led顯示屏芯片端的處理計劃
1.尺寸減少芯片尺寸減少
外表上看,就是幅員設計的問題,似乎隻需依據需求設計更小的幅員就能處理。但是,芯片尺寸的減少能否能無限的停止下去呢?答案能否定的。有如下幾個緣由限製著芯片尺寸減少的水平:
(1)封裝加工的限製。封裝加工過程中,兩個要素限製了芯片尺寸的減少。一是吸嘴的限製。固晶需求汲取芯片,芯片短邊尺寸必需大於吸嘴內徑。目前有性價比的吸嘴內徑為80um左右。二是焊線的限製。首先是焊線盤即芯片電極必需足夠大,否則焊線牢靠性不能保證,業內報道 小電極直徑45um;其次是電極之間的間距必需足夠大,否則兩次焊線間必然會互相幹擾。
(2)芯片加工的限製。芯片加工過程中,也有兩方麵的限製。其一是幅員規劃的限製。除了上述封裝端的限製,電極大小,電極間距有請求外,電極與MESA間隔、劃道寬度、不同層的邊境線間距等都有其限製,芯片的電流特性、SD工藝才能、光刻的加工才能決議了詳細限製的範圍。通常,P電極到芯片邊緣的 小間隔會限定在14μm以上。
其二是劃裂加工才能的限製。SD劃片+機械裂片工藝都有極限,芯片尺寸過小可能無法裂片。當晶圓片直徑從2英寸增加到4英寸、或將來增加到6英寸時,劃片裂片的難度是隨之增加的,也就是說,可加工的芯片尺寸將隨之增大。以4寸片為例,假如芯片短邊長度小於90μm,長寬比大於1.5:1的,良率的損失將顯著增加。
基於上述緣由,筆者大膽預測,芯片尺寸減少到17mil2後,芯片設計和工藝加工才能接近極限,根本再無減少空間,除非芯片技術計劃有大的打破。
2.亮度提升
亮度提升是芯片端永久的主題。芯片廠經過外延程式優化提升內量子效應,經過芯片構造調整提升外量子效應。
不過,一方麵芯片尺寸減少必然招致發光區麵積減少,芯片亮度降落。另一方麵,小間距顯示屏的點間距減少,對單芯片亮度需求有降落。兩者之間是存在互補的關係,但要留有底線。目前芯片端為了降低本錢,主要是在構造上做減法,這通常要付出亮度降低的代價,因而,如何權衡取舍是業者要留意的問題。
3.小電流下的分歧性
所謂的小電流,是相對常規戶內、戶外芯片試用的電流來說的。如下圖所示的芯片I-V曲線,常規戶內、戶外芯片工作於線性工作區,電流較大。而小間距LED芯片需求工作於靠近0點的非線性工作區,電流偏小。
在非線性工作區,LED芯片受半導體開關閾值影響,芯片間的差別更明顯。對大批量芯片停止亮度和波長的離散性的剖析,容易看到非線性工作區的離散性遠大於線性工作區。這是目前芯片端的固有應戰。
應對這個問題的方法首先是外延方向的優化,以降低線性工作區下限為主;其次是芯片分光上的優化,將不同特性芯片辨別開來。
4.寄生電容分歧性
目前芯片端沒有條件直接丈量芯片的電容特性。電容特性與常規丈量項目之間的關係尚不明朗,有待業者去總結。芯片端優化的方向一是外延上調整,一是電性分檔上的細化,但本錢很高,不引薦。
5.牢靠性
芯片端牢靠性能夠用芯片封裝和老化過程中的各項參數來描繪。但總的說來,芯片上屏以後的牢靠性的影響要素,重點在ESD和IR兩項。
ESD是指抗靜電才能。據IC行業報道,50%以上芯片的失效與ESD有關。要進步芯片牢靠性,必需提升ESD才能。但是,在相同外延片,相同芯片構造的條件下,芯片尺寸變小必然帶來ESD才能的削弱。這是與電流密度和芯片電容特性直接相關的,無法抗拒
IR是指反向漏電,通常是在固定反向電壓下丈量芯片的反向電流值。IR反映的是芯片內部缺陷的數量。IR值越大,則闡明芯片內部缺陷越多。
要提升ESD才能和IR表現,必需在外延構造和芯片構造方麵做出更多優化。在芯片分檔時,經過嚴厲的分檔規範,能夠有效的把ESD才能和IR表現較弱的芯片剔除掉,從而提升芯片上屏後的牢靠性。
四、總結
綜上,隨著科學的進步,時期的更新,LED顯示行業的開展也越來越群眾,但顯示屏的行業效果終究如何提升,還待業者發揮聰明才智,持續不時的努力。