولتاژ رو به جلو کاهش می یابد.

تراشه های پرقدرت LED به طور کلی به چه منطقه ای از تراشه ها اشاره می کنند؟ چرا؟

تراشه‌های LED پرقدرت که برای نور سفید استفاده می‌شوند معمولاً حدود 40 میلیون در بازار هستند. توان استفاده شده توسط تراشه های به اصطلاح پرقدرت به طور کلی به توان الکتریکی بیش از 1 وات اشاره دارد. از آنجایی که راندمان کوانتومی معمولاً کمتر از 20 درصد است، بیشتر انرژی الکتریکی به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود، بنابراین اتلاف گرما در تراشه‌های پرقدرت بسیار مهم است و تراشه باید مساحت بزرگ‌تری داشته باشد.

الزامات مختلف فناوری تراشه و تجهیزات پردازش برای تولید مواد همپای GaN در مقایسه با GaP، GaAs، InGaAlP چیست؟ چرا؟

بسترهای تراشه های معمولی LED قرمز-زرد و تراشه های چهارتایی قرمز-زرد با روشنایی بالا از مواد نیمه هادی مرکب مانند GaP و GaAs ساخته شده اند که به طور کلی می توان آنها را به زیرلایه های نوع N تبدیل کرد. از فرآیند مرطوب برای فوتولیتوگرافی استفاده می شود و سپس تراشه ها با تیغه چرخ سنباده به تراشه بریده می شوند. تراشه سبز-آبی از مواد GaN از یک بستر یاقوت کبود استفاده می کند. از آنجایی که بستر یاقوت کبود عایق است، نمی توان از آن به عنوان قطب LED استفاده کرد. لازم است دو الکترود P/N روی سطح اپیتاکسیال توسط فرآیند اچینگ خشک به طور همزمان ساخته شود. همچنین از طریق برخی فرآیند غیرفعال سازی. از آنجایی که یاقوت کبود بسیار سخت است، خرد کردن آن با تیغه چرخ الماس دشوار است. فرآیند آن به طور کلی بیشتر و پیچیده تر از LED های ساخته شده از مواد GaP و GaAs است.

ساختار تراشه "الکترود شفاف" و ویژگی های آن چیست؟

الکترود به اصطلاح شفاف باید بتواند الکتریسیته را هدایت کند و دوم اینکه بتواند نور را عبور دهد. این ماده در حال حاضر بیشتر در فرآیند تولید کریستال مایع استفاده می شود، نام آن اکسید تین ایندیم است که مخفف انگلیسی ITO است، اما نمی توان از آن به عنوان یک پد استفاده کرد. هنگام ساخت ابتدا الکترودهای اهمی را روی سطح تراشه بسازید، سپس سطح را با یک لایه ITO بپوشانید و سپس یک لایه پد را روی سطح ITO بکارید. به این ترتیب، جریان از سرب به طور یکنواخت به هر الکترود تماس اهمی از طریق لایه ITO توزیع می شود. در عین حال، از آنجایی که ضریب شکست ITO بین ضریب شکست هوا و ماده اپیتاکسیال است، می توان زاویه خروجی نور را افزایش داد و شار نوری را نیز می توان افزایش داد.

جریان اصلی توسعه فناوری تراشه برای روشنایی نیمه هادی چیست؟

با توسعه فناوری ال ای دی نیمه هادی، کاربردهای آن در زمینه روشنایی نیز رو به افزایش است، به ویژه ظهور ال ای دی های سفید رنگ که تبدیل به یک نقطه داغ در نورپردازی نیمه هادی شده است. با این حال، تراشه های کلیدی و تکنیک های بسته بندی هنوز نیاز به بهبود دارند، و تراشه ها باید به سمت قدرت بالا، راندمان نور بالا و کاهش مقاومت حرارتی توسعه یابند. افزایش قدرت به این معنی است که جریان استفاده شده توسط تراشه افزایش می یابد. راه مستقیم تر، افزایش اندازه تراشه است. اکنون تراشه‌های پرقدرت رایج حدود 1 میلی‌متر × 1 میلی‌متر هستند و جریان 350 میلی‌آمپر است. با توجه به افزایش جریان، مشکل اتلاف گرما تبدیل شده است. با توسعه فناوری LED، کاربرد آن در زمینه روشنایی با فرصت ها و چالش های بی سابقه ای مواجه خواهد شد.

چیپ فلیپ چیست؟ ساختار آن چگونه است؟ چه مزیت هایی دارد؟

LED های آبی معمولا از بسترهای Al2O3 استفاده می کنند. بسترهای Al2O3 دارای سختی بالا و هدایت حرارتی و رسانایی الکتریکی پایینی هستند. اگر از ساختار مثبت استفاده شود از یک طرف مشکلات ضد الکتریسیته ساکن را به همراه خواهد داشت. موضوع مهم تر در همان زمان، از آنجایی که الکترود جلو رو به بالا است، بخشی از نور مسدود می شود و بازده نوری کاهش می یابد. LED های آبی پرقدرت می توانند از طریق فناوری فلیپ چیپ نسبت به فناوری بسته بندی سنتی نور خروجی موثرتری داشته باشند.

روش اصلی فعلی ساختار فلیپ تراشه این است که ابتدا یک تراشه LED آبی با اندازه بزرگ با الکترودهای مناسب برای جوشکاری یوتکتیک تهیه می شود و در عین حال یک بستر سیلیکونی کمی بزرگتر از تراشه LED آبی تهیه می شود و طلا برای یوتکتیک ساخته می شود. جوش روی آن لایه رسانا و لایه سیم سربی (نقطه اتصال توپ سیم طلای اولتراسونیک). سپس تراشه LED آبی پرقدرت و زیرلایه سیلیکونی با استفاده از تجهیزات جوشکاری یوتکتیک به یکدیگر جوش داده می شوند.

ویژگی این ساختار این است که لایه اپیتاکسیال در تماس مستقیم با بستر سیلیکونی است و مقاومت حرارتی زیرلایه سیلیکونی بسیار کمتر از زیرلایه یاقوت کبود است، بنابراین مشکل اتلاف حرارت به خوبی حل شده است. از آنجایی که زیرلایه یاقوت کبود پس از برگرداندن به سمت بالا قرار می گیرد، به سطح تابش نور تبدیل می شود و یاقوت کبود شفاف است، بنابراین مشکل تابش نور نیز حل می شود. موارد فوق دانش مربوط به فناوری LED است. من معتقدم که با پیشرفت علم و فناوری، چراغ‌های LED آینده کارآمدتر و کارآمدتر می‌شوند و عمر سرویس تا حد زیادی بهبود می‌یابد و راحتی بیشتری را برای ما به ارمغان می‌آورد.