ชิป LED ผลิตขึ้นมาได้อย่างไร?

ชิป LED คืออะไร? แล้วมันมีลักษณะอย่างไร? การผลิตชิป LED มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อผลิตอิเล็กโทรดหน้าสัมผัสโอห์มมิกต่ำที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ ซึ่งสามารถตอบสนองแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมระหว่างวัสดุที่สัมผัสได้ค่อนข้างน้อยและให้แผ่นบัดกรีในขณะที่เปล่งแสงได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยทั่วไปกระบวนการถ่ายโอนฟิล์มจะใช้วิธีระเหยแบบสุญญากาศ ภายใต้สุญญากาศสูง 4Pa วัสดุจะถูกหลอมโดยการให้ความร้อนด้วยความต้านทานหรือวิธีการให้ความร้อนด้วยการทิ้งระเบิดด้วยลำแสงอิเล็กตรอน และ BZX79C18 จะถูกเปลี่ยนเป็นไอโลหะและสะสมอยู่บนพื้นผิวของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ภายใต้แรงดันต่ำ
โลหะหน้าสัมผัสชนิด P ที่ใช้กันทั่วไปประกอบด้วยโลหะผสม เช่น AuBe และ AuZn ในขณะที่โลหะหน้าสัมผัสด้าน N มักทำจากโลหะผสม AuGeNi ชั้นโลหะผสมที่เกิดขึ้นหลังการเคลือบยังจำเป็นต้องเปิดเผยพื้นที่เปล่งแสงให้มากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ผ่านเทคโนโลยีโฟโตลิโทกราฟี เพื่อให้ชั้นโลหะผสมที่เหลือสามารถตอบสนองความต้องการของอิเล็กโทรดหน้าสัมผัสโอห์มมิกต่ำและแผ่นลวดบัดกรีที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ หลังจากกระบวนการโฟโตลิโทกราฟีเสร็จสิ้นแล้ว กระบวนการผสมก็จะดำเนินการเช่นกัน โดยปกติจะอยู่ภายใต้การคุ้มครองของ H2 หรือ N2 เวลาและอุณหภูมิของการผสมมักจะถูกกำหนดโดยปัจจัยต่างๆ เช่น ลักษณะของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์และรูปแบบของเตาโลหะผสม แน่นอนว่า หากกระบวนการอิเล็กโทรดสำหรับชิปสีน้ำเงิน-เขียวมีความซับซ้อนมากขึ้น ก็จำเป็นต้องเพิ่มกระบวนการสร้างฟิล์มทู่และกระบวนการกัดพลาสมา

ในกระบวนการผลิตชิป LED กระบวนการใดมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของออปโตอิเล็กทรอนิกส์
โดยทั่วไปแล้ว หลังจากเสร็จสิ้นการผลิต LED epitaxis คุณสมบัติทางไฟฟ้าหลักของมันก็ได้รับการสรุปแล้ว และการผลิตชิปจะไม่เปลี่ยนแปลงลักษณะแกนกลางของมัน อย่างไรก็ตาม สภาวะที่ไม่เหมาะสมในระหว่างกระบวนการเคลือบและโลหะผสมอาจทำให้พารามิเตอร์ทางไฟฟ้าบางตัวไม่ดีได้ ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิการผสมต่ำหรือสูงอาจทำให้หน้าสัมผัสโอห์มมิกต่ำ ซึ่งเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้ VF แรงดันตกคร่อมสูงในการผลิตชิป หลังจากการตัด การดำเนินการกัดกร่อนที่ขอบของชิปจะมีประโยชน์ในการปรับปรุงการรั่วไหลแบบย้อนกลับของชิปได้ เนื่องจากหลังจากตัดด้วยใบเจียรเพชรแล้ว จะมีเศษผงเหลืออยู่บริเวณขอบชิปเป็นจำนวนมาก หากอนุภาคเหล่านี้เกาะติดกับจุดเชื่อมต่อ PN ของชิป LED จะทำให้เกิดไฟฟ้ารั่วและอาจพังได้ นอกจากนี้ หากโฟโตรีซิสต์บนพื้นผิวของชิปไม่ได้ลอกออกอย่างหมดจด จะทำให้เกิดปัญหาและการบัดกรีเสมือนของเส้นบัดกรีด้านหน้า หากอยู่ด้านหลังก็จะทำให้เกิดแรงดันตกคร่อมสูงเช่นกัน ในระหว่างกระบวนการผลิตเศษ วิธีการต่างๆ เช่น การทำให้ผิวหยาบและการตัดเป็นโครงสร้างสี่เหลี่ยมคางหมูแบบกลับหัว สามารถเพิ่มความเข้มของแสงได้

เหตุใดชิป LED จึงแบ่งออกเป็นขนาดต่างๆ ขนาดมีผลต่อประสิทธิภาพของโฟโตอิเล็กทริคของ LED อย่างไร
ขนาดของชิป LED สามารถแบ่งออกเป็นชิปพลังงานต่ำ ชิปพลังงานปานกลาง และชิปพลังงานสูงตามกำลังของมัน ตามความต้องการของลูกค้า สามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ เช่น ระดับหลอดเดียว ระดับดิจิตอล ระดับดอทเมทริกซ์ และไฟตกแต่ง สำหรับขนาดเฉพาะของชิปนั้นขึ้นอยู่กับระดับการผลิตจริงของผู้ผลิตชิปแต่ละราย และไม่มีข้อกำหนดเฉพาะ ตราบใดที่กระบวนการยังเป็นไปตามมาตรฐาน ชิปขนาดเล็กจะสามารถเพิ่มผลผลิตต่อหน่วยและลดต้นทุนได้ และประสิทธิภาพของออปโตอิเล็กทรอนิกส์จะไม่เกิดการเปลี่ยนแปลงพื้นฐาน กระแสไฟที่ใช้โดยชิปนั้นสัมพันธ์กับความหนาแน่นกระแสที่ไหลผ่านตัวมันจริงๆ ชิปขนาดเล็กใช้กระแสไฟฟ้าน้อยกว่า ในขณะที่ชิปขนาดใหญ่ใช้กระแสไฟฟ้ามากกว่า โดยพื้นฐานแล้วความหนาแน่นกระแสของหน่วยจะเท่ากัน เมื่อพิจารณาว่าการกระจายความร้อนเป็นปัญหาหลักภายใต้กระแสสูง ประสิทธิภาพการส่องสว่างจึงต่ำกว่าประสิทธิภาพการส่องสว่างภายใต้กระแสต่ำ ในทางกลับกัน เมื่อพื้นที่เพิ่มขึ้น ความต้านทานของตัวชิปจะลดลง ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้านำไปข้างหน้าลดลง

พื้นที่ทั่วไปของชิป LED กำลังสูงคืออะไร? ทำไม
ชิป LED พลังงานสูงที่ใช้สำหรับแสงสีขาวโดยทั่วไปมีจำหน่ายในท้องตลาดที่ประมาณ 40 มิลลิลิตร และการใช้พลังงานของชิปพลังงานสูงโดยทั่วไปหมายถึงพลังงานไฟฟ้าที่สูงกว่า 1 วัตต์ เนื่องจากประสิทธิภาพควอนตัมโดยทั่วไปจะน้อยกว่า 20% พลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่จึงถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อน ดังนั้นการกระจายความร้อนของชิปกำลังสูงจึงมีความสำคัญมากและต้องใช้ชิปเพื่อให้มีพื้นที่ขนาดใหญ่

ข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับกระบวนการชิปและอุปกรณ์การประมวลผลสำหรับการผลิตวัสดุเอปิแอกเซียล GaN เปรียบเทียบกับ GaP, GaAs และ InGaAlP มีอะไรบ้าง ทำไม
พื้นผิวของชิป LED สีแดงและสีเหลืองธรรมดาและชิปสีแดงและเหลืองควอเทอร์นารีความสว่างสูงทำจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ผสม เช่น GaP และ GaAs และโดยทั่วไปสามารถทำให้เป็นพื้นผิวประเภท N ได้ กระบวนการแบบเปียกใช้สำหรับการพิมพ์หินด้วยแสง จากนั้นจึงใช้ใบมีดของล้อเจียรเพชรเพื่อตัดเป็นชิ้น ชิปสีน้ำเงิน-เขียวที่ทำจากวัสดุ GaN ใช้ซับสเตรตแซฟไฟร์ เนื่องจากธรรมชาติของซับสเตรตแซฟไฟร์เป็นฉนวน จึงไม่สามารถใช้เป็นอิเล็กโทรดตัวเดียวของ LED ได้ ดังนั้น อิเล็กโทรด P/N ทั้งสองจะต้องถูกประดิษฐ์พร้อมกันบนพื้นผิวเอพิแทกเซียลผ่านกระบวนการกัดแบบแห้ง และต้องดำเนินการกระบวนการสร้างทู่บางอย่าง เนื่องจากความแข็งของแซฟไฟร์ จึงเป็นเรื่องยากที่จะเจียรให้เป็นเศษด้วยใบเจียรเพชร โดยทั่วไปกระบวนการผลิตจะซับซ้อนและซับซ้อนกว่า LED ที่ทำจากวัสดุ GaP หรือ GaAs

โครงสร้างและคุณลักษณะของชิป "อิเล็กโทรดโปร่งใส" คืออะไร
อิเล็กโทรดโปร่งใสที่เรียกว่าจะต้องเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและโปร่งใส ปัจจุบัน วัสดุนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการผลิตผลึกเหลว และชื่อของมันคืออินเดียมทินออกไซด์ เรียกโดยย่อว่า ITO แต่ไม่สามารถใช้เป็นแผ่นประสานได้ เมื่อทำการผลิต ขั้นแรกให้สร้างอิเล็กโทรดโอห์มมิกบนพื้นผิวของชิป จากนั้นปิดพื้นผิวด้วยชั้นของ ITO และแผ่นแผ่นบัดกรีบนพื้นผิว ITO ด้วยวิธีนี้ กระแสที่ไหลลงมาจากตะกั่วจะถูกกระจายไปยังอิเล็กโทรดหน้าสัมผัสโอห์มมิกแต่ละอันอย่างเท่าเทียมกันผ่านชั้น ITO ในเวลาเดียวกัน ITO เนื่องจากดัชนีการหักเหของแสงอยู่ระหว่างดัชนีการหักเหของอากาศและวัสดุอีปิแอกเซียล จึงสามารถเพิ่มมุมการเปล่งแสงและฟลักซ์การส่องสว่างได้

การพัฒนาเทคโนโลยีชิปสำหรับระบบไฟเซมิคอนดักเตอร์กระแสหลักคืออะไร?
ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี LED แบบเซมิคอนดักเตอร์ การประยุกต์ใช้ในด้านระบบไฟส่องสว่างก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเกิดขึ้นของ LED สีขาว ซึ่งกลายเป็นประเด็นร้อนในระบบไฟแบบเซมิคอนดักเตอร์ อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีชิปและบรรจุภัณฑ์ที่สำคัญยังคงต้องได้รับการปรับปรุง และในแง่ของชิป เราจำเป็นต้องพัฒนาให้มีพลังงานสูง ประสิทธิภาพแสงสูง และลดความต้านทานความร้อน การเพิ่มกำลังหมายถึงการเพิ่มกระแสไฟที่ชิปใช้ และวิธีที่ตรงกว่านั้นคือการเพิ่มขนาดชิป ชิปกำลังสูงที่ใช้กันทั่วไปมีขนาดประมาณ 1 มม. × 1 มม. โดยมีกระแสไฟ 350mA เนื่องจากการใช้งานในปัจจุบันเพิ่มขึ้น การกระจายความร้อนจึงกลายเป็นปัญหาสำคัญ และตอนนี้ปัญหานี้ได้รับการแก้ไขโดยพื้นฐานแล้วโดยวิธีการผกผันชิป ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี LED การประยุกต์ใช้ในด้านระบบแสงสว่างจะเผชิญกับโอกาสและความท้าทายที่ไม่เคยมีมาก่อน

“ฟลิปชิป” คืออะไร? โครงสร้างของมันคืออะไร? ข้อดีของมันคืออะไร?
ไฟ LED สีฟ้ามักจะใช้สารตั้งต้น Al2O3 ซึ่งมีความแข็งสูง การนำความร้อนและไฟฟ้าต่ำ หากใช้โครงสร้างเชิงบวก จะทำให้เกิดปัญหาการป้องกันไฟฟ้าสถิตในด้านหนึ่ง และในทางกลับกัน การกระจายความร้อนก็จะกลายเป็นปัญหาสำคัญภายใต้สภาวะกระแสไฟที่สูงเช่นกัน ในขณะเดียวกัน เนื่องจากอิเล็กโทรดขั้วบวกหงายขึ้น แสงส่วนหนึ่งจะถูกปิดกั้น ส่งผลให้ประสิทธิภาพการส่องสว่างลดลง LED สีน้ำเงินกำลังสูงสามารถให้แสงสว่างที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นผ่านเทคโนโลยีการกลับชิปมากกว่าเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์แบบเดิม
วิธีโครงสร้างแบบกลับหัวกระแสหลักในขณะนี้คือการเตรียมชิป LED สีฟ้าขนาดใหญ่พร้อมอิเล็กโทรดบัดกรียูเทคติกที่เหมาะสมก่อน และในขณะเดียวกันก็เตรียมพื้นผิวซิลิกอนที่มีขนาดใหญ่กว่าชิป LED สีน้ำเงินเล็กน้อย จากนั้นจึงสร้างชั้นสื่อกระแสไฟฟ้าสีทองและลวดตะกั่ว ชั้น (ข้อต่อลูกบัดกรีลวดทองอัลตราโซนิก) สำหรับการบัดกรียูเทคติก จากนั้น ชิป LED สีน้ำเงินกำลังสูงจะถูกบัดกรีเข้ากับซับสเตรตซิลิกอนโดยใช้อุปกรณ์บัดกรียูเทคติก
ลักษณะของโครงสร้างนี้คือชั้น epitaxis สัมผัสโดยตรงกับสารตั้งต้นของซิลิกอน และความต้านทานความร้อนของสารตั้งต้นซิลิกอนนั้นต่ำกว่าของสารตั้งต้นแซฟไฟร์มาก ดังนั้นปัญหาการกระจายความร้อนจึงได้รับการแก้ไขอย่างดี เนื่องจากซับสเตรตแซฟไฟร์กลับหัวหงายขึ้น จึงกลายเป็นพื้นผิวเปล่งแสง และแซฟไฟร์มีความโปร่งใส จึงช่วยแก้ปัญหาการปล่อยแสงได้ ข้างต้นเป็นความรู้ที่เกี่ยวข้องเกี่ยวกับเทคโนโลยี LED เราเชื่อว่าด้วยการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ไฟ LED ในอนาคตจะมีประสิทธิภาพเพิ่มมากขึ้น และอายุการใช้งานจะดีขึ้นอย่างมาก ทำให้เราสะดวกสบายมากขึ้น


เวลาโพสต์: 25 ก.ย.-2024