產品介紹:
目前,大功率陶瓷封裝LED在戶外照明,方向光要求高的室內照明,便攜式照明應用領域(比如手機閃光燈)是主流產品。這個產品領域,國內市場長期被國際大廠的產品霸占。比如國內路燈主要還是用CREE,飛利浦, OSRAM的XPE,XTE,Luxeon T, Luxeon Q, Oslon等產品。
為了開發更高性能的大功率LED光源,晶能光電從2011年開始研究用于陶瓷封裝的大功率倒裝芯片。兩年來,我們開發了一系列大功率倒裝芯片關鍵技術,于2013年6月最早在國內實現了倒裝LED芯片量產。
晶能光電大功率倒裝芯片產品系列包括35mil, 45mil和55mil產品,客戶用我們的芯片結合陶瓷封裝技術,用共晶焊,無打金線,可以制造1-5W的大功率LED。客戶也可以用多顆倒裝芯片結合陶瓷封裝生產5-100W的大功率array產品和高端COB產品。
這些產品比傳統的大功率仿流明封裝和貼片式封裝有更好的可靠性,抗濕,抗震,抗高溫能力和更好的大電流工作性能。
產品名稱:倒裝LED芯片產品系列(以45mil芯片為例)
產品型號:LPFBD45A
主要性能參數:
芯片尺寸:45x45x6mil
焊盤尺寸:P焊盤:6.0mil×43.6mil; N焊盤:35mil×43.6mil
Vf:2.8-3.0V,主波長:450-460nm
光功率Po:裸芯主BIN在525-550mW@350mA,封裝后藍光出光可達705mW(350mA),白光發光效率可達160lm/W(5000-6000K)
主要用途:
采用晶能光電的倒裝芯片封裝而成的LED產品在電壓,流明瓦光效等性能上完全可以和CREE,飛利浦,日亞,Osram的大功率LED產品媲美,在很多應用上可以直接替代他們的產品。主要用于戶外照明(道路,隧道等,洗墻燈,等等)、便攜式照明(手機閃光燈,手電,臺燈等等),室內照明(筒燈,射燈,PAR/BR燈,球泡燈等等),背光(直下試電視背光)等
功能特性:
(1)和傳統正裝LED相比,倒裝LED芯片不用打線,固晶過程是共晶回流焊,和陶瓷封裝結合起來,芯片的可靠性遠遠比一般的銀膠固晶,打線的正裝LED芯片好。
(2)同時倒裝芯片用銀取代正裝的ITO做P電極,電流擴散明顯提高,在大電流情況下出光droop明顯減少,大電流下電壓明顯降低。
(3)傳統正裝芯片通過藍寶石散熱,倒裝芯片藍寶石在上面,避開了藍寶石散熱不好的缺點。
(4)芯片級封裝(CSP)都是要基于倒裝芯片,正裝的打線芯片無法做芯片級封裝,或者無封裝LED產品。
技術原理:
大功率倒裝LED芯片用PSS藍寶石外延,結合Ag反射鏡技術,和金屬-絕緣層-金屬(M-I-M)的多層技術,AuSn共晶焊技術。(1)LED的P電極采用純銀,銀同時也是一個>98%反射率的反射層。(2)用絕緣層覆蓋P電極,在VIA洞的底部刻蝕掉絕緣層暴露出N-GaN (3)第四步在絕緣層上面鍍N電極, N電極通過VIA和N-GaN接觸。N電極和P電極的靠絕緣層隔離。(4)第五步,在兩個電極上鍍AuSn共晶焊。
芯片設計如顯示圖所示:
芯片和封裝好的LED照片如下
關鍵技術及創新點:
1)開發了一套銀反射鏡P電極技術,反射率可以達到98%以上,并且350mA下的芯片電壓可以做到2.8V以下。2)絕緣層經過很多的優化,應力調整達到了高致密,強粘附性,起到了優良的絕緣。我們成功的開發了AuSn共晶技術用在了LED芯片上。
倒裝芯片看似簡單,但是其中涉及到的制程優化和制程復雜性要遠遠超過正裝芯片。晶能光電開發的幾個制程上的,和生產上的突破能夠保證我們的倒裝芯片有良好的性能,可靠性和良率。
專利和技術水平:
序號 | 專利名稱 | 專利號 |
1 | 一種改善出光率的發光二極管倒裝芯片及其制備方法 | 201210328328.7 |
2 | 一種GaN基白光倒裝芯片的制備方法 | 201210561072.4 |
3 | 一種襯底圖形化的倒裝LED芯片及其制備方法 | 201210579025.2 |
4 | 一種倒裝LED芯片及其制備方法 | 201310708872.9 |
5 | 一種用于倒裝芯片的熒光膠涂布方法 | 201310744641.3 |
晶能光電開發的倒裝芯片技術和制程可以達到良好的性能,可靠性和良率,在國際同行業居領先水平。
附件:1、用戶應用證明
2、檢測報告
1)國家半導體聯盟實驗室(常州)測試報告
2)FC芯片應用于LED路燈模組的檢測報告