高散热的反射结构、制作方法、LED芯片及LED显示模组与流程

本发明涉及一种半导体芯片的制作，尤其涉及led芯片上反射层的结构及其制作。

背景技术：

1、在led芯片的应用中，led芯片的应用于照明、液晶显示器背光模块及led直显等领域。在当前的led芯片中，采取了多种方式提升亮度，如图形化衬底、分布式布拉格反射层等。参考中国专利cn114975715 a，现有的led芯片在外延层远离衬底的一侧形成有符合dbr反射层。然而这种dbr反射层为传统的反射层结构，散热效果较差，随着led功率的提升，led中的结温上升，降低了led的寿命。

2、故，急需一种解决上述问题的方法和结构。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种高散热的反射结构、制作方法及led芯片，设置了一种新的dbr反射结构，将其中的一类材料层使用高导热结构，然后将dbr反射结构中的若干高导热结构连通在一起以形成一个完整的导热通路，提高dbr反射结构的整体散热效果。

2、为了实现上述目的，本发明公开了一种高散热的反射结构，包括多个材料层，所述材料层包括多个第一材料层和多个第二材料层，所述第一材料层和第二材料层的二者之一为高折射率材料层，二者另一为低折射率材料层，多个所述第一材料层和多个所述第二材料层交替堆叠以形成反射单元，所述反射单元包括上表面、与所述上表面相对的下表面以及连接所述上表面和下表面的侧面，所述第一材料层为高导热材料，所述反射单元的侧面被与所述第一材料层材料相同的高导热材料包裹以形成连通层，所述连通层使所有所述第一材料层连通在一起以形成一个完整的导热通路。

3、较佳地，所述反射单元的上表面被与所述第一材料层材料相同的高导热材料全覆盖以形成与所述连通层一体连通的连通材料层；或者，所述反射单元最上层的材料层为第一材料层，以使所述反射单元最上层的第一材料层为与所述连通层一体连通的连通材料层。

4、较佳地，所述连通层包括形成于所述反射单元外侧面且连通所有所述第一材料层的第一连通层。

5、较佳地，所述反射层结构的上表面上开设有贯穿所述反射单元的凹槽或凹孔或延伸至所述反射单元最下面的材料层的凹槽或凹孔，所述连通层包括形成于所述凹槽或凹孔的侧壁上并连通所有所述第一材料层的第二连通层。

6、具体地，所述连通层还包括形成于所述凹槽或凹孔的底部或者构成所述凹槽或凹孔的底部的第三连通层，所述第三连通层与所述第二连通层一体连接。

7、具体地，所述凹槽或凹孔的横截面积从下到上逐渐变大，以使所述凹槽或凹孔从底部到顶部逐渐变大。

8、较佳地，所述反射结构最下层的材料层为所述第一材料层或第二材料层。

9、较佳地，所述反射单元中，所述材料层从下到上的面积逐渐缩小，并使上一层所述材料层完全堆叠于下一层所述材料层上。

10、具体地，所述第一材料层和第二材料层的外侧面沿竖直方向延伸以形成台阶结构，所述连通层包括形成于所述台阶结构上的第一连通层，所述第一连通层呈台阶状。

11、较佳地，所述高导热材料为金刚石。

12、本发明还公开了一种高散热的反射结构的制作方法，包括：交替沉积低折射率材料和高折射率材料以形成由交替堆叠的若干第一材料层和若干第二材料层组成的反射单元，形成所述第一材料层的材料为高导热材料；在所述反射单元的侧面沉积与所述第一材料层同材料的高导热材料以形成连通层，所述连通层使所有所述第一材料层连通在一起以形成一个完整的导热通路。

13、较佳地，所述反射单元最上层的材料层为第二材料层时，在最上层的所述第二材料层上沉积与所述第一材料层同材料的高导热材料以形成与所述连通层一体连通的连通材料层，所述反射单元最上层的材料层为第一材料层时，最上层的所述第一材料层为与所述连通层一体连通的连通材料层。

14、较佳地，在所述反射单元的侧面沉积与所述第一材料层同材料的高导热材料以形成连通层具体包括：在所述反射单元的外侧面沉积与所述第一材料层同材料的高导热材料以形成覆盖所述第一材料层和第二材料层外侧壁的第一连通层，所述连通层包括所述第一连通层。

15、较佳地，在所述反射单元的侧面沉积与所述第一材料层同材料的高导热材料以形成连通层具体包括：在所述反射单元的上层面开设贯穿所述反射单元的凹槽或凹孔或延伸至所述反射结构最下层所述材料层的凹槽或凹孔，在所述凹槽或凹孔的侧壁上沉积与所述第一材料层的材料相同的高导热材料以形成连通所有所述第一材料层的第二连通层，所述连通层包括第二连通层。

16、具体地，反射结构的制作方法还在所述凹槽或凹孔的底部沉积与所述第一材料层的材料相同的高导热材料以位于凹槽或凹孔底部的第三连通层，所述第三连通层与所述第二连通层一体连接。

17、具体地，所述凹槽或凹孔的横截面积从下到上逐渐变大，以使所述凹槽或凹孔从底部到顶部逐渐变大。

18、较佳地，所述反射结构最下层的材料层为所述第一材料层或第二材料层。

19、较佳地，交替沉积低折射率材料和高折射率材料时，上一层所述材料层的面积小于下一层所述材料层的面积，并使上一层所述材料层完全堆叠于下一层所述材料层上。

20、具体地，在沉积连通层前，将所述第一材料层和第二材料层的外侧面去除边缘部分以形成台阶结构；在沉积连通层时，在所述台阶结构上沉积与所述第一材料层材料相同的所述高导热材料以形成台阶状的第一连通层，所述连通层包括第一连通层。

21、较佳地，所述高导热材料为金刚石。

22、本发明公开了一种高散热的led芯片，包括外延层、形成于所述外延层远离所述led芯片的发光面一侧的反射层，所述反射层为上所述的反射结构，所述反射结构的下表面接触所述外延层，上表面远离所述外延层。

23、较佳地，高散热的led芯片还包括电极，所述反射层上形成与所述电极对应的通孔，所述电极部分露出于所述反射层外，部分穿过所述通孔与所述外延层中的n型层和p型层对应电连接。

24、本发明还公开了一种led显示模组，包括电路基板和焊接于所述电路基板上的led芯片，所述led芯片为如上所述的高散热的led芯片，所述led芯片远离所述发光面一侧的电极与所述电路基板上的焊盘焊接，所述反射结构的上表面和外侧面显露于所述电路基板的板面外以快速分散输出所述led芯片发光产生的热量。

25、与现有技术相比，本发明设置了一种新的dbr的反射结构，将其中的一类材料层使用高导热结构，然后将反射结构中的若干高导热结构连通在一起以形成一个完整的导热通路，提高反射结构的整体散热效果。该反射结构用于led芯片中，能大大提高led芯片的散热效果，提供led芯片的寿命，可用于大功率led。

技术特征：

1.一种高散热的反射结构，包括多个材料层，所述材料层包括多个第一材料层和多个第二材料层，所述第一材料层和第二材料层的二者之一为高折射率材料层，二者另一为低折射率材料层，多个所述第一材料层和多个所述第二材料层交替堆叠以形成反射单元，其特征在于：所述反射单元包括上表面、与所述上表面相对的下表面以及连接所述上表面和下表面的侧面，所述第一材料层为高导热材料，所述反射单元的侧面被与所述第一材料层材料相同的高导热材料包裹以形成连通层，所述连通层使所有所述第一材料层连通在一起以形成一个完整的导热通路。

2.如权利要求1所述的反射结构，其特征在于：所述反射单元的上表面被与所述第一材料层材料相同的高导热材料全覆盖以形成与所述连通层一体连通的连通材料层；或者，

3.如权利要求1所述的反射结构，其特征在于：所述连通层包括形成于所述反射单元外侧面且连通所有所述第一材料层的第一连通层。

4.如权利要求1所述的反射结构，其特征在于：所述反射层结构的上表面上开设有贯穿所述反射单元的凹槽或凹孔或延伸至所述反射单元最下面的材料层的凹槽或凹孔，所述连通层包括形成于所述凹槽或凹孔的侧壁上并连通所有所述第一材料层的第二连通层。

5.如权利要求4所述的反射结构，其特征在于：所述连通层还包括形成于所述凹槽或凹孔的底部或者构成所述凹槽或凹孔的底部的第三连通层，所述第三连通层与所述第二连通层一体连接。

6.如权利要求4所述的反射结构，其特征在于：所述凹槽或凹孔的横截面积从下到上逐渐变大，以使所述凹槽或凹孔从底部到顶部逐渐变大。

7.如权利要求1所述的反射结构，其特征在于：所述反射单元中，所述材料层从下到上的面积逐渐缩小，并使上一层所述材料层完全堆叠于下一层所述材料层上。

8.如权利要求7所述的反射结构，其特征在于：所述第一材料层和第二材料层的外侧面沿竖直方向延伸以形成台阶结构，所述连通层包括形成于所述台阶结构上的第一连通层，所述第一连通层呈台阶状。

9.如权利要求1所述的反射结构，其特征在于：所述高导热材料为金刚石。

10.一种高散热的led芯片，包括外延层、形成于所述外延层远离所述led芯片的发光面一侧的反射层，其特征在于：所述反射层为如权利要求1-9中任一项所述的反射结构，所述反射结构的下表面接触所述外延层，上表面远离所述外延层。

11.一种led显示模组，其特征在于：包括电路基板和焊接于所述电路基板上的led芯片，所述led芯片为如权利要求10所述的高散热的led芯片，所述led芯片远离所述发光面一侧的电极与所述电路基板上的焊盘焊接，所述反射结构的上表面和外侧面显露于所述电路基板的板面外以快速分散输出所述led芯片发光产生的热量。

技术总结
本发明公开了一种高散热的反射结构，包括多个材料层，材料层包括多个第一材料层和多个第二材料层，第一材料层和第二材料层的二者之一为高折射率材料层，二者另一为低折射率材料层，多个第一材料层和多个第二材料层交替堆叠以形成反射单元，反射单元包括上表面、与上表面相对的下表面以及连接上表面和下表面的侧面，第一材料层为高导热材料，反射单元的侧面被与第一材料层材料相同的高导热材料包裹以形成连通层，连通层使所有第一材料层连通在一起以形成一个完整的导热通路。本发明还公开了对应的制作方法、使用该反射结构的高散热的LED芯片和LED显示模组。本发明的反射结构散热效果好，可有效提高LED芯片的散热效果和寿命。

技术研发人员：赵龙,刘丹丹,黄杰勤,黄灿强
受保护的技术使用者：东莞市中晶半导体科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15