先從LED正裝芯片為您講解LED倒裝芯片

，以及LED倒裝芯片的優勢和普及難點。

 

　　要了解LED倒裝芯片，先要了解什麼是LED正裝芯片

 

　　LED正裝芯片是最早出現的芯片結構，也是小功率芯片中普遍使用的芯片結構。該結構，電極在上方

，從上至下材料為：P-GaN
，發光層，N-GaN，襯底。所以，相對倒裝來說就是正裝。

 

　　LED倒裝芯片和症狀芯片圖解

 

　　為wei了le避bi免mian正zheng裝zhuang芯xin片pian中zhong因yin電dian極ji擠ji占zhan發fa光guang麵mian積ji從cong而er影ying響xiang發fa光guang效xiao率lv
，芯xin片pian研yan發fa人ren員yuan設she計ji了le倒dao裝zhuang結jie構gou，即ji把ba正zheng裝zhuang芯xin片pian倒dao置zhi，使shi發fa光guang層ceng激ji發fa出chu的de光guang直zhi接jie從cong電dian極ji的de另ling一yi麵mian發fa出chu(襯底最終被剝去
，芯片材料是透明的)
，同時

，針對倒裝設計出方便LED封裝廠焊線的結構
，從而
，整個芯片稱為倒裝芯片(Flip Chip)，該結構在大功率芯片較多用到。

 

　　正裝 、倒裝
、垂直 LED芯片結構三大流派

 

　　倒裝技術並不是一個新的技術，其實很早之前就存在了。倒裝技術不光用在LED行業，在其他半導體行業裏也有用到。目前LED芯片封裝技術已經形成幾個流派，不同的技術對應不同的應用，都有其獨特之處。

 

　　目前LED芯片結構主要有三種流派
，最常見的是正裝結構
，還有垂直結構和倒裝結構。正裝結構由於p
，n電極在LED同tong一yi側ce
，容rong易yi出chu現xian電dian流liu擁yong擠ji現xian象xiang，而er且qie熱re阻zu較jiao高gao，而er垂chui直zhi結jie構gou則ze可ke以yi很hen好hao的de解jie決jue這zhe兩liang個ge問wen題ti，可ke以yi達da到dao很hen高gao的de電dian流liu密mi度du和he均jun勻yun度du。未wei來lai燈deng具ju成cheng本ben的de降jiang低di除chu了le材cai料liao成cheng本ben，功gong率lv做zuo大da減jian少shaoLED顆數顯得尤為重要，垂直結構能夠很好的滿足這樣的需求。這也導致垂直結構通常用於大功率LED應用領域，而正裝技術一般應用於中小功率LED。而倒裝技術也可以細分為兩類
，一類是在藍寶石芯片基礎上倒裝，藍寶石襯底保留，利於散熱
，但是電流密度提升並不明顯
；另一類是倒裝結構並剝離了襯底材料，可以大幅度提升電流密度。

 

 

　　一是沒有通過藍寶石散熱，可通大電流使用；二是尺寸可以做到更小，光學更容易匹配；三是散熱功能的提升，使芯片的壽命得到了提升；四是抗靜電能力的提升
；五是為後續封裝工藝發展打下基礎。

 

　　據了解，倒裝芯片之所以被稱為“倒裝”是相對於傳統的金屬線鍵合連接方式（Wire Bonding）與(yu)植(zhi)球(qiu)後(hou)的(de)工(gong)藝(yi)而(er)言(yan)的(de)。傳(chuan)統(tong)的(de)通(tong)過(guo)金(jin)屬(shu)線(xian)鍵(jian)合(he)與(yu)基(ji)板(ban)連(lian)接(jie)的(de)晶(jing)片(pian)電(dian)氣(qi)麵(mian)朝(chao)上(shang)，而(er)倒(dao)裝(zhuang)晶(jing)片(pian)的(de)電(dian)氣(qi)麵(mian)朝(chao)下(xia)
，相(xiang)當(dang)於(yu)將(jiang)前(qian)者(zhe)翻(fan)轉(zhuan)過(guo)來(lai)，故(gu)稱(cheng)其(qi)為(wei)“倒裝芯片”。
[page]

 

　　倒裝LED芯片
，通過MOCVD技術在藍寶石襯底上生長GaN基LED結構層
，由P/N結發光區發出的光透過上麵的P型區射出。由於P型GaN傳導性能不佳，為獲得良好的電流擴展，需要通過蒸鍍技術在P區表麵形成一層Ni- Au組成的金屬電極層。P區引線通過該層金屬薄膜引出。為獲得好的電流擴展
，Ni-Au金(jin)屬(shu)電(dian)極(ji)層(ceng)就(jiu)不(bu)能(neng)太(tai)薄(bo)。為(wei)此(ci)，器(qi)件(jian)的(de)發(fa)光(guang)效(xiao)率(lv)就(jiu)會(hui)受(shou)到(dao)很(hen)大(da)影(ying)響(xiang)，通(tong)常(chang)要(yao)同(tong)時(shi)兼(jian)顧(gu)電(dian)流(liu)擴(kuo)展(zhan)與(yu)出(chu)光(guang)效(xiao)率(lv)二(er)個(ge)因(yin)素(su)。但(dan)無(wu)論(lun)在(zai)什(shen)麼(麼)情(qing)況(kuang)下(xia)，金(jin)屬(shu)薄(bo)膜(mo)的(de)存(cun)在(zai)
，總(zong)會(hui)使(shi)透(tou)光(guang)性(xing)能(neng)變(bian)差(cha)。此(ci)外(wai)，引(yin)線(xian)焊(han)點(dian)的(de)存(cun)在(zai)也(ye)使(shi)器(qi)件(jian)的(de)出(chu)光(guang)效(xiao)率(lv)受(shou)到(dao)影(ying)響(xiang)。 采用GaN LED倒裝芯片的結構可以從根本上消除上麵的問題。

 

　　在倒裝芯片的技術基礎上，有廠家發展出了LED倒裝無金線芯片級封裝。

 

 

　　倒裝無金線芯片級封裝，基於倒裝焊技術，在傳統LED芯片封裝的基礎上
，減少了金線封裝工藝，省掉導線架、打線，僅留下芯片搭配熒光粉與封裝膠使用。作為新封裝技術產品，倒裝無金線芯片級光源完全沒有因金線虛焊或接觸不良引起的不亮、閃爍
、光衰大等問題。相比於傳統封裝工藝
，芯片級光源的封裝密度增加了16倍

，封裝體積卻縮小了80%，燈具設計空間更大。倒裝無金線芯片憑借更穩定的性能、更好的散熱性
、更均勻的光色分布、更小的體積，受到越來越多LED燈具企業和終端產品應用企業的青睞。

 

　　LED倒裝芯片普及的難點：

 

　　1
、倒裝LED技術目前在大功率的產品上和集成封裝的優勢更大
，在中小功率的應用上，成本競爭力還不是很強。

 

　　2
、倒裝LED顛覆了傳統LED工gong藝yi，從cong芯xin片pian一yi直zhi到dao封feng裝zhuang，這zhe樣yang會hui對dui設she備bei要yao求qiu更geng高gao
，就jiu拿na封feng裝zhuang才cai說shuo，能neng做zuo倒dao裝zhuang芯xin片pian的de前qian端duan設she備bei成cheng本ben肯ken定ding會hui增zeng加jia不bu少shao，這zhe就jiu設she置zhi了le門men檻kan，讓rang一yi些xie企qi業ye根gen本ben無wu法fa接jie觸chu到dao這zhe個ge技ji術shu。

 

　　晶科電子作為國內唯一一家成熟應用倒裝焊接（Flip-chip）技術的大功率LED集成芯片領導品牌，今年重拳出擊推出了“芯片級LED照明整體解決方案”，能在LED芯片製成工藝中，通過新型晶片級工藝，完成一部分傳統封裝工藝或者節省傳統封裝工藝環節，使LED最終封裝體積縮小，性能更加穩定。其“易係列”和陶瓷基COB產品全部采用基於APT專利技術--倒裝焊接技術，實現了單芯片及多芯片模組的無金線、無固晶膠封裝
，具有高亮度
、高光效、高可靠性、低熱阻
、顏色一致性好等諸多優點。

 

　　德豪潤達“北極光”1A  LED照明級高驅動電流倒裝芯片
，該芯片在1A的電流驅動下可實現310流明，在700ma電流驅動下可達255流明LED芯片，除了單點光通量高，適合配光設計，演繹照明藝術
；舒適的光色品質
，為高品質照明環境專業設計；同時還具有客戶滿意的光效性能和性價比；業界領先的熱學性能；回流焊工藝（IPC/JEDEC J-STD-020C）；濕氣敏感等級1；耐靜電電壓8000V（人體模式）。倒裝芯片可以廣泛應用於液晶背光、大功率LED照明產品，如路燈、汽車燈等。

 

　　華燦光電作為國內LED芯片的製造商之一，在對白光LED的研究與開發積累了相當多的經驗並形成了自主知識產權的基礎上，對倒裝LED的工藝做了深入細致的研究
，不斷提升外延和芯片工藝技術
，目前倒裝芯片45mil產品試驗亮度為@1A，100lm/W，達到國內領先水準。華燦光電的專業研發團隊致力於倒裝LED芯片的研究與開發
，目前已研發成功
，最終將實現倒裝LED芯片產品產業化。

   

    目前情況來看，LED倒裝芯片似乎很難普及，原因文中已經提到
，中小功率上價格仍舊是很大的難題，倒裝LED顛覆了傳統LED工gong藝yi，從cong芯xin片pian一yi直zhi到dao封feng裝zhuang，這zhe樣yang會hui對dui設she備bei要yao求qiu更geng高gao，就jiu拿na封feng裝zhuang才cai說shuo
，能neng做zuo倒dao裝zhuang芯xin片pian的de前qian端duan設she備bei成cheng本ben肯ken定ding會hui增zeng加jia不bu少shao
，這zhe就jiu設she置zhi了le門men檻kan，讓rang一yi些xie企qi業ye根gen本ben無wu法fa接jie觸chu到dao這zhe個ge技ji術shu。