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LED芯片受半导体开关阈值影响

来源:本站原创    发布时间:2019-11-24


  一方面,户内显示屏点间距从晚期的P4,逐渐减小到P1.5,P1.0,还有开辟中的P0.8。取之对应的,灯珠尺寸从3535、2121缩小到1010,有的厂商开辟出0808、0606尺寸,以至有厂商正正在研发0404尺寸。家喻户晓,封拆灯珠的尺寸缩小,必然要求芯片尺寸的缩小。目前,市场常见小间距显示屏用蓝绿芯片的概况积为30mil2 摆布,部门芯片厂曾经正在量产25mil2 ,以至20mil 2 的芯片。

  (2)芯片加工的。芯片加工过程中,也有两方面的。其一是邦畿结构的。除了上述封拆端的,电极大小,电极间距有要求外,电极取MESA距离、划道宽度、分歧层的鸿沟线间距等都有其,芯片的电流特征、SD工艺能力、光刻的加工能力决定了具体的范畴。凡是,P电极到芯片边缘的最小距离会限制正在14μm以上。其二是划裂加工能力的。SD划片+机械裂片工艺都有极限,芯片尺寸过小可能无法裂片。当晶圆片曲径从2英寸添加到4英寸、或将来添加到6英寸时,划片裂片的难度是随之添加的,也就是说,可加工的芯片尺寸将随之增大。以4寸片为例,若是芯片短边长度小于90μm,长宽比大于1.5:1的,良率的丧失将显著添加。

  起首是对于灰度的要求。取户外屏分歧,户内屏的需求的难点不正在于亮度而正在于灰度。目前户内大间距屏的亮度需求是1500 cd/m 2 -2000 cd/m 2 摆布,小间距led显示屏的亮度一般正在600 cd/m 2 -800 cd/m 2 摆布,而适宜于持久瞩目的显示屏最佳亮度正在100 cd/m 2 -300cd/m2 摆布。目前小间距LED屏幕的难题之一是“低亮低灰”。即正在低亮度下的灰度不敷。要实现“低亮”,目前封拆端采用的方案是黑支架。因为黑支架对芯片的反光偏弱,所以要求芯片有脚够的亮度。

  IR是指反向漏电,凡是是正在固定反向电压下丈量芯片的反向电流值。IR反映的是芯片内部缺陷的数量。IR值越大,则申明芯片内部缺陷越多。

  第三是靠得住性问题。现行行业尺度是LED死灯率答应值为万分之一,明显不合用于小间距led显示屏。因为小间距屏的像素密度大,旁不雅距离近,若是一万个就有1个死灯,其结果令人无法接管。将来死灯率需要节制正在十万分之一以至是百万分之一才能满脚持久利用的需求。

  所谓的小电流,是相对常规户内、户外芯片试用的电流来说的。如下图所示的芯片I-V曲线,常规户内、户外芯片工做于线性工做区,电流较大。而小间距LED芯片需要工做于接近0点的非线性工做区,电流偏小。

  ESD是指抗静电能力。据IC行业报道,50%以上芯片的失效取ESD相关。要提高芯片靠得住性,必需提拔ESD能力。可是,正在不异外延片,不异芯片布局的前提下,芯片尺寸变小必然带来ESD能力的减弱。这是取电流密度和芯片电容特征间接相关的,无法。

  1、尺寸缩小芯片尺寸缩小,概况上看,就是邦畿设想的问题,似乎只需按照需要设想更小的邦畿就能处理。可是,芯片尺寸的缩小能否能无限的进行下去呢?谜底能否定的。有如下几个缘由限制着芯片尺寸缩小的程度:

  综上,笔者阐发了跟着小间距led显示屏的成长,LED芯片端面对的系列挑和,并一一给出了改善方案或标的目的。该当说,目前LED芯片的优化还有很大的空间。若何提拔,还待业者阐扬伶俐才智,持续不竭的勤奋。

  其次是显示平均性问题。取常规屏比拟,间距变小会呈现余辉、第一扫偏暗、低亮偏红以及低灰不服均等问题。目前,针对余辉、第一扫偏暗和低灰偏红等问题,封拆端和IC节制端都做出了勤奋,无效的减缓了这些问题,低灰度下的亮度平均问题也通过逐点校正手艺有所缓解。可是,做为问题的根源之一,芯片端更需要付出勤奋。具体来说,就是小电流下的亮度平均性要好,寄生电容的分歧性要好。

  总的来说,小间距LED的成长,对芯片段提出的需求是:尺寸缩小,相对亮度提拔,小电流下亮度分歧性好,寄生电容分歧性好,靠得住性高。

  要提拔ESD能力和IR表示,必需正在外延布局和芯片布局方面做出更多优化。正在芯片分档时,通过严酷的分档尺度,能够无效的把ESD能力和IR表示较弱的芯片剔除掉,从而提拔芯片上屏后的靠得住性。

  做为led显示屏焦点的LED芯片,正在小间距LED成长过程中起到了至关主要的感化。小间距led显示屏目前的成绩和将来的成长,都依赖于芯片端的不懈勤奋。

  (1)封拆加工的。封拆加工过程中,两个要素了芯片尺寸的缩小。一是吸嘴的。固晶需要吸收芯片,芯片短边尺寸必需大于吸嘴内径。目前有性价比的吸嘴内径为80um摆布。二是焊线的。起首是焊线盘即芯片电极必需脚够大,不然焊线靠得住性不克不及,业内报道最小电极曲径45um。;其次是电极之间的间距必需脚够大,不然两次焊线间必然会彼此干扰。

  应对这个问题的法子起首是外延标的目的的优化,以降低线性工做区下限为从;其次是芯片分光上的优化,将分歧特征芯片区分隔来。

  不外,一方面芯片尺寸缩小必然导致发光区面积缩小,芯片亮度下降。另一方面,小间距显示屏的点间距缩小,对单芯片亮度需求有下降。两者之间是存正在互补的关系,但要留有底线。目前芯片端为了降低成本,次要是正在布局上做减法,这凡是要付出亮度降低的价格,因而,若何衡量选择是业者要留意的问题。

  芯片端靠得住性能够用芯片封拆和老化过程中的各项参数来描述。但总的说来,芯片上屏当前的靠得住性的影响要素,沉点正在ESD和IR两项。

  基于上述缘由,笔者斗胆预测,芯片尺寸缩小到17mil2后,芯片设想和工艺加工能力接近极限,根基再无缩小空间,除非芯片手艺方案有大的冲破。

  亮度提拔是芯片端的从题。芯片厂通过外延程式优化提拔内量子效应,通过芯片布局调整提拔外量子效应。

  目前芯片端没有前提间接丈量芯片的电容特征。电容特征取常规丈量项目之间的关系尚不开阔爽朗,有待业者去总结。芯片端优化的标的目的一是外延上调整,一是电性分档上的细化,但成本很高,不保举。

  正在非线性工做区,LED芯片受半导体开关阈值影响,芯片间的差别更较着。对多量量芯片进行亮度和波长的离散性的阐发,容易看到非线性工做区的离散性弘远于线性工做区。这是目前芯片端的固有挑和。



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