采用GaN LED倒装芯片的结构可以从根本上消除上述问题。图1-19 LED倒装芯片的结构示意图5.芯片键合技术光电子器件对所需要的材料在性能上有一定的要求，通常都需要有大的带宽差和在材料的折射指数上要有很大的变化。......
2023-06-15
LED芯片的结构和类型介绍
【摘要】：图1-18b为垂直结构的LED晶片基本结构，垂直结构的GaN基晶片热通道相对于传统的正装晶片较短，而且采用高导热金属材料作为基板，使其具有非常高的热导能力。
1.LED芯片的结构
LED芯片主要由支架、银胶、晶片、金线和环氧树脂5种物料所组成，如图1-17所示。
（1）支架
支架的作用：用来导电和支撑。
支架的组成：支架由支架素材经过电镀而形成，由里到外由素材、铜、镍、铜、银5层所组成。
支架的种类：带杯支架做聚光型，平头支架做大角度散光型的灯具。常用芯片支架的种类见表1-6。
图1-17 LED芯片的结构组成
表1-6 常用芯片支架的种类
（2）银胶
银胶的作用：固定晶片和导电。
银胶的主要成分：银粉占75%～80%，EPOXY（环氧树脂）占10%～15%，添加剂占5%～10%。
银胶的使用：冷藏，使用前需解冻并充分搅拌均匀，因银胶放置长时间后，银粉会沉淀，如不搅拌均匀将会影响银胶的使用性能。
（3）晶片（Chip）
晶片的作用：晶片是LED Lamp的主要组成物料，是发光的半导体材料。
晶片的组成：晶片采用磷化镓（GaP）、镓铝砷（GaAlAs）或砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）等材料组成，其内部结构具有单向导电性。
晶片的结构：焊单线正极性（P/N结构）晶片，双线晶片。晶片的尺寸单位：mil（密耳，1mil＝0.0254mm）。LED晶片的基本结构如图1-18所示。
图1-18 LED晶片的基本结构
图1-18a为正装结构的LED晶片基本结构，传统的蓝宝石衬底的GaN基晶片热通道相对比较长，而且蓝宝石的热导系数较低，使其导热能力较低。
图1-18b为垂直结构的LED晶片基本结构，垂直结构的GaN基晶片热通道相对于传统的正装晶片较短，而且采用高导热金属材料作为基板，使其具有非常高的热导能力。此外，由于上下电极的结构，从而减少了出光面的金属电极面积，使更多的光得到有效利用。
晶片的焊垫：一般为金垫或铝垫。其焊垫形状有圆形、方形、十字形等。
晶片的发光颜色：晶片的发光颜色取决于波长，常见可见光的分类大致为：暗红色[700nm（纳米，1 nm＝10-9 m）]、深红色（640～660nm）、红色（615～635nm）、琥珀色（600～10nm）、黄色（580～595nm）、黄绿色（565～575nm）、纯绿色（500～540nm）、蓝色（450～480nm）、紫色（380～430nm）。
白光和粉红光是一种光的混合效果。最常见的是由蓝光+黄色荧光粉和蓝光+红色荧光粉混合而成。晶片的主要技术参数见表1-7。
表1-7 晶片的主要技术参数
（4）金线
金线的作用：连接晶片PAD（焊垫）与支架，并使其能够导通。
金线的纯度：一般为99.99%Au；伸长率为2%～6%，金线的尺寸有：0.9mil、1.0mil、1.1mil等。
（5）环氧树脂
环氧树脂的作用：保护灯具的内部结构，可稍微改变灯具的发光颜色、亮度及角度；使灯具成形。
封装树脂包括：A胶（主剂）、B胶（硬化剂）、DP（扩散剂）、CP（着色剂）4部分。其主要成分为环氧树脂（Epoxy Resin）、酸酐类（酸无水物Anhydride）、高光扩散性填料（Light diffusion）及热安定性染料（dye）。
（6）模条
模条是成形Lamp的模具，一般有圆形、方形、塔形等。支架植的深浅由模条的卡点高低所决定。模条需存放在干净及室温以下的环境中，否则会影响产品外观不良。
2.LED常见芯片的类型
（1）MB芯片
MB（Metal Bonding，金属黏着）芯片属于UEC的专利产品，其特点如下：
① 采用高散热系数的材料——Si作为衬底，散热容易。
② 通过金属层来接合磊晶层和衬底，同时反射光子，避免衬底的吸收。
③ 导电的Si衬底取代GaAs衬底，具有良好的热传导能力（导热系数相差3～4倍），更适应于高驱动电流领域。
④ 底部金属反射层，有利于光度的提升及散热。
⑤ 尺寸可加大，应用于高功率领域，如42mil MB。
（2）GB芯片
GB（Glue Bonding，黏着结合）芯片属于UEC的专利产品，其特点如下：
① 透明的蓝宝石衬底取代吸光的GaAs衬底，其发光功率是传统AS（Absorbable Struc-ture）芯片的2倍以上，蓝宝石衬底类似TS芯片的GaP衬底。
② 芯片四面发光，具有出色的Pattern图。
③ 其整体亮度已超过TS芯片的水平（8.6mil）。
④ 双电极结构，其耐大电流性质稍差于TS单电极芯片。
（3）TS芯片
TS（Transparent Structure，透明衬底）芯片属于HP的专利产品，其特点如下：
① 芯片工艺制作复杂，远高于AS LED。
② 可信赖性高。
③ 透明的GaP衬底，不吸收光，亮度高。
④ 应用广泛。
（4）AS芯片
AS（Absorbable Structure，吸收衬底）芯片，经过近40年的发展努力，中国台湾LED光电业界对于该类型芯片的研发、生产、销售已趋于成熟。
中国大陆芯片制造业起步较晚，其亮度及可靠度与中国台湾业界还有一定的差距，在这里我们所谈的AS芯片，特指UEC的AS芯片，如712SOL-VR、709SOL-VR、712SYM-VR、709SYM-VR等，其特点如下：
① 四元芯片，采用MOVPE工艺制备，较常规芯片亮。
② 信赖性高。
③ 应用广泛。
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