Un avis éclairé sur la production de diodes lumineuses
Les LED blanches et bleues sont généralement produites sur des tranches de carbure de silicium (CiC) ou de saphir (oxyde d'aluminium (Al2O3)). Les étapes les plus coûteuses et qui prennent le plus de temps sont le rodage et le polissage. Le rodage pour supprimer les éraflures de surface et les marques de découpe est effectué immédiatement après la coupe des lingots en tranches. Le polissage est effectué après, généralement en deux ou trois passages, sur des machines de très haute précision. Le remplacement du rodage par un meulage classique permettrait de réduire le temps de traitement et d'obtenir une meilleure qualité de surface, ce qui permettrait à son tour de réduire le temps nécessaire au polissage. À ce jour, cela a été difficile à réaliser parce que le meulage des tranches de saphir est sujet à de grandes variations et qu'il n'existe pas de moyen direct de contrôler les paramètres de traitement à la zone de contact entre la meule et la tranche. Les partenaires qui travaillent sur le projet THERMOGRIND, financé par l'UE, ont résolu ce problème avec une technologie innovante pour mesurer et contrôler la température de meulage, qui est l'une des variables clés du contrôle de processus. Les chercheurs ont exploité la transparence optique du saphir au rayonnement infrarouge (IR) en utilisant le saphir pour constituer l'élément principal d'un système de fixation de tranche à broche creuse (plateau de maintien à vide) transparent aux IR. Un capteur détecte les rayonnements IR de l'eau de saphir qui sont transmis via le plateau, ce qui permet un accès optique à n'importe quelle position privilégiée sur la tranche. Après analyse détaillée de la dépendance des signaux de température vis-à-vis de divers paramètres et conditions de fonctionnement, les chercheurs ont déterminé les critères de contrôle thermique pour le processus de meulage. À partir des corrélations, ils ont développé le système de contrôle de boucle intégré à la machine outil. Les chercheurs du projet THERMOGRIND ont développé une solution innovante aux problèmes de coûts et de temps liés à la production de LED bleues et blanches sur les tranches de saphir. Les petites et moyennes entreprises (PME) de l'UE seront maintenant en position de force pour concurrencer les fabricants étrangers sur cet énorme marché mondial. De plus, la technologie modulaire devrait stimuler les ventes des différents composants pour d'autres applications par les PME qui les fabriquent.
