Chip LED được sản xuất như thế nào?

Chip LED là gì? Vậy đặc điểm của nó là gì? Việc sản xuất chip LED chủ yếu nhằm mục đích sản xuất các điện cực tiếp xúc ohm thấp hiệu quả và đáng tin cậy, có thể đáp ứng sự sụt giảm điện áp tương đối nhỏ giữa các vật liệu tiếp xúc và cung cấp các miếng hàn trong khi phát ra càng nhiều ánh sáng càng tốt. Quá trình chuyển phim thường sử dụng phương pháp bay hơi chân không. Trong điều kiện chân không cao 4Pa, vật liệu bị nóng chảy bằng phương pháp gia nhiệt điện trở hoặc gia nhiệt bằng chùm tia điện tử, và BZX79C18 được chuyển thành hơi kim loại và lắng đọng trên bề mặt vật liệu bán dẫn dưới áp suất thấp.
Các kim loại tiếp xúc loại P thường được sử dụng bao gồm các hợp kim như AuBe và AuZn, trong khi kim loại tiếp xúc phía N thường được làm bằng hợp kim AuGeNi. Lớp hợp kim được hình thành sau khi phủ cũng cần phơi bày vùng phát sáng càng nhiều càng tốt thông qua công nghệ quang khắc, để lớp hợp kim còn lại có thể đáp ứng các yêu cầu về điện cực tiếp xúc ohmic thấp và miếng dây hàn hiệu quả và đáng tin cậy. Sau khi quá trình quang khắc hoàn tất, quá trình hợp kim hóa cũng được thực hiện, thường dưới sự bảo vệ của H2 hoặc N2. Thời gian và nhiệt độ của quá trình hợp kim hóa thường được xác định bởi các yếu tố như đặc tính của vật liệu bán dẫn và hình dạng của lò hợp kim. Tất nhiên, nếu quy trình điện cực cho chip xanh lam phức tạp hơn thì cần phải bổ sung thêm quy trình tăng trưởng màng thụ động và ăn mòn plasma.

Trong quy trình sản xuất chip LED, quy trình nào có tác động đáng kể đến hiệu suất quang điện tử của chúng?
Nói chung, sau khi hoàn thành quá trình sản xuất epiticular LED, các đặc tính điện chính của nó đã được hoàn thiện và việc sản xuất chip không thay đổi bản chất cốt lõi của nó. Tuy nhiên, các điều kiện không phù hợp trong quá trình phủ và tạo hợp kim có thể gây ra một số thông số điện kém. Ví dụ, nhiệt độ hợp kim thấp hoặc cao có thể gây ra tiếp xúc ohmic kém, đây là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng sụt điện áp chuyển tiếp VF cao trong sản xuất chip. Sau khi cắt, thực hiện một số quá trình ăn mòn trên các cạnh của chip có thể hữu ích trong việc cải thiện hiện tượng rò rỉ ngược của chip. Điều này là do sau khi cắt bằng lưỡi đá mài kim cương, sẽ có một lượng lớn bột vụn còn sót lại ở mép phoi. Nếu các hạt này dính vào tiếp giáp PN của chip LED sẽ gây rò rỉ điện, thậm chí là hỏng hóc. Ngoài ra, nếu lớp quang điện trên bề mặt chip không được bong ra sạch sẽ sẽ gây khó khăn và hàn ảo các đường hàn phía trước. Nếu nó ở phía sau cũng sẽ gây ra hiện tượng sụt áp cao. Trong quá trình sản xuất chip, các phương pháp như làm nhám bề mặt và cắt thành cấu trúc hình thang ngược có thể làm tăng cường độ ánh sáng.

Tại sao chip LED được chia thành nhiều kích cỡ khác nhau? Ảnh hưởng của kích thước đến hiệu suất quang điện của đèn LED là gì?
Kích thước của chip LED có thể được chia thành chip công suất thấp, chip công suất trung bình và chip công suất cao theo công suất của chúng. Theo yêu cầu của khách hàng, nó có thể được chia thành các loại như cấp độ ống đơn, cấp độ kỹ thuật số, cấp độ ma trận điểm và ánh sáng trang trí. Về kích thước cụ thể của chip, nó phụ thuộc vào trình độ sản xuất thực tế của các nhà sản xuất chip khác nhau và không có yêu cầu cụ thể. Miễn là quy trình đạt tiêu chuẩn, các chip nhỏ có thể tăng sản lượng đơn vị và giảm chi phí, đồng thời hiệu suất quang điện tử sẽ không trải qua những thay đổi cơ bản. Dòng điện mà chip sử dụng thực ra có liên quan đến mật độ dòng điện chạy qua nó. Một con chip nhỏ sử dụng ít dòng điện hơn, trong khi một con chip lớn sử dụng nhiều dòng điện hơn. Mật độ dòng điện đơn vị của chúng về cơ bản là giống nhau. Xem xét rằng tản nhiệt là vấn đề chính ở dòng điện cao, hiệu suất phát sáng của nó thấp hơn so với dòng điện thấp. Mặt khác, khi diện tích tăng lên, điện trở của thân chip sẽ giảm, dẫn đến điện áp dẫn thuận giảm.

Khu vực điển hình của chip LED công suất cao là gì? Tại sao?
Chip công suất cao LED dùng cho ánh sáng trắng thường có sẵn trên thị trường với giá khoảng 40 triệu và mức tiêu thụ điện năng của chip công suất cao thường đề cập đến công suất điện trên 1W. Do hiệu suất lượng tử thường nhỏ hơn 20% nên phần lớn năng lượng điện được chuyển hóa thành nhiệt năng nên khả năng tản nhiệt của chip công suất cao là rất quan trọng và đòi hỏi chip phải có diện tích lớn.

Các yêu cầu khác nhau đối với quy trình chip và thiết bị xử lý để sản xuất vật liệu epiticular GaN so với GaP, GaAs và InGaAlP là gì? Tại sao?
Chất nền của chip LED đỏ và vàng thông thường và chip đỏ và vàng bậc bốn có độ sáng cao được làm bằng vật liệu bán dẫn hỗn hợp như GaP và GaAs, và thường có thể được chế tạo thành chất nền loại N. Quá trình ướt được sử dụng cho quang khắc, sau đó các lưỡi bánh mài kim cương được sử dụng để cắt thành các mảnh vụn. Con chip màu xanh lam làm bằng vật liệu GaN sử dụng đế sapphire. Do tính chất cách điện của chất nền sapphire nên nó không thể được sử dụng làm một điện cực của đèn LED. Do đó, cả hai điện cực P/N phải được chế tạo đồng thời trên bề mặt epiticular thông qua quá trình ăn mòn khô và một số quá trình thụ động phải được thực hiện. Do độ cứng của sapphire nên rất khó để cắt nó thành các mảnh vụn bằng lưỡi đá mài kim cương. Quy trình sản xuất của nó nhìn chung phức tạp và rắc rối hơn so với đèn LED làm bằng vật liệu GaP hoặc GaAs.

Cấu trúc và đặc điểm của chip “điện cực trong suốt” là gì?
Cái gọi là điện cực trong suốt cần phải dẫn điện và trong suốt. Vật liệu này hiện được sử dụng rộng rãi trong các quy trình sản xuất tinh thể lỏng và tên của nó là oxit thiếc indi, viết tắt là ITO, nhưng nó không thể được sử dụng làm miếng hàn. Khi chế tạo, trước tiên hãy tạo một điện cực ohmic trên bề mặt chip, sau đó phủ lên bề mặt một lớp ITO và phủ một lớp miếng hàn lên bề mặt ITO. Bằng cách này, dòng điện đi xuống từ dây dẫn được phân bổ đều đến từng điện cực tiếp xúc ohmic thông qua lớp ITO. Đồng thời, ITO do có chiết suất nằm giữa không khí và vật liệu epiticular nên có thể làm tăng góc phát xạ ánh sáng và quang thông.

Sự phát triển chủ đạo của công nghệ chip dành cho chiếu sáng bán dẫn là gì?
Với sự phát triển của công nghệ LED bán dẫn, ứng dụng của nó trong lĩnh vực chiếu sáng cũng ngày càng tăng, đặc biệt là sự xuất hiện của đèn LED trắng, loại đèn đã trở thành chủ đề nóng trong lĩnh vực chiếu sáng bán dẫn. Tuy nhiên, các công nghệ đóng gói và chip chủ chốt vẫn cần được cải tiến, và về chip, chúng ta cần phát triển theo hướng công suất cao, hiệu suất ánh sáng cao và giảm khả năng cản nhiệt. Tăng công suất có nghĩa là tăng dòng điện mà chip sử dụng và cách trực tiếp hơn là tăng kích thước chip. Các chip công suất cao thường được sử dụng có kích thước khoảng 1mm × 1mm, dòng điện 350mA. Do nhu cầu sử dụng ngày càng tăng, tản nhiệt đã trở thành một vấn đề nổi cộm và hiện nay vấn đề này về cơ bản đã được giải quyết thông qua phương pháp đảo ngược chip. Với sự phát triển của công nghệ LED, việc ứng dụng nó trong lĩnh vực chiếu sáng sẽ đứng trước những cơ hội và thách thức chưa từng có.

"flip chip" là gì? Cấu trúc của nó là gì? Ưu điểm của nó là gì?
Đèn LED xanh thường sử dụng chất nền Al2O3, có độ cứng cao, độ dẫn nhiệt và điện thấp. Nếu sử dụng cấu trúc dương, một mặt nó sẽ gây ra vấn đề chống tĩnh điện, mặt khác, tản nhiệt cũng sẽ trở thành vấn đề lớn trong điều kiện dòng điện cao. Trong khi đó, do điện cực dương hướng lên trên nên một phần ánh sáng sẽ bị chặn lại dẫn đến hiệu suất phát sáng giảm. Đèn LED màu xanh công suất cao có thể đạt được lượng ánh sáng hiệu quả hơn thông qua công nghệ đảo ngược chip so với công nghệ đóng gói truyền thống.
Phương pháp cấu trúc đảo ngược chủ đạo hiện nay là trước tiên chuẩn bị chip LED xanh lam cỡ lớn với điện cực hàn eutectic phù hợp, đồng thời chuẩn bị đế silicon lớn hơn một chút so với chip LED xanh lam, sau đó tạo ra lớp dẫn điện vàng và dây dẫn ra lớp (mối hàn bóng dây vàng siêu âm) để hàn eutectic trên đó. Sau đó, chip LED màu xanh công suất cao được hàn vào đế silicon bằng thiết bị hàn eutectic.
Đặc điểm của cấu trúc này là lớp epiticular tiếp xúc trực tiếp với chất nền silicon, khả năng chịu nhiệt của chất nền silicon thấp hơn nhiều so với chất nền sapphire nên vấn đề tản nhiệt được giải quyết tốt. Do chất nền sapphire đảo ngược hướng lên trên nên nó trở thành bề mặt phát sáng và sapphire trong suốt nên giải quyết được vấn đề phát xạ ánh sáng. Trên đây là những kiến ​​thức liên quan về công nghệ LED. Chúng tôi tin rằng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, đèn LED trong tương lai sẽ ngày càng hiệu quả hơn và tuổi thọ sử dụng của chúng sẽ được cải thiện đáng kể, mang lại cho chúng ta nhiều tiện ích hơn.


Thời gian đăng: 25-09-2024