Як вырабляюцца святлодыёдныя чыпы?

Што такое анСвятлодыёдны чып? Такім чынам, якія яго характарыстыкі?Вытворчасць святлодыёдных чыпаўгалоўным чынам заключаецца ў вырабе эфектыўнага і надзейнага кантактнага электрода з нізкім Омам, задавальненні адносна невялікага падзення напружання паміж кантактнымі матэрыяламі, забеспячэнні прыціскной пляцоўкі для зварачнага дроту і ў той жа час як мага больш святла. Працэс пераходнай плёнкі звычайна выкарыстоўвае метад вакуумнага выпарвання. Ва ўмовах высокага вакууму 4 Па матэрыялы плавяцца шляхам нагрэву супраціўленнем або нагрэву электронным прамянём, а BZX79C18 ператвараецца ў пары металу для асаджэння на паверхні паўправадніковых матэрыялаў пад нізкім ціскам.

 

Звычайна выкарыстоўваюцца кантактныя металы P-тыпу, у тым ліку AuBe, AuZn і іншыя сплавы, а кантактнымі металамі на баку N звычайна з'яўляюцца сплавы AuGeNi. Пласт сплаву, утвораны пасля нанясення пакрыцця, таксама павінен максімальна агаліць светлавую вобласць з дапамогай фоталітаграфіі, каб астатні пласт сплаву мог адпавядаць патрабаванням эфектыўнага і надзейнага нізкаомнага кантактнага электрода і пляцоўкі зварачнай лініі. Пасля завяршэння працэсу фоталітаграфіі працэс легіравання павінен праводзіцца пад абаронай H2 або N2. Час і тэмпература легіравання звычайна вызначаюцца ў адпаведнасці з характарыстыкамі паўправадніковых матэрыялаў і формай печы для сплаву. Вядома, калі працэс чыпавага электрода, напрыклад, сіне-зялёнага, больш складаны, трэба дадаць працэс пасіўнага росту плёнкі і плазменнага тручэння.

 

Якія працэсы ў працэсе вытворчасці святлодыёдных чыпаў аказваюць важны ўплыў на іх фотаэлектрычныя характарыстыкі?

Наогул кажучы, пасля завяршэння эпітаксіяльнай вытворчасці святлодыёдаў, яго асноўная электрычная характарыстыка была завершана. Вытворчасць чыпаў не зменіць асноўны характар ​​вытворчасці, але няправільныя ўмовы ў працэсе нанясення пакрыцця і сплаву прывядуць да зніжэння некаторых электрычных параметраў. Напрыклад, нізкая або высокая тэмпература сплаву прывядзе да дрэннага амічнага кантакту, што з'яўляецца асноўнай прычынай высокага прамога падзення напружання VF пры вытворчасці мікрасхем. Калі пасля рэзкі на краі чыпа будзе выкананы нейкі працэс тручэння, гэта будзе карысна палепшыць зваротную ўцечку чыпа. Гэта звязана з тым, што пасля рэзкі алмазным шліфавальным дыскам на краі стружкі застаецца шмат смецця. Калі гэтыя часціцы прыліпнуць да PN-пераходу святлодыёднага чыпа, яны прывядуць да ўцечкі электрычнага току ці нават паломкі. Акрамя таго, калі фотарэзіст на паверхні мікрасхемы не будзе ачышчаны чыста, гэта выкліча цяжкасці пры склейванні пярэдняга провада і фальшывай пайцы. Калі гэта спіна, гэта таксама прывядзе да высокага перападу ціску. У працэсе вытворчасці чыпаў інтэнсіўнасць святла можа быць палепшана з дапамогай шурпатасці паверхні і рэзкі ў структуру перавернутай трапецыі.

 

Чаму святлодыёдныя чыпы дзеляцца на розныя памеры? На што ўплывае памерСвятлодыёдны фотаэлектрыкпрадукцыйнасць?

Памер святлодыёднага чыпа можна падзяліць на чып малой магутнасці, чып сярэдняй магутнасці і чып высокай магутнасці ў залежнасці ад магутнасці. У адпаведнасці з патрабаваннямі заказчыка, яго можна падзяліць на аднатрубны ўзровень, лічбавы ўзровень, рашэцісты ўзровень і дэкаратыўнае асвятленне і іншыя катэгорыі. Канкрэтны памер чыпа залежыць ад фактычнага ўзроўню вытворчасці розных вытворцаў чыпаў, і асаблівых патрабаванняў няма. Пакуль працэс кваліфікаваны, мікрасхема можа палепшыць выхад адзінкі і знізіць кошт, а фотаэлектрычныя характарыстыкі не зменяцца прынцыпова. Ток, які выкарыстоўвае чып, на самай справе звязаны з шчыльнасцю току, які праходзіць праз чып. Ток, які выкарыстоўвае мікрасхема, малы, а ток, які выкарыстоўвае мікрасхема, вялікі. Іх адзінкавая шчыльнасць току ў асноўным аднолькавая. Улічваючы, што рассейванне цяпла з'яўляецца асноўнай праблемай пры моцным току, яго светлавая эфектыўнасць ніжэй, чым пры слабым току. З іншага боку, па меры павелічэння плошчы аб'ёмны супраціў чыпа будзе памяншацца, таму напружанне прамой праводнасці будзе памяншацца.

 

Чып якога памеру звычайна мае на ўвазе магутны святлодыёдны чып? чаму?

Святлодыёдныя чыпы высокай магутнасці, якія выкарыстоўваюцца для белага святла, звычайна можна ўбачыць на рынку каля 40 мілаў, а так званыя чыпы высокай магутнасці звычайна азначаюць, што электрычная магутнасць складае больш за 1 Вт. Паколькі квантавая эфектыўнасць, як правіла, менш за 20%, большая частка электрычнай энергіі будзе пераўтворана ў цеплавую, таму рассейванне цяпла магутных чыпаў вельмі важнае, таму патрабуецца большая плошча чыпа.

 

Якія розныя патрабаванні да тэхналагічнага працэсу мікрасхем і тэхналагічнага абсталявання для вытворчасці эпітаксіяльных матэрыялаў GaN у параўнанні з GaP, GaAs і InGaAlP? чаму?

Падкладкі звычайных святлодыёдных чырвоных і жоўтых чыпаў і яркіх чацвярцічных чырвоных і жоўтых чыпаў зроблены з GaP, GaAs і іншых складаных паўправадніковых матэрыялаў, якія звычайна могуць быць зроблены ў падкладкі N-тыпу. Мокры працэс выкарыстоўваецца для фоталітаграфіі, а пазней лязо алмазнага круга выкарыстоўваецца для нарэзкі на дробку. Сіне-зялёны чып матэрыялу GaN - гэта сапфіравая падкладка. Паколькі сапфіравая падкладка ізаляваная, яе нельга выкарыстоўваць у якасці слупа святлодыёда. Электроды P/N павінны быць зроблены на эпітаксіяльнай паверхні адначасова праз працэс сухога тручэння, а таксама праз некаторыя працэсы пасівацыі. Паколькі сапфіры вельмі цвёрдыя, іх складана рэзаць з дапамогай алмазных шліфавальных дыскаў. Яго працэс, як правіла, больш складаны, чым у святлодыёдаў GaP і GaAs.

 

Якая структура і характарыстыкі чыпа «празрысты электрод»?

Так званы празрысты электрод павінен быць здольны праводзіць электрычнасць і святло. Гэты матэрыял у цяперашні час шырока выкарыстоўваецца ў працэсе вытворчасці вадкіх крышталяў. Яго назва - аксід волава індыя (ITO), але яго нельга выкарыстоўваць у якасці зварачнай пракладкі. Падчас вырабу амічны электрод павінен быць зроблены на паверхні чыпа, а затым на паверхню павінен быць пакрыты пласт ITO, а затым пласт зварачнай пляцоўкі павінен быць пакрыты на паверхню ITO. Такім чынам, ток ад свінцу раўнамерна размяркоўваецца на кожны амічны кантактны электрод праз пласт ITO. У той жа час, паколькі паказчык праламлення ITO знаходзіцца паміж паветрам і паказчыкам праламлення эпітаксіяльнага матэрыялу, кут святла можа быць павялічаны, а таксама можа быць павялічаны светлавы паток.

 

Што з'яўляецца асноўнай тэхналогіяй мікрасхем для паўправадніковага асвятлення?

З развіццём паўправадніковай святлодыёднай тэхналогіі яе прымяненне ў галіне асвятлення становіцца ўсё больш і больш, асабліва з'яўленне белага святлодыёда, які стаў цэнтрам паўправадніковага асвятлення. Аднак ключавую тэхналогію чыпа і ўпакоўкі яшчэ трэба ўдасканаліць, а чып трэба развіваць у бок высокай магутнасці, высокай светлавой эфектыўнасці і нізкага тэрмічнага супраціўлення. Павелічэнне магутнасці азначае павелічэнне току, які выкарыстоўваецца мікрасхемай. Больш прамы спосаб - павялічыць памер чыпа. У цяперашні час усе мікрасхемы высокай магутнасці маюць памеры 1 мм × 1 мм і сілу току 350 мА. З-за павелічэння спажыванага току праблема адводу цяпла стала значнай праблемай. Цяпер гэтая праблема была ў асноўным вырашана пераваротам мікрасхем. З развіццём святлодыёднай тэхналогіі яе прымяненне ў галіне асвятлення сутыкнецца з беспрэцэдэнтнымі магчымасцямі і праблемамі.

 

Што такое Flip Chip? Якая яго структура? Якія яго перавагі?

Сіні святлодыёд звычайна выкарыстоўвае падкладку Al2O3. Падкладка Al2O3 мае высокую цвёрдасць, нізкую цеплаправоднасць і электраправоднасць. Калі выкарыстоўваецца станоўчая структура, з аднаго боку, гэта выкліча антыстатычныя праблемы, з другога боку, рассейванне цяпла таксама стане сур'ёзнай праблемай ва ўмовах моцнага току. У той жа час, паколькі пярэдні электрод накіраваны ўверх, частка святла будзе заблакіравана, і эфектыўнасць святла будзе зніжана. Сіні святлодыёд высокай магутнасці можа атрымаць больш эфектыўную святлоаддачу, чым традыцыйная тэхналогія ўпакоўкі, дзякуючы тэхналогіі перавароту чыпа.

Цяперашні асноўны падыход да адваротнай структуры такі: спачатку падрыхтуйце сіні святлодыёдны чып вялікага памеру з адпаведным эўтэктычным зварачным электродам, у той жа час падрыхтуйце крамянёвую падкладку памерам крыху большага памеру, чым сіні святлодыёдны чып, і вырабіце залаты токаправодны пласт і свінцовы дрот. пласт (ультрагукавое залатое шарыкавае паянае злучэнне) для эўтэктычнай зваркі. Затым магутны сіні святлодыёдны чып і крамянёвая падкладка зварваюцца разам пры дапамозе абсталявання для эўтэктычнай зваркі.

Гэтая структура характарызуецца тым, што эпітаксійны пласт непасрэдна кантактуе з крэмніевай падкладкай, а цеплавое супраціўленне крэмніевай падкладкі значна ніжэйшае, чым у сапфіравай падкладкі, таму праблема адводу цяпла вырашана добра. Паколькі падкладка сапфіра пасля інверсіі звернута ўверх, яна становіцца святловыпраменьвальнай паверхняй. Сапфір празрысты, таму праблема выпраменьвання святла таксама вырашана. Вышэй прыведзены адпаведныя веды святлодыёднай тэхналогіі. Я лічу, што з развіццём навукі і тэхнікі святлодыёдныя лямпы ў будучыні будуць станавіцца ўсё больш і больш эфектыўнымі, а тэрмін іх службы значна павялічыцца, што прынясе нам большую зручнасць.


Час публікацыі: 20 кастрычніка 2022 г