大功率LED封裝介紹
一、引言
從實際應用的角度來看:安裝使用簡單、體積相對較小的大功率LED器件在大部分的照明應用中必將取代傳統(tǒng)的小功率LED器件。其好處是非常明顯的,小功率的LED組成的照明燈具為了達到照明的需要, ..
一、引言
從實際應用的角度來看:安裝使用簡單、體積相對較小的大功率LED器件在大部分的照明應用中必將取代傳統(tǒng)的小功率LED器件。其好處是非常明顯的,小功率的LED組成的照明燈具為了達到照明的需要,必須集中許多個LED的光能才能達到設(shè)計要求。帶來的缺點是線路異常復雜,散熱不暢,為了平衡各個LED之間的電流電壓關(guān)系必需設(shè)計復雜的供電電路。相比之下,大功率LED單體的功率遠大于單個LED等于若干個小功率LED的總和,供電線路相對簡單,散熱結(jié)構(gòu)完善,物理特性穩(wěn)定。所以說,大功率LED器件代替小功率LED器件成為主流半導體照明器件是必然的。但是對于大功率LED器件的封裝方法我們并不能簡單的套用傳統(tǒng)的小功率LED器件的封裝方法與封裝材料。大的耗散功率,大的發(fā)熱量,高的出光效率給我們的封裝工藝封裝設(shè)備和封裝材料提出了新的更高的要求。 二、大功率LED芯片 要想得到大功率LED器件就必須制備合適的大功率LED芯片。國際上通常的制造方法有如下幾種: 2.1加大尺寸法: 通過增大單顆LED的有效發(fā)光面積,和增大尺寸后促使得流經(jīng)TCL層的電流均勻分布而特殊設(shè)計的電極結(jié)構(gòu)(一般為梳狀電極)之改變以求達到預期的光通量。但是,簡單的增大發(fā)光面積無法解決根本的散熱問題和出光問題,并不能達到預期的光通量和實際應用效果。 2.2硅底板倒裝法: 首先制備出具有適合共晶焊接電極的大尺寸LED芯片(Flip Chip LED)。同時制備出相應尺寸的硅底板,并在上制作出供共晶焊接的金導電層及引出導電層(超聲金絲球焊點)。然后,利用共晶焊接設(shè)備將大尺寸LED芯片與硅底板焊接在一起。(這樣的結(jié)構(gòu)較為合理,即考慮了出光問題又考慮到了散熱問題,這是目前主流的High Output Power Chip LED生產(chǎn)方式。) 美國LumiLeds公司2001年研制出了AlGaInN功率型倒裝芯片(FCLED)結(jié)構(gòu),具體做法為:第一步,在外延片頂部的P型GaN:Mg淀積厚度大于500A的NiAu層,用于歐姆接觸和背反射;第二步,采用掩模選擇刻蝕掉P型層和多量子阱有源層,露出N型層;第三步,淀積、刻蝕形成N型歐姆接觸層,芯片尺寸為1×1mm2,P型歐姆接觸為正方形,N歐姆接觸以梳狀插入其中,這樣可縮短電流擴展距離,把擴展電阻降至最。坏谒牟,將金屬化凸點的AlGaInN芯片倒裝焊接在具有防靜電保護二極管(ESD)的硅載體上。 |
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