Ինչպե՞ս են պատրաստվում LED չիպսերը:

Ինչ է անLED չիպ? Այսպիսով, որո՞նք են դրա բնութագրերը:LED չիպերի արտադրությունհիմնականում արտադրում է արդյունավետ և հուսալի ցածր օհմ կոնտակտային էլեկտրոդ, բավարարում է կոնտակտային նյութերի միջև համեմատաբար փոքր լարման անկումը, ապահովում է եռակցման մետաղալարերի ճնշման տակդիրը և, միևնույն ժամանակ, հնարավորինս շատ լույս: Անցումային ֆիլմի գործընթացը հիմնականում օգտագործում է վակուումային գոլորշիացման մեթոդը: 4Պա բարձր վակուումի պայմաններում նյութերը հալվում են դիմադրողական ջեռուցման կամ էլեկտրոնային ճառագայթով ռմբակոծման տաքացման միջոցով, իսկ BZX79C18-ը վերածվում է մետաղական գոլորշու՝ ցածր ճնշման տակ գտնվող կիսահաղորդչային նյութերի մակերեսին նստելու համար:

 

Սովորաբար օգտագործվող P տիպի կոնտակտային մետաղները ներառում են AuBe, AuZn և այլ համաձուլվածքներ, իսկ N-ի կոնտակտային մետաղները սովորաբար AuGeNi համաձուլվածքներ են: Ծածկույթից հետո ձևավորված խառնուրդի շերտը նույնպես պետք է հնարավորինս բացահայտի լուսավոր տարածքը ֆոտոլիտոգրաֆիայի միջոցով, որպեսզի մնացած խառնուրդի շերտը կարողանա բավարարել ցածր օհմ կոնտակտային էլեկտրոդի և եռակցման գծի բարձիկի արդյունավետ և հուսալի պահանջները: Ֆոտոլիտոգրաֆիայի գործընթացի ավարտից հետո լեգիրման գործընթացը պետք է իրականացվի H2 կամ N2 պաշտպանությամբ: Լեգիրման ժամանակը և ջերմաստիճանը սովորաբար որոշվում են ըստ կիսահաղորդչային նյութերի բնութագրերի և համաձուլվածքի վառարանի ձևի: Իհարկե, եթե չիպային էլեկտրոդի պրոցեսը, ինչպիսին կապույտ-կանաչն է, ավելի բարդ է, պետք է ավելացնել ֆիլմի պասիվ աճը և պլազմայի փորագրման գործընթացը:

 

LED չիպերի արտադրության գործընթացում ո՞ր գործընթացներն են կարևոր ազդեցություն ունենում դրա ֆոտոէլեկտրական աշխատանքի վրա:

Ընդհանուր առմամբ, LED epitaxial արտադրության ավարտից հետո դրա հիմնական էլեկտրական կատարումը վերջնական տեսքի է բերվել: Չիպերի արտադրությունը չի փոխի իր հիմնական արտադրական բնույթը, սակայն ծածկույթի և համաձուլվածքների գործընթացի ոչ պատշաճ պայմանները կհանգեցնեն որոշ էլեկտրական պարամետրերի վատթարացման: Օրինակ, լեգիրման ցածր կամ բարձր ջերմաստիճանը կհանգեցնի օմմիկ շփման վատթարացմանը, ինչը չիպերի արտադրության մեջ բարձր առաջնային լարման VF անկման հիմնական պատճառն է: Կտրումից հետո, եթե փորագրման գործընթաց իրականացվի չիպի եզրին, օգտակար կլինի բարելավել չիպի հակադարձ արտահոսքը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ադամանդե հղկման անիվի սայրով կտրելուց հետո չիպի եզրին շատ բեկորային փոշի կմնա: Եթե ​​այս մասնիկները կպչեն LED չիպի PN հանգույցին, ապա դրանք կառաջացնեն էլեկտրական արտահոսք կամ նույնիսկ խափանում: Բացի այդ, եթե չիպի մակերևույթի վրա գտնվող ֆոտոդիմացկունը մաքուր չի մաքրվում, դա դժվարություններ կառաջացնի առջևի մետաղալարերի միացման և կեղծ զոդման ժամանակ: Եթե ​​դա մեջքն է, դա նույնպես կառաջացնի բարձր ճնշման անկում։ Չիպերի արտադրության գործընթացում լույսի ինտենսիվությունը կարող է բարելավվել մակերեսի կոշտացման և շրջված տրապիզոիդ կառուցվածքի կտրման միջոցով:

 

Ինչու՞ են LED չիպերը բաժանվում տարբեր չափերի: Ինչի վրա է ազդում չափըLED ֆոտոէլեկտրականկատարումը?

LED չիպի չափը կարելի է բաժանել փոքր հզորության չիպի, միջին հզորության չիպի և բարձր հզորության չիպի ըստ հզորության: Ըստ հաճախորդի պահանջների, այն կարելի է բաժանել մեկ խողովակի մակարդակի, թվային մակարդակի, ցանցի մակարդակի և դեկորատիվ լուսավորության և այլ կատեգորիաների: Չիպի կոնկրետ չափը կախված է տարբեր չիպեր արտադրողների արտադրության փաստացի մակարդակից, և հատուկ պահանջ չկա: Քանի դեռ գործընթացը որակավորված է, չիպը կարող է բարելավել միավորի արտադրանքը և նվազեցնել ծախսերը, իսկ ֆոտոէլեկտրական աշխատանքը հիմնովին չի փոխվի: Չիպի կողմից օգտագործվող հոսանքն իրականում կապված է չիպի միջով հոսող ընթացիկ խտության հետ: Չիպի կողմից օգտագործվող հոսանքը փոքր է, իսկ չիպի կողմից օգտագործվող հոսանքը մեծ է: Նրանց միավորի ընթացիկ խտությունը հիմնականում նույնն է: Հաշվի առնելով, որ ջերմության արտանետումը հիմնական խնդիրն է բարձր հոսանքի պայմաններում, դրա լուսային արդյունավետությունը ցածր է, քան ցածր հոսանքի դեպքում: Մյուս կողմից, քանի որ տարածքը մեծանում է, չիպի ծավալային դիմադրությունը կնվազի, հետևաբար կնվազի առաջ հաղորդման լարումը:

 

Ինչ չափի չիպն է հիմնականում վերաբերում LED բարձր էներգիայի չիպին: Ինչո՞ւ։

Սպիտակ լույսի համար օգտագործվող LED բարձր հզորության չիպերը սովորաբար կարելի է տեսնել շուկայում մոտ 40 մղոն հեռավորության վրա, և այսպես կոչված բարձր հզորության չիպերը հիմնականում նշանակում են, որ էլեկտրական հզորությունը 1 Վտ-ից ավելի է: Քանի որ քվանտային արդյունավետությունը սովորաբար 20%-ից պակաս է, էլեկտրական էներգիայի մեծ մասը կվերածվի ջերմային էներգիայի, ուստի բարձր էներգիայի չիպերի ջերմության տարածումը շատ կարևոր է, որը պահանջում է ավելի մեծ չիպերի տարածք:

 

Որո՞նք են GaN-ի էպիտաքսիալ նյութերի արտադրության համար չիպերի մշակման և մշակման սարքավորումների տարբեր պահանջները՝ համեմատած GaP-ի, GaAs-ի և InGaAlP-ի հետ: Ինչո՞ւ։

Սովորական LED կարմիր և դեղին չիպերի և վառ չորրորդական կարմիր և դեղին չիպերի ենթաշերտերը պատրաստված են GaP, GaAs և այլ բաղադրյալ կիսահաղորդչային նյութերից, որոնք, ընդհանուր առմամբ, կարող են պատրաստվել N տիպի ենթաշերտերի: Խոնավ պրոցեսն օգտագործվում է ֆոտոլիտոգրաֆիայի համար, իսկ ավելի ուշ ալմաստե անիվի սայրը օգտագործվում է չիպերի մեջ կտրելու համար։ GaN նյութի կապույտ-կանաչ չիպը շափյուղայի ենթաշերտ է: Քանի որ շափյուղայի հիմքը մեկուսացված է, այն չի կարող օգտագործվել որպես LED-ի բևեռ: P/N էլեկտրոդները պետք է պատրաստվեն էպիտաքսիալ մակերեսի վրա միաժամանակ չոր փորագրման, ինչպես նաև պասիվացման որոշ պրոցեսների միջոցով: Քանի որ շափյուղաները շատ կարծր են, դժվար է կտրել չիպսերը ադամանդե հղկող անիվի շեղբերով: Դրա գործընթացը, ընդհանուր առմամբ, ավելի բարդ է, քան GaP-ի և GaAs LED-ների:

 

Ո՞րն է «թափանցիկ էլեկտրոդի» կառուցվածքը և բնութագրերը:

Այսպես կոչված թափանցիկ էլեկտրոդը պետք է կարողանա անցկացնել էլեկտրականություն և լույս: Այս նյութը այժմ լայնորեն օգտագործվում է հեղուկ բյուրեղների արտադրության գործընթացում: Նրա անունը Indium Tin Oxide (ITO) է, բայց այն չի կարող օգտագործվել որպես եռակցման բարձիկ: Պատրաստման ընթացքում օհմիկ էլեկտրոդը պետք է պատրաստվի չիպի մակերեսի վրա, այնուհետև մակերեսի վրա պետք է ծածկվի ITO-ի շերտ, այնուհետև ITO մակերեսի վրա պետք է պատվի եռակցման բարձիկի շերտ: Այս կերպ կապարի հոսանքը հավասարաչափ բաշխվում է յուրաքանչյուր օհմիկ կոնտակտային էլեկտրոդի վրա ITO շերտի միջոցով: Միևնույն ժամանակ, քանի որ ITO բեկման ինդեքսը գտնվում է օդի և էպիտաքսիալ նյութի բեկման ցուցիչի միջև, լույսի անկյունը կարող է մեծացվել, և լուսավոր հոսքը նույնպես կարող է մեծանալ:

 

Ո՞րն է կիսահաղորդչային լուսավորության չիպային տեխնոլոգիայի հիմնական հոսքը:

Կիսահաղորդչային LED տեխնոլոգիայի զարգացման հետ մեկտեղ դրա կիրառությունները լուսավորության ոլորտում ավելի ու ավելի են դառնում, հատկապես սպիտակ LED- ի առաջացումը, որը դարձել է կիսահաղորդչային լուսավորության կիզակետը: Այնուամենայնիվ, հիմնական չիպը և փաթեթավորման տեխնոլոգիան դեռ պետք է բարելավվեն, և չիպը պետք է մշակվի դեպի բարձր հզորություն, բարձր լուսավոր արդյունավետություն և ցածր ջերմային դիմադրություն: Հզորությունը մեծացնելը նշանակում է չիպի կողմից օգտագործվող հոսանքի ավելացում: Առավել ուղղակի ճանապարհը չիպի չափը մեծացնելն է: Ներկայումս բարձր հզորության չիպերը բոլորն էլ ունեն 1 մմ × 1 մմ, իսկ հոսանքը՝ 350 մԱ Օգտագործման հոսանքի ավելացման պատճառով ջերմության արտանետման խնդիրը դարձել է ակնառու խնդիր: Այժմ այս խնդիրը հիմնականում լուծվել է չիպի մատով: LED տեխնոլոգիայի զարգացման հետ մեկտեղ դրա կիրառումը լուսավորության ոլորտում կբախվի աննախադեպ հնարավորության և մարտահրավերի:

 

Ի՞նչ է Flip Chip-ը: Ո՞րն է դրա կառուցվածքը: Որո՞նք են դրա առավելությունները:

Կապույտ LED սովորաբար օգտագործում է Al2O3 ենթաշերտը: Al2O3 ենթաշերտը ունի բարձր կարծրություն, ցածր ջերմային հաղորդունակություն և հաղորդունակություն: Եթե ​​դրական կառուցվածքն օգտագործվի, մի կողմից այն հակաստատիկ խնդիրներ կառաջացնի, մյուս կողմից՝ բարձր ընթացիկ պայմաններում մեծ խնդիր կդառնա նաև ջերմության արտահոսքը։ Միևնույն ժամանակ, քանի որ առջևի էլեկտրոդը դեպի վեր է, լույսի մի մասը կփակվի, և լուսավորության արդյունավետությունը կնվազի: Բարձր հզորության կապույտ LED-ը կարող է ավելի արդյունավետ լույսի ելք ստանալ, քան ավանդական փաթեթավորման տեխնոլոգիան չիպային շրջադարձային չիպի տեխնոլոգիայի միջոցով:

Ներկայիս հիմնական շրջադարձային կառուցվածքի մոտեցումը հետևյալն է. նախ՝ պատրաստեք մեծ չափի կապույտ LED չիպ՝ համապատասխան էվեկտիկական եռակցման էլեկտրոդով, միևնույն ժամանակ, պատրաստեք սիլիկոնային ենթաշերտ մի փոքր ավելի մեծ, քան կապույտ LED չիպը և արտադրեք ոսկե հաղորդիչ շերտ և կապարի մետաղալար։ շերտ (ուլտրաձայնային ոսկու մետաղալարով գնդիկավոր զոդման միացում) էվեկտիկական եռակցման համար: Այնուհետև, բարձր հզորության կապույտ LED չիպը և սիլիկոնային ենթաշերտը եռակցվում են՝ օգտագործելով էվեկտիկական եռակցման սարքավորում:

Այս կառուցվածքը բնութագրվում է նրանով, որ էպիտաքսիալ շերտը ուղղակիորեն շփվում է սիլիցիումի ենթաշերտի հետ, և սիլիցիումային ենթաշերտի ջերմային դիմադրությունը շատ ավելի ցածր է, քան շափյուղայի ենթաշերտը, ուստի ջերմության ցրման խնդիրը լավ լուծված է: Քանի որ շափյուղայի ենթաշերտը շրջվելուց հետո դեպի վեր է նայում, այն դառնում է լույս արձակող մակերես: Շափյուղան թափանցիկ է, ուստի լույսի արտանետման խնդիրը նույնպես լուծված է։ Վերը նշվածը լուսադիոդային տեխնոլոգիայի համապատասխան գիտելիքներն են: Կարծում եմ, որ գիտության և տեխնոլոգիայի զարգացման հետ մեկտեղ LED լամպերը ապագայում ավելի ու ավելի արդյունավետ կդառնան, և դրանց ծառայության ժամկետը մեծապես կբարելավվի՝ մեզ ավելի մեծ հարմարավետություն բերելով:


Հրապարակման ժամանակը՝ հոկտ-20-2022