Co to jest chip LED? Jakie są zatem jego cechy? Głównym celem produkcji chipów LED jest wytwarzanie skutecznych i niezawodnych elektrod kontaktowych o niskiej rezystancji oraz sprostanie stosunkowo niewielkim spadkom napięcia pomiędzy materiałami stykowymi i zapewnienie podkładek dociskowych do przewodów lutowniczych, przy jednoczesnej maksymalizacji ilości strumienia świetlnego. W procesie krzyżowym na ogół wykorzystuje się metodę odparowania próżniowego. Pod wysoką próżnią 4 Pa ​​materiał topi się metodą ogrzewania oporowego lub bombardowania wiązką elektronów, a BZX79C18 przekształca się w parę metalu i osadza na powierzchni materiału półprzewodnikowego pod niskim ciśnieniem.
Do powszechnie stosowanych metali kontaktowych typu P należą stopy takie jak AuBe i AuZn, natomiast metal kontaktowy po stronie N jest często wykonany ze stopu AuGeNi. Warstwa stopu utworzona po pokryciu również musi zostać maksymalnie odsłonięta w obszarze luminescencyjnym w procesie fotolitografii, tak aby pozostała warstwa stopu mogła spełnić wymagania skutecznych i niezawodnych elektrod kontaktowych o niskiej rezystancji i podkładek dociskowych drutu lutowniczego. Po zakończeniu procesu fotolitografii musi on także przejść proces stopowania, który zazwyczaj przeprowadza się w osłonie H2 lub N2. Czas i temperatura tworzenia stopu są zwykle określane przez takie czynniki, jak charakterystyka materiałów półprzewodnikowych i forma pieca stopowego. Oczywiście, jeśli procesy niebiesko-zielone i inne procesy elektrod chipowych są bardziej złożone, konieczne jest dodanie wzrostu warstwy pasywacyjnej, procesów trawienia plazmowego itp.
Które procesy w procesie produkcji chipów LED mają znaczący wpływ na ich parametry optoelektroniczne?
Ogólnie rzecz biorąc, po zakończeniu produkcji epitaksjalnej diod LED sfinalizowano jej główne parametry elektryczne, a produkcja chipów nie zmienia charakteru produkcji rdzenia. Jednakże nieodpowiednie warunki podczas procesu powlekania i tworzenia stopu mogą powodować pogorszenie niektórych parametrów elektrycznych. Na przykład niskie lub wysokie temperatury tworzenia stopów mogą powodować słaby kontakt omowy, co jest główną przyczyną wysokiego spadku napięcia przewodzenia VF w produkcji chipów. Po cięciu pewne procesy korozji na krawędziach wióra mogą być pomocne w poprawie wycieku zwrotnego wióra. Dzieje się tak dlatego, że po cięciu tarczą diamentową na krawędzi wióra pozostanie dużo resztek zanieczyszczeń i proszku. Jeśli te cząstki przylgną do złącza PN chipa LED, spowodują upływ prądu, a nawet awarię. Ponadto, jeśli fotomaska ​​na powierzchni chipa nie zostanie całkowicie oderwana, spowoduje to trudności w lutowaniu czołowym i lutowaniu wirtualnym. Jeśli znajduje się z tyłu, spowoduje to również duży spadek ciśnienia. W procesie produkcji wiórów można zastosować szorstkowanie powierzchni oraz struktury trapezowe w celu zwiększenia natężenia światła.
Dlaczego chipy LED należy dzielić na różne rozmiary? Jaki wpływ ma rozmiar na wydajność optoelektroniki LED?
Chipy LED można podzielić na chipy o małej mocy, chipy o średniej mocy i chipy o dużej mocy w zależności od mocy. Zgodnie z wymaganiami klienta można go podzielić na kategorie, takie jak poziom pojedynczej lampy, poziom cyfrowy, poziom matrycy punktowej i oświetlenie dekoracyjne. Jeśli chodzi o konkretny rozmiar chipa, zależy on od rzeczywistego poziomu produkcji różnych producentów chipów i nie ma konkretnych wymagań. Dopóki proces zostanie pomyślnie zakończony, chip może zwiększyć moc jednostkową i obniżyć koszty, a wydajność fotoelektryczna nie ulegnie zasadniczym zmianom. Prąd zużywany przez chip jest w rzeczywistości powiązany z gęstością prądu przepływającego przez chip. Mały chip zużywa mniej prądu, podczas gdy duży chip zużywa więcej prądu, a ich jednostkowa gęstość prądu jest w zasadzie taka sama. Biorąc pod uwagę, że rozpraszanie ciepła jest głównym problemem przy wysokim natężeniu prądu, jego skuteczność świetlna jest niższa niż przy niskim natężeniu prądu. Z drugiej strony, wraz ze wzrostem powierzchni, rezystancja korpusu chipa będzie się zmniejszać, co spowoduje spadek napięcia przewodzenia do przodu.

Jaki jest ogólny obszar chipów LED dużej mocy? Dlaczego?
Chipy LED o dużej mocy stosowane do wytwarzania światła białego są powszechnie dostępne na rynku w ilości około 40 mil, a moc stosowana w chipach o dużej mocy zazwyczaj odnosi się do mocy elektrycznej przekraczającej 1 W. Ponieważ wydajność kwantowa jest na ogół mniejsza niż 20%, większość energii elektrycznej jest przekształcana w energię cieplną, dlatego rozpraszanie ciepła jest ważne w przypadku chipów o dużej mocy, co wymaga od nich dużej powierzchni.
Jakie są różnice w wymaganiach dotyczących technologii chipów i sprzętu przetwarzającego do produkcji materiałów epitaksjalnych GaN w porównaniu z GaP, GaAs i InGaAlP? Dlaczego?
Podłoża zwykłych czerwonych i żółtych chipów LED oraz czwartorzędowych czerwonych i żółtych chipów o wysokiej jasności wykorzystują złożone materiały półprzewodnikowe, takie jak GaP i GaAs, i ogólnie można je przekształcić w podłoża typu N. Zastosowanie procesu mokrego do fotolitografii, a następnie cięcie na wióry za pomocą tarcz diamentowych. W niebiesko-zielonym chipie wykonanym z materiału GaN zastosowano podłoże szafirowe. Ze względu na izolujący charakter podłoża szafirowego nie można go stosować jako elektrody LED. Dlatego obie elektrody P/N muszą być wykonane na powierzchni epitaksjalnej metodą suchego trawienia i muszą zostać przeprowadzone pewne procesy pasywacji. Ze względu na twardość szafiru trudno jest go pociąć na wióry za pomocą tarcz diamentowych. Proces jego wytwarzania jest na ogół bardziej złożony niż w przypadku materiałów GaP i GaAsReflektory LED.

Jaka jest struktura i charakterystyka chipa „przezroczystej elektrody”?
Tak zwana przezroczysta elektroda powinna przewodzić prąd i przepuszczać światło. Materiał ten jest obecnie szeroko stosowany w procesach produkcji ciekłych kryształów, a jego nazwa to tlenek indu i cyny, w skrócie ITO, ale nie można go używać jako pola lutowniczego. Podczas wykonywania należy najpierw przygotować elektrodę omową na powierzchni chipa, następnie pokryć powierzchnię warstwą ITO, a następnie nałożyć warstwę pól lutowniczych na powierzchnię ITO. W ten sposób prąd płynący z przewodu doprowadzającego jest równomiernie rozprowadzany w warstwie ITO do każdej omowej elektrody kontaktowej. Jednocześnie, ze względu na fakt, że współczynnik załamania światła ITO znajduje się pomiędzy powietrzem a współczynnikiem załamania materiału epitaksjalnego, można zwiększyć kąt świecenia, a także zwiększyć strumień światła.

Jaki jest główny nurt rozwoju technologii chipów w oświetleniu półprzewodnikowym?
Wraz z rozwojem technologii półprzewodnikowych diod LED wzrasta również ich zastosowanie w oświetleniu, zwłaszcza pojawienie się białych diod LED, które stały się gorącym tematem w oświetleniu półprzewodnikowym. Jednak kluczowe chipy i technologie pakowania nadal wymagają udoskonalenia, a rozwój chipów powinien skupiać się na dużej mocy, wysokiej wydajności świetlnej i zmniejszeniu oporu cieplnego. Zwiększanie mocy oznacza zwiększenie prądu użytkowania chipa, a bardziej bezpośrednim sposobem jest zwiększenie rozmiaru chipa. Powszechnie stosowane chipy o dużej mocy mają wymiary około 1 mm x 1 mm, a prąd użytkowania wynosi 350 mA. Ze względu na wzrost prądu użytkowania, rozpraszanie ciepła stało się znaczącym problemem. Obecnie metoda inwersji chipów zasadniczo rozwiązała ten problem. Wraz z rozwojem technologii LED jej zastosowanie w oświetleniu stanie przed niespotykanymi dotąd możliwościami i wyzwaniami.
Co to jest odwrócony chip? Jaka jest jego konstrukcja i jakie są jego zalety?
W diodach LED o niebieskim świetle zwykle stosuje się podłoża Al2O3, które mają wysoką twardość, niską przewodność cieplną i elektryczną. Jeśli zostanie zastosowana formalna konstrukcja, z jednej strony spowoduje to problemy antystatyczne, a z drugiej strony, rozpraszanie ciepła stanie się również poważnym problemem w warunkach wysokiego prądu. Jednocześnie, ze względu na elektrodę dodatnią skierowaną do góry, zablokuje ona część światła i zmniejszy skuteczność świetlną. Diody LED o dużej mocy niebieskiego światła mogą osiągnąć bardziej efektywny strumień świetlny dzięki technologii chip flip niż tradycyjne techniki pakowania.
Obecne podejście do głównego nurtu konstrukcji odwróconej polega na przygotowaniu w pierwszej kolejności wielkogabarytowych chipów LED o niebieskim świetle z odpowiednimi eutektycznymi elektrodami spawalniczymi, a jednocześnie przygotowanie podłoża krzemowego nieco większego niż chip LED o niebieskim świetle, a na nim wykonanie złota warstwa przewodząca do spawania eutektycznego i warstwa wyjściowa (ultradźwiękowe złącze lutowane kulkowe ze złotego drutu). Następnie niebieskie chipy LED dużej mocy są lutowane z podłożami krzemowymi za pomocą sprzętu do spawania eutektycznego.
Charakterystyczną cechą tej struktury jest to, że warstwa epitaksjalna styka się bezpośrednio z podłożem krzemowym, a opór cieplny podłoża krzemowego jest znacznie niższy niż podłoża szafirowego, więc problem rozpraszania ciepła jest dobrze rozwiązany. Dzięki temu, że podłoże szafiru po inwersji jest skierowane do góry, stając się powierzchnią emitującą, szafir jest przezroczysty, co rozwiązuje problem emitowania światła. Powyższe stanowi odpowiednią wiedzę na temat technologii LED. Wierzę, że wraz z rozwojem nauki i technologii,Światła LEDbędą w przyszłości coraz bardziej wydajne, a ich żywotność znacznie się poprawi, zapewniając nam większą wygodę.