文档介绍：LED不同封装结构比较一、正装结构1、概念与原理正装结构,上面通常涂敷一层环氧树脂,下面采用蓝宝石为衬底,电极在上方,从上至下材料为:P-GaN、发光层、N-GaN、衬底。正装结构有源区发出的光经由P型GaN区和透明电极出射,采用的方法是在P型GaN上制备金属透明电极,使电流稳定扩散,达到均匀发光的目的。图表1:LED正装结构示意图数据来源:宇博智业整理2、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LEDp、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。3、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。二、倒装结构1、概念与原理倒装芯片(filpchip)技术,是在芯片的P极和N极下方用金线焊线机制作两个金丝球焊点,作为电极的引出机构,用金线来连接芯片外侧和Si底板。LED芯片通过凸点倒装连接到硅基上。这样大功率LED产生的热量不必经由芯片的蓝宝石衬底,而是直接传到热导率更高的硅或陶瓷衬底,再传到金属底座。制作方式:制备具有适合共晶焊接的大尺寸LED芯片,同时制备相应尺寸的硅底板,并在其上制作共晶焊接电极的金导电层和引出导电层(超声波金丝球焊点)。然后,利用共晶焊接设备将大尺寸LED芯片与硅底板焊在一起。图表2:LED倒装结构示意图数据来源:宇博智业整理2、优缺点倒装结构可以克服正装芯片出光效率和电流问题的弊端。从芯片PN极上的热量通过金丝球焊点传到Si热沉,Si是散热的良导体,其散热效果远好于靠蓝宝石来散热。而且在PN结与p电极之间增加了一个反光层,又消除了电极和引线的挡光,因此这种结构具有电、光、热等方面较优的特性。利用倒装芯片封装技术不但提高了LED的寿命,而且使LED整体散热性能有了一次飞跃。由于其有源发热区更接近于散热体,因此可降低内部热沉热阻。,实际已作到6-8K/W,出光率也提高了60%左右。但是,热阻与热沉的厚度是成正比的,因此受硅片机械强度与导热性能所限,很难通过减薄硅片来进一步降低内部热沉的热阻,这就制约了其传热性能的进一步提高。3、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苛刻,制造成本还比较高。因此,在市场应用还不是很广泛,但应用前景广阔。三、垂直结构1、概念与原理垂直结构GaN基LED采用高热导率的衬底(Si、Ge以及Cu等衬底)取代蓝宝石衬底,垂直结构的LED芯片的两个电极分别在LED外延层的两侧,通过图形化的n电极,使得电流几乎全部垂直流过LED外延层,横向流动的电流极少,提高发光效率。图表3:LED垂直结构示意图数据来源:宇博智业整理2、优缺点垂直结构可以有效解决正装结构LED的两个问题,在很大程度上提高了散热效率;通过图形化的n电极,避免正装结构的电流拥挤问题,提高发光效率,同时也解决了P极的遮光问题,提升LED的发光面积。GaN基垂直结构LED工艺与正装结构LED工艺的最大差异在于,垂直结