LED芯片的三种结构

LED是一种半导体,通电即会发光。凭借其高效率、长寿命和其他突出的特点,成为LCD液晶显示模组的核心材料,为LCD的背光模组提供足够的光源;其应用场景如下图所示:
1LED封装的概述
封装的必要性:
LED芯片只是一块很小的固体,它的两个电极要在显微镜下才能看见,需加入电流之后它才会发光。
在制作工艺上,除了要对LED芯片的两个电极进行焊接,从而引出正极负极之外,同时还需要对LED芯片和两个电极进行保护。
封装的作用:
研发低热阻、优异光学特性、高可靠的封装技术是新型LED走向实用、走向市场的产业化必经之路。
LED技术大都是在半导体分离器件封装技术基础上发展与演变而来的。将普通二极管的管芯密封在封装体内,起作用是保护芯片和完成电气互连
封装的目的:
LED的封装是为了维护本身的气密性,并保护不受周围环境中湿度与温度的影响,以及防止组件受到机械振动、冲击产生破损而造成组件特性的变化。因此,封装的目的有下列几点:
(1)防止湿气等由外部侵入
(2)以机械方式支持导线
(3) 有效地将内部产生的热排出
(4)提供能够手持的形体取卵针
2LED芯片主要的三种流派结构介绍
LED正装芯片是较早出现的芯片结构,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。
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(Flip Chip),该结构在大功率芯片较多用到。
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。
3LED芯片正装结构介绍
优缺点:
该结构简单,制作工艺相对成熟。然而正装结构LED有两个明显的缺点,首先正装结构LED p、n电极在LED的同一侧,电流须横向流过N-GaN层,导致电流拥挤,局部发热量高,限制了驱动电流;其次,由于蓝宝石衬底的导热性差,严重的阻碍了热量的散失。
应用现状:
蓝宝石衬底的正装结构LED以工艺简单、成本相对较低一直是GaN基LED的主流结构目前大多数企业仍采用这种封装结构,在我国LED生产技术较国际水平仍有一定差距的情况下,多数企业为节约生产与研发成本,仍在采用正装封装技术,正装结构LED在国内市场上仍有很大的市场
对旋轴流风机4LED芯片倒装结构介绍
探空气球优点:
1、没有通过蓝宝石散热,从芯片PN极上的热量通过金丝球焊点传到Si热沉,Si(硅)是散热的良导体,其散热效果远好于靠蓝宝石来散热。故可通大电流使用
2、尺寸可以做到更小,密度更高,能增加单位面积内的I/O数量;光学更容易匹配:
3、是散热功能的提升,使芯片的寿命得到了提升;
4、是抗静电能力的提升纸袋展开图
5、是为后续封装工艺发展打下基础
缺点:
1、倒装LED 技术目前在大功率的产品上和集成封装的优势更大,在中小功率的应用上,成本竞争力还不是很强。
正交相移键控2、倒装LED颠覆了传统LED 工艺,从芯片一直到封装,这样会对设备要求更高,就拿封
装才说能做倒装芯片的前端设备成本肯定会增加不少,这就设置了门槛让一些企业根本无法接触到这个技术。
应用现状:
目前,做此类芯片的厂商还很少对制造设备的要求比较刻,制造成本还比较高。因此,在市场应用还不是很广泛,但应用前景较广阔。
5LED芯片垂直结构介绍
优缺点:
1、目前,现有的所有颜的垂直结构LED:红光LED、绿光LED、蓝光LED及紫外光LED,都可以制成通孔垂直结构LED有极大的应用市场。
2、所有的制造工艺都是在芯片( wafer )水平进行的。
数码彩扩机3、由于无需打金线与外界电源相联结,采用通孔垂直结构的 LED 芯片的封装的厚度降低。因此,可以用于制造超薄型的器件,如背光源等。

本文发布于:2024-09-23 01:18:21,感谢您对本站的认可!

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