كيف يتم تصنيع رقائق LED؟

ما هوشريحة LED؟إذن ما هي خصائصه؟تصنيع شرائح LEDالهدف الرئيسي هو تصنيع قطب اتصال منخفض أوم فعال وموثوق به، وتلبية انخفاض الجهد الصغير نسبيًا بين المواد القابلة للتلامس، وتوفير وسادة الضغط لسلك اللحام، وفي نفس الوقت، أكبر قدر ممكن من الضوء.تستخدم عملية الفيلم الانتقالي عمومًا طريقة التبخر الفراغي.تحت فراغ عالي 4Pa، يتم صهر المواد عن طريق التسخين بالمقاومة أو تسخين قصف شعاع الإلكترون، ويتم تحويل BZX79C18 إلى بخار معدني لترسيبه على سطح المواد شبه الموصلة تحت ضغط منخفض.

 

تشتمل معادن التلامس من النوع P شائعة الاستخدام على AuBe وAuZn وسبائك أخرى، وعادة ما تكون معادن التلامس الموجودة على الجانب N عبارة عن سبائك AuGeNi.تحتاج طبقة السبائك التي يتم تشكيلها بعد الطلاء أيضًا إلى كشف المنطقة المضيئة قدر الإمكان من خلال الطباعة الحجرية الضوئية، بحيث يمكن لطبقة السبائك المتبقية أن تلبي متطلبات قطب كهربائي فعال وموثوق به ذو أوم منخفض ووسادة خط اللحام.بعد الانتهاء من عملية الطباعة الحجرية الضوئية، يجب أن تتم عملية صناعة السبائك تحت حماية H2 أو N2.عادة ما يتم تحديد وقت ودرجة حرارة صناعة السبائك وفقًا لخصائص المواد شبه الموصلة وشكل فرن السبائك.بالطبع، إذا كانت عملية قطب الرقاقة الكهربائية مثل اللون الأزرق والأخضر أكثر تعقيدًا، فيجب إضافة عملية نمو الفيلم السلبي ونقش البلازما.

 

في عملية تصنيع شرائح LED، ما هي العمليات التي لها تأثير مهم على أدائها الكهروضوئي؟

بشكل عام، بعد الانتهاء من إنتاج LED الفوقي، تم الانتهاء من الأداء الكهربائي الرئيسي.لن يغير تصنيع الرقائق طبيعة الإنتاج الأساسية، ولكن الظروف غير المناسبة في عملية الطلاء والسبائك ستتسبب في ضعف بعض المعلمات الكهربائية.على سبيل المثال، ستتسبب درجة حرارة السبائك المنخفضة أو المرتفعة في ضعف الاتصال الأومي، وهو السبب الرئيسي لانخفاض الجهد الأمامي العالي VF في تصنيع الرقائق.بعد القطع، إذا تم تنفيذ بعض عمليات الحفر على حافة الرقاقة، فسيكون من المفيد تحسين التسرب العكسي للرقاقة.وذلك لأنه بعد القطع باستخدام شفرة عجلة طحن الماس، سيكون هناك الكثير من مسحوق الحطام المتبقي على حافة الشريحة.إذا التصقت هذه الجسيمات بوصلة PN لشريحة LED، فإنها سوف تسبب تسربًا كهربائيًا، أو حتى تعطلًا.بالإضافة إلى ذلك، إذا لم يتم تقشير مقاوم الضوء الموجود على سطح الشريحة بشكل نظيف، فسيتسبب ذلك في صعوبات في ربط السلك الأمامي واللحام الخاطئ.إذا كان الظهر، فإنه سوف يسبب أيضا انخفاض الضغط العالي.في عملية إنتاج الرقائق، يمكن تحسين شدة الضوء عن طريق تخشين السطح وتقطيعه إلى هيكل شبه منحرف مقلوب.

 

لماذا يتم تقسيم شرائح LED إلى أحجام مختلفة؟ما هي آثار الحجم علىالصمام الكهروضوئيأداء؟

يمكن تقسيم حجم شريحة LED إلى شريحة طاقة صغيرة وشريحة طاقة متوسطة وشريحة طاقة عالية وفقًا للطاقة.وفقا لمتطلبات العملاء، يمكن تقسيمها إلى مستوى الأنبوب المفرد، المستوى الرقمي، مستوى الشبكة والإضاءة الزخرفية وفئات أخرى.يعتمد الحجم المحدد للرقاقة على مستوى الإنتاج الفعلي لمصنعي الرقائق المختلفين، ولا توجد متطلبات محددة.طالما أن العملية مؤهلة، يمكن للرقاقة تحسين مخرجات الوحدة وتقليل التكلفة، ولن يتغير الأداء الكهروضوئي بشكل أساسي.يرتبط التيار الذي تستخدمه الشريحة فعليًا بكثافة التيار المتدفق عبر الشريحة.التيار الذي تستخدمه الشريحة صغير والتيار الذي تستخدمه الشريحة كبير.كثافة الوحدة الحالية هي نفسها في الأساس.وبالنظر إلى أن تبديد الحرارة هو المشكلة الرئيسية في ظل التيار العالي، فإن كفاءتها المضيئة أقل من تلك الموجودة في ظل التيار المنخفض.من ناحية أخرى، مع زيادة المساحة، ستنخفض مقاومة الحجم للرقاقة، وبالتالي سينخفض ​​جهد التوصيل الأمامي.

 

ما هو حجم الشريحة التي تشير إليها شريحة LED عالية الطاقة بشكل عام؟لماذا؟

يمكن عمومًا رؤية رقائق LED عالية الطاقة المستخدمة للضوء الأبيض في السوق بحوالي 40 مل، ويعني ما يسمى بالرقائق عالية الطاقة عمومًا أن الطاقة الكهربائية تزيد عن 1 وات.نظرًا لأن الكفاءة الكمومية عمومًا أقل من 20%، فسيتم تحويل معظم الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية، وبالتالي فإن تبديد الحرارة للرقائق عالية الطاقة مهم جدًا، ويتطلب مساحة شريحة أكبر.

 

ما هي المتطلبات المختلفة لعملية الرقائق ومعدات المعالجة لتصنيع المواد الفوقية GaN مقارنة بـ GaP وGaAs وInGaAlP؟لماذا؟

ركائز الرقائق الحمراء والصفراء LED العادية والرقائق الحمراء والصفراء الرباعية الساطعة مصنوعة من GaP وGaAs وغيرها من مواد أشباه الموصلات المركبة، والتي يمكن تصنيعها بشكل عام إلى ركائز من النوع N.يتم استخدام العملية الرطبة في الطباعة الحجرية الضوئية، وبعد ذلك يتم استخدام شفرة العجلة الماسية لقطع الرقائق.الشريحة الزرقاء والخضراء من مادة GaN هي ركيزة من الياقوت.نظرًا لأن الركيزة من الياقوت معزولة، فلا يمكن استخدامها كقطب من مصابيح LED.يجب أن يتم تصنيع أقطاب P/N على السطح الفوقي في وقت واحد من خلال عملية الحفر الجاف وأيضًا من خلال بعض عمليات التخميل.نظرًا لأن الياقوت شديد الصلابة، فمن الصعب قطع الرقائق باستخدام شفرات عجلة طحن الماس.تعد عمليتها عمومًا أكثر تعقيدًا من عملية مصابيح GaP وGaAs LED.

 

ما هو هيكل وخصائص شريحة "القطب الشفاف"؟

يجب أن يكون ما يسمى بالقطب الشفاف قادرًا على توصيل الكهرباء والضوء.تُستخدم هذه المادة الآن على نطاق واسع في عملية إنتاج الكريستال السائل.اسمه هو أكسيد القصدير الإنديوم (ITO)، لكن لا يمكن استخدامه كبطانة لحام.أثناء التصنيع، يجب تصنيع القطب الأومي على سطح الرقاقة، ثم يتم طلاء طبقة من ITO على السطح، ثم يتم طلاء طبقة من وسادة اللحام على سطح ITO.بهذه الطريقة، يتم توزيع التيار من الرصاص بالتساوي على كل قطب اتصال أومي من خلال طبقة ITO.في الوقت نفسه، نظرًا لأن مؤشر انكسار ITO يقع بين الهواء ومؤشر انكسار المادة الفوقي، فيمكن زيادة زاوية الضوء، ويمكن أيضًا زيادة التدفق الضوئي.

 

ما هو الاتجاه السائد في تكنولوجيا الرقائق لإضاءة أشباه الموصلات؟

مع تطور تقنية LED لأشباه الموصلات، تتزايد تطبيقاتها في مجال الإضاءة، خاصة ظهور LED الأبيض، الذي أصبح محور إضاءة أشباه الموصلات.ومع ذلك، لا تزال تكنولوجيا الرقاقة والتغليف الرئيسية بحاجة إلى تحسين، وينبغي تطوير الرقاقة نحو الطاقة العالية وكفاءة الإضاءة العالية والمقاومة الحرارية المنخفضة.زيادة الطاقة تعني زيادة التيار الذي تستخدمه الشريحة.الطريقة الأكثر مباشرة هي زيادة حجم الشريحة.في الوقت الحاضر، يبلغ حجم الرقائق عالية الطاقة 1 مم × 1 مم، والتيار 350 مللي أمبير. نظرًا لزيادة تيار الاستخدام، أصبحت مشكلة تبديد الحرارة مشكلة بارزة.الآن تم حل هذه المشكلة بشكل أساسي عن طريق قلب الشريحة.مع تطور تقنية LED، سيواجه تطبيقها في مجال الإضاءة فرصة وتحديًا غير مسبوقين.

 

ما هو فليب تشيب؟ما هو هيكلها؟ما هي مزاياها؟

يستخدم LED الأزرق عادة الركيزة Al2O3.تتميز الركيزة Al2O3 بصلابة عالية وموصلية حرارية منخفضة وموصلية.إذا تم استخدام الهيكل الإيجابي، من ناحية، فإنه سوف يسبب مشاكل مضادة للكهرباء الساكنة، من ناحية أخرى، سوف يصبح تبديد الحرارة أيضًا مشكلة كبيرة في ظل الظروف الحالية العالية.وفي الوقت نفسه، نظرًا لأن القطب الكهربائي الأمامي متجه للأعلى، سيتم حجب جزء من الضوء، وستنخفض كفاءة الإضاءة.يمكن أن تحصل مصابيح LED الزرقاء عالية الطاقة على مخرجات إضاءة أكثر فعالية من تكنولوجيا التغليف التقليدية من خلال تقنية الرقاقة ذات الرقاقة.

نهج هيكل الوجه السائد الحالي هو: أولاً، إعداد شريحة LED زرقاء كبيرة الحجم مع قطب لحام سهل الانصهار مناسب، وفي الوقت نفسه، إعداد ركيزة سيليكون أكبر قليلاً من شريحة LED الزرقاء، وإنتاج طبقة موصلة ذهبية وسلك رصاص طبقة (وصلة لحام كروية سلكية ذهبية بالموجات فوق الصوتية) للحام سهل الانصهار.بعد ذلك، يتم لحام شريحة LED الزرقاء عالية الطاقة وركيزة السيليكون معًا باستخدام معدات اللحام سهلة الاستخدام.

يتميز هذا الهيكل بأن الطبقة الفوقية تتصل مباشرة بركيزة السيليكون، وأن المقاومة الحرارية لركيزة السيليكون أقل بكثير من مقاومة ركيزة الياقوت، وبالتالي يتم حل مشكلة تبديد الحرارة بشكل جيد.وبما أن الركيزة من الياقوت متجهة للأعلى بعد الانقلاب، فإنها تصبح السطح الباعث للضوء.الياقوت شفاف، لذلك تم حل مشكلة انبعاث الضوء أيضًا.ما ورد أعلاه هو المعرفة ذات الصلة بتقنية LED.أعتقد أنه مع تطور العلم والتكنولوجيا، ستصبح مصابيح LED في المستقبل أكثر كفاءة، وسيتم تحسين عمر الخدمة الخاص بها بشكل كبير، مما يوفر لنا راحة أكبر.


وقت النشر: 20 أكتوبر 2022