Comment les puces LED sont-elles fabriquées?

Apr 13, 2021

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Qu'est-ce qu'une puce LED? Alors quelles sont ses caractéristiques? La fabrication de puces LED consiste principalement à produire des électrodes de contact de faible ohm efficaces et fiables, et peut répondre à la chute de tension relativement faible entre les matériaux pouvant être contactés et fournir un coussin de pression pour les fils de liaison. Donnez autant de lumière que possible. Le processus de transition de film utilise généralement une méthode d'évaporation sous vide. Sous un vide poussé de 4Pa, le matériau est fondu par chauffage par résistance ou par bombardement par faisceau d'électrons, et le BZX79C18 devient une vapeur métallique déposée sur la surface du matériau semi-conducteur sous basse pression.

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Les métaux de contact de type P généralement utilisés comprennent des alliages tels que AuBe et AuZn, et l'alliage AuGeNi est souvent utilisé comme métal de contact sur la surface N. La couche d'alliage formée après le placage doit également exposer autant de la zone émettrice de lumière que possible grâce à un processus de photolithographie, de sorte que la couche d'alliage restante puisse répondre aux exigences d'électrodes de contact de faible ohm efficaces et fiables et de plots de connexion de fil. Une fois le processus de photolithographie terminé, un processus d'alliage est nécessaire. L'alliage est généralement réalisé sous la protection de H2 ou N2. Le temps et la température d'alliage sont généralement déterminés par des facteurs tels que les caractéristiques du matériau semi-conducteur et la forme du four d'alliage. Bien entendu, si le processus d'électrode à puce tel que le bleu et le vert est plus compliqué, il est nécessaire d'augmenter la croissance du film de passivation et le processus de gravure au plasma.


Dans le processus de fabrication des puces LED, quel processus a un impact le plus important sur ses performances photoélectriques?


D'une manière générale, une fois la production épitaxiale de LED terminée, ses principales propriétés électriques ont été finalisées et la fabrication de puces ne change pas la nature de sa production de base, mais des conditions inappropriées dans le processus de revêtement et d'alliage entraîneront la dégradation de certains paramètres électriques. . Par exemple, une température d'alliage basse ou élevée entraînera un mauvais contact ohmique. Un mauvais contact ohmique est la principale raison de la forte chute de tension directe VF dans la fabrication de puces. Après découpe, si certains procédés de gravure sont effectués sur le bord de la puce, il sera préférable d'améliorer la fuite inverse de la puce. En effet, après la coupe avec une lame de meule diamantée, plus de débris et de poudre resteront sur le bord de la puce. Si ceux-ci sont collés à la jonction PN de la puce LED, cela provoquera des fuites et même des pannes. De plus, si la résine photosensible à la surface de la puce n'est pas pelée proprement, cela entraînera une soudure difficile et fausse sur la face avant. S'il s'agit de la face arrière, la chute de tension sera également élevée. Dans le processus de production de puces, l'intensité lumineuse peut être augmentée en rendant la surface rugueuse et en la divisant en une structure trapézoïdale inversée.

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Pourquoi les puces LED sont-elles divisées en différentes tailles? Quels sont les effets de la taille sur les performances photoélectriques des LED?


La taille des puces LED peut être divisée en puces de faible puissance, puces de puissance moyenne et puces de haute puissance en fonction de la puissance. Selon les exigences du client, il peut être divisé en catégories telles que le niveau à tube unique, le niveau numérique, le niveau à matrice de points et l'éclairage décoratif. Quant à la taille spécifique de la puce, elle est déterminée en fonction du niveau de production réel des différents fabricants de puces, et il n'y a pas d'exigence spécifique. Tant que le processus passe, la taille de la puce peut augmenter la sortie de l'unité et réduire le coût, et les performances photoélectriques ne changeront pas fondamentalement. Le courant utilisé par la puce est en fait lié à la densité de courant traversant la puce. Une petite puce utilise un petit courant et une grande puce utilise un courant important. Leur densité de courant unitaire est fondamentalement la même. Considérant que la dissipation thermique est le principal problème sous fort courant, son efficacité lumineuse est inférieure à celle du courant faible. D'autre part, à mesure que la surface augmente, la résistance du corps de la puce diminuera, de sorte que la tension de conduction directe diminuera.


La puce LED haute puissance se réfère généralement à quelle zone de puce? Pourquoi?


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


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


Les substrats de puces LED rouges et jaunes ordinaires et de puces rouges et jaunes quaternaires à haute luminosité sont constitués de matériaux semi-conducteurs composés tels que GaP et GaAs, et ils peuvent généralement être transformés en substrats de type N. Le procédé humide est utilisé pour la photolithographie, puis une lame de meule diamantée est utilisée pour couper en copeaux. La puce bleu-vert du matériau GaN est un substrat en saphir. Le substrat en saphir étant isolé, il ne peut pas être utilisé comme pôle de la LED. Les deux électrodes P / N doivent être réalisées sur la surface épitaxiale par un processus de gravure sèche. Certains processus de passivation sont également nécessaires. Parce que le saphir est très dur, il est difficile de le diviser en copeaux avec une lame de meule diamantée. Son procédé est généralement de plus en plus compliqué que celui des LED GaP et GaAs.


  Quelle est la structure de l'électrode transparente GG? puce et ses caractéristiques?


L'électrode dite transparente doit d'abord être capable de conduire l'électricité, et d'autre part, être capable de transmettre de la lumière. Ce matériau est maintenant plus largement utilisé dans le processus de production de cristaux liquides, son nom est oxyde d'indium et d'étain, l'abréviation anglaise ITO, mais il ne peut pas être utilisé comme tampon de soudure. Lors de la fabrication, commencez par fabriquer des électrodes ohmiques sur la surface de la puce, puis recouvrez une couche d'ITO sur la surface, puis posez une couche de plots de connexion sur la surface de l'ITO. De cette manière, le courant descendant du conducteur est uniformément distribué à chaque électrode de contact ohmique à travers la couche ITO. En même temps, puisque l'indice de réfraction de l'ITO se situe entre l'indice de réfraction de l'air et du matériau épitaxial, l'angle de sortie de lumière peut être augmenté et le flux lumineux peut également être augmenté.

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 Quel est le courant dominant du développement 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 également, notamment avec l'émergence des LED blanches, qui sont devenues un point chaud pour l'éclairage à semi-conducteurs. Cependant, la puce de clé et la technologie d'emballage doivent être améliorées, et la puce doit être développée vers une puissance élevée, un rendement lumineux élevé et une résistance thermique inférieure. Augmenter la puissance signifie augmenter le courant utilisé par la puce. Le moyen le plus direct est d'augmenter la taille de la puce. De nos jours, les puces haute puissance qui apparaissent généralement mesurent environ 1 mm × 1 mm et le courant est de 350 mA. En raison de l'augmentation du courant, le problème de dissipation thermique devient Le problème en suspens est maintenant fondamentalement résolu par la méthode de retournement de puce. Avec le développement de la technologie LED, son application dans le domaine de l'éclairage sera confrontée à une opportunité et un défi sans précédent.


 Qu'est-ce qu'une puce flip GG? Quelle est sa structure? Quels sont ses avantages?


Les LED bleues utilisent généralement des substrats Al2O3. Les substrats Al2O3 ont une dureté élevée, une faible conductivité thermique et une faible conductivité électrique. Si la structure montée à l'avant est adoptée, d'une part, elle entraînera des problèmes antistatiques, d'autre part, la dissipation thermique deviendra également un problème dans des conditions de courant élevé. Le problème principal. En même temps, puisque l'électrode avant est tournée vers le haut, une partie de la lumière sera bloquée et l'efficacité lumineuse sera réduite. Les LED bleues haute puissance peuvent obtenir une émission de lumière plus efficace grâce à la technologie de puce flip-chip que la technologie d'emballage traditionnelle.


La méthode actuelle de structure flip-chip traditionnelle est la suivante: préparer d'abord une puce LED bleue de grande taille avec des électrodes de soudage eutectiques appropriées, et en même temps préparer un substrat de silicium légèrement plus grand que la puce LED bleue, et fabriquer de l'or pour le soudage eutectique. Couche conductrice et couche de fil de plomb (joints de soudure à billes en fil d'or ultrasonique) Ensuite, la puce LED bleue haute puissance et le substrat en silicium sont soudés ensemble à l'aide d'un équipement de soudage eutectique.


La particularité de cette structure est que la couche épitaxiale est en contact direct avec le substrat de silicium, et 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 de saphir est tourné vers le haut après le retournement, il devient la surface émettrice de lumière et le saphir est transparent, de sorte que le problème d'émission de lumière est également résolu. Ce qui précède est la connaissance pertinente de la technologie LED. Je crois qu'avec le développement de la science et de la technologie, les futures lumières LED deviendront de plus en plus efficaces et la durée de vie sera grandement améliorée, ce qui nous apportera une plus grande commodité.


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