Wie werden LED-Chips hergestellt?

Was istLED-Chip?Was sind also seine Eigenschaften?Bei der Herstellung von LED-Chips geht es vor allem darum, effektive und zuverlässige niederohmige Kontaktelektroden herzustellen, den relativ geringen Spannungsabfall zwischen kontaktierbaren Materialien auszugleichen, Druckpolster für Schweißdrähte bereitzustellen und so viel Licht wie möglich zu emittieren.Der Filmübergangsprozess verwendet im Allgemeinen die Vakuumverdampfungsmethode.Unter 4 Pa ​​Hochvakuum wird das Material durch Widerstandserwärmung oder Elektronenstrahl-Bombardierungserwärmung geschmolzen, und bZX79C18 wird zu Metalldampf und scheidet sich unter niedrigem Druck auf der Oberfläche des Halbleitermaterials ab.

 

Im Allgemeinen umfasst das verwendete p-Kontaktmetall Aube, Auzn und andere Legierungen, und das n-seitige Kontaktmetall verwendet häufig eine AuGeNi-Legierung.Die Kontaktschicht der Elektrode und die freiliegende Legierungsschicht können die Anforderungen des Lithographieprozesses effektiv erfüllen.Nach dem Fotolithographieprozess erfolgt auch der Legierungsprozess, der meist unter dem Schutz von H2 oder N2 durchgeführt wird.Die Legierungszeit und -temperatur werden normalerweise entsprechend den Eigenschaften von Halbleitermaterialien und der Form des Legierungsofens bestimmt.Wenn der Chip-Elektrodenprozess wie Blau und Grün komplexer ist, müssen natürlich das passive Filmwachstum und der Plasmaätzprozess hinzugefügt werden.

 

Welcher Prozess hat im Herstellungsprozess eines LED-Chips einen wichtigen Einfluss auf dessen fotoelektrische Leistung?

 

Im Allgemeinen nach Abschluss vonLED-Epitaxieproduktion, seine wichtigsten elektrischen Eigenschaften wurden finalisiert und die Chipherstellung wird seine nukleare Natur nicht ändern, aber falsche Bedingungen beim Beschichtungs- und Legierungsprozess werden einige nachteilige elektrische Parameter verursachen.Beispielsweise führt eine niedrige oder hohe Legierungstemperatur zu einem schlechten ohmschen Kontakt, was der Hauptgrund für den hohen Durchlassspannungsabfall VF bei der Chipherstellung ist.Wenn nach dem Schneiden einige Korrosionsprozesse an der Spankante durchgeführt werden, ist dies hilfreich, um die Rückwärtsleckage des Spans zu verbessern.Dies liegt daran, dass nach dem Schneiden mit einer Diamantschleifscheibe mehr Schmutz und Pulver am Rand des Spans zurückbleiben.Wenn diese am PN-Übergang des LED-Chips haften bleiben, kann es zu Leckströmen und sogar zum Ausfall kommen.Wenn der Fotolack auf der Chipoberfläche nicht sauber entfernt wird, führt dies außerdem zu Schwierigkeiten beim Frontschweißen und Fehlschweißen.Wenn es sich auf der Rückseite befindet, verursacht es ebenfalls einen hohen Druckabfall.Bei der Chipherstellung kann die Lichtintensität verbessert werden, indem die Oberfläche vergröbert und in eine umgekehrt trapezförmige Struktur unterteilt wird.

 

Warum sollten LED-Chips in verschiedene Größen unterteilt werden?Welche Auswirkungen hat die Größe auf die fotoelektrische Leistung von LEDs?

 

Die LED-Chipgröße kann je nach Leistung in Chips mit geringer Leistung, Chips mit mittlerer Leistung und Chips mit hoher Leistung unterteilt werden.Je nach Kundenwunsch kann es in Einzelrohr-Wasserwaage, Digital-Wasserwaage, Punktmatrix-Wasserwaage und dekorative Beleuchtung unterteilt werden.Die spezifische Größe des Chips richtet sich nach dem tatsächlichen Produktionsniveau der verschiedenen Chiphersteller und es gibt keine spezifischen Anforderungen.Solange der Prozess abgeschlossen ist, kann der Chip die Geräteleistung verbessern und die Kosten senken, und die photoelektrische Leistung wird sich nicht grundlegend ändern.Der Nutzungsstrom des Chips hängt tatsächlich von der durch den Chip fließenden Stromdichte ab.Wenn der Chip klein ist, ist der Nutzungsstrom gering, und wenn der Chip groß ist, ist der Nutzungsstrom 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 Körperwiderstand des Chips ab, sodass die Durchlassspannung abnimmt.

 

Welche Fläche hat der LED-Hochleistungschip?Warum?

 

LED-Hochleistungschipsfür weißes Licht sind im Allgemeinen etwa 40 mil auf dem Markt.Die sogenannte Nutzungsleistung von Hochleistungschips bezieht sich im Allgemeinen auf eine elektrische Leistung von mehr als 1 W.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 der Chip muss eine große Fläche haben.

 

Was sind die unterschiedlichen Anforderungen an die Chiptechnologie und Verarbeitungsausrüstung für die Herstellung epitaktischer GaN-Materialien im Vergleich zu Gap, GaAs und InGaAlP?Warum?

 

Die Substrate gewöhnlicher roter und gelber LED-Chips und heller roter und gelber Quad-Chips bestehen aus Verbindungshalbleitermaterialien wie Gap und GaAs, die im Allgemeinen zu n-Typ-Substraten verarbeitet werden können.Für die Lithographie wird das Nassverfahren verwendet, anschließend wird der Span mit der Diamantschleifscheibe geschnitten.Der blaugrüne Chip aus GaN-Material ist ein Saphirsubstrat.Da das Saphirsubstrat isoliert ist, kann es nicht als LED-Pol verwendet werden.Es ist notwendig, gleichzeitig durch einen Trockenätzprozess und einige Passivierungsprozesse p/N-Elektroden auf der Epitaxieoberfläche herzustellen.Da Saphir sehr hart ist, ist es schwierig, die Späne mit der Diamantschleifscheibe abzutrennen.Ihr technologischer Prozess ist im Allgemeinen umfangreicher und komplexer als der von LEDs aus Gap- und GaAs-Materialien.

 

Was ist die Struktur und die Eigenschaften des Chips mit „transparenter Elektrode“?

 

Die sogenannte transparente Elektrode sollte leitfähig und transparent sein.Dieses Material wird heute häufig in der Flüssigkristallproduktion verwendet.Sein Name ist Indiumzinnoxid, das als ITO abgekürzt wird, aber es kann nicht als Lötpad verwendet werden.Während der Herstellung wird eine ohmsche Elektrode auf der Oberfläche des Chips hergestellt, dann wird eine Schicht ITO auf die Oberfläche aufgetragen und dann wird eine Schicht Schweißpad auf die ITO-Oberfläche plattiert.Auf diese Weise wird der Strom von der Leitung durch die ITO-Schicht gleichmäßig auf jede ohmsche Kontaktelektrode verteilt.Da der Brechungsindex von ITO zwischen dem Brechungsindex von Luft und epitaktischem Material liegt, kann gleichzeitig der Lichtwinkel verbessert und der Lichtstrom erhöht werden.

 

Was ist der Mainstream der Chiptechnologie für Halbleiterbeleuchtung?

 

Mit der Entwicklung der Halbleiter-LED-Technologie findet ihre Anwendung im Beleuchtungsbereich immer mehr statt, insbesondere das Aufkommen weißer LEDs ist zu einem Hotspot der Halbleiterbeleuchtung geworden.Allerdings muss die entscheidende Chip- und Verpackungstechnologie verbessert werden.Was den Chip betrifft, sollten wir uns in Richtung hoher Leistung, hoher Lichtausbeute und verringertem Wärmewiderstand entwickeln.Eine Erhöhung der Leistung bedeutet, dass der Nutzungsstrom des Chips erhöht wird.Der direktere Weg besteht darin, die Chipgröße zu erhöhen.Heutzutage sind die gängigen Hochleistungschips etwa 1 mm × 1 mm groß und der Betriebsstrom beträgt 350 mA. Aufgrund der Erhöhung des Nutzungsstroms ist das Problem der Wärmeableitung zu einem herausragenden Problem geworden.Dieses Problem wird nun grundsätzlich durch die Methode des 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 ein Al2O3-Substrat.Al2O3-Substrat hat eine hohe Härte und eine geringe Wärmeleitfähigkeit.Wenn es eine formale Struktur annimmt, bringt es einerseits antistatische Probleme mit sich;Andererseits wird auch die Wärmeableitung bei hohem Strom 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 erzielen als herkömmliche Verpackungstechnologien.

 

Derzeit besteht die gängige Flip-Chip-Strukturmethode darin, zunächst einen großen blauen LED-Chip mit eutektischer Schweißelektrode vorzubereiten, ein Siliziumsubstrat vorzubereiten, das etwas größer als der blaue LED-Chip ist, und eine leitfähige Goldschicht und eine herausführende Drahtschicht herzustellen ( Ultraschall-Golddraht-Kugellötverbindung) zum eutektischen Schweißen darauf.Anschließend werden der blaue Hochleistungs-LED-Chip und das Siliziumsubstrat mit eutektischen Schweißgeräten zusammengeschweißt.

 

Das Merkmal dieser Struktur besteht darin, dass die Epitaxieschicht in direktem Kontakt mit dem Siliziumsubstrat steht und der Wärmewiderstand des Siliziumsubstrats viel geringer ist als der des Saphirsubstrats, sodass das Problem der Wärmeableitung gut gelöst ist.Da das Saphirsubstrat nach der Flip-Montage nach oben zeigt, wird es zu einer lichtemittierenden Oberfläche und der Saphir ist transparent, sodass 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-Lampen immer effizienter werden und die Lebensdauer erheblich verbessert wird, was uns mehr Komfort bringen wird.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 09.03.2022