在現(xiàn)代照明與顯示領(lǐng)域,LED(發(fā)光二極管)憑借節(jié)能、長(zhǎng)壽、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)熠熠生輝,而其背后復(fù)雜且精細(xì)的加工工藝,步步精心,方成就這照亮世界的“光之源”。
芯片制造是根基,始于高純度半導(dǎo)體材料。常以砷化鎵、藍(lán)寶石為襯底,通過(guò)化學(xué)氣相沉積(CVD)或分子束外延(MBE)工藝,精準(zhǔn)生長(zhǎng)出多層量子阱結(jié)構(gòu)。CVD時(shí),氣態(tài)反應(yīng)物在高溫襯底上分解、擴(kuò)散,按預(yù)設(shè)厚度沉淀成晶膜;MBE則如“太空‘噴灑’原子”,在超高真空下,將元素分子束射向襯底,一層層堆疊出納米級(jí)精度的薄膜,此過(guò)程溫度、氣壓、氣體流量稍有差池,便會(huì)導(dǎo)致晶格缺陷,影響發(fā)光效能。
電極制作緊承其后,目的是讓電流暢通無(wú)阻導(dǎo)入導(dǎo)出。先以光刻技術(shù)雕琢圖案,涂膠、曝光、顯影,將設(shè)計(jì)好的金屬電極圖形轉(zhuǎn)移至芯片表面;再采用蒸發(fā)鍍膜或磁控濺射,前者于真空中加熱金屬使其蒸發(fā),后者電離氬氣加速金屬離子轟擊靶材,二者皆能使金屬沉積于芯片,形成歐姆接觸良好的電極,確保低電阻、高導(dǎo)電,為L(zhǎng)ED點(diǎn)亮鋪就電線。

封裝環(huán)節(jié)先將芯片置于支架或基板,四周點(diǎn)膠固定,膠體不僅起機(jī)械支撐作用,更能防潮、防塵。隨后注入封裝膠,有環(huán)氧膠、硅膠之分,環(huán)氧膠硬度高、折射率易調(diào),硅膠柔韌、耐候佳,注膠后抽真空除氣泡,防止光散射、失焦,待膠固化,LED便被透明防護(hù)罩包裹,抵御外界侵蝕,保障光學(xué)性能穩(wěn)定。
最后測(cè)試分揀,用積分球測(cè)定光通量、光譜分布,電學(xué)儀表檢測(cè)正向電壓、反向漏電流,依據(jù)亮度、波長(zhǎng)等參數(shù)分級(jí),合格品方能流向市場(chǎng),點(diǎn)亮萬(wàn)家燈火或拼成絢麗大屏,不合格則回爐重造或報(bào)廢,嚴(yán)守質(zhì)量生命線。從微觀芯片雕琢到宏觀封裝檢測(cè),LED加工工藝環(huán)環(huán)相扣,以精密匠心,鑄就綠色光明之星。