图解LED封装的正装倒装与垂直结构随着成都LED灯市场爆发的日益临近，LED封装技术的研发竞争也十分激烈。目前GaN基LED封装主要有正装结构、倒装结构和垂直结构三种。当前较为成熟的是III族氮化物氮化镓用蓝宝石材料作为衬底，由于蓝宝石衬底的绝缘性，所以普通的GaN 基LED 采用正装结构。正装结构有源区发出的光经由P 型GaN区和透明电极出射。该结构简单，制作工艺相对成熟。然而正装结构LED有两个明显的缺点，首先正装结构LED p、n 电极在LED 的同一侧，电流须横向流过n-GaN 层，导致电流拥挤，局部发热量高，限制了驱动电流；其次，由于蓝宝石衬底的导热性差，严重的阻碍了热量的散失。 上图为LED传统封装结构示意图为了解决散热问题，美国Lumileds Lighting 公司发明了倒装芯片（Flipchip）技术。这种方法首先制备具有适合共晶焊接的大尺寸LED芯片，同时制备相应尺寸的硅底板，并在其上制作共晶焊接电极的金导电层和引出导电层（超声波金丝球焊点）。然后，利用共晶焊接设备将大尺寸LED芯片与硅底板焊在一起。到装结构在散热效果上有了很大的改善，但是通常的GaN基到装结构LED仍然是横向结构，电流拥挤的现象还是存在，仍然限制了驱动电流的进一步提升。上图为LED倒装结构示意图　　垂直结构可以有效解决正装结构LED的两个问题，垂直结构GaN基LED采用高热导率的衬底（Si、Ge以及Cu等衬底）取代蓝宝石衬底，在很大程度上提高了散热效率；垂直结构的LED芯片的两个电极分别在LED外延层的两侧，通过n电极，使得电流几乎全部垂直流过LED外延层，横向流动的电流极少，可以避免正装结构的电流拥挤问题，提高发光效率，同时也解决了P极的遮光问题，提升LED的发光面积。蓝宝石层的剥离是其工艺难点。 上图为LED垂直封装结构示意图虽然倒装与垂直封装存在明显的优越性，但由于工艺尚不成熟，目前还只有少量厂家批量生产，相信随着技术进步，克服工艺与技术难关，将来会成为主流LED封装生产方式参考资料：1.垂直结构LED——半导体照明发展的趋势2.激光器在LED器件制造中的应用3.V型电极的LED芯片倒装封装