在現代照明與顯示領域,LED(發光二極管)憑借節能、長壽、環保等優勢熠熠生輝,而其背后復雜且精細的加工工藝,步步精心,方成就這照亮世界的“光之源”。
芯片制造是根基,始于高純度半導體材料。常以砷化鎵、藍寶石為襯底,通過化學氣相沉積(CVD)或分子束外延(MBE)工藝,精準生長出多層量子阱結構。CVD時,氣態反應物在高溫襯底上分解、擴散,按預設厚度沉淀成晶膜;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精度的薄膜,此過程溫度、氣壓、氣體流量稍有差池,便會導致晶格缺陷,影響發光效能。
電極制作緊承其后,目的是讓電流暢通無阻導入導出。先以光刻技術雕琢圖案,涂膠、曝光、顯影,將設計好的金屬電極圖形轉移至芯片表面;再采用蒸發鍍膜或磁控濺射,前者于真空中加熱金屬使其蒸發,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、高導電,為LED點亮鋪就電線。
封裝環節先將芯片置于支架或基板,四周點膠固定,膠體不僅起機械支撐作用,更能防潮、防塵。隨后注入封裝膠,有環氧膠、硅膠之分,環氧膠硬度高、折射率易調,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便被透明防護罩包裹,抵御外界侵蝕,保障光學性能穩定。
最后測試分揀,用積分球測定光通量、光譜分布,電學儀表檢測正向電壓、反向漏電流,依據亮度、波長等參數分級,合格品方能流向市場,點亮萬家燈火或拼成絢麗大屏,不合格則回爐重造或報廢,嚴守質量生命線。從微觀芯片雕琢到宏觀封裝檢測,LED加工工藝環環相扣,以精密匠心,鑄就綠色光明之星。
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