什么是LED倒装芯片？LED倒装芯片制备流程

什么是LED倒装芯片？

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（Wire Bonding）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。

但无论在什么情况下，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。

LED倒装芯片制备流程

LED倒装芯片的制备流程通常包括以下几个主要步骤：

1. 制备芯片晶圆：LED倒装芯片的制备始于制备芯片的硅晶圆。晶圆通常是通过晶体生长技术，在高温高压的条件下生长出具有所需电特性的半导体材料，如氮化镓（GaN）。

2. 制造LED结构：通过光刻工艺，将各种光蚀胶层覆盖在晶圆表面，并使用掩膜将胶层部分曝光于紫外线下。然后，通过化学湿法腐蚀或物理刻蚀技术，将未曝光的部分胶层移除，以形成LED结构。

3. 形成金属电极：使用金属蒸镀或其他金属沉积技术，在LED芯片的正反两面形成电极，以提供电流输入和输出的通道。通常，正电极由金属铜、金或铝制成，而负电极使用金属镍制成。

4. 划线切割：使用刻划或其他切割工艺，将芯片晶圆划分成单个的LED芯片。这些分离的芯片可进一步用于后续封装步骤。

5. 倒装和金线键合：将LED芯片倒置放置在支撑材料上，通常使用胶水或其他粘合剂固定。然后，在芯片的金属电极和封装基板之间，使用微细金线进行键合连接。键合过程中需要控制金线的长度和位置，以确保电路连接的可靠性和稳定性。

6. 封装：将倒装的LED芯片与封装基板结合，通过压合或其他封装技术，将芯片完全封装在透明的封装胶体中。封装胶体通常是透光的，以保护芯片并确定光的传播路径。

7. 测试和分类：完成封装后，对倒装LED芯片进行测试和分类。测试步骤通常包括电流-电压特性测试、Luminous Flux（发光通量）测试、颜色参数测试等。根据测试结果，将芯片分为不同的亮度和颜色级别。

8. 制备成品LED器件：经过测试和分类后，将LED倒装芯片组装到LED灯珠、LED显示屏、LED模组或其他设备中，形成最终的LED器件产品。

led倒装芯片和正装芯片差别

LED倒装芯片和正装芯片是两种常见的LED芯片封装方式，它们之间存在一些差别。以下是它们的主要区别：

1. 接线方式：LED倒装芯片的接线脚位朝上，而正装芯片的接线脚位朝下。这意味着在电路板上安装时，LED倒装芯片的焊盘与电路板接触，而正装芯片的焊盘朝上。

2. 光散射效果：由于安装方式不同，LED倒装芯片与电路板之间无透明封装物，使得光线从倒装芯片的底部散射出来，产生较广泛的光散射效果。而正装芯片则通过封装材料进行光的遮挡和散射，因此光线主要从芯片的顶部辐射出来。

3. 视觉效果：由于光散射的差异，LED倒装芯片在不使用附加光散射装置的情况下，可以提供更宽广的发光角度。这导致在特定应用场景下，如发光字、指示灯等，使用LED倒装芯片能够产生更加均匀的光照效果。正装芯片通常更适合需要较为集中的光照效果，如聚光灯等应用。

LED倒装芯片和正装芯片在其他方面，如颜色、亮度、功耗等方面并无本质区别。选择哪种封装方式应根据具体应用需求和光学效果来决定。

审核编辑：黄飞