教你選擇合適的大功率LED芯片
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(yù)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(yù)期的光通量和實際應(yīng)用效果。
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(yīng)尺寸的硅底板,并在上制作出供共晶焊接的金導(dǎo)電層及引出導(dǎo)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,把擴展電阻降至最小;第四步,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。
3 藍寶石襯底過渡法:
按照傳統(tǒng)的InGaN芯片制造方法在藍寶石襯底上生長出PN結(jié)后將藍寶石襯底切除再連接上傳統(tǒng)的四元材料,制造出上下電極結(jié)構(gòu)的大尺寸藍光LED芯片。
5AlGaInN/碳化硅(SiC)背面出光法:
美國Cree公司是采用SiC襯底制造AlGaInN超高亮度LED的全球唯一廠家,幾年來AlGaInN/SiCa芯片結(jié)構(gòu)不斷改進,亮度不斷提高。由于P型和N型電極分別僅次于芯片的底部和頂部,單引線鍵合,兼容性較好,使用方便,因而成為AlGaInN LED發(fā)展的另一主流。
4 陶瓷底板倒裝法:
先利用LED晶片廠通用設(shè)備制備出具有適合共晶焊接電極結(jié)構(gòu)的大出光面積的LED芯片和相應(yīng)的陶瓷底板,并在上制作出共晶焊接導(dǎo)電層及引出導(dǎo)電層。之后利用共晶焊接設(shè)備將大尺寸LED芯片與陶瓷底板焊接在一起。(這樣的結(jié)構(gòu)考慮了出光問題也考慮到了散熱問題,并且采用的陶瓷底板為高導(dǎo)熱陶瓷板,散熱的效果非常理想,價格又相對較低所以為目前較為適宜的底板材料,并可為將來的集成電路化一體封裝伺服電路預(yù)留下了安裝空間。
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