士兰明芯高亮度红光LED芯片研发成功进入批量生产

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，利润空间很小。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月份进入批量生产。现在生产的芯片尺寸规格有280um×280um、350um×350um两种。

士兰明芯蓝、绿光LED芯片的客户一直以来希望士兰明芯能提供高亮度红光芯片以为他们的全色模组配套，将方便他们的采购和质量管理。对士兰明芯来说，高亮度红光芯片的推出除了增加一个新的产品系列外，也将有利于扩大现有蓝、绿光芯片的销售。