在芯片結(jié)構(gòu)上,，硅襯底如何PK藍(lán)寶石襯底

文章來(lái)源:恒光電器

發(fā)布時(shí)間:2016-02-18

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基于氮化鎵的藍(lán)/白光LED的芯片結(jié)構(gòu)強(qiáng)烈依賴(lài)于所用的襯底材料。目前大部分廠(chǎng)商采用藍(lán)寶石作為襯底材料,，芯片結(jié)構(gòu)主要分為4類(lèi),，如圖1所示：

    正裝芯片結(jié)構(gòu)

    這類(lèi)芯片廣泛被中低功率的封裝產(chǎn)品所采用，優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低,；缺點(diǎn)是由于藍(lán)寶石導(dǎo)熱性能差，所以芯片散熱較差,，商業(yè)照明燈具,，P型材料的導(dǎo)電性也較差，因此注入電流受到限制,。此外,，芯片是五面發(fā)光的，通常需要將將芯片置于支架內(nèi),，如圖2所示,，ROSH認(rèn)證，反光杯的開(kāi)口面積遠(yuǎn)大于芯片發(fā)光面積,，導(dǎo)致單位面積光通量低,，芯片表面顏色均勻性非常差，芯片正上方偏藍(lán)，而外圈偏黃,。這就是在使用中,，如射燈、平板燈等,，出現(xiàn)黃圈的原因,。

    倒裝結(jié)構(gòu)

    為了克服傳統(tǒng)正裝結(jié)構(gòu)散熱較差、注入電流受限等缺陷,，恒光電器,，有科學(xué)家提出了倒裝結(jié)構(gòu)。熱可以由芯片直接傳遞到如陶瓷等基底材料上,，而不用通過(guò)導(dǎo)熱能力較差的藍(lán)寶石襯底,，因此注入電流可以顯著提高；單位面積的光通量也可以顯著提升,。缺點(diǎn)是芯片是五面發(fā)光的,，給需要精確二次光學(xué)設(shè)計(jì)的場(chǎng)合，恒光電器,照亮您的生活,，如小角度射燈,、手機(jī)閃光燈、車(chē)燈,、超薄背光及平板燈等帶來(lái)了諸多的不便,，商業(yè)照明，此外,，也存在正裝五面出光芯片所面臨的顏色不均勻的問(wèn)題,。

    薄膜倒裝結(jié)構(gòu)

    為了解決倒裝結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題，商業(yè)照明燈具,，有人提出了薄膜倒裝結(jié)構(gòu),， led質(zhì)量，在倒裝芯片的基礎(chǔ)上,，技術(shù)資訊,，通過(guò)用激光剝離技術(shù)去除了藍(lán)寶石襯底，得到單面發(fā)光的薄膜芯片,。薄膜芯片具有出光效率高,、出光集中于芯片正上方，利于二次光學(xué)設(shè)計(jì),，此外也具體非常好的表面顏色均勻性,。但是要用到工藝復(fù)雜的激光剝離技術(shù)，成本高,、良率低,，芯片本身也容易存在缺陷,，另外，由于是倒裝結(jié)構(gòu),，在芯片和(陶瓷)襯底之間有間隙,，一定程度上降低了芯片的導(dǎo)熱能力；同時(shí),，產(chǎn)業(yè)資訊,，由于芯片非常薄，企業(yè)資訊,，在使用中容易出現(xiàn)芯片裂痕,、漏電等問(wèn)題。

    垂直結(jié)構(gòu)

    與薄膜倒裝結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的,，還有垂直結(jié)構(gòu)芯片,，LED燈管，LED筒燈,，類(lèi)似于倒裝芯片,、藍(lán)寶石襯底被剝離后，在芯片底部鍍上高反的材料后再加上導(dǎo)電導(dǎo)熱的襯底材料,，這樣芯片在具有單面發(fā)光芯片的優(yōu)點(diǎn)同時(shí),，還具有很好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電能力,，可靠性也非常高,。垂直結(jié)構(gòu)是目前應(yīng)用最為廣泛的薄膜芯片結(jié)構(gòu)，但由于藍(lán)寶石襯底需要采用激光剝離,，良率低,、成本高，限制了垂直結(jié)構(gòu)芯片更為廣泛的應(yīng)用,。

    硅襯底LED技術(shù)項(xiàng)目組聲稱(chēng),，相比于傳統(tǒng)的藍(lán)寶石襯底，硅襯底LED有以下優(yōu)點(diǎn)：

    （1）不僅在生長(zhǎng)時(shí),，襯底成本遠(yuǎn)低于藍(lán)寶石材料,，而且可以采用化學(xué)腐蝕的方法來(lái)剝離襯底，在效率和良率上,，都遠(yuǎn)高于必須采用激光剝離方法的藍(lán)寶石襯底，從而得到高質(zhì)量,、低成本的垂直結(jié)構(gòu)芯片,。

    （2）結(jié)合白光芯片工藝，一方面減小發(fā)光面積,，另一方面達(dá)到更高的性能,，包括單位面積光通量以及芯片表面顏色均勻性,。

    （3）垂直結(jié)構(gòu)的芯片，不僅可以采用陶瓷封裝工藝,，也可以采用更為廉價(jià)的支架封裝方式,，恒光電器,照亮您的生活，進(jìn)一步降低客戶(hù)的使用成本,，如圖3所示,，工程照明，這為高品質(zhì)照明提供了無(wú)限的可能,。利用硅襯底LED芯片,，可實(shí)現(xiàn)照明品質(zhì)更佳、系統(tǒng)成本更低,、設(shè)計(jì)方案更靈活,、更具創(chuàng)新性的LED照明解決方案。

 

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