Cos'è un chip LED? Allora quali sono le sue caratteristiche? La produzione di chip LED è principalmente finalizzata alla produzione di elettrodi di contatto a basso valore ohmico efficaci e affidabili, in grado di soddisfare la caduta di tensione relativamente piccola tra i materiali di contatto e fornire cuscinetti di saldatura, emettendo al tempo stesso quanta più luce possibile. Il processo di trasferimento del film utilizza generalmente il metodo di evaporazione sotto vuoto. Sotto alto vuoto 4Pa, il materiale viene fuso mediante riscaldamento a resistenza o metodo di riscaldamento a bombardamento con fascio di elettroni e BZX79C18 viene trasformato in vapore metallico e depositato sulla superficie del materiale semiconduttore a bassa pressione.
I metalli di contatto di tipo P comunemente usati includono leghe come AuBe e AuZn, mentre il metallo di contatto del lato N è spesso realizzato in lega AuGeNi. Lo strato di lega formato dopo il rivestimento deve inoltre esporre il più possibile l'area di emissione della luce attraverso la tecnologia fotolitografica, in modo che lo strato di lega rimanente possa soddisfare i requisiti di elettrodi a basso contatto ohmico e cuscinetti di filo di saldatura efficaci e affidabili. Una volta completato il processo di fotolitografia, viene eseguito anche un processo di lega, solitamente sotto protezione di H2 o N2. Il tempo e la temperatura della lega sono generalmente determinati da fattori quali le caratteristiche dei materiali semiconduttori e la forma del forno della lega. Naturalmente, se il processo dell'elettrodo per i chip blu-verdi è più complesso, è necessario aggiungere i processi di crescita del film di passivazione e di attacco al plasma.

Nel processo di produzione dei chip LED, quali processi hanno un impatto significativo sulle loro prestazioni optoelettroniche?
In generale, dopo il completamento della produzione epitassiale del LED, le sue principali proprietà elettriche sono state finalizzate e la produzione del chip non cambia la sua natura principale. Tuttavia, condizioni inadeguate durante i processi di rivestimento e lega possono causare parametri elettrici scadenti. Ad esempio, temperature di lega basse o elevate possono causare uno scarso contatto ohmico, che è la ragione principale dell'elevata caduta di tensione diretta VF nella produzione di chip. Dopo il taglio, eseguire alcuni processi di corrosione sui bordi del truciolo può essere utile per migliorare la fuoriuscita inversa del truciolo. Questo perché dopo il taglio con una mola diamantata, sul bordo del truciolo rimarrà una grande quantità di polvere di detriti. Se queste particelle si attaccano alla giunzione PN del chip LED, causeranno dispersioni elettriche e persino guasti. Inoltre, se il fotoresist sulla superficie del chip non viene rimosso in modo pulito, ciò causerà difficoltà e la saldatura virtuale delle linee di saldatura anteriori. Se è sul retro, causerà anche un'elevata caduta di pressione. Durante il processo di produzione dei trucioli, metodi come l'irruvidimento della superficie e il taglio in strutture trapezoidali invertite possono aumentare l'intensità della luce.

Perché i chip LED sono divisi in diverse dimensioni? Quali sono gli effetti delle dimensioni sulle prestazioni fotoelettriche dei LED?
La dimensione dei chip LED può essere suddivisa in chip a bassa potenza, chip a media potenza e chip ad alta potenza in base alla loro potenza. In base alle esigenze del cliente, può essere suddiviso in categorie come livello a tubo singolo, livello digitale, livello a matrice di punti e illuminazione decorativa. Per quanto riguarda la dimensione specifica del chip, dipende dall'effettivo livello di produzione dei diversi produttori di chip e non esistono requisiti specifici. Finché il processo è conforme agli standard, i piccoli chip possono aumentare la produzione unitaria e ridurre i costi, e le prestazioni optoelettroniche non subiranno cambiamenti fondamentali. La corrente utilizzata da un chip è in realtà correlata alla densità di corrente che lo attraversa. Un chip piccolo utilizza meno corrente, mentre un chip grande ne utilizza di più. La loro densità di corrente unitaria è sostanzialmente la stessa. Considerando che la dissipazione del calore è il problema principale in condizioni di corrente elevata, la sua efficienza luminosa è inferiore a quella con corrente bassa. D'altra parte, all'aumentare dell'area, la resistenza del corpo del chip diminuirà, con conseguente diminuzione della tensione di conduzione diretta.

Qual è l'area tipica dei chip LED ad alta potenza? Perché?
I chip LED ad alta potenza utilizzati per la luce bianca sono generalmente disponibili sul mercato a circa 40 milioni e il consumo energetico dei chip ad alta potenza si riferisce generalmente alla potenza elettrica superiore a 1 W. Dato che l'efficienza quantica è generalmente inferiore al 20%, la maggior parte dell'energia elettrica viene convertita in energia termica, quindi la dissipazione del calore dei chip ad alta potenza è molto importante e richiede che i chip abbiano un'ampia area.

Quali sono i diversi requisiti per il processo dei chip e le apparecchiature di lavorazione per la produzione di materiali epitassiali GaN rispetto a GaP, GaAs e InGaAlP? Perché?
I substrati dei normali chip LED rossi e gialli e dei chip quaternari rossi e gialli ad alta luminosità sono costituiti da materiali semiconduttori composti come GaP e GaAs e generalmente possono essere trasformati in substrati di tipo N. Per la fotolitografia viene utilizzato il processo a umido, quindi vengono utilizzate le lame delle mole diamantate per tagliare i trucioli. Il chip blu-verde realizzato in materiale GaN utilizza un substrato di zaffiro. A causa della natura isolante del substrato in zaffiro, non può essere utilizzato come elettrodo del LED. Pertanto, entrambi gli elettrodi P/N devono essere fabbricati simultaneamente sulla superficie epitassiale mediante un processo di attacco a secco e devono essere eseguiti alcuni processi di passivazione. A causa della durezza dello zaffiro, è difficile tagliarlo in trucioli con una mola diamantata. Il suo processo di produzione è generalmente più complesso e intricato rispetto ai LED realizzati con materiali GaP o GaAs.

Quali sono la struttura e le caratteristiche del chip “elettrodo trasparente”?
Il cosiddetto elettrodo trasparente deve essere conduttivo e trasparente. Questo materiale è ora ampiamente utilizzato nei processi di produzione di cristalli liquidi e il suo nome è ossido di indio-stagno, abbreviato in ITO, ma non può essere utilizzato come pad di saldatura. Durante la realizzazione, realizzare prima un elettrodo ohmico sulla superficie del chip, quindi coprire la superficie con uno strato di ITO e placcare uno strato di tampone di saldatura sulla superficie ITO. In questo modo, la corrente che scende dal conduttore viene distribuita uniformemente su ciascun elettrodo di contatto ohmico attraverso lo strato ITO. Allo stesso tempo, l'ITO, grazie al suo indice di rifrazione compreso tra quello dell'aria e dei materiali epitassiali, può aumentare l'angolo di emissione della luce e il flusso luminoso.

Qual è lo sviluppo principale della tecnologia dei chip per l'illuminazione a semiconduttori?
Con lo sviluppo della tecnologia LED a semiconduttore, anche la sua applicazione nel campo dell'illuminazione è in aumento, in particolare con l'emergere del LED bianco, che è diventato un tema caldo nell'illuminazione a semiconduttore. Tuttavia, le tecnologie chiave di chip e packaging devono ancora essere migliorate e, in termini di chip, dobbiamo svilupparci verso l’alta potenza, l’elevata efficienza luminosa e la ridotta resistenza termica. Aumentare la potenza significa aumentare la corrente utilizzata dal chip e un modo più diretto è aumentare le dimensioni del chip. I chip ad alta potenza comunemente utilizzati misurano circa 1 mm × 1 mm, con una corrente di 350 mA. A causa dell'aumento dell'utilizzo attuale, la dissipazione del calore è diventata un problema importante e ora questo problema è stato sostanzialmente risolto attraverso il metodo dell'inversione del chip. Con lo sviluppo della tecnologia LED, la sua applicazione nel campo dell’illuminazione si troverà ad affrontare opportunità e sfide senza precedenti.

Che cos'è un “flip chip”? Qual è la sua struttura? Quali sono i suoi vantaggi?
Il LED blu utilizza solitamente il substrato Al2O3, che presenta elevata durezza e bassa conduttività termica ed elettrica. Se viene utilizzata una struttura positiva, da un lato causerà problemi antistatici e, dall'altro, anche la dissipazione del calore diventerà un grosso problema in condizioni di corrente elevata. Nel frattempo, a causa dell'elettrodo positivo rivolto verso l'alto, una parte della luce verrà bloccata, con conseguente diminuzione dell'efficienza luminosa. Il LED blu ad alta potenza può ottenere un'emissione luminosa più efficace attraverso la tecnologia di inversione del chip rispetto alla tecnologia di imballaggio tradizionale.
Il metodo tradizionale della struttura invertita ora consiste nel preparare prima chip LED blu di grandi dimensioni con elettrodi di saldatura eutettici adeguati e allo stesso tempo preparare un substrato di silicio leggermente più grande rispetto al chip LED blu, quindi creare uno strato conduttivo d'oro e collegare il filo. strato (giunto di saldatura a sfera in filo d'oro a ultrasuoni) per la saldatura eutettica su di esso. Quindi, il chip LED blu ad alta potenza viene saldato al substrato di silicio utilizzando un'apparecchiatura di saldatura eutettica.
La caratteristica di questa struttura è che lo strato epitassiale entra direttamente in contatto con il substrato di silicio e la resistenza termica del substrato di silicio è molto inferiore a quella del substrato di zaffiro, quindi il problema della dissipazione del calore è ben risolto. A causa del substrato di zaffiro invertito rivolto verso l'alto, diventa la superficie che emette luce e lo zaffiro è trasparente, risolvendo così il problema dell'emissione di luce. Quanto sopra rappresenta la conoscenza rilevante della tecnologia LED. Crediamo che con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, le future luci a LED diventeranno sempre più efficienti e la loro durata sarà notevolmente migliorata, offrendoci una maggiore comodità.