为什么有的芯片是正电极更热，有的芯片是负电极更热？

案例分析（一）

有的芯片是正电极更热，有的芯片是负电极更热！以下为两个厂家22mil*35mil尺寸大小芯片光热分布的对比。对于该尺寸大功率正装芯片，电流在芯片中横向扩展的路径较长，导致电流聚集效应更加明显，因此必须具备合理的电极图形设计以及较好的欧姆接触特性，才能使注入电流在LED芯片的有源层中均匀分布。目前许多与大功率 LED 芯片制造相关的关键技术问题还有待解决，各芯片厂家对于问题的解决能力有高有低，使得不同家芯片的性能存在巨大差异！从以下两家同尺寸芯片的光热分布对比中可以看出：

1. 对比11*30mil芯片，该大尺寸大功率芯片电流密度均匀性相对较差，这也是目前大功率水平结构LED芯片发展的技术瓶颈之一。

2. 通过大量测试发现，不同款的芯片，正负电极热度不同，有的芯片是正电极更热，有的芯片是负电极更热，如下图该两款芯片。电极过热会导致电极金属出现熔融，欧姆接触特性变差，降低芯片性能和可靠性。关于电极热度，大家关注的并不多，也许芯片厂也没做过那么细的研究。

3. 本案例芯片A出现比较奇怪的现象：负电极更热，但发光不强，而正极区域更亮，但温度又不高。这表明此款芯片负电极附近量子效率低，电能在该处过多的转化为了热能，负电极欧姆接触可靠性弱。

目前大家大多关注的是LED芯片的整体性能，如亮度、结温、电压，对于芯片光热分布、电流密度分布等方面关注过少，而失效往往是从局部薄弱处开始的，强烈建议LED芯片规格书里添加不同使用温度下的光热分布数据！

做好光热分布来料检验，可以使LED最亮，温度最低，而成本最低，质量更可靠。

案例分析（二）

以下为不同厂家11mil*30mil尺寸大小芯片光热分布的对比。对于该小尺寸芯片，电流在芯片中横向扩展的路径较短，理论上电流聚集效应较轻微。但是，不同厂家的工艺技术存在差别，芯片电流密度均匀性仍存在较大差异，甚至出现不同厂家芯片高低温度相差数十度！从以下三家同尺寸芯片的光热分布对比中可以看出：

1. 芯片A发光最强，发热量最小，光热分布最均匀，说明该芯片电流密度均匀性好，量子效率高，应用在高端LED中，该款芯片是首选。

2. 芯片B和芯片C均为正极区域发光发热弱，负极区域发光发热强，推断该两款芯片为电流扩展不良导致的光热分布不均。该两款芯片量子效率低，存在局部高温现象，性能和可靠性都不如芯片A。

3. 不同厂家芯片微观区域高低温度可以相差数十度！

实验室拥有先进的测试设备和专业的技术团队，能够根据客户的具体需求，提供定制化的芯片光热分布检验方案。通过对来料芯片进行光热分布检验，可以清楚判断芯片电流密度是否均匀，是否存在局部过热，亮度和温度孰高孰低，产品性能和可靠性孰优孰劣，从而对芯片进行全面的评估，帮助客户选择最合适的芯片提供有力的数据支撑。

解决方案

LED灯具无非解决两个问题，一个是光，另外一个是热，你看那庞大的研发部门无非就是研究怎样提高LED的亮度和均匀度，并降低散热成本。因此了解LED芯片的光热分布情况对提高LED灯具质量性能至关重要！实验室在进行试验时，严格遵循相关标准操作，确保每一个测试环节都精准无误地符合标准要求。

然而由于缺乏相应的检测经验和设备，无论是芯片厂还是封装灯具厂，都未对芯片光热分布性能做相关的检测，导致市场上出现大量光热分布不均的芯片，而这些产品有相当大的亮度提高和发热量降低等性能提高的潜力。那如何采购亮度又高，热量又低的LED芯片呢？给出以下几个建议：

1. LED芯片光热分布一定要均匀，不存在微观区域过暗过热的现象。

用显微光热分布系统观察到芯片微观区域过暗过热，很有可能此处电流拥挤，电能过多转化为热能而不是光能，量子效率低，表明此芯片的设计还存在改进的空间。

2. 用显微光热分布系统比较在灯具使用温度下芯片的亮度值和热度值。LED光源的光热性能受温度的影响较大，温度升高，芯片亮度降低发热量增加，因此脱离实际工作温度所测试的结果准确性较差，甚至毫无意义。

3.建议芯片厂LED规格书里添加不同使用温度下的光热分布数据！从源头上管控质量，做好光热分布来料检验，可以使LED最亮，温度最低，而成本最低，质量更可靠。

为什么LED芯片一定要做金鉴光热分布测试？

1. 目前市场上使用最多的水平结构芯片，欧姆接触电极在芯片的同一侧，电流不可避免的要横向传输，电流密度会随着电极距离的远近而发生变化，即正负电极靠近的地方，电流密度会较大，使得电流密度不均匀已成为水平结构LED固有的技术瓶颈。

2. 许多与LED芯片制造相关的关键技术问题尚未完全解决，特别是大功率LED芯片的设计、制造工艺中材料的选择以及工艺参数等问题，使得电流密度均匀性存在较大的可优化空间，各家芯片（无论是水平结构还是垂直结构）在电流密度均匀性方面会存在较大的差异。

3.芯片内部产生电流聚集效应，会导致LED芯片电注入效率下降、发光不均匀、局部热量集中等不良现象，从而影响 LED芯片的性能及可靠性。