什么是LED倒裝芯片？LED倒裝芯片制備流程

什么是LED倒裝芯片？

倒裝芯片之所以被稱為“倒裝”是相對于傳統的金屬線鍵合連接方式（Wire Bonding）與植球后的工藝而言的。傳統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，相當于將前者翻轉過來，故稱其為“倒裝芯片”。

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面的P型區射出。由于P型GaN傳導性能不佳，為獲得良好的電流擴展，需要通過蒸鍍技術在P區表面形成一層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金屬電極層就不能太薄。為此，器件的發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倒裝芯片的結構可以從根本上消除上面的問題。

LED倒裝芯片制備流程

LED倒裝芯片的制備流程通常包括以下幾個主要步驟：

1. 制備芯片晶圓：LED倒裝芯片的制備始于制備芯片的硅晶圓。晶圓通常是通過晶體生長技術，在高溫高壓的條件下生長出具有所需電特性的半導體材料，如氮化鎵（GaN）。

2. 制造LED結構：通過光刻工藝，將各種光蝕膠層覆蓋在晶圓表面，并使用掩膜將膠層部分曝光于紫外線下。然后，通過化學濕法腐蝕或物理刻蝕技術，將未曝光的部分膠層移除，以形成LED結構。

3. 形成金屬電極：使用金屬蒸鍍或其他金屬沉積技術，在LED芯片的正反兩面形成電極，以提供電流輸入和輸出的通道。通常，正電極由金屬銅、金或鋁制成，而負電極使用金屬鎳制成。

4. 劃線切割：使用刻劃或其他切割工藝，將芯片晶圓劃分成單個的LED芯片。這些分離的芯片可進一步用于后續封裝步驟。

5. 倒裝和金線鍵合：將LED芯片倒置放置在支撐材料上，通常使用膠水或其他粘合劑固定。然后，在芯片的金屬電極和封裝基板之間，使用微細金線進行鍵合連接。鍵合過程中需要控制金線的長度和位置，以確保電路連接的可靠性和穩定性。

6. 封裝：將倒裝的LED芯片與封裝基板結合，通過壓合或其他封裝技術，將芯片完全封裝在透明的封裝膠體中。封裝膠體通常是透光的，以保護芯片并確定光的傳播路徑。

7. 測試和分類：完成封裝后，對倒裝LED芯片進行測試和分類。測試步驟通常包括電流-電壓特性測試、Luminous Flux（發光通量）測試、顏色參數測試等。根據測試結果，將芯片分為不同的亮度和顏色級別。

8. 制備成品LED器件：經過測試和分類后，將LED倒裝芯片組裝到LED燈珠、LED顯示屏、LED模組或其他設備中，形成最終的LED器件產品。

led倒裝芯片和正裝芯片差別

LED倒裝芯片和正裝芯片是兩種常見的LED芯片封裝方式，它們之間存在一些差別。以下是它們的主要區別：

1. 接線方式：LED倒裝芯片的接線腳位朝上，而正裝芯片的接線腳位朝下。這意味著在電路板上安裝時，LED倒裝芯片的焊盤與電路板接觸，而正裝芯片的焊盤朝上。

2. 光散射效果：由于安裝方式不同，LED倒裝芯片與電路板之間無透明封裝物，使得光線從倒裝芯片的底部散射出來，產生較廣泛的光散射效果。而正裝芯片則通過封裝材料進行光的遮擋和散射，因此光線主要從芯片的頂部輻射出來。

3. 視覺效果：由于光散射的差異，LED倒裝芯片在不使用附加光散射裝置的情況下，可以提供更寬廣的發光角度。這導致在特定應用場景下，如發光字、指示燈等，使用LED倒裝芯片能夠產生更加均勻的光照效果。正裝芯片通常更適合需要較為集中的光照效果，如聚光燈等應用。

LED倒裝芯片和正裝芯片在其他方面，如顏色、亮度、功耗等方面并無本質區別。選擇哪種封裝方式應根據具體應用需求和光學效果來決定。

審核編輯：黃飛