Kā tiek izgatavotas LED mikroshēmas?
Ievads: Kas ir LED mikroshēma? Tātad, kādas ir tās īpašības? LED mikroshēmu ražošanas galvenais mērķis ir ražot efektīvus un uzticamus kontaktelektrodus ar zemu omi un nodrošināt relatīvi nelielu sprieguma kritumu starp saskares materiāliem un nodrošināt spiediena paliktņus vadu savienošanai, vienlaikus izstarojot pēc iespējas vairāk gaismas. Plēves šķērsošanas procesā parasti izmanto vakuuma iztvaicēšanas metodi. Augstā 4Pa vakuumā materiāls tiek izkausēts ar pretestības karsēšanu vai elektronu staru bombardēšanas karsēšanu, un BZX79C18 kļūst par metāla tvaikiem un zemā spiedienā tiek nogulsnēts uz pusvadītāja materiāla virsmas.
Kas ir LED mikroshēma? Tātad, kādas ir tās īpašības? LED mikroshēmu ražošana galvenokārt ir paredzēta efektīvu un uzticamu zema omi kontakta elektrodu ražošanai, un tā var apmierināt relatīvi nelielu sprieguma kritumu starp saskares materiāliem un nodrošināt spiediena paliktņus vadu savienošanai. Izvelciet pēc iespējas vairāk gaismas. Plēves šķērsošanas procesā parasti izmanto vakuuma iztvaicēšanas metodi. Augstā 4Pa vakuumā materiāls tiek izkausēts ar pretestības karsēšanu vai elektronu staru bombardēšanas karsēšanu, un BZX79C18 kļūst par metāla tvaikiem un zemā spiedienā tiek nogulsnēts uz pusvadītāja materiāla virsmas.
Parasti izmantotie P veida kontaktmetāli ietver sakausējumus, piemēram, AuBe un AuZn, un N-puses kontaktmetāli bieži izmanto AuGeNi sakausējumus. Arī sakausējuma slānim, kas veidojas pēc pārklājuma, fotolitogrāfijas procesā ir jāpakļauj pēc iespējas vairāk gaismas izstarojošās zonas, lai atlikušais sakausējuma slānis atbilstu efektīvu un uzticamu zema omi kontakta elektrodu un savienojošo stiepļu paliktņu prasībām. Pēc fotolitogrāfijas procesa pabeigšanas ir nepieciešams leģēšanas process, un parasti sakausēšanu veic H2 vai N2 aizsardzībā. Leģēšanas laiku un temperatūru parasti nosaka tādi faktori kā pusvadītāju materiāla īpašības un sakausēšanas krāsns forma. Protams, ja mikroshēmas elektrodu process, piemēram, zils un zaļš, ir sarežģītāks, ir jāpalielina pasivācijas plēves augšana, plazmas kodināšanas process utt.
Kuriem procesiem LED mikroshēmu ražošanas procesā ir lielāka ietekme uz tā optoelektroniskajām īpašībām?
Vispārīgi runājot, pēc LED epitaksijas ražošanas pabeigšanas tās galvenās elektriskās īpašības ir pabeigtas, un mikroshēmu izgatavošana nemainīs tās kodola raksturu, taču neatbilstoši apstākļi pārklāšanas un leģēšanas procesa laikā pasliktinās dažus elektriskos parametrus. Piemēram, ja sakausējuma temperatūra ir pārāk zema vai pārāk augsta, tas izraisīs sliktu omisku kontaktu. Slikts omiskais kontakts ir galvenais iemesls lielam tiešā sprieguma kritumam VF mikroshēmu ražošanā. Ja pēc griešanas mikroshēmas malā tiek veikts kodināšanas process, tas palīdzēs uzlabot mikroshēmas reverso noplūdi. Tas ir tāpēc, ka pēc griešanas ar dimanta slīpripas asmeni uz skaidas malas paliks vairāk gružu un pulvera. Ja tie pielīp pie LED mikroshēmas PN savienojuma, tas izraisīs noplūdi un pat bojājumus. Turklāt, ja fotorezists no mikroshēmas virsmas nav tīri nolobīts, tas radīs grūtības priekšpuses stiepļu savienošanā un virtuālajā metināšanā. Ja tā ir aizmugure, tas arī izraisīs augsta sprieguma kritumu. Šķeldas ražošanas procesā gaismas intensitāti var uzlabot, virsmu raupjot un sadalot apgrieztā trapecveida struktūrā.
Kāpēc LED mikroshēmas tiek sadalītas dažādos izmēros? Kāda ir izmēra ietekme uz gaismas diožu fotoelektrisko veiktspēju?
LED mikroshēmas pēc jaudas var iedalīt mazjaudas mikroshēmās, vidējas jaudas mikroshēmās un lieljaudas mikroshēmās. Saskaņā ar klientu prasībām to var iedalīt vienas caurules līmenī, digitālajā līmenī, punktmatricas līmenī un dekoratīvajā apgaismojumā un citās kategorijās. Kas attiecas uz konkrēto mikroshēmas izmēru, tas ir atkarīgs no dažādu mikroshēmu ražotāju faktiskā ražošanas līmeņa, un nav īpašu prasību. Kamēr process ir pagājis, mazā mikroshēma var palielināt vienības jaudu un samazināt izmaksas, un optoelektroniskā veiktspēja būtiski nemainīsies. Mikroshēmas izmantotā strāva faktiski ir saistīta ar strāvas blīvumu, kas plūst caur mikroshēmu. Mazajā mikroshēmā tiek izmantota maza strāva, un lielajā mikroshēmā tiek izmantota liela strāva. To vienības strāvas blīvums būtībā ir vienāds. Ņemot vērā, ka lielas strāvas apstākļos galvenā problēma ir siltuma izkliede, tā gaismas efektivitāte ir zemāka nekā mazai strāvai. No otras puses, palielinoties laukumam, mikroshēmas tilpuma pretestība samazināsies, tāpēc tiešais spriegums samazināsies.
Uz kuru mikroshēmu apgabalu parasti attiecas LED lieljaudas mikroshēmas? Kāpēc?
LED lieljaudas mikroshēmas, ko izmanto baltajai gaismai, tirgū parasti ir aptuveni 40 milj. Tā saukto lieljaudas mikroshēmu izmantotā jauda parasti attiecas uz elektrisko jaudu, kas pārsniedz 1 W. Tā kā kvantu efektivitāte parasti ir mazāka par 20 procentiem, lielākā daļa elektroenerģijas tiks pārveidota siltumenerģijā, tāpēc lielas jaudas mikroshēmu siltuma izkliede ir ļoti svarīga, un mikroshēmai ir jābūt lielākai platībai.
Kādas ir atšķirīgās prasības mikroshēmu tehnoloģijai un apstrādes iekārtām GaN epitaksiālo materiālu ražošanai salīdzinājumā ar GaP, GaAs, InGaAlP? Kāpēc?
Parasto LED sarkandzelteno mikroshēmu un augsta spilgtuma ceturtdaļdzelteno mikroshēmu substrāti ir izgatavoti no saliktiem pusvadītāju materiāliem, piemēram, GaP un GaAs, no kuriem parasti var izgatavot N tipa substrātus. Fotolitogrāfijai izmanto slapjo procesu, un pēc tam skaidas ar smilšpapīra asmeni sagriež skaidās. GaN materiāla zili zaļā mikroshēma izmanto safīra substrātu. Tā kā safīra substrāts ir izolējošs, to nevar izmantot kā LED stabu. Uz epitaksiālās virsmas ir nepieciešams izgatavot divus P/N elektrodus vienlaikus ar sausās kodināšanas procesu. Arī caur kādu pasivēšanas procesu. Tā kā safīrs ir tik ciets, to ir grūti šķeldēt ar dimanta riteņa asmeni. Tās process parasti ir arvien sarežģītāks nekā gaismas diodes, kas izgatavotas no GaP un GaAs materiāliem.
Kāda ir "caurspīdīgā elektroda" mikroshēmas struktūra un tās īpašības?
Tā sauktajam caurspīdīgajam elektrodam ir jāspēj vadīt elektrību, bet otrajam ir jāspēj pārraidīt gaismu. Tagad šis materiāls tiek plašāk izmantots šķidro kristālu ražošanas procesā, tā nosaukums ir indija alvas oksīds, angļu abreviatūra ITO, taču to nevar izmantot kā paliktni. Veicot, vispirms uz mikroshēmas virsmas izveidojiet omus elektrodus, pēc tam pārklājiet virsmu ar ITO slāni un pēc tam uzklājiet spilventiņu slāni uz ITO virsmas. Tādā veidā strāva no svina tiek vienmērīgi sadalīta katram ohmiskā kontakta elektrodam caur ITO slāni. Tajā pašā laikā, tā kā ITO refrakcijas indekss ir starp gaisa un epitaksiālā materiāla refrakcijas indeksu, var palielināt gaismas izvades leņķi, kā arī palielināt gaismas plūsmu.
Kāds ir pusvadītāju apgaismojuma mikroshēmu tehnoloģiju attīstības galvenais virziens?
Attīstoties pusvadītāju LED tehnoloģijai, palielinās arī tās pielietojums apgaismojuma jomā, īpaši balto gaismas diožu parādīšanās, kas kļuvusi par karsto punktu pusvadītāju apgaismojumā. Tomēr galvenās mikroshēmas un iepakošanas metodes joprojām ir jāuzlabo, un mikroshēmas ir jāattīsta, lai panāktu lielu jaudu, augstu gaismas efektivitāti un samazinātu termisko pretestību. Jaudas palielināšana nozīmē, ka palielinās mikroshēmas izmantotā strāva. Tiešākais veids ir palielināt mikroshēmas izmēru. Tagad parastās lieljaudas mikroshēmas ir aptuveni 1 mm × 1 mm, un strāva ir 350 mA. Strāvas pieauguma dēļ ir kļuvusi siltuma izkliedes problēma. Izcilā problēma tagad pamatā tiek atrisināta ar flip chip metodi. Attīstoties LED tehnoloģijai, tās pielietojums apgaismojuma jomā sastapsies ar vēl nebijušām iespējām un izaicinājumiem.
Kas ir "flip chip? Kā tas ir strukturēts? Kādas ir priekšrocības?
Zilās gaismas diodes parasti izmanto Al2O3 substrātus. Al2O3 substrātiem ir augsta cietība un zema siltumvadītspēja un elektrovadītspēja. Ja tiek izmantota pozitīva struktūra, no vienas puses, tas radīs antistatiskas problēmas. svarīgāks jautājums. Tajā pašā laikā, tā kā priekšējais elektrods ir vērsts uz augšu, daļa gaismas tiks bloķēta un gaismas efektivitāte tiks samazināta. Lieljaudas zilās gaismas diodes var iegūt efektīvāku gaismas atdevi, izmantojot flip-chip tehnoloģiju, nekā tradicionālā iepakojuma tehnoloģija.
Pašreizējā galvenā flip-chip struktūras metode ir vispirms sagatavot liela izmēra zilu LED mikroshēmu ar elektrodiem, kas piemēroti eitektiskajai metināšanai, un tajā pašā laikā sagatavot silīcija substrātu, kas ir nedaudz lielāks par zilo LED mikroshēmu, un izgatavot zeltu eitektikai. metināšana uz tā. Vadītspējīgs slānis un svina stieples slānis (ultraskaņas zelta stieples lodīšu savienošanas punkts). Pēc tam lieljaudas zilā LED mikroshēma un silīcija substrāts tiek sametināti kopā, izmantojot eitektiskās metināšanas iekārtas.
Šīs struktūras iezīme ir tāda, ka epitaksiālais slānis ir tiešā saskarē ar silīcija substrātu, un silīcija substrāta termiskā pretestība ir daudz zemāka nekā safīra substrātam, tāpēc siltuma izkliedes problēma ir labi atrisināta. Tā kā safīra substrāts pēc apgriešanas ir vērsts uz augšu, tas kļūst par gaismu izstarojošu virsmu, un safīrs ir caurspīdīgs, tāpēc ir atrisināta arī gaismas izstarojošā problēma. Iepriekš minētās ir attiecīgās zināšanas par LED tehnoloģiju. Es uzskatu, ka, attīstoties zinātnei un tehnoloģijām, nākotnes LED gaismas kļūs arvien efektīvākas, un to kalpošanas laiks tiks ievērojami uzlabots, sniedzot mums lielākas ērtības.
