什么叫led晶片键合和芯片键合

Question

如题所述

Answer 1

　在固态照明产品迅速发展过程中，垂直结构LED凭借它适宜在大驱动电流下工作而获得高流明输出功率的优势，正逐步成为产品的主流。制造这种垂直结构LED需要晶片键合处理过程，包含多种工艺条件，根据特殊的器件设计，目前尚需要进行工艺优化。

　　以白光LED为代表的固态照明正迅速冲击通用照明市场，只要白光LED的流明效率、每流明成本以及流明功率这三个指标达到预期要求，就将彻底代替传统照明。同时提高上述三项指标的一个解决途径就是提高大电流工作条件下的LED效率，这就需要实现有效散热，从芯片到封装甚至周围环境都实现有效热管理。而采用金属晶片键合的方式实现LED散热是目前一种比较常见的方式，利用低热阻的金属实现热传导。晶片键合最早开始于二十多年前MEMS功率器件的封装，开始采用胶将晶片粘合，现在已经被金属键合所代替。金属键合不但提高了键合效率，而且提高LED的流明效率，例如，在金属键合中嵌入布拉格反射镜，可以大大提高垂直方向光的出射。

　　另外，目前LED大多在蓝宝石衬底上外延获得，蓝宝石尽管有高的透光率，但热传导性能很差，因此目前传统正装功率型LED散热性差，降低了器件性能。垂直结构LED简化了LED器件刻蚀步骤，同时改善了电流传输，降低了电流堆垛效应。垂直结构LED再结合金属键合，将会发挥更大优势，如单方向出光、工艺简化等等，器件效率进一步提高。

　　在键合工艺的优化过程中，垂直结构LED的键合界面既需要有好的热传导，也需要有好的导电性，目前用的多的是锗和金属衬底，再就是使用硅作为载体材料。而这些衬底材料也要有与LED相匹配的热膨胀系数，因为在键合过程中常需要升温。对白光LED，器件表面粗糙度和缺陷密度也需要考虑，键合时尽量实现共晶现象发生。此外，垂直结构LED键合金属的厚度和沉积方式也很关键，通常采用铂、铝、金等粘附层确保晶片不会出现滑移。