外延片制作出来以后,就可以按照下面的流程来制作 LED 芯片了:
外延片→清洗→镀透明电极层→透明电极图形光刻→腐蚀→去胶→平台图形光刻→干法刻蚀→去胶→窗口图形光刻→去胶→N极图形光刻→预清洗→镀膜→剥离→P 极图形光刻→镀膜→剥离→研磨→切割→芯片→成品测试。
在生长完外延片后,下一步就开始对 LED 外延片做电极(P 极,N 极),接着就开始用激光机切割 LED 外延片(以前切割 LED 外延片主要用钻石刀),制造成芯片,然后在晶圆上的不同位置抽取九个点做参数测试,看看是否合格。
从上面可以看到 LED 外延片和芯片的生产离不开 MOCVD 、光刻机、刻蚀机、离子注入机、减薄机、划片机、检测设备等高i精尖设备。 LED 芯片产业属于重资产行业,从事该行业需要先重金购买先进的生产设备,还需要配置洁净无尘厂房,同时在各个环节还需要大量的工人。所以该行业是典型的:资金密集型、劳动密集型和技术密集型同时具备的产业。
一般来说,LED外延生产完成之后她的主要电性能已定型,LED芯片制造不对其产甞核本性改变,但在镀膜、合金化过程中不恰当的条件会造成一些电参数的不良。
比如说合金化温度偏低或偏高都会造成欧姆接触不良,欧姆接触不良是芯片制造中造成正向压降VF偏高的主要原因。
在切割后,如果对芯片边缘进行一些腐蚀工艺,对改善芯片的反向漏电会有较好的帮助。
这是因为用金刚石砂轮刀片切割后,芯片边缘会残留较多的碎屑粉末,这些如果粘在LED芯片的PN结处就会造成漏电,甚至会有击穿现象。
另外,如果芯片表面光刻胶剥离不干净,将会造成正面焊线难与虚焊等情况。
如果是背面也会造成压降偏高。在芯片生产过程中通过表面粗化、划成倒梯形结构等办法可以提高光强。
蓝光LED通常采用Al2O3衬底,Al2O3衬底硬度很高、热导率和电导率低,如果采用正装结构,一方面会带来防静电问题,另一方面,在大电流情况下散热也会成为较为主要的问题。
同时由于正面电极朝上,会遮掉一部分光,发光效率会降低。
大功率蓝光LED通过芯片倒装技术可以比传统的封装技术得到更多的有效出光。
现在主流的倒装结构做法是:首先制备出具有适合共晶焊接电极的大尺寸蓝光LED芯片,同时制备出比蓝光LED芯片略大的硅衬底,并在上面制作出供共晶焊接的金导电层及引出导线层(超声金丝球焊点)。
然后,利用共晶焊接设备将大功率蓝光LED芯片与硅衬底焊接在一起。
这种结构的特点是外延层直接与硅衬底接触,硅衬底的热阻又远远低于蓝宝石衬底,所以散热的问题很好地解决了。
由于倒装后蓝宝石衬底朝上,成为出光面,蓝宝石是透明的,因此出光问题也得到解决。
以上就是LED技术的相关知识,相信随着科学技术的发展,未来的LED灯回越来越高i效,使用寿命也会由很大的提升,为我们带来更大便利。