什么是LED倒裝芯片？近年來，在芯片領(lǐng)域，倒裝芯片技術(shù)正異軍突起，特別是在大功率、戶外照明的應(yīng)用市場上更受歡迎。但由于發(fā)展較晚，很多人不知道什么叫LED倒裝芯片，LED倒裝芯片的優(yōu)點是什么？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(yōu)勢和普及難點。
什么是LED正裝芯片
LED正裝芯片是早出現(xiàn)的芯片結(jié)構(gòu)，也是小功率芯片中普遍使用的芯片結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)，電極在上方，從上至下材料為：P-GaN，發(fā)光層，N-GaN，襯底。所以，相對倒裝來說就是正裝。
LED倒裝芯片和癥狀芯片圖解
為了避免正裝芯片中因電極擠占發(fā)光面積從而影響發(fā)光效率，芯片研發(fā)人員設(shè)計了倒裝結(jié)構(gòu)，即把正裝芯片倒置，使發(fā)光層激發(fā)出的光直接從電極的另一面發(fā)出(襯底終被剝?nèi)?，芯片材料是透明?，同時，針對倒裝設(shè)計出方便LED封裝廠焊線的結(jié)構(gòu)，從而，整個芯片稱為倒裝芯片(Flip Chip)，該結(jié)構(gòu)在大功率芯片較多用到。
正裝 、倒裝、垂直 LED芯片結(jié)構(gòu)三大流派
倒裝技術(shù)并不是一個新的技術(shù)，其實很早之前就存在了。倒裝技術(shù)不光用在LED行業(yè)，在其他半導體行業(yè)里也有用到。目前LED芯片封裝技術(shù)已經(jīng)形成幾個流派，不同的技術(shù)對應(yīng)不同的應(yīng)用，都有其*之處。
目前LED芯片結(jié)構(gòu)主要有三種流派，常見的是正裝結(jié)構(gòu)，還有垂直結(jié)構(gòu)和倒裝結(jié)構(gòu)。正裝結(jié)構(gòu)由于p，n電極在LED同一側(cè)，容易出現(xiàn)電流擁擠現(xiàn)象，而且熱阻較高，而垂直結(jié)構(gòu)則可以很好的解決這兩個問題，可以達到很高的電流密度和均勻度。
未來燈具成本的降低除了材料成本，功率做大減少LED顆數(shù)顯得尤為重要，垂直結(jié)構(gòu)能夠很好的滿足這樣的需求。這也導致垂直結(jié)構(gòu)通常用于大功率LED應(yīng)用領(lǐng)域，而正裝技術(shù)一般應(yīng)用于中小功率LED。
而倒裝技術(shù)也可以細分為兩類，一類是在藍寶石芯片基礎(chǔ)上倒裝，藍寶石襯底保留，利于散熱，但是電流密度提升并不明顯；另一類是倒裝結(jié)構(gòu)并剝離了襯底材料，可以大幅度提升電流密度。
什么是LED倒裝芯片
倒裝芯片之所以被稱為“倒裝”是相對于傳統(tǒng)的金屬線鍵合連接方式(Wire Bonding)與植球后的工藝而言的。傳統(tǒng)的通過金屬線鍵合與基板連接的晶片電氣面朝上，而倒裝晶片的電氣面朝下，相當于將前者翻轉(zhuǎn)過來，故稱其為“倒裝芯片”。
倒裝LED芯片，通過MOCVD技術(shù)在藍寶石襯底上生長GaN基LED結(jié)構(gòu)層，由P/N結(jié)發(fā)光區(qū)發(fā)出的光透過上面的P型區(qū)射出。由于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(shù)在P區(qū)表面形成一層Ni- Au組成的金屬電極層。P區(qū)引線通過該層金屬薄膜引出。
為獲得好的電流擴展，Ni-Au金屬電極層就不能太薄。為此，器件的發(fā)光效率就會受到很大影響，通常要同時兼顧電流擴展與出光效率二個因素。但無論在什么情況下，金屬薄膜的存在，總會使透光性能變差。此外，引線焊點的存在也使器件的出光效率受到影響。 采用GaN LED倒裝芯片的結(jié)構(gòu)可以從根本上消除上面的問題。
在倒裝芯片的技術(shù)基礎(chǔ)上，發(fā)展出了LED倒裝無金線芯片級封裝。
什么是LED倒裝無金線芯片級封裝
倒裝無金線芯片級封裝，基于倒裝焊技術(shù)，在傳統(tǒng)LED芯片封裝的基礎(chǔ)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(shù)產(chǎn)品，倒裝無金線芯片級光源*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。相比于傳統(tǒng)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(shè)計空間更大。
倒裝無金線芯片憑借更穩(wěn)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(yè)和終端產(chǎn)品應(yīng)用企業(yè)的青睞。
LED倒裝芯片普及的難點
倒裝LED技術(shù)目前在大功率的產(chǎn)品上和集成封裝的優(yōu)勢更大，在中小功率的應(yīng)用上，成本競爭力還不是很強。
從芯片一直到封裝，這樣會對設(shè)備要求更高，就拿封裝才說，能做倒裝芯片的前端設(shè)備成本肯定會增加不少，這就設(shè)置了門檻，讓一些企業(yè)根本無法接觸到這個技術(shù)。
