照明级led芯片技术及其应用简介(大功率)

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1、照明级LED芯片技术及其应用简介潘群峰三安光电股份有限公司内容概要•大功率LED的发展和现状•芯片关键参数的评估•大功率LED芯片的合理应用•LED芯片前沿技术展望2011-4-282（一）大功率LED的发展和现状2011-4-283氮化镓(GaN)基LED芯片Nichia,1997Cree,1997蓝宝石衬底，水平(正装)结构碳化硅衬底，垂直(非薄膜)结构Ni/Au半透明电极P面出光(p-sideup)大功率LED芯片的发展演变(sapphire)正装Ni/Au倒装芯片结构(Lumileds,1999年)(Lumileds,2001年)正装IT

2、O垂直薄膜结构(Elite,2005年)(Osram,2004年)大功率LED芯片的发展演变(SiC)(OSRAM)MegaBrightXBrightEZBright(Cree)(Cree)(Cree)倒装芯片(Flip-chip)PhilipsLumiledsLuxeonK2倒装芯片关键技术Vp型反射电极系统V倒装焊基板设计sapphiren-GaNMQWp-GaNPNn+n+p-Sisubmount倒装芯片关键技术待倒装芯片倒装键合机硅基板植球机倒装芯片(Flip-chip)UEC(2004年)Optotech(2006年)Genesis(2

3、005年)FD(2004年)Sanan(2005年)APT(2010年)正装芯片OVAMKONLX-5NLX-5S-50ABMUPS-50BBMUP正装芯片关键技术—外延技术平坦面(常规)P面粗化(bump式)P面粗化(pit式)PSS(湿法)PSS(干法)PSS+P面粗化LED业界外延技术发展历程正装芯片关键技术—外延技术p粗化PSSp粗化+PSS正装芯片关键技术—侧壁蚀刻(sidewalletching)正装芯片关键技术—背镀反射镜P-padITON-padGaNsapphireSiO2MirrorImprovementTiO2/SiO2DB

4、RAl--AlorAgSiO2/Al+3%DBR+7%ODR+10~15％正装芯片关键技术—电流阻挡层(CBL)PPadSiO2NPadITOBlockinglayer(SiO)2垂直结构芯片OsramCreeEZBrightSemiledsI-coreThin-GaNThin-filmMVPLEDGe衬底Si衬底Cu合金衬底垂直结构芯片关键技术—衬底转移激光剥离蓝宝石(LLO)垂直结构芯片关键技术—表面粗化功率型GaN-LED技术现状统计截止2011年4月厂商产品特点量产研发Nichia正装、PSS100~120lm/W183lm/WCreeS

5、iC生长衬底、垂直、Si衬底100~130lm/W208lm/WLumileds薄膜倒装结构（TFFC）100~120lm/W140lm/WOsram垂直、Ge衬底100~120lm/W136lm/WSemileds垂直、金属衬底100~110lm/W130lm/WEpistar正装、p粗化、PSS90~120lm/W162lm/W三安正装、PSS100~120lm/W130lm/W注：1W功率型LED、冷白光、工作电流350mA功率型GaN-LED技术现状NichiaVSx219AEpistarV45,HV-LEDR&D183lm/W(350m

6、A,4700K)R&D162lm/W(47V,20mA,5000K)图形化衬底，水平结构粗化外延，水平结构，ITOCreeEZBright,XLampPhilipsLumiledsRebelR&D208lm/W(350mA,4579K)Mass>125lm/W(350mA,4000K)SiC衬底外延，垂直薄膜结构薄膜倒装(Thin-filmFlip-chip,TFFC)2011-4-2823AlGaInP系芯片发展历程各种AlGaInP芯片结构AS-typeRS-typeTS-typeAlGaInP系大功率产品LumiledsTSOsramRST

7、aiwanMSAlGaInP系大功率芯片技术TruncatedInvertedPyramid(TIP)BuriedMircoReflector(BMR)LumiledsOsram（二）芯片关键参数的评估2011-4-2828芯片评估流程选定检测试验选尺寸定规格检外观测参数试品质验老化输入功率电压缺陷规格PR识别常规寿测产品定位波长沾污公差可焊性加速老化性价比亮度排列K值推拉力温湿循环分档…………特性冷热冲击……一致性…………2011-4-2829芯片尺寸S-38ABMUPS-23CBMUPChipsize:965x965µmChipsize:43

8、2x585µmChipthickness:150µmChipthickness:100µmPadsize:100µmPadsize:85