Wie werden LED-Chips hergestellt?

Was ist einLED-Chip?Was sind also seine Eigenschaften?Herstellung von LED-ChipsEs geht vor allem darum, eine effektive und zuverlässige niederohmige Kontaktelektrode herzustellen, den relativ geringen Spannungsabfall zwischen den kontaktierbaren Materialien zu gewährleisten, das Druckpolster für den Schweißdraht bereitzustellen und gleichzeitig so viel Licht wie möglich zu erzeugen.Der Übergangsfilmprozess verwendet im Allgemeinen die Vakuumverdampfungsmethode.Unter 4 Pa ​​Hochvakuum werden die Materialien durch Widerstandserwärmung oder Elektronenstrahl-Bombardierungserwärmung geschmolzen, und BZX79C18 wird in Metalldampf umgewandelt, um sich unter niedrigem Druck auf der Oberfläche von Halbleitermaterialien abzuscheiden.

 

Zu den üblicherweise verwendeten Kontaktmetallen vom P-Typ gehören AuBe, AuZn und andere Legierungen, und die Kontaktmetalle auf der N-Seite sind normalerweise AuGeNi-Legierungen.Die nach dem Beschichten gebildete Legierungsschicht muss auch den leuchtenden Bereich durch Photolithographie so weit wie möglich freilegen, damit die verbleibende Legierungsschicht die Anforderungen einer effektiven und zuverlässigen niederohmigen Kontaktelektrode und eines Schweißlinienpads erfüllen kann.Nach Abschluss des Fotolithographieprozesses muss der Legierungsprozess unter dem Schutz von H2 oder N2 durchgeführt werden.Zeit und Temperatur des Legierens richten sich üblicherweise nach den Eigenschaften der Halbleitermaterialien und der Form des Legierungsofens.Wenn der Chip-Elektrodenprozess wie Blaugrün komplexer ist, müssen natürlich das passive Filmwachstum und der Plasmaätzprozess hinzugefügt werden.

 

Welche Prozesse haben bei der Herstellung von LED-Chips einen wichtigen Einfluss auf die fotoelektrische Leistung?

Im Allgemeinen ist nach Abschluss der LED-Epitaxieproduktion die wichtigste elektrische Leistung abgeschlossen.Die Chipherstellung wird ihre Kernproduktionsnatur nicht verändern, aber falsche Bedingungen im Beschichtungs- und Legierungsprozess führen dazu, dass einige elektrische Parameter schlecht sind.Beispielsweise führt eine niedrige oder hohe Legierungstemperatur zu einem schlechten ohmschen Kontakt, was der Hauptgrund für einen hohen Durchlassspannungsabfall VF bei der Chipherstellung ist.Wenn nach dem Schneiden ein Ätzvorgang an der Chipkante durchgeführt wird, ist dies hilfreich, um die Rückwärtsleckage des Chips zu verbessern.Dies liegt daran, dass nach dem Schneiden mit einer Diamantschleifscheibe viel Staub an der Spankante zurückbleibt.Wenn diese Partikel am PN-Übergang des LED-Chips haften bleiben, verursachen sie elektrische Leckströme oder sogar einen Ausfall.Wenn sich der Fotolack auf der Chipoberfläche nicht sauber ablöst, führt dies außerdem zu Schwierigkeiten beim Frontdrahtbonden und zu Fehllötungen.Wenn es sich um die Rückseite handelt, führt dies ebenfalls zu einem hohen Druckabfall.Bei der Chipherstellung kann die Lichtintensität durch Aufrauen der Oberfläche und Schneiden in eine umgekehrte Trapezstruktur verbessert werden.

 

Warum werden LED-Chips in verschiedene Größen unterteilt?Welche Auswirkungen hat die Größe?LED-FotoelektrikLeistung?

Die LED-Chipgröße kann je nach Leistung in Chips mit kleiner Leistung, Chips mit mittlerer Leistung und Chips mit hoher Leistung unterteilt werden.Je nach Kundenwunsch kann es in Einzelröhrenwaage, Digitalwaage, Gitterwaage und dekorative Beleuchtung sowie andere Kategorien unterteilt werden.Die spezifische Größe des Chips hängt vom tatsächlichen Produktionsniveau der verschiedenen Chiphersteller ab und es gibt keine spezifischen Anforderungen.Solange der Prozess qualifiziert ist, kann der Chip die Geräteleistung verbessern und die Kosten senken, und die photoelektrische Leistung wird sich nicht grundlegend ändern.Der vom Chip verbrauchte Strom hängt tatsächlich von der durch den Chip fließenden Stromdichte ab.Der vom Chip verbrauchte Strom ist klein und der vom Chip verbrauchte Strom ist groß.Ihre Einheitsstromdichte ist grundsätzlich gleich.Da bei hohem Strom die Wärmeableitung das Hauptproblem darstellt, ist die Lichtausbeute geringer als bei niedrigem Strom.Andererseits nimmt mit zunehmender Fläche der Volumenwiderstand des Chips ab, sodass die Durchlassspannung abnimmt.

 

Auf welche Chipgröße bezieht sich der LED-Hochleistungschip im Allgemeinen?Warum?

LED-Hochleistungschips für weißes Licht sind im Allgemeinen bei etwa 40 mil auf dem Markt zu finden, und die sogenannten Hochleistungschips bedeuten im Allgemeinen, dass die elektrische Leistung mehr als 1 W beträgt.Da die Quanteneffizienz im Allgemeinen weniger als 20 % beträgt, wird der größte Teil der elektrischen Energie in Wärmeenergie umgewandelt. Daher ist die Wärmeableitung von Hochleistungschips sehr wichtig und erfordert eine größere Chipfläche.

 

Was sind die unterschiedlichen Anforderungen an Chip-Prozess- und Verarbeitungsgeräte für die Herstellung epitaktischer GaN-Materialien im Vergleich zu GaP, GaAs und InGaAlP?Warum?

Die Substrate gewöhnlicher roter und gelber LED-Chips und heller quaternärer roter und gelber Chips bestehen aus GaP, GaAs und anderen Verbindungshalbleitermaterialien, die im Allgemeinen zu Substraten vom N-Typ verarbeitet werden können.Das Nassverfahren wird für die Fotolithographie verwendet, und später wird die Diamantscheibe zum Schneiden in Späne verwendet.Der blaugrüne Chip aus GaN-Material ist ein Saphirsubstrat.Da das Saphirsubstrat isoliert ist, kann es nicht als LED-Stab verwendet werden.Die P/N-Elektroden müssen gleichzeitig durch einen Trockenätzprozess und auch durch einige Passivierungsprozesse auf der Epitaxieoberfläche hergestellt werden.Da Saphire sehr hart sind, ist es schwierig, Späne mit Diamantschleifscheiben zu schneiden.Sein Prozess ist im Allgemeinen komplizierter als der von GaP- und GaAs-LEDs.

 

Welchen Aufbau und welche Eigenschaften hat der Chip mit der „transparenten Elektrode“?

Die sogenannte transparente Elektrode soll Strom und Licht leiten können.Dieses Material wird heute häufig in der Herstellung von Flüssigkristallen verwendet.Sein Name ist Indium Tin Oxide (ITO), es kann jedoch nicht als Schweißpad verwendet werden.Während der Herstellung wird die ohmsche Elektrode auf der Chipoberfläche hergestellt, dann wird eine Schicht ITO auf die Oberfläche aufgetragen und anschließend wird eine Schicht Schweißpad auf die ITO-Oberfläche aufgetragen.Auf diese Weise wird der Strom von der Leitung durch die ITO-Schicht gleichmäßig auf jede ohmsche Kontaktelektrode verteilt.Da der ITO-Brechungsindex zwischen dem von Luft und dem Brechungsindex des Epitaxiematerials liegt, kann gleichzeitig der Lichtwinkel vergrößert und auch der Lichtstrom erhöht werden.

 

Was ist der Mainstream der Chiptechnologie für Halbleiterbeleuchtung?

Mit der Entwicklung der Halbleiter-LED-Technologie gibt es immer mehr Anwendungen im Bereich der Beleuchtung, insbesondere mit dem Aufkommen weißer LEDs, die zum Schwerpunkt der Halbleiterbeleuchtung geworden sind.Die entscheidende Chip- und Verpackungstechnologie muss jedoch noch verbessert werden, und der Chip sollte in Richtung hoher Leistung, hoher Lichtausbeute und niedrigem Wärmewiderstand weiterentwickelt werden.Eine Erhöhung der Leistung bedeutet eine Erhöhung des vom Chip verbrauchten Stroms.Der direktere Weg besteht darin, die Chipgröße zu erhöhen.Heutzutage sind Hochleistungschips alle 1 mm × 1 mm groß und der Strom beträgt 350 mA. Aufgrund der Erhöhung des Nutzungsstroms ist das Problem der Wärmeableitung zu einem herausragenden Problem geworden.Dieses Problem wurde nun im Grunde durch Chip-Flip gelöst.Mit der Entwicklung der LED-Technologie steht ihre Anwendung im Beleuchtungsbereich vor einer beispiellosen Chance und Herausforderung.

 

Was ist Flip-Chip?Wie ist seine Struktur?Was sind seine Vorteile?

Blaue LEDs verwenden normalerweise Al2O3-Substrat.Al2O3-Substrat weist eine hohe Härte, geringe Wärmeleitfähigkeit und Leitfähigkeit auf.Wenn die positive Struktur verwendet wird, führt dies einerseits zu antistatischen Problemen, andererseits wird auch die Wärmeableitung unter Hochstrombedingungen zu einem großen Problem.Da die vordere Elektrode nach oben zeigt, wird gleichzeitig ein Teil des Lichts blockiert und die Lichtausbeute verringert.Blaue Hochleistungs-LEDs können durch die Chip-Flip-Chip-Technologie eine effektivere Lichtausbeute als herkömmliche Verpackungstechnologien erzielen.

Der derzeit gängige Flip-Struktur-Ansatz besteht darin, zunächst einen großen blauen LED-Chip mit einer geeigneten eutektischen Schweißelektrode vorzubereiten, gleichzeitig ein Siliziumsubstrat vorzubereiten, das etwas größer als der blaue LED-Chip ist, und eine leitfähige Goldschicht und einen Anschlussdraht herzustellen Schicht (Ultraschall-Golddraht-Kugellötverbindung) zum eutektischen Schweißen.Anschließend werden der blaue Hochleistungs-LED-Chip und das Siliziumsubstrat mit eutektischen Schweißgeräten zusammengeschweißt.

Diese Struktur zeichnet sich dadurch aus, dass die Epitaxieschicht direkt mit dem Siliziumsubstrat in Kontakt steht und der Wärmewiderstand des Siliziumsubstrats weitaus geringer ist als der des Saphirsubstrats, sodass das Problem der Wärmeableitung gut gelöst ist.Da das Substrat des Saphirs nach der Umkehrung nach oben zeigt, wird es zur lichtemittierenden Oberfläche.Der Saphir ist transparent, sodass auch das Problem der Lichtemission gelöst ist.Das Obige ist das relevante Wissen der LED-Technologie.Ich glaube, dass LED-Lampen mit der Entwicklung von Wissenschaft und Technologie in Zukunft immer effizienter werden und ihre Lebensdauer erheblich verbessert wird, was uns mehr Komfort bringt.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20. Okt. 2022