Ce este un cip LED? Deci care sunt caracteristicile sale? Producția de cipuri LED are ca scop în principal producerea de electrozi de contact cu ohmic scăzut, eficienți și fiabili, care pot face față căderii de tensiune relativ mici dintre materialele de contact și pot oferi plăcuțe de lipire, emițând în același timp cât mai multă lumină posibil. Procesul de transfer al filmului folosește în general metoda de evaporare în vid. Sub vid înalt de 4 Pa, materialul este topit prin încălzire prin rezistență sau prin metoda de încălzire prin bombardament cu fascicul de electroni, iar BZX79C18 este transformat în vapori de metal și depus pe suprafața materialului semiconductor sub presiune joasă.
Metalele de contact de tip P utilizate în mod obișnuit includ aliaje precum AuBe și AuZn, în timp ce metalul de contact pe partea N este adesea realizat din aliaj AuGeNi. Stratul de aliaj format după acoperire trebuie, de asemenea, să expună zona care emite lumină cât mai mult posibil prin tehnologia fotolitografiei, astfel încât stratul de aliaj rămas să poată îndeplini cerințele electrozilor de contact cu ohmic scăzut și eficienți și fiabili și plăcuțe de sârmă de lipit. După finalizarea procesului de fotolitografie, se efectuează și un proces de aliere, de obicei sub protecția H2 sau N2. Timpul și temperatura de aliere sunt de obicei determinate de factori precum caracteristicile materialelor semiconductoare și forma cuptorului de aliaje. Desigur, dacă procesul cu electrozi pentru cipurile albastru-verde este mai complex, trebuie adăugate procese de creștere a filmului de pasivare și de gravare cu plasmă.

În procesul de fabricație a cipurilor LED, care procese au un impact semnificativ asupra performanței lor optoelectronice?
În general, după finalizarea producției de LED-uri epitaxiale, principalele sale proprietăți electrice au fost finalizate, iar fabricarea cipurilor nu își schimbă natura de bază. Cu toate acestea, condițiile neadecvate în timpul proceselor de acoperire și aliere pot cauza niște parametri electrici slabi. De exemplu, temperaturile de aliere scăzute sau ridicate pot cauza un contact ohmic slab, care este principalul motiv pentru căderea mare a tensiunii directe VF în fabricarea cipurilor. După tăiere, efectuarea unor procese de coroziune pe marginile așchiei poate fi de ajutor în îmbunătățirea scurgerii inverse a așchii. Acest lucru se datorează faptului că după tăierea cu o lamă de roată de șlefuit cu diamant, va rămâne o cantitate mare de praf de resturi la marginea așchiei. Dacă aceste particule se lipesc de joncțiunea PN a cipul LED, vor cauza scurgeri electrice și chiar defecțiuni. În plus, dacă fotorezistul de pe suprafața cipului nu este dezlipit curat, va cauza dificultăți și lipirea virtuală a liniilor de lipit frontale. Dacă este pe spate, va provoca și o cădere mare de presiune. În timpul procesului de producție a așchiilor, metode precum asprurea suprafeței și tăierea în structuri trapezoidale inversate pot crește intensitatea luminii.

De ce cipurile LED sunt împărțite în diferite dimensiuni? Care sunt efectele dimensiunii asupra performanței fotoelectrice a LED-ului?
Dimensiunea cipurilor LED poate fi împărțită în cipuri de putere redusă, cipuri de putere medie și cipuri de mare putere în funcție de puterea lor. În funcție de cerințele clienților, acesta poate fi împărțit în categorii precum nivelul unui singur tub, nivelul digital, nivelul matricei de puncte și iluminatul decorativ. În ceea ce privește dimensiunea specifică a cipului, aceasta depinde de nivelul real de producție al diferiților producători de cip și nu există cerințe specifice. Atâta timp cât procesul este la standard, cipurile mici pot crește producția unitară și pot reduce costurile, iar performanța optoelectronică nu va suferi modificări fundamentale. Curentul folosit de un cip este de fapt legat de densitatea curentului care curge prin el. Un cip mic utilizează mai puțin curent, în timp ce un cip mare utilizează mai mult curent. Densitatea lor de curent unitară este practic aceeași. Având în vedere că disiparea căldurii este principala problemă în condiții de curent ridicat, eficiența sa luminoasă este mai mică decât cea în cazul unui curent scăzut. Pe de altă parte, pe măsură ce aria crește, rezistența corpului cipului va scădea, rezultând o scădere a tensiunii de conducție directă.

Care este zona tipică a cipurilor LED de mare putere? De ce?
Cipurile LED de mare putere utilizate pentru lumina albă sunt în general disponibile pe piață la aproximativ 40 mil, iar consumul de energie al chipurilor de mare putere se referă în general la puterea electrică de peste 1 W. Datorită faptului că eficiența cuantică este în general mai mică de 20%, cea mai mare parte a energiei electrice este convertită în energie termică, astfel încât disiparea căldurii cipurilor de mare putere este foarte importantă și necesită ca cipurile să aibă o suprafață mare.

Care sunt cerințele diferite pentru procesul de cip și echipamentele de procesare pentru fabricarea materialelor epitaxiale GaN în comparație cu GaP, GaAs și InGaAlP? De ce?
Substraturile cipurilor LED roșii și galbene obișnuite și cipurile roșii și galbene cuaternare cu luminozitate ridicată sunt realizate din materiale semiconductoare compuse, cum ar fi GaP și GaAs, și pot fi, în general, transformate în substraturi de tip N. Procesul umed este utilizat pentru fotolitografie, iar apoi lamele roții de șlefuit cu diamante sunt folosite pentru a tăia așchii. Cipul albastru-verde din material GaN folosește un substrat de safir. Datorită naturii izolatoare a substratului de safir, acesta nu poate fi folosit ca un electrod al LED-ului. Prin urmare, ambii electrozi P/N trebuie să fie fabricați simultan pe suprafața epitaxială printr-un proces de gravare uscată și trebuie efectuate unele procese de pasivare. Datorită durității safirului, este dificil să îl tăiați în așchii cu o lamă a discului de șlefuit cu diamant. Procesul său de fabricație este în general mai complex și mai complicat decât LED-urile realizate din materiale GaP sau GaAs.

Care sunt structura și caracteristicile cipului „electrod transparent”?
Așa-numitul electrod transparent trebuie să fie conductiv și transparent. Acest material este acum utilizat pe scară largă în procesele de producție de cristale lichide, iar numele său este oxid de indiu staniu, abreviat ca ITO, dar nu poate fi folosit ca suport de lipit. Când faceți, mai întâi faceți un electrod ohmic pe suprafața cipului, apoi acoperiți suprafața cu un strat de ITO și placați un strat de tampon de lipit pe suprafața ITO. În acest fel, curentul care coboară din cablu este distribuit uniform fiecărui electrod de contact ohmic prin stratul ITO. În același timp, ITO, datorită indicelui său de refracție între cel al aerului și al materialelor epitaxiale, poate crește unghiul de emisie a luminii și fluxul luminos.

Care este dezvoltarea generală a tehnologiei cu cip pentru iluminatul cu semiconductor?
Odată cu dezvoltarea tehnologiei LED cu semiconductor, aplicarea acesteia în domeniul iluminatului este, de asemenea, în creștere, în special apariția LED-ului alb, care a devenit un subiect fierbinte în iluminatul cu semiconductor. Cu toate acestea, tehnologiile cheie de cip și ambalare trebuie încă îmbunătățite, iar în ceea ce privește cipurile, trebuie să ne dezvoltăm către putere mare, eficiență luminoasă ridicată și rezistență termică redusă. Creșterea puterii înseamnă o creștere a curentului utilizat de cip, iar o modalitate mai directă este creșterea dimensiunii cipului. Cipurile de mare putere utilizate în mod obișnuit sunt de aproximativ 1 mm × 1 mm, cu un curent de 350 mA. Datorită creșterii utilizării curente, disiparea căldurii a devenit o problemă proeminentă, iar acum această problemă a fost rezolvată practic prin metoda inversării cipului. Odată cu dezvoltarea tehnologiei LED, aplicarea acesteia în domeniul iluminatului se va confrunta cu oportunități și provocări fără precedent.

Ce este un „chip flip”? Care este structura lui? Care sunt avantajele sale?
LED-ul albastru folosește de obicei substrat Al2O3, care are duritate ridicată, conductivitate termică și electrică scăzută. Dacă se folosește o structură pozitivă, aceasta va aduce probleme antistatice pe de o parte, iar pe de altă parte, disiparea căldurii va deveni, de asemenea, o problemă majoră în condiții de curent ridicat. Între timp, datorită electrodului pozitiv orientat în sus, o porțiune a luminii va fi blocată, rezultând o scădere a eficienței luminoase. LED-ul albastru de mare putere poate obține o putere de lumină mai eficientă prin tehnologia de inversare a cipurilor decât tehnologia tradițională de ambalare.
Metoda principală a structurii inversate acum este să pregătiți mai întâi cipuri LED albastre de dimensiuni mari cu electrozi de lipit eutectici adecvați și, în același timp, să pregătiți un substrat de siliciu puțin mai mare decât cip-ul LED albastru, apoi să faceți un strat conductor de aur și să conducă sârmă. strat (articulație de lipire cu sârmă de aur cu ultrasunete) pentru lipirea eutectică pe acesta. Apoi, cipul LED albastru de mare putere este lipit pe substratul de siliciu folosind un echipament de lipit eutectic.
Caracteristica acestei structuri este că stratul epitaxial contactează direct substratul de siliciu, iar rezistența termică a substratului de siliciu este mult mai mică decât cea a substratului de safir, astfel încât problema disipării căldurii este bine rezolvată. Datorită substratului de safir inversat orientat în sus, acesta devine suprafața emițătoare de lumină, iar safirul este transparent, rezolvând astfel problema emisiei de lumină. Cele de mai sus sunt cunoștințele relevante despre tehnologia LED. Credem că, odată cu dezvoltarea științei și tehnologiei, viitoarele lumini cu LED-uri vor deveni din ce în ce mai eficiente și durata lor de viață va fi mult îmbunătățită, oferindu-ne un confort sporit.