एलईडी चिप्स कशा तयार केल्या जातात?

एलईडी चिप म्हणजे काय? तर त्याची वैशिष्ट्ये काय आहेत? एलईडी चिप्सचे उत्पादन मुख्यत्वे प्रभावी आणि विश्वासार्ह लो ओमिक कॉन्टॅक्ट इलेक्ट्रोड्स तयार करणे हा आहे, जे संपर्क सामग्रीमधील तुलनेने लहान व्होल्टेज ड्रॉप पूर्ण करू शकतात आणि शक्य तितका प्रकाश उत्सर्जित करताना सोल्डर पॅड प्रदान करू शकतात. चित्रपट हस्तांतरण प्रक्रिया सामान्यतः व्हॅक्यूम बाष्पीभवन पद्धत वापरते. 4Pa उच्च व्हॅक्यूम अंतर्गत, सामग्री प्रतिरोधक हीटिंग किंवा इलेक्ट्रॉन बीम बॉम्बर्डमेंट हीटिंग पद्धतीद्वारे वितळली जाते आणि BZX79C18 धातूच्या वाफेमध्ये रूपांतरित होते आणि कमी दाबाने सेमीकंडक्टर सामग्रीच्या पृष्ठभागावर जमा होते.
सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या P-प्रकारच्या संपर्क धातूंमध्ये AuBe आणि AuZn सारख्या मिश्रधातूंचा समावेश होतो, तर N-साइड संपर्क धातू बहुधा AuGeNi मिश्रधातूपासून बनलेला असतो. कोटिंगनंतर तयार होणाऱ्या मिश्रधातूच्या थराला फोटोलिथोग्राफी तंत्रज्ञानाद्वारे शक्य तितके प्रकाश-उत्सर्जक क्षेत्र उघड करणे आवश्यक आहे, जेणेकरुन उर्वरित मिश्रधातूचा थर प्रभावी आणि विश्वासार्ह लो ओमिक संपर्क इलेक्ट्रोड आणि सोल्डर वायर पॅडच्या आवश्यकता पूर्ण करू शकेल. फोटोलिथोग्राफी प्रक्रिया पूर्ण झाल्यानंतर, मिश्रधातूची प्रक्रिया देखील केली जाते, सामान्यत: H2 किंवा N2 च्या संरक्षणाखाली. मिश्रधातूची वेळ आणि तापमान सामान्यतः सेमीकंडक्टर सामग्रीची वैशिष्ट्ये आणि मिश्र धातुच्या भट्टीचे स्वरूप यासारख्या घटकांद्वारे निर्धारित केले जाते. अर्थात, निळ्या-हिरव्या चिप्ससाठी इलेक्ट्रोड प्रक्रिया अधिक जटिल असल्यास, पॅसिव्हेशन फिल्मची वाढ आणि प्लाझ्मा एचिंग प्रक्रिया जोडणे आवश्यक आहे.

LED चिप्सच्या उत्पादन प्रक्रियेत, कोणत्या प्रक्रियांचा त्यांच्या ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक कार्यक्षमतेवर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो?
सर्वसाधारणपणे, एलईडी एपिटेक्सियल उत्पादन पूर्ण झाल्यानंतर, त्याचे मुख्य विद्युत गुणधर्म निश्चित केले गेले आहेत आणि चिप उत्पादनामुळे त्याचे मूळ स्वरूप बदलत नाही. तथापि, कोटिंग आणि मिश्रित प्रक्रियेदरम्यान अयोग्य परिस्थितीमुळे काही खराब विद्युत मापदंड होऊ शकतात. उदाहरणार्थ, कमी किंवा उच्च मिश्रित तापमानामुळे खराब ओमिक संपर्क होऊ शकतो, जे चिप उत्पादनात उच्च फॉरवर्ड व्होल्टेज ड्रॉप VF चे मुख्य कारण आहे. कापल्यानंतर, चिपच्या काठावर काही गंज प्रक्रिया केल्याने चिपची उलट गळती सुधारण्यास मदत होऊ शकते. कारण डायमंड ग्राइंडिंग व्हील ब्लेडने कापल्यानंतर, चिपच्या काठावर मोठ्या प्रमाणात मोडतोड पावडर उरते. हे कण LED चिपच्या PN जंक्शनला चिकटून राहिल्यास, ते विद्युत गळती आणि बिघाड देखील करतात. याव्यतिरिक्त, जर चिपच्या पृष्ठभागावरील फोटोरेसिस्ट स्वच्छपणे सोलून काढला नाही तर, यामुळे अडचणी निर्माण होतील आणि समोरच्या सोल्डर लाइनचे आभासी सोल्डरिंग होईल. जर ते पाठीवर असेल तर ते उच्च दाब ड्रॉप देखील करेल. चिप उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान, पृष्ठभाग खडबडीत करणे आणि उलटे ट्रॅपेझॉइडल स्ट्रक्चर्समध्ये कट करणे यासारख्या पद्धती प्रकाशाची तीव्रता वाढवू शकतात.

एलईडी चिप्स वेगवेगळ्या आकारात का विभागल्या जातात? एलईडीच्या फोटोइलेक्ट्रिक कार्यक्षमतेवर आकाराचे काय परिणाम होतात?
LED चिप्सचा आकार कमी-पॉवर चिप्स, मध्यम पॉवर चिप्स आणि उच्च-पॉवर चिप्समध्ये त्यांच्या शक्तीनुसार विभागला जाऊ शकतो. ग्राहकांच्या गरजांनुसार, ते सिंगल ट्यूब लेव्हल, डिजिटल लेव्हल, डॉट मॅट्रिक्स लेव्हल आणि डेकोरेटिव्ह लाइटिंग अशा श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकते. चिपच्या विशिष्ट आकारासाठी, ते वेगवेगळ्या चिप उत्पादकांच्या वास्तविक उत्पादन स्तरावर अवलंबून असते आणि त्यासाठी कोणत्याही विशिष्ट आवश्यकता नाहीत. जोपर्यंत प्रक्रिया प्रमाणित आहे तोपर्यंत, लहान चिप्स युनिट आउटपुट वाढवू शकतात आणि खर्च कमी करू शकतात आणि ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक कामगिरीमध्ये मूलभूत बदल होणार नाहीत. चिपद्वारे वापरला जाणारा प्रवाह प्रत्यक्षात त्यामधून वाहणाऱ्या वर्तमान घनतेशी संबंधित असतो. एक लहान चिप कमी विद्युत प्रवाह वापरते, तर मोठी चिप अधिक प्रवाह वापरते. त्यांचे युनिट वर्तमान घनता मुळात समान आहे. उच्च प्रवाहाच्या अंतर्गत उष्णतेचा अपव्यय ही मुख्य समस्या आहे हे लक्षात घेता, त्याची प्रकाशमय कार्यक्षमता कमी प्रवाहाच्या तुलनेत कमी असते. दुसरीकडे, जसजसे क्षेत्र वाढते, चिपचे शरीर प्रतिकार कमी होईल, परिणामी फॉरवर्ड कंडक्शन व्होल्टेज कमी होईल.

एलईडी हाय-पॉवर चिप्सचे वैशिष्ट्यपूर्ण क्षेत्र काय आहे? का?
पांढऱ्या प्रकाशासाठी वापरल्या जाणाऱ्या LED हाय-पॉवर चिप्स साधारणतः 40mil च्या आसपास बाजारात उपलब्ध असतात आणि उच्च-शक्तीच्या चिप्सचा वीज वापर साधारणपणे 1W वरील विद्युत उर्जेचा संदर्भ घेतो. क्वांटम कार्यक्षमता सामान्यतः 20% पेक्षा कमी असते या वस्तुस्थितीमुळे, बहुतेक विद्युत उर्जेचे उष्णता उर्जेमध्ये रूपांतर होते, म्हणून उच्च-शक्तीच्या चिप्सचे उष्णता नष्ट होणे खूप महत्वाचे आहे आणि चिप्सचे क्षेत्रफळ मोठे असणे आवश्यक आहे.

GaP, GaAs आणि InGaAlP च्या तुलनेत GaN एपिटॅक्सियल मटेरियल तयार करण्यासाठी चिप प्रक्रियेसाठी आणि प्रक्रिया उपकरणांसाठी कोणत्या वेगवेगळ्या आवश्यकता आहेत? का?
सामान्य LED लाल आणि पिवळ्या चिप्स आणि उच्च ब्राइटनेस चतुर्थांश लाल आणि पिवळ्या चिप्सचे सबस्ट्रेट्स GaP आणि GaAs सारख्या कंपाऊंड सेमीकंडक्टर सामग्रीचे बनलेले असतात आणि सामान्यतः N-प्रकारचे सब्सट्रेट्स बनवता येतात. फोटोलिथोग्राफीसाठी ओल्या प्रक्रियेचा वापर केला जातो आणि नंतर डायमंड ग्राइंडिंग व्हील ब्लेडचा वापर चिप्समध्ये कापण्यासाठी केला जातो. GaN मटेरियलपासून बनवलेली निळी-हिरवी चीप नीलम सब्सट्रेट वापरते. नीलम सब्सट्रेटच्या इन्सुलेट स्वभावामुळे, ते एलईडीचे एक इलेक्ट्रोड म्हणून वापरले जाऊ शकत नाही. म्हणून, दोन्ही पी/एन इलेक्ट्रोड एकाच वेळी कोरड्या कोरीव प्रक्रियेद्वारे एपिटॅक्सियल पृष्ठभागावर तयार केले जाणे आवश्यक आहे आणि काही निष्क्रियीकरण प्रक्रिया पार पाडणे आवश्यक आहे. नीलमच्या कडकपणामुळे, डायमंड ग्राइंडिंग व्हील ब्लेडसह चिप्समध्ये कट करणे कठीण आहे. त्याची उत्पादन प्रक्रिया सामान्यतः GaP किंवा GaAs मटेरियलपासून बनवलेल्या LEDs पेक्षा अधिक क्लिष्ट आणि क्लिष्ट असते.

"पारदर्शक इलेक्ट्रोड" चिपची रचना आणि वैशिष्ट्ये काय आहेत?
तथाकथित पारदर्शक इलेक्ट्रोड प्रवाहकीय आणि पारदर्शक असणे आवश्यक आहे. ही सामग्री आता लिक्विड क्रिस्टल उत्पादन प्रक्रियेत मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते आणि त्याचे नाव इंडियम टिन ऑक्साईड आहे, ज्याचे संक्षिप्त रूप ITO असे आहे, परंतु ते सोल्डर पॅड म्हणून वापरले जाऊ शकत नाही. बनवताना, प्रथम चिपच्या पृष्ठभागावर एक ओमिक इलेक्ट्रोड बनवा, नंतर पृष्ठभागावर आयटीओच्या थराने झाकून टाका आणि आयटीओच्या पृष्ठभागावर सोल्डर पॅडचा थर लावा. अशा प्रकारे, लीडमधून खाली येणारा विद्युत् प्रवाह प्रत्येक ओमिक संपर्क इलेक्ट्रोडला ITO स्तराद्वारे समान रीतीने वितरीत केला जातो. त्याच वेळी, आयटीओ, त्याचा अपवर्तक निर्देशांक हवा आणि एपिटॅक्सियल सामग्रीच्या दरम्यान असल्यामुळे, प्रकाश उत्सर्जनाचा कोन आणि प्रकाशमय प्रवाह वाढवू शकतो.

सेमीकंडक्टर लाइटिंगसाठी चिप तंत्रज्ञानाचा मुख्य प्रवाह काय आहे?
सेमीकंडक्टर एलईडी तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, प्रकाशाच्या क्षेत्रात त्याचा वापर देखील वाढत आहे, विशेषत: पांढर्या एलईडीचा उदय, जो सेमीकंडक्टर लाइटिंगमध्ये चर्चेचा विषय बनला आहे. तथापि, की चिप आणि पॅकेजिंग तंत्रज्ञान अजूनही सुधारणे आवश्यक आहे आणि चिप्सच्या बाबतीत, आम्हाला उच्च उर्जा, उच्च प्रकाश कार्यक्षमता आणि कमी थर्मल प्रतिरोधकतेकडे विकसित करणे आवश्यक आहे. शक्ती वाढवणे म्हणजे चिपद्वारे वापरल्या जाणाऱ्या करंटमध्ये वाढ होणे आणि अधिक थेट मार्ग म्हणजे चिपचा आकार वाढवणे. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या हाय-पॉवर चिप्स 350mA च्या करंटसह सुमारे 1mm × 1mm असतात. सध्याच्या वापरात वाढ झाल्यामुळे, उष्णता नष्ट होणे ही एक प्रमुख समस्या बनली आहे आणि आता ही समस्या चिप उलटण्याच्या पद्धतीद्वारे सोडवली गेली आहे. एलईडी तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, प्रकाशाच्या क्षेत्रात त्याचा वापर अभूतपूर्व संधी आणि आव्हानांना तोंड देईल.

"फ्लिप चिप" म्हणजे काय? त्याची रचना काय आहे? त्याचे फायदे काय आहेत?
ब्लू एलईडी सामान्यतः Al2O3 सब्सट्रेट वापरते, ज्यामध्ये उच्च कडकपणा, कमी थर्मल आणि इलेक्ट्रिकल चालकता असते. जर सकारात्मक रचना वापरली गेली, तर ती एकीकडे अँटी-स्टॅटिक समस्या आणेल आणि दुसरीकडे, उच्च वर्तमान परिस्थितीत उष्णता नष्ट होणे देखील एक प्रमुख समस्या बनेल. दरम्यान, पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोडला वरच्या दिशेने तोंड दिल्यामुळे, प्रकाशाचा एक भाग अवरोधित केला जाईल, परिणामी चमकदार कार्यक्षमता कमी होईल. हाय पॉवर ब्लू एलईडी पारंपारिक पॅकेजिंग तंत्रज्ञानापेक्षा चिप इन्व्हर्जन तंत्रज्ञानाद्वारे अधिक प्रभावी प्रकाश उत्पादन मिळवू शकते.
मुख्य प्रवाहातील उलटी रचना पद्धत म्हणजे प्रथम योग्य युटेक्टिक सोल्डरिंग इलेक्ट्रोडसह मोठ्या आकाराच्या निळ्या एलईडी चिप्स तयार करणे आणि त्याच वेळी निळ्या एलईडी चिपपेक्षा थोडा मोठा सिलिकॉन सब्सट्रेट तयार करणे आणि नंतर सोन्याचा प्रवाहकीय थर तयार करणे आणि वायर बाहेर काढणे. त्यावर eutectic सोल्डरिंगसाठी थर (अल्ट्रासोनिक गोल्ड वायर बॉल सोल्डर जॉइंट). नंतर, उच्च-शक्तीची निळी एलईडी चिप युटेक्टिक सोल्डरिंग उपकरणे वापरून सिलिकॉन सब्सट्रेटवर सोल्डर केली जाते.
या संरचनेचे वैशिष्ट्य म्हणजे एपिटॅक्सियल लेयर थेट सिलिकॉन सब्सट्रेटशी संपर्क साधतो आणि सिलिकॉन सब्सट्रेटचा थर्मल रेझिस्टन्स नीलम सब्सट्रेटच्या तुलनेत खूपच कमी असतो, त्यामुळे उष्णतेच्या विसर्जनाची समस्या चांगली सुटते. उलटा नीलम सब्सट्रेट वरच्या दिशेने तोंड करत असल्यामुळे, तो प्रकाश उत्सर्जित करणारा पृष्ठभाग बनतो आणि नीलम पारदर्शक असतो, त्यामुळे प्रकाश उत्सर्जनाची समस्या सुटते. वरील LED तंत्रज्ञानाचे संबंधित ज्ञान आहे. आम्हाला विश्वास आहे की विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या विकासामुळे, भविष्यातील एलईडी दिवे अधिकाधिक कार्यक्षम होतील आणि त्यांचे सेवा जीवन मोठ्या प्रमाणात सुधारले जाईल, ज्यामुळे आम्हाला अधिक सुविधा मिळेल.


पोस्ट वेळ: सप्टेंबर-25-2024