¿Qué es un chip LED? ¿Cuáles son entonces sus características? La fabricación de chips LED tiene como principal objetivo producir electrodos de contacto de baja resistencia óhmica eficaces y fiables, que puedan hacer frente a la caída de tensión relativamente pequeña entre los materiales de contacto y proporcionar almohadillas de soldadura, al tiempo que emiten la mayor cantidad de luz posible. El proceso de transferencia de película generalmente utiliza el método de evaporación al vacío. En un alto vacío de 4 Pa, el material se funde mediante calentamiento por resistencia o método de calentamiento por bombardeo de haz de electrones, y BZX79C18 se transforma en vapor metálico y se deposita en la superficie del material semiconductor a baja presión.
Los metales de contacto de tipo P comúnmente utilizados incluyen aleaciones como AuBe y AuZn, mientras que el metal de contacto del lado N suele estar hecho de aleación AuGeNi. La capa de aleación formada después del recubrimiento también debe exponer el área de emisión de luz tanto como sea posible mediante tecnología de fotolitografía, de modo que la capa de aleación restante pueda cumplir con los requisitos de electrodos de contacto y almohadillas de alambre de soldadura de baja resistencia óhmica eficaces y confiables. Una vez finalizado el proceso de fotolitografía, también se lleva a cabo un proceso de aleación, normalmente bajo la protección de H2 o N2. El tiempo y la temperatura de la aleación suelen estar determinados por factores como las características de los materiales semiconductores y la forma del horno de aleación. Por supuesto, si el proceso de electrodo para chips azul-verde es más complejo, es necesario agregar procesos de crecimiento de película de pasivación y grabado con plasma.

En el proceso de fabricación de chips LED, ¿qué procesos tienen un impacto significativo en su rendimiento optoelectrónico?
En términos generales, una vez finalizada la producción epitaxial de LED, se han finalizado sus principales propiedades eléctricas y la fabricación de chips no cambia su naturaleza central. Sin embargo, condiciones inapropiadas durante los procesos de recubrimiento y aleación pueden causar algunos parámetros eléctricos deficientes. Por ejemplo, temperaturas de aleación bajas o altas pueden causar un contacto óhmico deficiente, que es la razón principal de la alta caída de tensión directa VF en la fabricación de chips. Después del corte, realizar algunos procesos de corrosión en los bordes del chip puede ser útil para mejorar la fuga inversa del chip. Esto se debe a que después de cortar con una muela de diamante, quedará una gran cantidad de polvo en el borde de la viruta. Si estas partículas se adhieren a la unión PN del chip LED, provocarán fugas eléctricas e incluso averías. Además, si el fotorresistente de la superficie del chip no se retira limpiamente, provocará dificultades y una soldadura virtual de las líneas de soldadura frontales. Si está en la parte posterior, también provocará una gran caída de presión. Durante el proceso de producción de virutas, métodos como el raspado de la superficie y el corte en estructuras trapezoidales invertidas pueden aumentar la intensidad de la luz.

¿Por qué los chips LED se dividen en diferentes tamaños? ¿Cuáles son los efectos del tamaño sobre el rendimiento fotoeléctrico del LED?
El tamaño de los chips LED se puede dividir en chips de baja potencia, chips de potencia media y chips de alta potencia según su potencia. Según los requisitos del cliente, se puede dividir en categorías como nivel de tubo único, nivel digital, nivel de matriz de puntos e iluminación decorativa. En cuanto al tamaño específico del chip, depende del nivel de producción real de los diferentes fabricantes de chips y no existen requisitos específicos. Mientras el proceso esté a la altura de los estándares, los chips pequeños pueden aumentar la producción unitaria y reducir los costos, y el rendimiento optoelectrónico no sufrirá cambios fundamentales. La corriente utilizada por un chip en realidad está relacionada con la densidad de corriente que fluye a través de él. Un chip pequeño usa menos corriente, mientras que un chip grande usa más corriente. Su densidad de corriente unitaria es básicamente la misma. Teniendo en cuenta que la disipación de calor es el principal problema con corriente alta, su eficiencia luminosa es menor que con corriente baja. Por otro lado, a medida que aumenta el área, la resistencia del cuerpo del chip disminuirá, lo que dará como resultado una disminución en el voltaje de conducción directa.

¿Cuál es el área típica de los chips LED de alta potencia? ¿Por qué?
Los chips LED de alta potencia utilizados para luz blanca generalmente están disponibles en el mercado a alrededor de 40 mil, y el consumo de energía de los chips de alta potencia generalmente se refiere a una potencia eléctrica superior a 1 W. Debido a que la eficiencia cuántica es generalmente inferior al 20%, la mayor parte de la energía eléctrica se convierte en energía térmica, por lo que la disipación de calor de los chips de alta potencia es muy importante y requiere que los chips tengan un área grande.

¿Cuáles son los diferentes requisitos para el proceso de chips y los equipos de procesamiento para fabricar materiales epitaxiales de GaN en comparación con GaP, GaAs e InGaAlP? ¿Por qué?
Los sustratos de los chips LED rojos y amarillos ordinarios y los chips rojos y amarillos cuaternarios de alto brillo están hechos de materiales semiconductores compuestos como GaP y GaAs, y generalmente se pueden convertir en sustratos de tipo N. El proceso húmedo se utiliza para la fotolitografía y luego se utilizan hojas de muela de diamante para cortar en astillas. El chip azul verdoso hecho de material GaN utiliza un sustrato de zafiro. Debido a la naturaleza aislante del sustrato de zafiro, no se puede utilizar como electrodo del LED. Por lo tanto, ambos electrodos P/N deben fabricarse simultáneamente en la superficie epitaxial mediante un proceso de grabado en seco, y se deben realizar algunos procesos de pasivación. Debido a la dureza del zafiro, es difícil cortarlo en astillas con una muela de diamante. Su proceso de fabricación es generalmente más complejo e intrincado que el de los LED fabricados con materiales GaP o GaAs.

¿Cuáles son la estructura y características del chip del “electrodo transparente”?
El llamado electrodo transparente debe ser conductor y transparente. Este material ahora se usa ampliamente en los procesos de producción de cristal líquido y su nombre es óxido de indio y estaño, abreviado como ITO, pero no se puede usar como almohadilla de soldadura. Al fabricar, primero haga un electrodo óhmico en la superficie del chip, luego cubra la superficie con una capa de ITO y coloque una capa de almohadilla de soldadura en la superficie de ITO. De esta manera, la corriente que desciende del cable se distribuye uniformemente a cada electrodo de contacto óhmico a través de la capa de ITO. Al mismo tiempo, el ITO, debido a que su índice de refracción se encuentra entre el del aire y el de los materiales epitaxiales, puede aumentar el ángulo de emisión de luz y el flujo luminoso.

¿Cuál es el desarrollo principal de la tecnología de chips para iluminación de semiconductores?
Con el desarrollo de la tecnología LED semiconductora, su aplicación en el campo de la iluminación también está aumentando, especialmente la aparición del LED blanco, que se ha convertido en un tema candente en la iluminación semiconductora. Sin embargo, aún es necesario mejorar las tecnologías clave de chips y embalaje y, en términos de chips, debemos avanzar hacia una alta potencia, una alta eficiencia lumínica y una resistencia térmica reducida. Aumentar la potencia significa un aumento en la corriente utilizada por el chip y una forma más directa es aumentar el tamaño del chip. Los chips de alta potencia más utilizados miden aproximadamente 1 mm × 1 mm y tienen una corriente de 350 mA. Debido al aumento en el uso actual, la disipación de calor se ha convertido en un problema importante y ahora este problema se ha resuelto básicamente mediante el método de inversión de chip. Con el desarrollo de la tecnología LED, su aplicación en el campo de la iluminación enfrentará oportunidades y desafíos sin precedentes.

¿Qué es un “flip chip”? ¿Cuál es su estructura? ¿Cuáles son sus ventajas?
El LED azul suele utilizar un sustrato de Al2O3, que tiene alta dureza y baja conductividad térmica y eléctrica. Si se utiliza una estructura positiva, por un lado traerá problemas antiestáticos y, por otro lado, la disipación de calor también se convertirá en un problema importante en condiciones de alta corriente. Mientras tanto, debido a que el electrodo positivo mira hacia arriba, una parte de la luz se bloqueará, lo que provocará una disminución de la eficiencia luminosa. El LED azul de alta potencia puede lograr una salida de luz más efectiva mediante la tecnología de inversión de chip que la tecnología de embalaje tradicional.
El método convencional de estructura invertida ahora es preparar primero chips LED azules de gran tamaño con electrodos de soldadura eutécticos adecuados y, al mismo tiempo, preparar un sustrato de silicio un poco más grande que el chip LED azul, y luego hacer una capa conductora de oro y sacar el cable. capa (junta de soldadura de bola de alambre de oro ultrasónica) para soldadura eutéctica. Luego, el chip LED azul de alta potencia se suelda al sustrato de silicio utilizando un equipo de soldadura eutéctica.
La característica de esta estructura es que la capa epitaxial entra en contacto directamente con el sustrato de silicio y la resistencia térmica del sustrato de silicio es mucho menor que la del sustrato de zafiro, por lo que el problema de la disipación de calor está bien resuelto. Debido a que el sustrato de zafiro invertido mira hacia arriba, se convierte en la superficie emisora ​​de luz y el zafiro es transparente, resolviendo así el problema de la emisión de luz. Lo anterior es el conocimiento relevante de la tecnología LED. Creemos que con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, las futuras luces LED serán cada vez más eficientes y su vida útil mejorará enormemente, lo que nos brindará una mayor comodidad.