今天小编要和大家分享的是硅衬底LED芯片简介 硅衬底LED芯片关键技术，接下来我将从简介，关键技术，封装技术，这几个方面来介绍。
硅衬底LED芯片是GaN基在硅衬底上制造的一种led芯片，硅衬底LED芯片问世不久，但是在硬度、导电性、导热性、价格及加工工艺上已经相较传统LED芯片有了明显的优势，受到业界的广泛关注。
简介
采用thomasswanccs低压mocvd系统在50mmsi(111)衬底上生长gan基mqw结构。使用三甲基镓(tmga)为ga源、三甲基铝(tmai)为al源、三甲基铟(tmin)为in源、氨气(nh3)为n源、硅烷(sih4)和二茂镁(cp2mg)分别用作n型和p型掺杂剂。首先在si(111)衬底上外延生长aln缓冲层，然后依次生长n型gan层、ingan/gan多量子阱发光层、p型algan层、p型gan层，接着在p面制作ag反射镜并形成p型欧姆接触，然后通过热压焊方法把外延层转移到导电基板上，再用si腐蚀液把si衬底腐蚀去除并暴露n型gan层，使用碱腐蚀液对n型面粗化后再形成n型欧姆接触，这样就完成了垂直结构led芯片的制作。
关键技术
用si作gan发光二极管衬底，虽然使led的制造成本大大降低，也解决了专利垄断问题，然而与蓝宝石和sic相比，在si衬底上生长gan更为困难，因为这两者之间的热失配和晶格失配更大，si与gan的热膨胀系数差别也将导致gan膜出现龟裂，晶格常数差会在gan外延层中造成高的位错密度;另外si衬底led还可能因为si与gan之间有0.5v的异质势垒而使开启电压升高以及晶体完整性差造成p型掺杂效率低，导致串联电阻增大，还有si吸收可见光会降低led的外量子效率。因此，针对上述问题，深入研究和采用了发光层位错密度控制技术、化学剥离衬底转移技术、高可靠性高反光特性的p型gan欧姆电极制备技术及键合技术、高出光效率的外延材料表面粗化技术、衬底图形化技术、优化的垂直结构芯片设计技术，在大量的试验和探索中，解决了许多技术难题，最终成功制备出尺寸1mm×1mm，350ma下光输出功率大于380mw、发光波长451nm、工作电压3.2v的蓝色发光芯片，完成课题规定的指标。采用的关键技术及技术创新性有以下几个方面。
(1)采用多种在线控制技术，降低了外延材料中的刃位错和螺位错，改善了si与gan两者之间的热失配和晶格失配，解决了gan单晶膜的龟裂问题，获得了厚度大于4μm的无裂纹gan外延膜。
(2)通过引入ain，algan多层缓冲层，大大缓解了si衬底上外延gan材料的应力，提高了晶体质量，从而提高了发光效率。
(3)通过优化设计n-gan层中si浓度结构及量子阱/垒之间的界面生长条件，减小了芯片的反向漏电流并提高了芯片的抗静电性能。
(4)通过调节p型层镁浓度结构，降低了器件的工作电压;通过优化p型gan的厚度，改善了芯片的取光效率。
(5)通过优化外延层结构及掺杂分布，减小串联电阻，降低工作电压，减少热产生率，提升了led的工作效率并改善器件的可靠性。
(6)采用多层金属结构，同时兼顾欧姆接触、反光特性、粘接特性和可靠性，优化焊接技术，解决了银反射镜与p-gan粘附不牢且接触电阻大的问题。
(7)优选了多种焊接金属，优化焊接条件，成功获得了gan薄膜和导电si基板之间的牢固结合，解决了该过程中产生的裂纹问题。
(8)通过湿法和干法相结合的表面粗化，减少了内部全反射和波导效应引起的光损失，提高led的外量子效率，使器件获得了较高的出光效率。
(9)解决了gan表面粗化深度不够且粗化不均匀的问题，解决了粗化表面清洗不干净的难题并优化了n电极的金属结构，在粗化的n极性n-gan表面获得了低阻且稳定的欧姆接触。
封装技术
1、技术路线
采用蓝光led激发yag/硅酸盐/氮氧化物多基色体系荧光粉，发射黄、绿、红光，合成白光的技术路线。
工艺流程：在金属支架/陶瓷支架上装配蓝光led芯片(导电胶粘结工艺)→键合(金丝球焊工艺)→荧光胶涂覆(自动化图形点胶/自动喷射工艺)→si胶封装(模具灌胶工艺)→切筋→测试→包装。
2、主要封装工艺
si衬底的功率型gan基led封装采用仿流明的支架封装形式，其外形有朗柏型、矩形和双翼型。其制作过程为：使用导热系数较高的194合金金属支架，先将led芯片粘接在金属支架的反光杯底部，再通过键合工艺将金属引线连接led芯片与金属支架电极，完成电气连接，最后用有机封装材料(如si胶)覆盖芯片和电极引线，形成封装保护和光学通道。这种封装对于取光效率、散热性能、加大工作电流密度的设计都是最佳的。
其主要特点包括：热阻低(小于10℃/w)，可靠性高，封装内部填充稳定的柔性胶凝体，在-40～120℃范围，不会因温度骤变产生的内应力，使金丝与支架断开，并防止有机封装材料变黄，引线框架也不会因氧化而沾污;优化的封装结构设计使光学效率、外量子效率性能优异。
关于硅衬底LED芯片,电子元器件资料就介绍完了，您有什么想法可以联系小编。