杭州士兰明芯成功研发高亮度红光LED芯片

    国产 LED 芯片普遍存在光效不够,亮度不高的特点,此次士兰明芯成功研发的高亮度红光LED芯片是一种亮度高、可靠性好的发光器件。相对于普通结构的红光LED芯片,高亮度红光芯片采用键合工艺实现衬底置换,用到热性能好的硅衬底(硅的热导率约为1.5W/K.cm)代替砷化镓衬底(砷化镓的热导率约为0.8W/K.cm),芯片具有更低热阻值,散热性能更好,有利于提高可靠性。另外,在P-GaP上镀反射层,比普通红光外延层中生长DBR反射镜出光效率更高。为了克服光在芯片与封装材料界面处的全反射而降低取光效率,还在芯片制作一些表面纹理结构。相同尺寸相同波长的芯片,20mA电流下,两者光强相差两倍以上,图1是高亮度红光芯片剖面示意图。图2是芯片实物图片。
    
    
    
     图1：高亮度红光芯片剖面示意图
    
    
    
     图2：高亮度红光芯片
     高亮度红光LED芯片因为本身发光效率高、可靠性好,主要应用于对亮度、可靠性要求较高的场合,比如幕墙屏幕、液晶显示屏LED背光源等领域。之前由于普通红光LED芯片亮度不够,在由红(R)绿(G)蓝(B)组成的一个全色模组中通常的构成是一颗蓝光芯片、一颗绿光芯片、两颗普通红光芯片。现在若使用高亮度红光芯片则一颗就可满足要求,
    而且可靠性高,维护成本明显降低。
    目前市场上较多的是普通结构的红光芯片,价格已经很低,利润空间很校高亮度红光芯片有较大的市场需求,由于在制造技术上有一定的难度,目前只有少数几家公司能批量供货,产品的性价比较高。
    2008年底士兰明芯科技有限公司开始开发高亮度红光芯片,技术团队不断调整试验方案、优化工艺参数,使不同热膨胀系数材料之间的金属键合工艺窗口更宽,键合良率和可靠性得到保障。
    金属反光特性一直是影响红光芯片亮度的一个主要因素,通过大量试验,已经彻底解决了这一问题。
     发光二极管 的电极合金条件不合适会导致金丝键合时电极脱落,对于高亮度红光芯片而言,电极合金的工艺要求更高。为了解决好电极和红光外延层粘附性问题,士兰明芯的技术团队在表面处理、合金层结构、合金条件做了大量试验和重复验证工作,克服了电极容易脱落这一难题。
    士兰明芯高亮度红光芯片的各项参数指标已达到先进的水平,2009年7月份已进入批量生产。现在生产的芯片尺寸规格有280um×280um、350um×350um两种。