Una visión brillante de la fabricación de diodos emisores de luz
Por lo general, los LED blancos y azules se fabrican sobre obleas de carburo de silicio (SiC) o zafiro (óxido de aluminio o Al2O3). Los pasos más caros y que requieren más tiempo son el lapeado y el pulido. El lapeado para eliminar las rayas de la superficie y las marcas de la sierra de corte se lleva a cabo inmediatamente después de cortar los lingotes en forma de obleas. A continuación, se realiza el pulido, que normalmente se repite dos o tres veces, con máquinas de muy alta precisión. Si se pudiese sustituir el lapeado por un pulido convencional, se reduciría el tiempo de procesamiento y se podría conseguir una calidad superficial mejor, lo cual reduciría el tiempo necesario para el pulido. Hasta ahora, esto ha sido difícil de conseguir porque el pulido de las obleas de zafiro está sujeto a muchas variaciones y no existe ninguna forma directa de monitorizar los parámetros del proceso en la zona de contacto entre el disco de pulido y la oblea. Los socios del proyecto THERMOGRIND, financiado por la Unión Europea, resolvieron este problema con una tecnología innovadora destinada a medir y controlar la temperatura de pulido, que es una de las variables esenciales para controlar el proceso. Los investigadores aprovecharon la transparencia óptica del zafiro a la radiación infrarroja (IR) utilizando zafiro como elemento central de un sistema de sujeción de obleas mediante vástago hueco (soporte mediante vacío) transparente al IR. Un sensor detecta la radiación IR procedente de la oblea de zafiro que se transmite a través del soporte, lo cual permite acceder ópticamente a cualquier posición sobre la oblea. Después de analizar en detalle la dependencia de las señales de temperatura con distintos parámetros y condiciones de funcionamiento, los científicos determinaron los criterios de control térmico del proceso de pulido. A partir de las correlaciones, desarrollaron el sistema de control de bucle integrado en la máquina herramienta. Los científicos de THERMOGRIND han desarrollado una solución innovadora para los problemas que suponen los gastos y el tiempo necesarios para obtener LED azules y blancos sobre obleas de zafiro. Ahora, las pequeñas y medianas empresas (PYME) de la Unión Europea estarán en una posición ventajosa para competir con los fabricantes extranjeros en el inmenso mercado global. Además, esta tecnología modular debería impulsar la venta de los componentes individuales para otras aplicaciones de las PYME asociadas que los fabrican.