装晶片之所以被称为“倒装”是相关于传统的金属线键合衔接办法(WireBonding)与植球后的工艺而言的。传统的经过金属线键合与基板衔接的晶片电气面朝上，而倒装晶片的电气面朝下，相当于将前者翻转过来，故称其为“倒装晶片”。
倒装芯片的本质是在传统工艺的基础上，将芯片的发光区与电极区不规划在同一个平面这时则由电极区面朝向灯杯底部进行贴装，能够省掉焊线这一工序，可是对固晶这段工艺的精度要求较高，一般很难抵达较高的良率。
倒装晶片所需具有的条件：
①基材材是硅；②电气面及焊凸在元件下外表；③组装在基板后需求做底部填充。
倒装芯片与与传统工艺比较所具有的优势：
经过MOCVD技能在兰宝石衬底上成长GaN基LED结构层，由P/N结髮光区宣布的光透过上面的P型区射出。因为P型GaN传导功能欠安，为取得杰出的电流扩展，需求经过蒸镀技能在P区外表构成一层Ni-Au组成的金属电极层。P区引线经过该层金属薄膜引出。为取得好的电流扩展，Ni-Au金属电极层就不能太薄。为此，器材的发光功率就会遭到很大影响，一般要一起统筹电流扩展与出光功率二个要素。但不管在什麼状况下，金属薄膜的存在，总会使透光功能变差。此外，引线焊点的存在也使器材的出光功率遭到影响。选用GaNLED倒装芯片的结构能够从根本上消除上面的问题。
倒装LED芯片技能职业运用剖析：
近年，世界各国如欧洲各国、美国、日本、韩国和我国等皆有LED照明相关项目推行。其间，以我国所推行的“十城万盏”方案最为注目。路灯是城市照明不行短少的一部分，传统路灯一般选用高压钠灯或金卤灯，这两种光源最大的特点是发光的电弧管尺度小，能够发生很大的光输出，并且具有很高的光效。但这类光源运用在路途灯具中，只要约40%的光直接经过玻璃罩抵达路面，60%的光经过灯具反射器反射后再从灯具中射出。因而现在传统灯具根本存在两个缺乏，一是灯具直接照耀的方向上照度很高，在次干道可抵达50Lx以上，这一区域属显着的过度照明，而两个灯具的光照交叉处的照度仅为灯下中心方位的照度的20%-40%，光散布均匀度低；二是此类灯具的反射器功率一般仅为50%-60%，因而在反射进程中有很多的光丢失，所以传统高压钠灯或金卤灯路灯整体功率在70-80%，均匀度低，且有照度的过度糟蹋。别的，高压钠灯和金卤灯运用寿数一般小于6000小时，且显色指数小于30；LED有着高效、节能、寿数长(5万小时)、环保、显色指数高(>75)等显着长处，怎么有用的将LED运用在路途照明上成为了LED及路灯厂家现时最抢手的论题。一般来说，依据路灯的运用环境对LED的光学规划、寿数保证、防尘和防水才能、散热处理、光效等方面均有严厉的要求。作为LED路灯的中心，LED芯片的制作技能和对应的封装技能一起决议了LED未来在照明范畴的运用远景。
1)LED芯片的发光功率进步
LED芯片发光功率的进步决议着未来LED路灯的节能才能，跟着外延成长技能和多量子阱结构的开展，外延片的内量子功率已有很大进步。要怎么满意路灯运用的规范，很大程度上取决于怎么从芯片顶用最少的功率提取最多的光，简略而言，便是下降驱动电压，进步光强。传统正装结构的LED芯片，一般需求在p-GaN上镀一层半透明的导电层使电流散布更均匀，而这一导电层会对LED宣布的光发生部分吸收，并且p电极会遮挡住部分光，这就约束了LED芯片的出光功率。而选用倒装结构的LED芯片，不光能够一起避开P电极上导电层吸收光和电极垫遮光的问题，还能够经过在p-GaN外表设置低欧姆触摸的反光层来将往下的光线引导向上，这样可一起下降驱动电压及进步光强。(见图1)另一方面，图形化蓝宝石衬底(PSS)技能和芯片外表粗糙化技能相同能够增大LED芯片的出光功率50%以上。PSS结构首要是为了削减光子在器材内全反射而添加出光功率，而芯片外表粗糙化技能能够削减光线从芯片内部发射到芯片外部时在界面处发生反射的光线丢失。现在，LED芯片选用倒装结构和图形化技能，1W功率芯片白光封装后，5000K色温下，光效最高抵达134lm/W。 2)LED芯片的寿数和可靠性
芯片的结温文散热
散热问题是功率型白光LED需求点处理的技能难题，散热作用的好坏直接关系到路灯的寿数和节能作用。LED是靠电子在能带间跃迁发生光的，其光谱中不含有红外部分，所以LED的热量不能靠辐射发出。假如LED芯片中的热量不能及时散宣布去，会加速器材的老化。一旦LED的温度超越最高临界温度(跟据不同外延及工艺，芯片温度大约为150℃)，往往会形成LED永久性失效。有用地处理LED芯片的散热问题，对进步LED路灯的可靠性和寿数具有重要作用。要做到这一点，最直接的办法莫过于供给一条杰出的导热通道让热量从结往外散出。在芯片的级别上，与传统正装结构以蓝宝石衬底作为散热通道比较，笔直及倒装焊芯片结构有着较佳的散热才能。笔直结构芯片直接选用铜合金作为衬底，有用地进步了芯片的散热才能。倒装焊(Flip-Chip)技能经过共晶焊将LED芯片倒装到具有更高导热率的硅衬底上(导热系数约120W/mK，传统正装芯片蓝宝石导热系数约20W/mK)，芯片与衬底间的金凸点和硅衬底一起进步了LED芯片的散热才能，保证LED的热量能够快速从芯片中导出。
芯片的ESD维护
别的，抗静电开释(ESD)才能是影响LED芯片可靠性的另一要素。蓝宝石衬底的蓝色芯片其正负电极均坐落芯片上面，距离很小；关于InGaN/AlGaN/GaN双异质结，InGaN活化簿层厚度仅几十纳米，对静电的承受才能有限，很简单被静电击穿，使器材失效。为了避免静电对LED芯片的危害，一方面能够选用将出产设备接地和阻隔人体静电等出产管理办法，另一方面能够在LED芯片中参加齐纳维护电路。在运用到路灯范畴中，传统芯片结构ESDHBM最高约为2000V，一般需求在封装进程中经过金线并联一颗齐纳芯片以进步ESD防护才能，不只添加封装本钱和工艺难度，可靠性也有较大的危险。经过在硅衬底内部集成齐纳维护电路的办法，能够大大进步LED芯片的抗静电开释才能(ESDHBM=4000~8000V)，一起节省封装本钱，简化封装工艺，并进步产品可靠性。
3)实例介绍倒装芯片的稳定性
LED路灯一般为60-200W左右，现在首要采纳两种办法来完成，一种是经过“多颗芯片金线串并联的模组”和“多颗LED经过PCB串并联”的办法来完成高瓦数。不管哪种完成办法，均要求在封装进程中经过焊线(Wire-bonding)的办法完成芯片与支架的电路衔接，而焊接进程中瓷嘴对LED的芯片的冲击是导致LED漏电、虚焊等首要原因，传统正装和笔直结构LED，电极坐落芯片的发光外表，因而焊线进程中瓷嘴的正面冲击极易形成发光区和电极金属层等的损害，在LED芯片采纳倒装结构中，电极坐落硅基板上，焊线进程中不对芯片进行冲击，极大地进步封装可靠性和出产良率。
LED芯片的封装要求
作为LED路灯的中心器材，LED芯片的功能需求经过LED封装工艺来完成光效、寿数、稳定性、光学规划、散热等才能的进步。因为芯片结构的不同，对应的封装工艺也有较大的差异。
光效进步
正装结构和笔直结构的芯片是GaN与荧光粉和硅胶触摸，而倒装结构中是蓝宝石(sapphire)与荧光粉和硅胶触摸。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，硅胶折射率一般为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51.1-70.8°和36.7-45.1°，在封装结构中由蓝宝石外表射出的光经由硅胶和荧光粉界面层的全反射临界角更大，光线全反射丢失大大下降。一起，芯片结构的规划不同，导致电流密度和电压的不同，对LED的光效有显着的影响。如传统的正装芯片一般电压在3.5V以上，而倒装结构芯片，因为电极结构的规划，电流散布更均匀，使LED芯片的电压大幅度下降至2.8V-3.0V，因而，在相同光通量的状况，倒装芯片的光效比正装芯片光效约高16-25%左右。 可靠性进步
LED的可靠性由LED芯片、荧光粉、硅胶、支架、金线等资料一起决议，其间LED芯片发生的热量如不能快速导出，将直接影响LED芯片的结温文荧光粉、硅胶的可靠性。现在荧光粉依据系统不同，耐高温才能也有较大的不同，一般荧光粉在100-120℃以上开端有衰减，因而怎么下降LED芯片外表的温度成为进步LED可靠性的关键要素。笔直结构芯片能够经过金属衬底将热量快速导出至支架中，芯片外表温度较低，正装芯片热量经过蓝宝石导出至支架中，因为蓝宝石导热率较低(约20W/mK)，热量无法快速导出，逐步累积，对荧光粉的可靠性影响较大。倒装结构的芯片的热量绝大部分向下经过金凸点快速导入至硅基板(导热率约120W/mK)中，再由硅基板导入支架中，而向上因为蓝宝石导热率低，只要小部分热量堆集在蓝宝石中，完成热(向下导出)和光的别离(向上射出)规划，一起蓝宝石的外表温度较低，能够延伸荧光粉的老化周期，大大进步LED的
