LED 芯片作為半導(dǎo)體照明核心部件，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響性能與應(yīng)用。目前主流的正裝、倒裝和垂直三類芯片各有技術(shù)特點(diǎn)，以下展開解析。

正裝 LED 芯片：傳統(tǒng)主流之選

正裝 LED 是最早出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，從上至下依次為電極、P 型半導(dǎo)體層、發(fā)光層、N 型半導(dǎo)體層和藍(lán)寶石襯底。其核心問題在于散熱：PN 結(jié)熱量需經(jīng)藍(lán)寶石襯底傳導(dǎo)至熱沉，而藍(lán)寶石導(dǎo)熱性差（約 20 W/(m?K)），易導(dǎo)致效率下降和可靠性降低。

性能上，正裝芯片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝成熟、成本較低，適合大規(guī)模量產(chǎn)。但短板明顯：P、N 電極同側(cè)導(dǎo)致電流橫向流動(dòng)時(shí)出現(xiàn)擁擠，限制驅(qū)動(dòng)電流；藍(lán)寶石襯底阻礙散熱；溫濕度變化可能引發(fā)電極金屬遷移，小尺寸芯片短路風(fēng)險(xiǎn)增加。

按功率可分為三類：小功率芯片采用 MESA、ITO、PAD 三次光刻；中功率芯片增加 CBL 和 PV 光刻共五次制程，背鍍 DBR 提升亮度；大功率芯片沿用五次光刻，背鍍層改為 ODR。目前，藍(lán)寶石襯底正裝芯片因成本優(yōu)勢(shì)，仍是室內(nèi)照明、指示燈等中低功率場(chǎng)景的主流選擇。

倒裝 LED 芯片：高效散熱新方案

倒裝芯片結(jié)構(gòu)倒置，從上至下為藍(lán)寶石襯底、N 型層、P 型層和電極。革新點(diǎn)在于熱量無需經(jīng)藍(lán)寶石，直接通過電極傳導(dǎo)至 Si 熱沉（Si 導(dǎo)熱系數(shù)約 150 W/(m?K)），散熱效率大幅提升；底面電極設(shè)計(jì)避免遮光，光提取效率更高。

其優(yōu)勢(shì)顯著：支持大電流驅(qū)動(dòng)，適合高功率場(chǎng)景；芯片可小型化、高密度化，電極間距遠(yuǎn)減少短路風(fēng)險(xiǎn)；散熱優(yōu)化延長(zhǎng)壽命，抗靜電能力增強(qiáng)，還簡(jiǎn)化后續(xù)封裝。但制造設(shè)備要求高、成本較高，目前廠商參與度低，市場(chǎng)應(yīng)用尚未普及，不過在汽車大燈、高端顯示等領(lǐng)域前景廣闊。

垂直 LED 芯片：襯底革新突破

垂直芯片用 Si、Ge、Cu 等高導(dǎo)熱襯底替代藍(lán)寶石，從根本解決散熱問題。采用通孔垂直結(jié)構(gòu)，無需金線連接，顯著降低封裝厚度。

性能亮點(diǎn)包括：兼容紅、綠、藍(lán)及紫外全色系；所有工藝在晶圓水平完成，一致性好；抗靜電能力強(qiáng)，可通過大直徑或多數(shù)量通孔進(jìn)一步提升散熱。但工藝復(fù)雜，激光剝離、襯底鍵合等步驟技術(shù)要求高，導(dǎo)致合格率較低。

制備需經(jīng)表面處理、臺(tái)面蝕刻等步驟，核心是實(shí)現(xiàn)外延層與高熱導(dǎo)率襯底的穩(wěn)定鍵合。雖解決了散熱痛點(diǎn)，但因成本和工藝問題，目前發(fā)展平緩，主要應(yīng)用于特種照明等高端場(chǎng)景。