એલઇડી ચિપ્સ કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે?

એક શું છેએલઇડી ચિપ? તો તેના લક્ષણો શું છે?એલઇડી ચિપનું ઉત્પાદનમુખ્યત્વે અસરકારક અને વિશ્વસનીય નીચા ઓહ્મ સંપર્ક ઇલેક્ટ્રોડનું ઉત્પાદન કરવું, સંપર્ક કરી શકાય તેવી સામગ્રી વચ્ચે પ્રમાણમાં નાના વોલ્ટેજ ડ્રોપને પહોંચી વળવું, વેલ્ડીંગ વાયર માટે દબાણ પેડ પ્રદાન કરવું અને તે જ સમયે, શક્ય તેટલો પ્રકાશ. સંક્રમણ ફિલ્મ પ્રક્રિયા સામાન્ય રીતે વેક્યૂમ બાષ્પીભવન પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે. 4Pa ઉચ્ચ શૂન્યાવકાશ હેઠળ, સામગ્રીને પ્રતિકારક ગરમી અથવા ઇલેક્ટ્રોન બીમ બોમ્બાર્ડમેન્ટ હીટિંગ દ્વારા ઓગળવામાં આવે છે, અને BZX79C18 નીચા દબાણ હેઠળ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીની સપાટી પર જમા થવા માટે મેટલ વરાળમાં ફેરવાય છે.

 

સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી પી-પ્રકારની સંપર્ક ધાતુઓમાં AuBe, AuZn અને અન્ય એલોયનો સમાવેશ થાય છે અને N-બાજુની સંપર્ક ધાતુઓ સામાન્ય રીતે AuGeNi એલોય હોય છે. કોટિંગ પછી બનેલા એલોય સ્તરને ફોટોલિથોગ્રાફી દ્વારા શક્ય તેટલું તેજસ્વી વિસ્તારને બહાર કાઢવાની જરૂર છે, જેથી બાકીનું એલોય સ્તર અસરકારક અને વિશ્વસનીય લો ઓહ્મ સંપર્ક ઇલેક્ટ્રોડ અને વેલ્ડિંગ લાઇન પેડની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકે. ફોટોલિથોગ્રાફી પ્રક્રિયા પૂર્ણ થયા પછી, એલોયિંગ પ્રક્રિયા H2 અથવા N2 ના રક્ષણ હેઠળ હાથ ધરવામાં આવશે. એલોયિંગનો સમય અને તાપમાન સામાન્ય રીતે સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીની લાક્ષણિકતાઓ અને એલોય ફર્નેસના સ્વરૂપ અનુસાર નક્કી કરવામાં આવે છે. અલબત્ત, જો વાદળી-લીલો જેવી ચિપ ઇલેક્ટ્રોડ પ્રક્રિયા વધુ જટિલ હોય, તો નિષ્ક્રિય ફિલ્મ વૃદ્ધિ અને પ્લાઝ્મા એચિંગ પ્રક્રિયા ઉમેરવાની જરૂર છે.

 

LED ચિપ ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં, કઈ પ્રક્રિયાઓ તેના ફોટોઈલેક્ટ્રિક પ્રભાવ પર મહત્વપૂર્ણ અસર કરે છે?

સામાન્ય રીતે કહીએ તો, એલઇડી એપિટેક્સિયલ ઉત્પાદન પૂર્ણ થયા પછી, તેના મુખ્ય વિદ્યુત પ્રદર્શનને અંતિમ સ્વરૂપ આપવામાં આવ્યું છે. ચિપ મેન્યુફેક્ચરિંગ તેની મુખ્ય ઉત્પાદન પ્રકૃતિને બદલશે નહીં, પરંતુ કોટિંગ અને એલોયિંગ પ્રક્રિયામાં અયોગ્ય પરિસ્થિતિઓને કારણે કેટલાક વિદ્યુત પરિમાણો નબળા હશે. ઉદાહરણ તરીકે, નીચા અથવા ઉચ્ચ એલોયિંગ તાપમાનને કારણે નબળા ઓમિક સંપર્ક થશે, જે ચિપ ઉત્પાદનમાં ઉચ્ચ ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ ડ્રોપ VF માટેનું મુખ્ય કારણ છે. કાપ્યા પછી, જો ચિપની કિનારી પર કેટલીક એચિંગ પ્રક્રિયા હાથ ધરવામાં આવે, તો તે ચિપના રિવર્સ લિકેજને સુધારવામાં મદદરૂપ થશે. આનું કારણ એ છે કે ડાયમંડ ગ્રાઇન્ડીંગ વ્હીલ બ્લેડ વડે કાપ્યા પછી, ચિપની ધાર પર ઘણો ભંગાર પાવડર બાકી રહેશે. જો આ કણો LED ચિપના PN જંકશનને વળગી રહે છે, તો તે ઇલેક્ટ્રિક લિકેજ અથવા તો ભંગાણનું કારણ બનશે. વધુમાં, જો ચિપની સપાટી પરના ફોટોરેસિસ્ટને સાફ રીતે છાલવામાં નહીં આવે, તો તે ફ્રન્ટ વાયર બોન્ડિંગ અને ખોટા સોલ્ડરિંગમાં મુશ્કેલીઓ ઊભી કરશે. જો તે પાછળ છે, તો તે ઉચ્ચ દબાણના ડ્રોપનું કારણ બનશે. ચિપના ઉત્પાદનની પ્રક્રિયામાં, સપાટીને ખરબચડી બનાવવા અને ઊંધી ટ્રેપેઝોઇડ સ્ટ્રક્ચરમાં કાપવા દ્વારા પ્રકાશની તીવ્રતા સુધારી શકાય છે.

 

શા માટે એલઇડી ચિપ્સને વિવિધ કદમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે? કદની અસરો શું છેએલઇડી ફોટોઇલેક્ટ્રિકકામગીરી?

LED ચિપના કદને પાવર અનુસાર નાની પાવર ચિપ, મધ્યમ પાવર ચિપ અને ઉચ્ચ પાવર ચિપમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. ગ્રાહકની જરૂરિયાતો અનુસાર, તેને સિંગલ ટ્યુબ લેવલ, ડિજિટલ લેવલ, લેટીસ લેવલ અને ડેકોરેટિવ લાઇટિંગ અને અન્ય કેટેગરીમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. ચિપનું ચોક્કસ કદ વિવિધ ચિપ ઉત્પાદકોના વાસ્તવિક ઉત્પાદન સ્તર પર આધારિત છે, અને ત્યાં કોઈ ચોક્કસ જરૂરિયાત નથી. જ્યાં સુધી પ્રક્રિયા યોગ્ય છે ત્યાં સુધી, ચિપ યુનિટ આઉટપુટને સુધારી શકે છે અને ખર્ચ ઘટાડી શકે છે, અને ફોટોઇલેક્ટ્રિક કામગીરી મૂળભૂત રીતે બદલાશે નહીં. ચિપ દ્વારા વપરાતો વર્તમાન વાસ્તવમાં ચિપમાંથી વહેતી વર્તમાન ઘનતા સાથે સંબંધિત છે. ચિપ દ્વારા વપરાતો કરંટ નાનો છે અને ચિપ દ્વારા વપરાતો કરંટ મોટો છે. તેમની એકમ વર્તમાન ઘનતા મૂળભૂત રીતે સમાન છે. ઉચ્ચ પ્રવાહ હેઠળ ગરમીનું વિસર્જન મુખ્ય સમસ્યા છે તે ધ્યાનમાં લેતા, તેની તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા નીચા પ્રવાહની તુલનામાં ઓછી છે. બીજી બાજુ, જેમ જેમ વિસ્તાર વધશે તેમ, ચિપનો વોલ્યુમ પ્રતિકાર ઘટશે, તેથી આગળ વહન વોલ્ટેજ ઘટશે.

 

LED હાઇ-પાવર ચિપ સામાન્ય રીતે કયા કદની ચિપનો સંદર્ભ આપે છે? શા માટે?

સફેદ પ્રકાશ માટે ઉપયોગમાં લેવાતી એલઇડી હાઇ-પાવર ચિપ્સ સામાન્ય રીતે બજારમાં લગભગ 40 મિલી પર જોઇ શકાય છે, અને કહેવાતા હાઇ-પાવર ચિપ્સનો સામાન્ય રીતે અર્થ એવો થાય છે કે વિદ્યુત શક્તિ 1W કરતાં વધુ છે. ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા સામાન્ય રીતે 20% કરતા ઓછી હોવાથી, મોટાભાગની વિદ્યુત ઊર્જા ઉષ્મા ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થશે, તેથી ઉચ્ચ-પાવર ચિપ્સનું ઉષ્મા વિસર્જન ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે, જેમાં મોટા ચિપ વિસ્તારની જરૂર છે.

 

GaP, GaAs અને InGaAlP ની તુલનામાં GaN એપિટેક્સિયલ સામગ્રીના ઉત્પાદન માટે ચિપ પ્રક્રિયા અને પ્રોસેસિંગ સાધનોની વિવિધ જરૂરિયાતો શું છે? શા માટે?

સામાન્ય LED લાલ અને પીળી ચિપ્સ અને તેજસ્વી ચતુર્થાંશ લાલ અને પીળી ચિપ્સના સબસ્ટ્રેટ્સ GaP, GaAs અને અન્ય સંયોજન સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીઓથી બનેલા હોય છે, જેને સામાન્ય રીતે N-પ્રકારના સબસ્ટ્રેટમાં બનાવી શકાય છે. ભીની પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ ફોટોલિથોગ્રાફી માટે થાય છે, અને બાદમાં હીરા વ્હીલ બ્લેડનો ઉપયોગ ચિપ્સમાં કાપવા માટે થાય છે. GaN સામગ્રીની વાદળી-લીલી ચિપ એ નીલમ સબસ્ટ્રેટ છે. કારણ કે નીલમ સબસ્ટ્રેટ ઇન્સ્યુલેટેડ છે, તેનો ઉપયોગ LED ના ધ્રુવ તરીકે કરી શકાતો નથી. પી/એન ઇલેક્ટ્રોડ્સ એપિટેક્સિયલ સપાટી પર એક સાથે ડ્રાય ઇચિંગ પ્રક્રિયા દ્વારા અને કેટલીક પેસિવેશન પ્રક્રિયાઓ દ્વારા પણ બનાવવી આવશ્યક છે. કારણ કે નીલમ ખૂબ જ સખત હોય છે, હીરા ગ્રાઇન્ડીંગ વ્હીલ બ્લેડ વડે ચિપ્સ કાપવી મુશ્કેલ છે. તેની પ્રક્રિયા સામાન્ય રીતે GaP અને GaAs LEDs કરતાં વધુ જટિલ હોય છે.

 

"પારદર્શક ઇલેક્ટ્રોડ" ચિપની રચના અને લાક્ષણિકતાઓ શું છે?

કહેવાતા પારદર્શક ઇલેક્ટ્રોડ વીજળી અને પ્રકાશનું સંચાલન કરવા સક્ષમ હોવા જોઈએ. આ સામગ્રી હવે લિક્વિડ ક્રિસ્ટલ ઉત્પાદન પ્રક્રિયામાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. તેનું નામ ઇન્ડિયમ ટીન ઓક્સાઇડ (ITO) છે, પરંતુ તેનો ઉપયોગ વેલ્ડીંગ પેડ તરીકે કરી શકાતો નથી. ફેબ્રિકેશન દરમિયાન, ઓહ્મિક ઇલેક્ટ્રોડને ચિપની સપાટી પર બનાવવામાં આવશે, અને પછી સપાટી પર ITO નું સ્તર કોટેડ કરવામાં આવશે, અને પછી વેલ્ડિંગ પેડનું સ્તર ITO સપાટી પર કોટેડ કરવામાં આવશે. આ રીતે, લીડમાંથી પ્રવાહ ITO સ્તર દ્વારા દરેક ઓહ્મિક સંપર્ક ઇલેક્ટ્રોડમાં સમાનરૂપે વિતરિત થાય છે. તે જ સમયે, ITO રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ હવા અને એપિટેક્સિયલ સામગ્રીના રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ વચ્ચે હોવાથી, પ્રકાશ કોણ વધારી શકાય છે, અને તેજસ્વી પ્રવાહ પણ વધારી શકાય છે.

 

સેમિકન્ડક્ટર લાઇટિંગ માટે ચિપ ટેકનોલોજીનો મુખ્ય પ્રવાહ શું છે?

સેમિકન્ડક્ટર એલઇડી ટેક્નોલોજીના વિકાસ સાથે, લાઇટિંગના ક્ષેત્રમાં તેની એપ્લિકેશનો વધુ અને વધુ છે, ખાસ કરીને સફેદ એલઇડીનો ઉદભવ, જે સેમિકન્ડક્ટર લાઇટિંગનું કેન્દ્ર બની ગયું છે. જો કે, કી ચિપ અને પેકેજીંગ ટેક્નોલોજીને હજુ પણ સુધારવાની જરૂર છે, અને ચિપને ઉચ્ચ શક્તિ, ઉચ્ચ તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા અને ઓછી થર્મલ પ્રતિકાર તરફ વિકસાવવી જોઈએ. પાવર વધારવો એટલે ચિપ દ્વારા વપરાતો કરંટ વધારવો. વધુ સીધો રસ્તો એ છે કે ચિપનું કદ વધારવું. આજકાલ, હાઇ-પાવર ચિપ્સ તમામ 1mm × 1mm છે, અને કરંટ 350mA છે ઉપયોગ પ્રવાહના વધારાને કારણે, ગરમીના વિસર્જનની સમસ્યા એક અગ્રણી સમસ્યા બની છે. હવે આ સમસ્યા મૂળભૂત રીતે ચિપ ફ્લિપ દ્વારા હલ કરવામાં આવી છે. LED ટેક્નોલોજીના વિકાસ સાથે, લાઇટિંગ ક્ષેત્રમાં તેની એપ્લિકેશનને અભૂતપૂર્વ તક અને પડકારનો સામનો કરવો પડશે.

 

ફ્લિપ ચિપ શું છે? તેની રચના શું છે? તેના ફાયદા શું છે?

બ્લુ LED સામાન્ય રીતે Al2O3 સબસ્ટ્રેટનો ઉપયોગ કરે છે. Al2O3 સબસ્ટ્રેટમાં ઉચ્ચ કઠિનતા, ઓછી થર્મલ વાહકતા અને વાહકતા છે. જો પોઝિટિવ સ્ટ્રક્ચરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે તો, એક તરફ, તે એન્ટિ-સ્ટેટિક સમસ્યાઓનું કારણ બનશે, તો બીજી તરફ, ઉચ્ચ વર્તમાન પરિસ્થિતિઓમાં ગરમીનું વિસર્જન પણ એક મોટી સમસ્યા બની જશે. તે જ સમયે, કારણ કે આગળનો ઇલેક્ટ્રોડ ઉપરનો સામનો કરી રહ્યો છે, પ્રકાશનો ભાગ અવરોધિત થશે, અને તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા ઓછી થશે. હાઇ પાવર બ્લુ એલઇડી ચિપ ફ્લિપ ચિપ ટેક્નોલોજી દ્વારા પરંપરાગત પેકેજિંગ ટેકનોલોજી કરતાં વધુ અસરકારક પ્રકાશ આઉટપુટ મેળવી શકે છે.

વર્તમાન મુખ્ય પ્રવાહના ફ્લિપ સ્ટ્રક્ચરનો અભિગમ છે: પ્રથમ, યોગ્ય યુટેક્ટિક વેલ્ડિંગ ઇલેક્ટ્રોડ સાથે મોટા કદની વાદળી એલઇડી ચિપ તૈયાર કરો, તે જ સમયે, વાદળી એલઇડી ચિપ કરતાં સહેજ મોટો સિલિકોન સબસ્ટ્રેટ તૈયાર કરો અને સોનાના વાહક સ્તર અને લીડ વાયરનું ઉત્પાદન કરો. યુટેક્ટિક વેલ્ડીંગ માટે લેયર (અલ્ટ્રાસોનિક ગોલ્ડ વાયર બોલ સોલ્ડર જોઈન્ટ). પછી, ઉચ્ચ-શક્તિવાળી વાદળી એલઇડી ચિપ અને સિલિકોન સબસ્ટ્રેટને યુટેક્ટિક વેલ્ડીંગ સાધનોનો ઉપયોગ કરીને એકસાથે વેલ્ડ કરવામાં આવે છે.

આ માળખું એ લાક્ષણિકતા છે કે એપિટેક્સિયલ સ્તર સિલિકોન સબસ્ટ્રેટ સાથે સીધો સંપર્ક કરે છે, અને સિલિકોન સબસ્ટ્રેટનો થર્મલ પ્રતિકાર નીલમ સબસ્ટ્રેટ કરતા ઘણો ઓછો છે, તેથી ગરમીના વિસર્જનની સમસ્યા સારી રીતે હલ થાય છે. નીલમનો સબસ્ટ્રેટ વ્યુત્ક્રમ પછી ઉપર તરફ આવતો હોવાથી, તે પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરતી સપાટી બની જાય છે. નીલમ પારદર્શક છે, તેથી પ્રકાશ ઉત્સર્જનની સમસ્યા પણ હલ થાય છે. ઉપરોક્ત એલઇડી તકનીકનું સંબંધિત જ્ઞાન છે. હું માનું છું કે વિજ્ઞાન અને ટેક્નોલોજીના વિકાસ સાથે, ભવિષ્યમાં LED લેમ્પ વધુ ને વધુ કાર્યક્ષમ બનશે, અને તેમની સર્વિસ લાઇફમાં ઘણો સુધારો થશે, જેનાથી અમને વધુ સુવિધા મળશે.


પોસ્ટ સમય: ઑક્ટો-20-2022