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影响倒装焊LED芯片电流分布均匀性的因素分析

钟广明 杜晓晴 唐杰灵 董向坤 雷小华 陈伟民

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影响倒装焊LED芯片电流分布均匀性的因素分析

钟广明, 杜晓晴, 唐杰灵, 董向坤, 雷小华, 陈伟民

Analysis of influencing factors on current spreading of flip-chip light-emitting diodes (LEDs)

Zhong Guang-Ming, Du Xiao-Qing, Tang Jie-Ling, Dong Xiang-Kun, Lei Xiao-Hua, Chen Wei-Min
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  • 为研究影响倒装LED芯片电流密度均匀分布的因素, 建立了芯片的三维有限元电学模型, 采用COMSOL有限元仿真方法, 分析了芯片尺寸、电极结构、电流注入点对倒装LED芯片电流分布均匀性的影响, 并对相关机理进行了探讨. 研究结果表明, 芯片尺寸的增加扩展了电流的横向传输路径与横向电阻, 使LED芯片电流分布的不均匀性呈指数型恶化; 叉指式电极结构可有效缩短电流传输途径, 增加叉指电极数目有利于电流均匀性的提高; 通过在块状电极上合理设计电流注入点可缩短电流传输路径, 显著提高电流的均匀性.
    In order to research the factors that affect the current uniformity of Flip-chip LEDs, the three-dimensional model of LED chip is established by the finite-element analysis software COMSOL4.0. The influences of chip size, electrode structure and current injection bump on the electrical property of the LED are investigated. The simulation results show that the non-uniform current distribution of LED chip changes exponentially with the increase of the chip size. Interdigitated electrode structure can reduce the lateral resistance effectively by shorting the channel that current flows through. The reasonable design of the bump on the block electrode can also make current even by reducing the lateral resistance.
    • 基金项目: 国家自然科学基金面上项目(批准号: 61007030); 重庆市自然科学基金(批准号: cstcjjA90012)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Ntional Natural Science Foundation of China (Grant No. 61007030), and the Natural Science Foundation of Chongqing (Grant No. cstcjjA90012).
    [1]

    Schubert E F, Kim J K 2005 Science 308 1274

    [2]

    Xing Y H, Han J, Deng J, Li J J, Shen G D 2010 Acta Phys. Sin. 59 1233 (in Chinese) [邢艳辉, 韩军, 邓军, 李建军, 徐晨, 沈光地 2010 物理学报 59 1233]

    [3]

    Horng R H, Chiang C C, Wuu D S 2009 Electrochem Solid-State Lett. 12 H222

    [4]

    Malyutenko V K, Bolgov S S, Podoltsev 2010 A. D. Applied Physics Letters 97

    [5]

    Zhao D G, Zhou S H 2007 Acta Phys. Sin. 56 5513 (in Chinese) [赵德刚, 周梅, 左淑华 2007 物理学报 56 5513]

    [6]

    Lee J R, Na S I, Jeong J H 2005 Electrochem. Soc. 152 G92

    [7]

    Hyunsoo Kim, Park Seong Ju 2000 Applied Physics Letters 81 1326

    [8]

    Hyunsoo Kim, Seong Ju Park 2001 IEEE Transactions on Electron Devices 48 1065

    [9]

    Guo X, Schubert E F 2001 Applied Physics Letters 78 3337

    [10]

    Lee Song Jae 2004 Proc of SPIE 5530 345

    [11]

    Sheu G J, Hwu F S 2008 The Electrochemical Society 155 H836

    [12]

    Kim M H, Schubert M F, Dai D, Kim J K 2007 Appl. Phys. Lett. 91 183507

    [13]

    Huang S J, Wu H, Fan B F, Zhang B J 2010 Journal of Applied Physics 107 1

    [14]

    Ebong A, Arthur S, Downey E 2003 Solid-State Electronics 47 1817

    [15]

    Neamen D A 2010 Semiconductor Physics and Devices (Beijing: Publishing House of Electronics Industry) p20---p70

    [16]

    Sheng J, Xie S Q 2005 Probability and Mathematical Statistics (Beijing: Higher Education Press) p50---p70 (in Chinese) [盛骤, 谢式千 2005 概率论与数理统计 (北京: 高等教育出版社50---70页]

    [17]

    Yi X Y, Guo J X 2006 Journal of Optoelectronics· Laser16 693

    [18]

    Wataru Ochiai, Ryosuke Kawai, Atsushi Suzuki 2009 Phys. Status Solidi C 6 1417

    [19]

    Zhang J M, Zou D S, Xu C, Gu X L, Shen G D 2007 Acta Phys. Sin. 56 6004 (in Chinese) [张剑铭, 邹德恕, 徐晨, 顾晓玲, 沈光地 2007 物理学报 56 6004]

    [20]

    Xu B, Yu Q X, Wu Q H, Liao Y, Wang G Z, Fang R C 2010 Acta Phys. Sin. 59 1233 (in Chinese) [徐波, 余庆选, 吴气虹, 廖源, 王冠中, 方容川 2010 物理学报 59 1233]

  • [1]

    Schubert E F, Kim J K 2005 Science 308 1274

    [2]

    Xing Y H, Han J, Deng J, Li J J, Shen G D 2010 Acta Phys. Sin. 59 1233 (in Chinese) [邢艳辉, 韩军, 邓军, 李建军, 徐晨, 沈光地 2010 物理学报 59 1233]

    [3]

    Horng R H, Chiang C C, Wuu D S 2009 Electrochem Solid-State Lett. 12 H222

    [4]

    Malyutenko V K, Bolgov S S, Podoltsev 2010 A. D. Applied Physics Letters 97

    [5]

    Zhao D G, Zhou S H 2007 Acta Phys. Sin. 56 5513 (in Chinese) [赵德刚, 周梅, 左淑华 2007 物理学报 56 5513]

    [6]

    Lee J R, Na S I, Jeong J H 2005 Electrochem. Soc. 152 G92

    [7]

    Hyunsoo Kim, Park Seong Ju 2000 Applied Physics Letters 81 1326

    [8]

    Hyunsoo Kim, Seong Ju Park 2001 IEEE Transactions on Electron Devices 48 1065

    [9]

    Guo X, Schubert E F 2001 Applied Physics Letters 78 3337

    [10]

    Lee Song Jae 2004 Proc of SPIE 5530 345

    [11]

    Sheu G J, Hwu F S 2008 The Electrochemical Society 155 H836

    [12]

    Kim M H, Schubert M F, Dai D, Kim J K 2007 Appl. Phys. Lett. 91 183507

    [13]

    Huang S J, Wu H, Fan B F, Zhang B J 2010 Journal of Applied Physics 107 1

    [14]

    Ebong A, Arthur S, Downey E 2003 Solid-State Electronics 47 1817

    [15]

    Neamen D A 2010 Semiconductor Physics and Devices (Beijing: Publishing House of Electronics Industry) p20---p70

    [16]

    Sheng J, Xie S Q 2005 Probability and Mathematical Statistics (Beijing: Higher Education Press) p50---p70 (in Chinese) [盛骤, 谢式千 2005 概率论与数理统计 (北京: 高等教育出版社50---70页]

    [17]

    Yi X Y, Guo J X 2006 Journal of Optoelectronics· Laser16 693

    [18]

    Wataru Ochiai, Ryosuke Kawai, Atsushi Suzuki 2009 Phys. Status Solidi C 6 1417

    [19]

    Zhang J M, Zou D S, Xu C, Gu X L, Shen G D 2007 Acta Phys. Sin. 56 6004 (in Chinese) [张剑铭, 邹德恕, 徐晨, 顾晓玲, 沈光地 2007 物理学报 56 6004]

    [20]

    Xu B, Yu Q X, Wu Q H, Liao Y, Wang G Z, Fang R C 2010 Acta Phys. Sin. 59 1233 (in Chinese) [徐波, 余庆选, 吴气虹, 廖源, 王冠中, 方容川 2010 物理学报 59 1233]

  • [1] 彭颖吒, 张锴, 郑百林. 恒流充电有限柱体电极浓度分布及扩散诱导应力解析分析. 物理学报, 2024, 73(15): 158201. doi: 10.7498/aps.73.20231753
    [2] 丛源涛, 王秋良, 程军胜, 熊玲, 孙建. 一种轴径双向分离式电磁线圈驱动装置的结构响应特性. 物理学报, 2024, 73(13): 130201. doi: 10.7498/aps.73.20240239
    [3] 刘帅, 徐涛, 刘康琪, 张永鹏, 杨兰均. 静态气压下平行轨道加速器电流分布与等离子体速度特性. 物理学报, 2023, 72(19): 195202. doi: 10.7498/aps.72.20231007
    [4] 曾滔, 董雨晨, 王天昊, 田龙, 黄楚怡, 唐健, 张俊佩, 余羿, 童欣, 樊群超. 极化中子散射零磁场屏蔽体的有限元分析. 物理学报, 2023, 72(14): 142801. doi: 10.7498/aps.72.20230559
    [5] 郝鹏, 张丽丽, 丁明明. 高分子囊泡在微管流中惯性迁移现象的有限元分析. 物理学报, 2022, 71(18): 188701. doi: 10.7498/aps.71.20220606
    [6] 李婷, 卢晓同, 张强, 孔德欢, 王叶兵, 常宏. 锶原子光晶格钟黑体辐射频移评估. 物理学报, 2019, 68(9): 093701. doi: 10.7498/aps.68.20182294
    [7] 赵宏宇, 王頔, 魏智, 金光勇. 毫秒脉冲激光致硅光电二极管电学损伤的有限元分析及实验研究. 物理学报, 2017, 66(10): 104203. doi: 10.7498/aps.66.104203
    [8] 姜珊珊, 刘艳, 邢尔军. 低差分模式时延少模光纤的有限元分析及设计. 物理学报, 2015, 64(6): 064212. doi: 10.7498/aps.64.064212
    [9] 王伟远, 赵晨, 林玉章, 张树林, 谢晓明, 蒋式勤. 心脏磁场分布电流源重构及其精度分析. 物理学报, 2013, 62(14): 148703. doi: 10.7498/aps.62.148703
    [10] 于歌, 韩奇钢, 李明哲, 贾晓鹏, 马红安, 李月芬. 新型圆角式高压碳化钨硬质合金顶锤的有限元分析. 物理学报, 2012, 61(4): 040702. doi: 10.7498/aps.61.040702
    [11] 赵建涛, 冯国英, 杨火木, 唐淳, 陈念江, 周寿桓. 薄片激光器热效应及其对输出功率的影响. 物理学报, 2012, 61(8): 084208. doi: 10.7498/aps.61.084208
    [12] 韩奇钢, 马红安, 肖宏宇, 李瑞, 张聪, 李战厂, 田宇, 贾晓鹏. 基于有限元法分析宝石级金刚石的合成腔体温度场. 物理学报, 2010, 59(3): 1923-1927. doi: 10.7498/aps.59.1923
    [13] 王宝强, 徐晨, 刘英明, 解意洋, 刘发, 赵振波, 周康, 沈光地. 光子晶体垂直腔面发射激光器的电流分布研究. 物理学报, 2010, 59(12): 8542-8547. doi: 10.7498/aps.59.8542
    [14] 韩奇钢, 贾晓鹏, 马红安, 李瑞, 张聪, 李战厂, 田宇. 基于三维有限元法模拟分析六面顶顶锤的热应力. 物理学报, 2009, 58(7): 4812-4816. doi: 10.7498/aps.58.4812
    [15] 王天琪, 俞重远, 刘玉敏, 芦鹏飞. 有限元法分析不同形状量子点的应变能及弛豫度变化. 物理学报, 2009, 58(8): 5618-5623. doi: 10.7498/aps.58.5618
    [16] 周旺民, 蔡承宇, 王崇愚, 尹姝媛. 埋置量子点应力分布的有限元分析. 物理学报, 2009, 58(8): 5585-5590. doi: 10.7498/aps.58.5585
    [17] 郭小云, 石才土, 张久昶, 辛洪兵. 永磁扭摆磁铁的同步辐射特性和结构分析. 物理学报, 2006, 55(4): 1731-1735. doi: 10.7498/aps.55.1731
    [18] 万 红, 谢立强, 吴学忠, 刘希从. TbDyFe/PZT层状复合材料的磁电效应研究. 物理学报, 2005, 54(8): 3872-3877. doi: 10.7498/aps.54.3872
    [19] 万 红, 沈仁发, 吴学忠. 对称磁电层合板磁电转换效应理论研究. 物理学报, 2005, 54(3): 1426-1430. doi: 10.7498/aps.54.1426
    [20] 马腾才, 宫野. 电流非单调分布时的电阻流体不稳定性. 物理学报, 1984, 33(8): 1112-1119. doi: 10.7498/aps.33.1112
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-07-28
  • 修回日期:  2011-11-14
  • 刊出日期:  2012-06-05

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