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金鉴实验室|| LED芯片发光均匀度，金鉴实验室

技术背景
当前 ， 芯片厂在LED芯片电极图案设计过程中 ， 仅仅是针对芯片进行相对简单的测量 ， 获得整体的亮度、波长和电压等参数 ， 并不能精确地描述芯片的光分布情况 ， 这样容易导致芯片的色度和亮度不均匀、光源整体效率低等问题 。 而由于缺乏专业的测试设备和测试经验 ， LED芯片厂对芯片发光不均匀的现象束手无策 ， 没有直观的数据支持 ， 无法从根本上改进芯片品质 。
【金鉴实验室|| LED芯片发光均匀度，金鉴实验室】针对这些需求 ， 金鉴实验室推出LED芯片发光均匀度测试的业务 ， 方便客户了解芯片性能 ， 认清芯片电极设计的方向 。 通过LED芯片发光均匀度测试 ， 可以从特定角度拍摄芯片影像 ， 建立一个芯片亮度输出的发光图像 ， 接收被测芯片的光信号 ， 提供芯片发光效果图和光强数据 。 其中 ， 芯片发光效果图能直观地体现出芯片发光的均匀程度 ， 判断电极图案设计的优劣 ， 明确改进方向 ， 优化电极图案 。
发光均匀度评判电极图案设计的优劣
芯片的电极图案对芯片的整体亮度、发光效率、电压大小影响较大 。 根据芯片的发光均匀度进行电极图案优化后 ， 可以改善电流扩展分布能力 ， 提高电流分布的均匀性 ， 减小电流聚集效应 ， 降低工作电压 ， 减小串联电阻 ， 减少焦耳热的产生 ， 减弱红移现象 ， 从而提升芯片的可靠性 。
优化电极图案的过程中 ， 要兼顾电流扩展性和遮光面积 。 例如 ， 对于电极图案设计 ， 可增加低亮度区域金手指的长度 ， 来增加电流扩展性 ， 提升低亮度区域的亮度；同样 ， 也可以缩小高亮地区的金手指宽度 ， 减少该区域的电流扩展性 ， 降低亮度 ， 以达到提高芯片整体发光均匀度的目的 。 又例如 ， 对于低亮度区域还可以设置电流扩展层或增加电流扩展层厚度 ， 以增加电流扩展性；相反 ， 对于高亮度就可以设置电流阻挡层来减小电流密度 ， 以形成均匀分布的电流 ， 同样可以达到提高芯片整体发光均匀度的目的 。 一般 ， 在发光均匀度满足要求的情况下 ， 要尽量减少遮光面积 ， 提升发光效率 。
案例分析一
某芯片厂需对其产品的电极图案进行评估 ， 委托金鉴实验室进行LED芯片发光均匀度测试 。 测试后发光效果如图一所示 ， 图中芯片下面两个焊点连接负极 ， 上面两个焊点连接正极 ， 最右边为亮度刻度 ， 从图中可明显看出芯片的发光不均匀 ， 区域1的亮度明显过高；相反地 ， 区域2的LED量子阱却未被充分激活 ， 降低了芯片的发光效率 ， 发热量大 。 对此 ， 金鉴建议 ， 可以适当增加区域1及其对称位置的电极间距离或减小电极厚度来降低区域1亮度 ， 也可以减少区域2金手指间距离或增加正中间正极金手指的厚度来增加区域2亮度 ， 以达到使芯片整体发光更加均匀的目的 。
金鉴实验室|| LED芯片发光均匀度，金鉴实验室
文章图片
图一LED芯片发光效果图
案例分析二
某芯片公司委托金鉴实验室发光均匀度 ， 测试后效果图如图二所示 。 图中芯片左边两个电极为负极 ， 右边两个电极为正极 ， 对比最右边的亮度刻度 ， 可以看出 ， 芯片整体发光比较均匀 ， 但仍然美中不足 。
其中 ， 区域1、2的电流扩展性不够 ， 需提高其电流密度 ， 建议延长最近的正电极金手指 ， 使电流扩展程度增加 ， 提升发光均匀度 。 区域3金手指位置的亮度稍微超出平均亮度 ， 可减少金手指厚度来改善电流密度 ， 或者改善金手指的MESA边缘聚积现象 ， 两种方法均能减少区域3亮度 。 另外 ， 也可以增加区域3外的金手指厚度 ， 使区域3外金手指附近的电流密度增加 ， 提升区域3外各金手指的电流密度 ， 以上建议可作为发光均匀度方面的改善 ， 以达到使芯片整体发光更加均匀的目的 。
在达到或超过了芯片整体发光均匀度要求的前提下 ， 可考虑减小金手指厚度来减少非金属电极的遮光面积 ， 以提升亮度 。 甚至 ， 可以为了更高的光效牺牲一定的金手指长度和宽度 。


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