[发明专利]一种大功率阵列LED芯片表面散热结构及制作方法

权利要求书

1.一种大功率阵列LED芯片表面散热结构，其特征在于，阵列LED芯片发光单元之间的隔离槽内自下向上依次沉积有一层氮化铝、一层铜，形成栅格状金属层，即在芯片发光单元之间形成将芯片发光单元产生的热量引出的热沉通道。

2.一种大功率阵列LED芯片表面散热结构的制作方法，其包括如下步骤：

1)在LED芯片发光单元之间的隔离槽内先沉积一层氮化铝，以此有效保护芯片内部电路，防止芯片发光单元之间的桥联金属短路，同时该层也起到热量传递的作用；

2)在氮化铝有效保护好芯片内部电路后，在其上沉积一层金属铜；在沉积氮化铝及金属铜时，用光刻胶做掩膜来保护芯片的出光部分及芯片电极部分，确保在增强散热性能的同时不影响出光面积；

3)阵列式LED芯片存在正装和倒装两种形式，对于正装芯片需将芯片固定在封装支架沟槽内，然后通过导热粘合剂连接栅格状金属层与封装支架金属热沉，形成热流通路；对于倒装芯片，用Cr/Sn/Au合金层将芯片热沉通道完全覆盖，通过倒装焊贴片机将芯片热沉通道与倒装焊基板连接，形成热流通路。

3.一种大功率阵列LED芯片表面散热结构的制作方法，其包括如下步骤：

1)在阵列LED芯片结构的P-GaN层表面涂覆一层光刻胶，此处选择正胶，并进行前烘处理；

2)使用选择性透光光刻板对其进行曝光，将LED芯片结构中P-GaN层表面的光刻胶保留，阵列LED芯片发光单元之间的隔离槽的光刻胶曝光，并进行显影处理；

3)在涂有光刻胶的LED芯片结构表面沉积一层氮化铝层，并对光刻胶进行剥离，氮化铝层厚度设定在80～300nm；

4)在隔离槽内的氮化铝层沉积一层金属铜层，金属铜层厚度5～10微米；

5)减薄、抛光、背面镀膜、裂片工艺得到单颗芯片；

6)芯片封装。

4.如权利要求3所述的大功率阵列LED芯片表面散热结构的制作方法，其特征是，氮化铝层沉积采用磁控溅射方式。

5.如权利要求3所述的大功率阵列LED芯片表面散热结构的制作方法，其特征是，铜层沉积采用逐次沉积的方法，每沉积1～2微米铜层将光刻胶剥离一次，重复步骤2)后继续沉积。

6.如权利要求3所述的大功率阵列LED芯片表面散热结构的制作方法，其特征是，所述的步骤6)首先，将阵列LED芯片用导热粘合剂固定在LED支架的芯片凹槽内，芯片凹槽大小需与芯片大小相匹配；然后将阵列LED芯片的最外围热沉通道金属通过导热粘合剂连接，加热固化即可，使芯片表面的热沉通道与封装支架金属热沉连接；然后通过焊线、灌胶工艺形成器件。

7.如权利要求6所述的大功率阵列LED芯片表面散热结构的制作方法，其特征是，所述的导热粘合剂为银浆。

8.一种大功率阵列LED芯片表面散热结构的制作方法，其包括如下步骤：

1)在阵列LED芯片结构中的P-GaN层表面沉积一层氮化铝层，氮化铝层厚度设定在80～300nm；

2)在氮化铝层表面先涂覆一层光刻胶，使用选择性透光光刻板对其进行曝光，将LED芯片结构中P-GaN层表面氮化铝上的光刻胶保留，阵列LED芯片发光单元之间的隔离槽的光刻胶曝光，并进行显影处理；

3)隔离槽内的氮化铝层上沉积金属铜层；

4)阵列LED芯片表面再沉积一层倒装焊封装所需的Cr/Sn/Au合金层，该层厚度为3～5μm，然后进行磨平处理；

5)经减薄、抛光、裂片工艺形成单颗芯片，热沉通道被Cr/Sn/Au合金层覆盖，光从芯片的蓝宝石面发出；

6)使用倒装焊贴片机将芯片合金层面与倒装焊基板焊接。

9.如权利要求8所述的大功率阵列LED芯片表面散热结构的制作方法，其特征是，氮化铝层沉积采用磁控溅射方式。

10.如权利要求8所述的大功率阵列LED芯片表面散热结构的制作方法，其特征是，铜层沉积采用逐次沉积的方法，每沉积1～2微米铜层将光刻胶剥离一次，重复步骤2)后继续沉积。