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OFweek 半导体照明网 LED倒装芯片知识全解 什么是LED倒装芯片？近年来，在芯片领域，倒装芯片技术正异军突起，特 别是在大功率、户外照明的应用市场上更受欢迎。但由于发展较晚，很多人不知 道什么叫LED倒装芯片，LED倒装芯片的优点是什么？今天慧聪LED屏网编辑就 为你做一个简单的说明。先从LED正装芯片为您讲解LED倒装芯片，以及LED 倒装芯片的优势和普及难点。 要了解LED倒装芯片，先要了解什么是LED正装芯片 LED正装芯片是最早出现的芯片结构，也是小功率芯片中普遍使用的芯片结 构。该结构，电极在上方，从上至下材料为：P-GaN，发光层，N-GaN，衬底。所 以，相对倒装来说就是正装。 LED倒装芯片和症状芯片图解 为了避免正装芯片中因电极挤占发光面积从而影响发光效率，芯片研发人员 设计了倒装结构，即把正装芯片倒置，使发光层激发出的光直接从电极的另一面 发出(衬底最终被剥去，芯片材料是透明的)，同时，针对倒装设计出方便LED 封装厂焊线的结构，从而，整个芯片称为倒装芯片(FlipChip)，该结构在大功 率芯片较多用到。 正装 、倒装、垂直 LED芯片结构三大流派 倒装技术并不是一个新的技术，其实很早之前就存在了。倒装技术不光用在 LED行业，在其他半导体行业里也有用到。目前LED芯片封装技术已经形成几个 流派，不同的技术对应不同的应用，都有其独特之处。 OFweek 半导体照明网 目前LED芯片结构主要有三种流派，最常见的是正装结构，还有垂直结构 和倒装结构。正装结构由于p，n 电极在LED 同一侧，容易出现电流拥挤现象， 而且 热阻较高，而垂直结构则可以很好的解决这两个问题，可以达到很高的电 流密度和均匀度。未来灯具成本的降低除了材料成本，功率做大减少LED颗数显 得尤为重 要，垂直结构能够很好的满足这样的需求。这也导致垂直结构通常用 于大功率LED应用领域，而正装技术一般应用于中小功率LED。而倒装技术也可 以细分为两 类，一类是在蓝宝石芯片基础上倒装，蓝宝石衬底保留，利于散热， 但是电流密度提升并不明显；另一类是倒装结构并剥离了衬底材料，可以大幅度 提升电流密度。 LED倒装芯片的优点 一是没有通过蓝宝石散热，可通大电流使用；二是尺寸可以做到更小，光学 更容易匹配；三是散热功能的提升，使芯片的寿命得到了提升；四是抗静电能力 的提升；五是为后续封装工艺发展打下基础。 什么是LED倒装芯片 据了解，倒装芯片之所以被称为 “倒装”是相对于传统的金属线键合连接方 式 （WireBonding）与植球后的工艺而言的。传统的通过金属线键合与基板连接 的晶片电气面朝上，而倒装晶片的电气面朝下，相当于将前者翻转过来，故称其 为 “倒装芯片”。 倒装LED芯片， 通过MOCVD技术在蓝宝石衬底上生长GaN基LED结构层， 由P/N结发光区发出的光透过上面的P型区射出。由于P型GaN传导性能不佳， 为获得良好的 电流扩展，需要通过蒸镀技术在P区表面形成一层Ni-Au组成的 金属电极层。P区引线通过该层金属薄膜引出。为获得好的电流扩展，Ni-Au金 属电极层就不能太薄。为此，器件的发光效率就会受到很大影响，通 常要同时 兼顾电流扩展与出光效率二个因素。但无论在什麼情况下，金属薄膜的存在，总 会使透光性能变差。此外，引线焊点的存在也使器件的出光效率受到影响。 采 用GaN LED倒装芯片的结构可以从根本上消除上面的问题。 在倒装芯片的技术基础上，有厂家发展出了LED倒装无金线芯片级封装。 什么是LED倒装无金线芯片级封装 倒装无金线芯片级封装，基于倒装焊技术，在传统LED芯片封装的基础上， 减少了金线封装工艺，省掉导线架、打线，仅留下芯片搭配荧光粉与封装胶使用。 作 为新封装技术产品，倒装无金线芯片级光源完全没有因金线虚焊或接触不良 引起的不亮、闪烁、光衰大等问题。相比于传统封装工艺，芯片级光源的封装密 度增加了 16倍，封装体积却缩小了80%，灯具设计空间更大。倒装无金线芯片 凭借更稳定的性能、更好的散热性、更均匀的光色分布、更小的体积，受到越来 越多LED 灯具企业和终端产品应用企业的青睐。 LED倒装芯片普及的难点：