【摘要】倒装LED芯片 倒装led芯片封装要理解LED倒装芯片,首先要理解LED正装芯片是什么。LED正装芯片是最早出现的芯片结构,也是在小功率芯片中通常使用的芯片结构。该结构是电极在上方,从上到下的材料为p?GaN,发光层,N?GaN是基板。所以,反装是正装。为了避免在正装芯片中电极占据发光面积而影响发光效率,芯片开发者倒置正装芯片,将从发光层激发的光直接从电极的相反侧发射(基板最终剥落,芯片材料透明),并且相对于逆装方便LED封装厂设......
要理解LED倒装芯片,首先要理解LED正装芯片是什么。
LED正装芯片是最早出现的芯片结构,也是在小功率芯片中通常使用的芯片结构。该结构是电极在上方,从上到下的材料为p?GaN,发光层,N?GaN是基板。所以,反装是正装。
为了避免在正装芯片中电极占据发光面积而影响发光效率,芯片开发者倒置正装芯片,将从发光层激发的光直接从电极的相反侧发射(基板最终剥落,芯片材料透明),并且相对于逆装方便LED封装厂设计焊接线的构造,芯片整体称为倒装芯片Flip Chip。这种结构在大功率芯片中经常使用。
正装、倒装、垂直LED芯片结构的3个流派
逆组装技术不是新技术,其实早就存在了。反向技术不仅在LED行业,在其他半导体行业也很有用。现在LED芯片封装技术形成了几个流派,不同的技术对应不同的应用,有独特的地方。
现在LED芯片结构主要有3个流派,最常见的是正装结构,也有垂直结构和逆装结构。由于正装结构p,n电极在LED同一侧,所以容易发生电流混乱现象,热阻高,但是垂直结构能够很好地解决这两个问题,能够达到高电流密度的均匀性。未来照明设备成本的降低除了材料成本之外,功率的大幅减少LED粒数尤其重要,垂直结构可以很好地满足这种需求。由此,垂直结构一般用于应用领域大功率LED,正装技术一般应用于中小电力LED。逆组技术也可以细分为两种,一种是基于蓝宝石芯片的逆组蓝宝石衬底存储,对散热有利,但电流密度的改进不明显。另一种是,基板材料可以以逆组装结构剥离,可以大幅提高电流密度。
LED倒装芯片的优点
一个是蓝宝石不散热,可以大电流使用。第二,可以缩小尺寸,光学上容易匹配。第三个是散热功能的提高,提高了芯片的寿命。第四是提高抗静电能力。五、为后续包装技术的发展打下基础。
LED倒装芯片
倒装芯片被称为触发器是针对传统金属线键合连接方式Wire Bonding和植球后的处理。传统上,经由金属线键合连接到基板的晶片电气向上,而轻拂芯片的电气向上相当于使前者反转,因此被称为倒装芯片。
触发器LED芯片通过MOCVD技术在蓝宝石衬底上生长GaN基LED结构层,从p/N结发光区域发出的光透过上面的p型区域而射出。为了获得良好的电流扩展,P型GaN由于导电特性不足,蒸镀技术需要在p区域表面形成由Ni-Au构成的金属电极层。p区引线通过该层的金属薄膜导出。为了获得良好的电流扩展,NiAu金属电极层不能太薄。因此,元件的发光效率受到很大影响,通常必须同时考虑电流扩展和出光效率这两个要素。然而,在任何情况下,金属薄膜的存在降低了透光性。另外,引线焊接点的存在也会影响元件的出光效率。通过采用GaNLED倒装芯片的结构,能够从根本上解决上述问题。
有基于倒装芯片的技术,开发了LED逆装无金线芯片级包装的制造商。
LED利物斯戈尔德威亚芯片封装
逆装无金线芯片级封装基于逆焊接技术,在以往LED芯片封装的基础上减少了金线封装技术,省略了引线框、打线,留下芯片与荧光体组合使用封装胶。作为新封装技术产品,逆装无金线芯片级光源完全没有因金线的虚焊或接触不良而产生的亮度、闪烁、光衰减等问题。与传统的封装过程相比,芯片级光源的封装密度增加了16倍,但封装体积减小了80%,灯具的设计空间更大。逆装无金线芯片由于更稳定的性能、更好的散热性、更均匀的光色分布、更小的体积而被越来越多的LED照明设备企业和终端产品应用企业所喜爱。
LED倒装芯片普及的难点:
1、逆组LED技术目前大功率的产品和集成封装的优势更大,在中小电力的应用中,成本竞争力还不强。
2、逆装LED颠覆了以往的LED流程,从芯片到包装,对设备的要求变高。只有有包装,才能增加倒装芯片前端的设备成本。这个设置了门槛,一部分企业不能接触这个技术。