Comment sont fabriquées les puces LED ?

Qu'est-ce qu'unPuce LED? Alors quelles sont ses caractéristiques ?Fabrication de puces LEDest principalement de fabriquer une électrode de contact à faible ohm efficace et fiable, de répondre à la chute de tension relativement faible entre les matériaux contactables, de fournir le tampon de pression pour le fil de soudage et, en même temps, autant de lumière que possible. Le procédé du film de transition utilise généralement la méthode d’évaporation sous vide. Sous un vide poussé de 4 Pa, les matériaux sont fondus par chauffage par résistance ou par bombardement par faisceau d'électrons, et le BZX79C18 est transformé en vapeur métallique pour se déposer sur la surface des matériaux semi-conducteurs sous basse pression.

 

Les métaux de contact de type P couramment utilisés comprennent l'AuBe, l'AuZn et d'autres alliages, et les métaux de contact du côté N sont généralement des alliages AuGeni. La couche d'alliage formée après le revêtement doit également exposer la zone lumineuse autant que possible par photolithographie, afin que la couche d'alliage restante puisse répondre aux exigences d'une électrode de contact à faible ohm et d'un tampon de ligne de soudage efficaces et fiables. Une fois le processus de photolithographie terminé, le processus d'alliage doit être effectué sous la protection de H2 ou N2. Le temps et la température d'alliage sont généralement déterminés en fonction des caractéristiques des matériaux semi-conducteurs et de la forme du four d'alliage. Bien sûr, si le processus d'électrode de puce tel que le bleu-vert est plus complexe, le processus de croissance de film passif et de gravure au plasma doit être ajouté.

 

Dans le processus de fabrication des puces LED, quels processus ont un impact important sur leurs performances photoélectriques ?

D'une manière générale, une fois la production épitaxiale des LED terminée, ses principales performances électriques ont été finalisées. La fabrication des puces ne changera pas sa nature de production principale, mais des conditions inappropriées dans le processus de revêtement et d'alliage entraîneront une mauvaise qualité de certains paramètres électriques. Par exemple, une température d'alliage faible ou élevée entraînera un mauvais contact ohmique, qui est la principale raison de la chute de tension directe élevée VF dans la fabrication des puces. Après la découpe, si un processus de gravure est effectué sur le bord de la puce, il sera utile d'améliorer la fuite inverse de la puce. En effet, après la coupe avec une lame de meule diamantée, il restera beaucoup de poudre de débris sur le bord des copeaux. Si ces particules adhèrent à la jonction PN de la puce LED, elles provoqueront une fuite électrique, voire une panne. De plus, si la résine photosensible sur la surface de la puce n'est pas décollée proprement, cela entraînera des difficultés de liaison des fils avant et de fausses soudures. Si c'est l'arrière, cela provoquera également une forte chute de pression. Dans le processus de production de copeaux, l'intensité lumineuse peut être améliorée au moyen d'une rugosité de surface et d'une découpe en structure trapézoïdale inversée.

 

Pourquoi les puces LED sont-elles divisées en différentes tailles ? Quels sont les effets de la taille surLED photoélectriqueperformance?

La taille de la puce LED peut être divisée en puce de petite puissance, puce de puissance moyenne et puce de puissance élevée en fonction de la puissance. Selon les exigences du client, il peut être divisé en niveau à tube unique, niveau numérique, niveau en treillis et éclairage décoratif et autres catégories. La taille spécifique de la puce dépend du niveau de production réel des différents fabricants de puces et il n'y a pas d'exigence spécifique. Tant que le processus est qualifié, la puce peut améliorer le rendement de l'unité et réduire les coûts, et les performances photoélectriques ne changeront pas fondamentalement. Le courant utilisé par la puce est en réalité lié à la densité de courant qui traverse la puce. Le courant utilisé par la puce est faible et le courant utilisé par la puce est important. Leur densité de courant unitaire est fondamentalement la même. Étant donné que la dissipation thermique est le principal problème sous courant élevé, son efficacité lumineuse est inférieure à celle sous courant faible. D'un autre côté, à mesure que la surface augmente, la résistance volumique de la puce diminuera, donc la tension de conduction directe diminuera.

 

À quelle taille de puce la puce LED haute puissance fait-elle généralement référence ? Pourquoi?

Les puces LED haute puissance utilisées pour la lumière blanche sont généralement visibles sur le marché à environ 40 mils, et les puces dites haute puissance signifient généralement que la puissance électrique est supérieure à 1 W. Étant donné que l'efficacité quantique est généralement inférieure à 20 %, la majeure partie de l'énergie électrique sera convertie en énergie thermique, de sorte que la dissipation thermique des puces haute puissance est très importante, nécessitant une plus grande surface de puce.

 

Quelles sont les différentes exigences du processus de fabrication des puces et des équipements de traitement pour la fabrication de matériaux épitaxiaux GaN par rapport au GaP, GaAs et InGaAlP ? Pourquoi?

Les substrats des puces LED rouges et jaunes ordinaires et des puces rouges et jaunes quaternaires brillants sont constitués de GaP, GaAs et d'autres matériaux semi-conducteurs composés, qui peuvent généralement être transformés en substrats de type N. Le procédé humide est utilisé pour la photolithographie, et plus tard, la lame de meule diamantée est utilisée pour couper en copeaux. La puce bleu-vert du matériau GaN est un substrat en saphir. Le substrat saphir étant isolé, il ne peut pas être utilisé comme pôle de LED. Les électrodes P/N doivent être réalisées sur la surface épitaxiale simultanément par un processus de gravure sèche et également par certains processus de passivation. Les saphirs étant très durs, il est difficile de couper des copeaux avec des lames de meule diamantée. Son processus est généralement plus compliqué que celui des LED GaP et GaAs.

 

Quelle est la structure et les caractéristiques de la puce « électrode transparente » ?

L'électrode dite transparente devrait être capable de conduire l'électricité et la lumière. Ce matériau est désormais largement utilisé dans les processus de production de cristaux liquides. Son nom est Indium Tin Oxide (ITO), mais il ne peut pas être utilisé comme tampon de soudage. Pendant la fabrication, l'électrode ohmique doit être réalisée sur la surface de la puce, puis une couche d'ITO doit être appliquée sur la surface, puis une couche de tampon de soudage doit être appliquée sur la surface de l'ITO. De cette manière, le courant provenant du fil est réparti uniformément vers chaque électrode de contact ohmique à travers la couche ITO. Dans le même temps, puisque l'indice de réfraction ITO se situe entre l'air et l'indice de réfraction du matériau épitaxial, l'angle de lumière peut être augmenté, ainsi que le flux lumineux.

 

Quel est le courant dominant de la technologie des puces pour l’éclairage à semi-conducteurs ?

Avec le développement de la technologie LED à semi-conducteurs, ses applications dans le domaine de l'éclairage se multiplient, notamment avec l'émergence des LED blanches, qui sont devenues le centre d'intérêt de l'éclairage à semi-conducteurs. Cependant, la technologie clé de la puce et de l'emballage doit encore être améliorée, et la puce doit être développée vers une puissance élevée, une efficacité lumineuse élevée et une faible résistance thermique. Augmenter la puissance signifie augmenter le courant utilisé par la puce. La manière la plus directe consiste à augmenter la taille des puces. De nos jours, les puces haute puissance mesurent toutes 1 mm × 1 mm et le courant est de 350 mA. En raison de l'augmentation du courant d'utilisation, le problème de la dissipation thermique est devenu un problème important. Maintenant, ce problème a été essentiellement résolu par le chip flip. Avec le développement de la technologie LED, son application dans le domaine de l’éclairage sera confrontée à une opportunité et à un défi sans précédent.

 

Qu’est-ce que le Flip Chip ? Quelle est sa structure ? Quels sont ses avantages ?

La LED bleue utilise généralement un substrat Al2O3. Le substrat Al2O3 a une dureté élevée, une faible conductivité thermique et une faible conductivité. Si la structure positive est utilisée, d'une part, elle entraînera des problèmes antistatiques, d'autre part, la dissipation thermique deviendra également un problème majeur dans des conditions de courant élevé. Dans le même temps, comme l’électrode avant est orientée vers le haut, une partie de la lumière sera bloquée et l’efficacité lumineuse sera réduite. La LED bleue haute puissance peut obtenir un rendement lumineux plus efficace que la technologie d'emballage traditionnelle grâce à la technologie de puce retournée.

L'approche actuelle de la structure inversée est la suivante : tout d'abord, préparer une puce LED bleue de grande taille avec une électrode de soudage eutectique appropriée, en même temps, préparer un substrat de silicium légèrement plus grand que la puce LED bleue et produire une couche conductrice en or et un fil conducteur. couche (joint de soudure à bille en fil d'or par ultrasons) pour le soudage eutectique. Ensuite, la puce LED bleue haute puissance et le substrat de silicium sont soudés ensemble à l'aide d'un équipement de soudage eutectique.

Cette structure est caractérisée en ce que la couche épitaxiale entre directement en contact avec le substrat de silicium et que la résistance thermique du substrat de silicium est bien inférieure à celle du substrat de saphir, de sorte que le problème de dissipation thermique est bien résolu. Puisque le substrat du saphir est orienté vers le haut après inversion, il devient la surface émettrice de lumière. Le saphir est transparent, le problème d'émission de lumière est donc également résolu. Ce qui précède constitue la connaissance pertinente de la technologie LED. Je crois qu'avec le développement de la science et de la technologie, les lampes LED deviendront de plus en plus efficaces et leur durée de vie sera considérablement améliorée, ce qui nous apportera une plus grande commodité.


Heure de publication : 20 octobre 2022