倒装芯片的原理_倒装芯片的优势

倒装芯片的原理

倒装芯片（Flip chip）是一种无引脚结构，一般含有电路单元。 设计用于通过适当数量的位于其面上的锡球（导电性粘合剂所覆盖），在电气上和机械上连接于电路。

Flip chip又称倒装片，是在I/O pad上沉积锡铅球，然后将芯片翻转加热利用熔融的锡铅球与陶瓷基板相结合此技术替换常规打线接合，逐渐成为未来的封装主流，当前主要应用于高时脉的CPU、GPU（GraphicProcessor Unit）及Chipset 等产品为主。与COB相比，该封装形式的芯片结构和I/O端（锡球）方向朝下，由于I/O引出端分布于整个芯片表面，故在封装密度和处理速度上Flip chip已达到顶峰，特别是它可以采用类似SMT技术的手段来加工，因此是芯片封装技术及高密度安装的最终方向。

倒装芯片的优势

与传统的正装芯片相比，倒装芯片具备发光效率高、散热好，可大电流密度使用、JDH2S02SC稳定性好、抗ESD能力强、免焊线等优势P钊。

倒装LED芯片的发光效率提升：

LED芯片发光效率的提高决定着未来LED光源的节能能力，随着外延生长技术、多量子阱结构以及图形化蓝宝石衬底的发展，外延片的内量子效率己有很大提高。要如何进一步提升发光效率，很大程度上取决于如何从芯片中用最少的功率提取最多的光，即提升外量子效率。简单而言，就是降低正向电压，提高芯片亮度。传统正装结构的LED芯片，股需要在p-GaN上镀一层透明导电层使电流分布更均匀，而这一透明导电层会对LED发出的光产生部分吸收，且P电极会遮挡住部分光，这就限制了LED芯片的出光效率。

采用倒装结构的LED芯片，不但可以同时避开P电极上透明导电层吸光和电极焊盘遮光的问题，还可以通过在少GaN表面设置低欧姆接触的反光层来将往下的光线引导向上，这样可同时降低正向电压及提高芯片亮度。截至⒛14年中期，LED芯片采用倒装结构和图形化技术，1W功率芯片白光封装后，5000K色温下，正向电压2.9V，光效最高达1601WW。

正装结构和垂直结构的芯片是GaN与荧光粉和硅胶接触，而∫至刂装结构中是蓝宝石与荧光粉和硅胶接触。GaN的折射率约为2，4，蓝宝石折射率为1，8，荧光粉折射率为1，7，硅胶折射率通常为1，4~1.5。蓝宝石/（硅胶+荧光粉）和GaN/（硅胶+荧光粉）的全反射临界角分别为51，1°~⒛。8°和36，7°~45，1°，在封装结构中由蓝宝石表面射出的光经由硅胶和荧光粉界面层的全反射临界角更大，光线全反射损失大大降低。同时，芯片结构的设计不同，导致电流密度和电压的不同，对LED的光效有明显的影响。如传统的正装大功率芯片通常电压在3，2V以上，而倒装结构芯片，由于电极结构的设计，电流分布更均匀，使LED芯片的电压大幅度降低至2.8~3，0V，因此，在同样光通量的情况，倒装芯片的光效比正装芯片光效约高16%~25%。