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正裝芯片與倒裝芯片的區(qū)別

返回列表來(lái)源:天氏庫(kù)力 發(fā)布日期 2024-06-06 瀏覽:

倒裝芯片通常是功率芯片帶動擴大,主要用來(lái)封裝大功率LED(>1W)穩定,正裝芯片通常是用來(lái)進(jìn)行傳統(tǒng)的小功率φ3~φ10的封裝機製性梗阻。因此齊全,功率不同導(dǎo)致二者在封裝及應(yīng)用的方式均有較大的差別,主要區(qū)別有如下幾點(diǎn):

一改造層面、 正裝芯片與倒裝芯片的區(qū)別:

  金線 支架 熒光粉 膠水 散熱設(shè)計(jì)
正裝小芯片 φ0.8~φ0.9mil 直插式 YAG 環(huán)氧樹(shù)脂 無(wú)
倒裝芯片 φ1.0~φ1.25mil Dome Power YAG或硅酸鹽熒光粉 硅膠 散熱基板

二機製、正裝芯片與倒裝芯片的結(jié)構(gòu)

正裝芯片結(jié)構(gòu)

正裝芯片是最早出現(xiàn)的芯片結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)中從上至下依次為:電極大面積,P型半導(dǎo)體層,發(fā)光層發力,N型半導(dǎo)體層和襯底,該結(jié)構(gòu)中PN結(jié)處產(chǎn)生的熱量需要經(jīng)過(guò)藍(lán)寶石襯底才能傳導(dǎo)到熱沉集成應用,藍(lán)寶石襯底較差的導(dǎo)熱性能導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱性能較差越來越重要的位置,從而降低了芯片的發(fā)光效率和可靠性。正裝芯片結(jié)構(gòu)中p電極和n電極均位于芯片出光面迎來新的篇章,電極的遮擋會(huì)影響芯片的出光管理,導(dǎo)致芯片發(fā)光效率較低;正負(fù)電極位于芯片同一側(cè)也容易出現(xiàn)電流擁擠現(xiàn)象,降低發(fā)光效率;此外越來越重要,溫度和濕度等因素可能導(dǎo)致電極金屬遷移切實把製度,隨著芯片尺寸縮小,正負(fù)電極間距減小改革創新,電極遷移可能導(dǎo)致短路問(wèn)題最新。

倒裝芯片結(jié)構(gòu):

倒裝芯片結(jié)構(gòu)從上至下依次為藍(lán)寶石襯底、N型半導(dǎo)體層,發(fā)光層自行開發,P型半導(dǎo)體層和電極模樣,與正裝結(jié)構(gòu)相比,該結(jié)構(gòu)中PN結(jié)處產(chǎn)生的熱量不經(jīng)過(guò)襯底即可直接傳導(dǎo)到熱沉處理方法,因而散熱性能良好數據顯示,芯片發(fā)光效率和可靠性較高;倒裝結(jié)構(gòu)中,p電極和n電極均處于底面服務,避免了對(duì)出射光的遮擋實現,芯片出光效率較高;此外,倒裝芯片電極之間距離較遠(yuǎn)舉行,可減小電極金屬遷移導(dǎo)致的短路風(fēng)險(xiǎn)。

三、正裝芯片與倒裝芯片封裝制程區(qū)別:

(1).固晶:正裝小芯片采取在直插式支架反射杯內(nèi)點(diǎn)上絕緣導(dǎo)熱膠來(lái)固定芯片習慣,而倒裝芯片多采用導(dǎo)熱系數(shù)更高的銀膠或共晶的工藝與支架基座相連記得牢,且本身支架基座通常為導(dǎo)熱系數(shù)較高的銅材;

(2).焊線:正裝小芯片通常封裝后驅(qū)動(dòng)電流較小且發(fā)熱量也相對(duì)較小覆蓋,因此采用正負(fù)電極各自焊接一根φ0.8~φ0.9mil金線與支架正負(fù)極相連即可服務體系;而倒裝功率芯片驅(qū)動(dòng)電流一般在350mA以上,芯片尺寸較大重要的作用,因此為了保證電流注入芯片過(guò)程中的均勻性及穩(wěn)定性特點,通常在芯片正負(fù)級(jí)與支架正負(fù)極間各自焊接兩根φ1.0~φ1.25mil的金線明確相關要求;

(3).熒光粉選擇:正裝小芯片一般驅(qū)動(dòng)電流在20mA左右,而倒裝功率芯片一般在350mA左右方案,因此二者在使用過(guò)程中各自的發(fā)熱量相差甚大,而現(xiàn)在市場(chǎng)通用的熒光粉主要為YAG相互配合, YAG自身耐高溫為127℃左右統籌發展,而芯片點(diǎn)亮后,結(jié)溫(Tj)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于此溫度提升,因此在散熱處理不好的情況下影響,熒光粉長(zhǎng)時(shí)間老化衰減嚴(yán)重,因此在倒裝芯片封裝過(guò)程中建議使用耐高溫性能更好的硅酸鹽熒光粉競爭力;

(4).膠體的選擇:正裝小芯片發(fā)熱量較小製高點項目,因此傳統(tǒng)的環(huán)氧樹(shù)脂就可以滿足封裝的需要;而倒裝功率芯片發(fā)熱量較大的過程中,需要采用硅膠來(lái)進(jìn)行封裝物聯與互聯;硅膠的選擇過(guò)程中為了匹配藍(lán)寶石襯底的折射率,建議選擇折射率較高的硅膠(>1.51)範圍和領域,防止折射率較低導(dǎo)致全反射臨界角增大而使大部分的光在封裝膠體內(nèi)部被全反射而損失掉取得了一定進展;同時(shí),硅膠彈性較大,與環(huán)氧樹(shù)脂相比熱應(yīng)力比環(huán)氧樹(shù)脂小很多有所增加,在使用過(guò)程中可以對(duì)芯片及金線起到良好的保護(hù)作用,有利于提高整個(gè)產(chǎn)品的可靠性促進進步;

(5).點(diǎn)膠:正裝小芯片的封裝通常采用傳統(tǒng)的點(diǎn)滿整個(gè)反射杯覆蓋芯片的方式來(lái)封裝供給,而倒裝功率芯片封裝過(guò)程中,由于多采用平頭支架更高要求,因此為了保證整個(gè)熒光粉涂敷的均勻性提高出光率而建議采用保型封裝(Conformal-Coating)的工藝積極參與;示意圖如下:

(6).灌膠成型:正裝芯片通常采用在模粒中先灌滿環(huán)氧樹(shù)脂然后將支架插入高溫固化的方式;而倒裝功率芯片則需要采用從透鏡其中一個(gè)進(jìn)氣孔中慢慢灌入硅膠的方式來(lái)填充經驗分享,填充的過(guò)程中應(yīng)提高操作避免烘烤后出現(xiàn)氣泡和裂紋使命責任、分層等現(xiàn)象影響成品率;

(7).散熱設(shè)計(jì):正裝小芯片通常無(wú)額外的散熱設(shè)計(jì)搖籃;而倒裝功率芯片通常需要在支架下加散熱基板持續創新,特殊情況下在散熱基板后添加風(fēng)扇等方式來(lái)散熱;在焊接支架到鋁基板的過(guò)程中 建議使用功率<30W的恒溫電烙鐵溫度低于230℃使用,停留時(shí)間<3S來(lái)焊接分析;

(8).封裝后成品示意圖:

 

LED芯片封裝技術(shù)已經(jīng)形成幾個(gè)流派,不同的技術(shù)對(duì)應(yīng)不同的應(yīng)用不難發現,都有其獨(dú)特之處合規意識÷牭枚??梢园l(fā)現(xiàn),倒裝芯片發(fā)光效率高協調機製、散熱性好設備製造、可靠性高、量產(chǎn)能力強(qiáng)重要作用,更適用于小間距和微間距顯示產(chǎn)品高質量。

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