产品介绍:
目前,大功率陶瓷封装LED在户外照明,方向光要求高的室内照明,便携式照明应用领域(比如手机闪光灯)是主流产品。这个产品领域,国内市场长期被国际大厂的产品霸占。比如国内路灯主要还是用CREE,飞利浦, OSRAM的XPE,XTE,Luxeon T, Luxeon Q, Oslon等产品。
为了开发更高性能的大功率LED光源,晶能光电从2011年开始研究用于陶瓷封装的大功率倒装芯片。两年来,我们开发了一系列大功率倒装芯片关键技术,于2013年6月最早在国内实现了倒装LED芯片量产。
晶能光电大功率倒装芯片产品系列包括35mil, 45mil和55mil产品,客户用我们的芯片结合陶瓷封装技术,用共晶焊,无打金线,可以制造1-5W的大功率LED。客户也可以用多颗倒装芯片结合陶瓷封装生产5-100W的大功率array产品和高端COB产品。
这些产品比传统的大功率仿流明封装和贴片式封装有更好的可靠性,抗湿,抗震,抗高温能力和更好的大电流工作性能。
产品名称:倒装LED芯片产品系列(以45mil芯片为例)
产品型号:LPFBD45A
主要性能参数:
芯片尺寸:45x45x6mil
焊盘尺寸:P焊盘:6.0mil×43.6mil; N焊盘:35mil×43.6mil
Vf:2.8-3.0V,主波长:450-460nm
光功率Po:裸芯主BIN在525-550mW@350mA,封装后蓝光出光可达705mW(350mA),白光发光效率可达160lm/W(5000-6000K)
主要用途:
采用晶能光电的倒装芯片封装而成的LED产品在电压,流明瓦光效等性能上完全可以和CREE,飞利浦,日亚,Osram的大功率LED产品媲美,在很多应用上可以直接替代他们的产品。主要用于户外照明(道路,隧道等,洗墙灯,等等)、便携式照明(手机闪光灯,手电,台灯等等),室内照明(筒灯,射灯,PAR/BR灯,球泡灯等等),背光(直下试电视背光)等
功能特性:
(1)和传统正装LED相比,倒装LED芯片不用打线,固晶过程是共晶回流焊,和陶瓷封装结合起来,芯片的可靠性远远比一般的银胶固晶,打线的正装LED芯片好。
(2)同时倒装芯片用银取代正装的ITO做P电极,电流扩散明显提高,在大电流情况下出光droop明显减少,大电流下电压明显降低。
(3)传统正装芯片通过蓝宝石散热,倒装芯片蓝宝石在上面,避开了蓝宝石散热不好的缺点。
(4)芯片级封装(CSP)都是要基于倒装芯片,正装的打线芯片无法做芯片级封装,或者无封装LED产品。
技术原理:
大功率倒装LED芯片用PSS蓝宝石外延,结合Ag反射镜技术,和金属-绝缘层-金属(M-I-M)的多层技术,AuSn共晶焊技术。(1)LED的P电极采用纯银,银同时也是一个>98%反射率的反射层。(2)用绝缘层覆盖P电极,在VIA洞的底部刻蚀掉绝缘层暴露出N-GaN (3)第四步在绝缘层上面镀N电极, N电极通过VIA和N-GaN接触。N电极和P电极的靠绝缘层隔离。(4)第五步,在两个电极上镀AuSn共晶焊。
芯片设计如显示图所示:
芯片和封装好的LED照片如下
关键技术及创新点:
1)开发了一套银反射镜P电极技术,反射率可以达到98%以上,并且350mA下的芯片电压可以做到2.8V以下。2)绝缘层经过很多的优化,应力调整达到了高致密,强粘附性,起到了优良的绝缘。我们成功的开发了AuSn共晶技术用在了LED芯片上。
倒装芯片看似简单,但是其中涉及到的制程优化和制程复杂性要远远超过正装芯片。晶能光电开发的几个制程上的,和生产上的突破能够保证我们的倒装芯片有良好的性能,可靠性和良率。
专利和技术水平:
序号 | 专利名称 | 专利号 |
1 | 一种改善出光率的发光二极管倒装芯片及其制备方法 | 201210328328.7 |
2 | 一种GaN基白光倒装芯片的制备方法 | 201210561072.4 |
3 | 一种衬底图形化的倒装LED芯片及其制备方法 | 201210579025.2 |
4 | 一种倒装LED芯片及其制备方法 | 201310708872.9 |
5 | 一种用于倒装芯片的荧光胶涂布方法 | 201310744641.3 |
晶能光电开发的倒装芯片技术和制程可以达到良好的性能,可靠性和良率,在国际同行业居领先水平。
附件:1、用户应用证明
2、检测报告
1)国家半导体联盟实验室(常州)测试报告
2)FC芯片应用于LED路灯模组的检测报告