一種複合LED玻璃基面板的封裝方法和面板與流程

2023-07-09 01:15:31 1

本發明涉及半導體領域，尤其涉及一種複合LED玻璃基面板的封裝方法和面板。

背景技術：

傳統的半導體發光晶片的製作工藝，在下遊應用前要先做封裝(PACKAGE)，然後再將封裝後的晶片固定在應用產品的電路載體(如PCB)上去實現相關的電性連接和功能。

封裝過程，主要是在合理的支架(FRAME)上使用例如有導電性的銀膠等，固定安裝晶片的其中的一個電極並實現電性連接，然後再通過超聲波焊線機把晶片的另一電極用金線或鋁線等焊接並連接到支架的另一獨立電性引腳；最後再用透明環氧樹脂等材料把晶片、支架的一部分和連接它們的金線或鋁線等一起用預先做好的澆注模澆注密封起來。有部分電性支架的引腳是外露的，可以作為與其他電子器件配套使用時進行表面貼裝(SMT)連接或雙列直插式封裝(DIP)等安裝在應用產品的電性載體(如PCB)之上使用。

在傳統的封裝工序裡，由於需要有引線焊接，必然會在發光面上留下不透明的金線或鋁線等熔焊點，這些熔焊點會遮住部分的光射出，而且會在單獨的點光源的光斑裡留下枯空的「黑」心點，從而由此方法製得的發光晶片並不是理想的點光源那樣的均勻光斑。

與此同時，在半導體發光應用愈發普及的情況下，對半導體發光器件在小間距高密度尺寸下的應用，以及低成本等，都提出了巨大的要求。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明提供了一種複合LED玻璃基面板的封裝方法和面板，所述方法工藝簡單，適於大規模生產應用，通過採用熔融的低溫玻璃粉作為固晶媒介，使得其固化後是透明的，不會形成影響透光的光斑，製備得到的面板透光度不低於85％，顯示效果和一致性好，工藝成本低，能夠滿足LED顯示技術在高密度領域應用的需要。

第一方面，本發明提供了一種複合LED玻璃基面板的封裝方法，包括：

製備玻璃基板，所述玻璃基板包括用於裝入多個LED晶片的矩陣坑位；

將所述多個LED晶片根據設計排布成晶片陣列，所述晶片陣列中的多個LED晶片位置與所述矩陣坑位的位置一一對應；

向所述玻璃基板的矩陣坑位中裝載低玻粉；

將裝載有低玻粉的玻璃基板置於加熱冷卻系統中，在加熱冷卻系統的母模上，以300℃-500℃的溫度條件下，將低玻粉熔為液體狀的低玻粉熔料；

通過加熱冷卻系統的公模上的真空吸嘴矩陣模頭的吸嘴吸起所述多個LED晶片，移至與母模相對應位置，使所述多個LED晶片的出光面與對應的矩陣坑位中的低玻粉溶料相結合；

控制所述加熱冷卻系統降溫，使多個所述LED晶片固晶到相應矩陣坑位中，得到所述複合LED玻璃基面板。

優選的，在所述將所述多個LED晶片根據設計排布裝入所述矩陣坑位的相應位置之前還包括：

製備LED晶片；

對LED晶片進行測試，用以根據不同測試結果對所述LED晶片進行分組；

將所述LED晶片倒模至擴展膜上形成晶片矩陣；所述擴展膜與所述LED晶片的出光面相黏貼；

拉伸所述擴展膜，對所述晶片矩陣進行擴晶，形成所述晶片陣列。

進一步優選的，所述LED晶片包括多色LED晶片。

進一步優選的，所述多色LED晶片包括：紅色LED晶片、藍色LED晶片和綠色LED晶片；

在所述晶片陣列中，所述紅色LED晶片、藍色LED晶片和綠色LED晶片等間隔等間距排布。

優選的，所述方法還包括：

對所述複合LED玻璃基面板中的LED晶片的電極一側進行研磨拋光；

將所述複合LED玻璃基面板進行退火；

清洗、乾燥後，進行測試；

將測試通過的複合LED玻璃基面板包裝待用。

第二方面，本發明實施例提供了一種第一方面提供的方法製備的複合LED玻璃基面板。

本發明實施例提供的一種複合LED玻璃基面板的封裝方法，工藝簡單，適於大規模生產應用，通過採用熔融的低溫玻璃粉作為固晶媒介，使得其固化後是透明的，不會形成影響透光的光斑，製備得到的面板透光度不低於85％，顯示效果和一致性好，工藝成本低，能夠滿足LED顯示技術在高密度領域應用的需要。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的複合LED玻璃基面板的封裝方法的流程圖；

圖2為本發明實施例提供的複合LED玻璃基面板的封裝過程示意圖之一；

圖3為本發明實施例提供的複合LED玻璃基面板的封裝過程示意圖之二；

圖4為本發明實施例提供的複合LED玻璃基面板的封裝過程示意圖之三；

圖5為本發明實施例提供的複合LED玻璃基面板的封裝過程示意圖之 四；

圖6a為本發明實施例提供的複合LED玻璃基面板的封裝過程示意圖之五；

圖6b為本發明實施例提供的複合LED玻璃基面板的封裝過程示意圖之六；

圖7為本發明實施例提供的複合LED玻璃基面板的封裝過程示意圖之七；

圖8為本發明實施例提供的複合LED玻璃基面板的示意圖。

下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

具體實施方式

本發明的複合LED玻璃基面板的封裝方法，主要用於LED顯示屏，超小間距LED顯示屏，超高密度LED顯示屏，LED正發光電視，LED正發光監視器，LED視頻牆，LED指示，LED特殊照明等領域。

圖1為本發明實施例提供的複合LED玻璃基面板的封裝方法流程圖。圖2-圖8為本發明實施例的複合LED玻璃基面板的封裝過程示意圖，各示意圖僅用來更好地理解本發明的意圖，但並不意於限定本發明的保護範圍。

下面以圖1並結合圖2-圖8對本發明的封裝方法進行說明。

如圖1所示，本發明實施例提供的複合LED玻璃基面板的封裝方法流程圖包括如下步驟：

步驟110，製備玻璃基板；

具體的，玻璃基板1包括用於裝入多個LED晶片的矩陣坑位；

如圖2所示，矩陣坑位中，每個坑位11的大小、深度、間隔間距都一樣。坑位11的截面形狀為梯形，與LED晶片的截面形狀一致。

步驟120，將多個LED晶片根據設計排布成晶片陣列；

具體的，首先，將多個LED晶片倒模至擴展膜上，形成如圖3所示的晶片 矩陣。晶片矩陣中，每個LED晶片2之間等間隔排列。擴展膜3與LED晶片2的出光面相黏貼。

LED晶片可以是單色LED晶片，也可以包括多色LED晶片。

如果是多色LED晶片的情況下，不同顏色的LED晶片首先需要進行測試，以根據不同測試結果對每種顏色的多個LED晶片進行分組，然後再根據需要排列放置。在圖3所示的例子中，是一排紅色LED晶片(圖中以R表示)，一排綠色LED晶片(圖中以G表示)，一排藍色LED晶片(圖中以B表示)。

隨後，拉伸擴展膜，對所述晶片矩陣進行擴晶，形成所述晶片陣列，如圖4所示。在晶片陣列中，紅色LED晶片、藍色LED晶片和綠色LED晶片等間隔等間距排布。並且，晶片陣列中的多個LED晶片位置與矩陣坑位的位置一一對應。

步驟130，向所述玻璃基板的矩陣坑位中裝載低玻粉；

具體的，可以通過粉料裝載機完成低玻粉的裝載。低玻粉5在坑位11中的狀態如圖6a所示。

步驟140，將裝載有低玻粉的玻璃基板置於加熱冷卻系統中，在加熱冷卻系統的母模上，以300℃-500℃的溫度條件下，將低玻粉熔為液體狀的低玻粉熔料；

具體的，加熱冷卻系統4可以如圖5所示，包括公模41和母模42。

母模42用於裝載玻璃基板，底部具有加熱管421，可以通過加熱管421加熱石墨422。公模41具有真空泵411和吸嘴412，吸嘴412上吸附LED晶片2。通過石墨422對玻璃基板1進行加熱，使其中的低玻粉呈熔融態。熔融態的低玻粉溶料51在坑位11中的狀態如圖6b所示。

步驟150，通過加熱冷卻系統的公模上的真空吸嘴矩陣模頭的吸嘴，吸起所述多個LED晶片，移至與母模相對應位置，使所述多個LED晶片的出光面與對應的矩陣坑位中的低玻粉溶料相結合；

具體的，真空吸嘴矩陣模頭結合圖7所示，多個吸嘴412等間距排列，間距與玻璃基板中矩陣坑位之間的間距設置相同。

通過真空泵411將吸嘴412保持在一定真空度下，將LED晶片2由擴展膜 3上吸取到吸嘴412上。

隨後控制公模41的模頭步進向下移動，直到與母模42吻合。這時，公模41模頭的吸嘴412上的LED晶片2的出光面已浸入在低玻熔液裡。

步驟160，控制所述加熱冷卻系統降溫，使多個所述LED晶片固晶到相應矩陣坑位中，得到所述複合LED玻璃基面板。

具體的，在浸入之後，保溫數秒，然後開始冷卻，降至室溫。低玻粉5逐漸由熔融態凝固，使LED晶片2固晶到相應矩陣坑位11中，吸嘴412釋放，即形成複合LED玻璃基面板。具體如圖8所示。

在完成上述各個步驟之後，還需要對所述複合LED玻璃基面板中的LED晶片的電極一側進行研磨拋光，以去除可能從擴展膜上粘黏留下的殘膠。

最後，將複合LED玻璃基面板進行退火，清洗、乾燥後，進行測試，並將測試通過的複合LED玻璃基面板包裝待用。

本發明提供的複合LED玻璃基面板的封裝方法，工藝簡單，適於大規模生產應用，通過採用熔融的低溫玻璃粉作為固晶媒介，使得其固化後是透明的，不會形成影響透光的光斑，製備得到的面板透光度不低於85％，顯示效果和一致性好，工藝成本低，能夠滿足LED顯示技術在高密度領域應用的需要。

本發明上述方法製備的複合LED玻璃基面板是具有發光LED晶片的玻璃基板，可以用做超高密度LED顯示模組之集成部件或單獨用於儀器顯示器之部件，在部件後集成工序裡加工上不透明ITO驅動電路就可以顯示視頻圖像文字等。

以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，並不用於限定本發明的保護範圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。