一种柔性MiniLED封装结构的制作方法

专利检索2022-05-10  101


一种柔性mini led封装结构
技术领域
1.本实用新型设计mini led领域,尤其涉及一种柔性mini led封装结构。


背景技术:

2.mini led(mini light emitting diode)即次毫米发光二极管,其特点使轻薄、功耗低、柔性好可弯曲度高、色域范围好,能精细调节调光分区,可实现局部调光、可弯曲、窄边框等显示效果。
3.mini led背光源技术采用倒装封装的形式,避免传统的侧入式背光需要透镜二次光学设计,实现均匀混光,到达更高的对比度效果;并且mini led 的背光通过阵列驱动实现动态的区域调光,实现更高精细的调色,使lcd屏幕对比度更高,提高了画面显示效果;
4.目前都在开发采用薄膜晶体管(tft)基板驱动miniled的技术方案。现有面板厂的tft基板生产尺寸较大,相较于pcb基板来说,单位面积的成本也较低。并且miniled间隙也缩小,在实现更小的像素间距显示,画面的清晰度和解析度提高,采用tft基板驱动miniled的拼接屏技术对未来实现高分辨率,高色域显示具有促进的意义;
5.倒装芯片的规格越来越小,正负极的间隙最小达20μm,目前的倒装工艺采用传统的普通银浆或锡膏进行封装,其miniled的最小间隙只能50μm的贴装,倒装难度大,并且容易造成正负极的微短路;
6.目前mini led屏幕多采用金属氧化物tft驱动,但是金属氧化物tft采用igzo薄膜作为有源层,igzo薄膜水氧很敏感,并且miniled显示屏最后的封装胶覆盖工艺中,多采用有机硅胶进行印刷式封胶,硅胶对水氧的阻隔能力较差,水氧容易侵蚀进入miniled芯片的正负极,腐蚀电极引起电阻,并且下层的tft驱动中的有源层igzo薄膜容易因为水氧的侵染而导致器件失效,导致miniled显示屏亮度不均。


技术实现要素:

7.为此,需要提供一种柔性mini led封装结构,增加隔绝水氧的能力,同时,减小所述芯片之间的间距。
8.为实现上述目的,本技术提供了一种柔性mini led封装结构,包括:双面覆铜板、隔离薄膜、抗氧化层、正极触角、负极触角、芯片、硅胶层和水氧阻挡层;
9.所述硅胶层为多个,且多个所述硅胶层间隔设置于所述双面覆铜板上;相邻两所述硅胶层中部设置有所述隔离薄膜、抗氧化层、正极触角、负极触角和芯片;所述隔离薄膜插设在所述双面覆铜板上,所述抗氧化层置于所述隔离薄膜的两侧,且位于所述双面覆铜板上;所述正极触角置于其中一侧的所述抗氧化层上,所述负极触角置于另一侧的所述抗氧化层上;所述芯片置于所述正极触角和负极触角上;所述水氧阻挡层置于所述硅胶层和芯片上。
10.进一步地,所述双面覆铜板包括:树脂层、油墨、第一铜膜和第二铜膜;所述第一铜膜置于所述树脂层一面上,所述第二铜膜置于所述树脂层的另一面上;
11.所述双面覆铜板上还设置有多个第一通孔、第二通孔和第三通孔;所述第一通孔贯穿所述双面覆铜板,且所述油墨置于所述第一通孔内,所述硅胶层置跨设在所述第一通孔上方;所述第二通孔置于第一铜膜上,且所述第一通孔以所述树脂层为底,所述隔离薄膜一端置于第一通孔内;所述第三通孔置于所述第二铜膜上,且所述第三通孔以所述树脂层为底。
12.进一步地,还包括:tft驱动器件和助焊层;所述助焊层置于所述双面覆铜板远离所述隔离薄膜的一侧,且所述tft驱动器件置于助焊层远离所述双面覆铜板的一侧。
13.进一步地,所述双面覆铜板还包括:第三铜膜,且所述第三铜膜置于所述第一通孔侧壁上。
14.进一步地,所述水氧阻挡层包括:第一水氧阻挡层、第二水氧阻挡层和缓冲层;所述第一水氧阻挡层置于所述硅胶层和芯片上,所述缓冲层置于所述第一水氧阻挡层上,所述第二水氧阻挡层置于所述缓冲层上。
15.进一步地,所述缓冲层厚度大于所述第一水氧阻挡层;所述缓冲层厚度大于所述第二水氧阻挡层的厚度;且第一水氧阻挡层的厚度与第二水氧阻挡层的厚度相同。
16.区别于现有技术,上述技术方案不仅可以有利于提高mini led背光源封装效果,增加隔绝水氧的能力,并且减小mini led芯片的正负极间隙,减小倒装mini led芯片之间的间距,在实现更小的像素间距显示,提高画面的清晰度和解析度,实现高亮度,高对比度的显示效果。
附图说明
17.图1为所述树脂层、第一铜膜和第二铜膜结构图;
18.图2为所述第三铜膜和第一通孔结构图;
19.图3为所述第二通孔和第三通孔结构图;
20.图4为所述隔离薄膜和抗氧化层结构图;
21.图5为所述正极触角、负极触角、芯片和硅胶层结构图;
22.图6为所述水氧阻挡层、tft驱动器件和助焊层结构图。
23.附图标记说明:
24.1、双面覆铜板;2、隔离薄膜;3、抗氧化层;4、正极触角;5、负极触角;6、芯片;7、硅胶层;8、水氧阻挡层;9、tft驱动器件;10、助焊层; 11、吸水颗粒;
25.101、树脂层;102、第一铜膜;103、第二铜膜;104、第三铜膜;105、第一通孔;106、第二通孔;107、第三通孔;
26.801、第一水氧阻挡层;802、第二水氧阻挡层;803、缓冲层。
具体实施方式
27.为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
28.请参阅图1至图6,本技术提供了一种柔性mini led封装结构,包括:双面覆铜板1、隔离薄膜2、抗氧化层3、正极触角4、负极触角5、芯片6、硅胶层7和水氧阻挡层8;所述硅胶层7为多个,且多个所述硅胶层7间隔设置于所述双面覆铜板1上;相邻两所述硅胶层7中部设
置有所述隔离薄膜2、抗氧化层3、正极触角4、负极触角5和芯片6;所述隔离薄膜2插设在所述双面覆铜板1上,所述抗氧化层3置于所述隔离薄膜的两侧,且位于所述双面覆铜板1上;所述正极触角4置于其中一侧的所述抗氧化层3上,所述负极触角5置于另一侧的所述抗氧化层3上;所述芯片6置于所述正极触角4 和负极触角5上;所述水氧阻挡层8置于所述硅胶层7和芯片6上。在所述双面覆铜板1上表面有经过曝光显影蚀刻脱膜形成所需要的电路图案,且所述抗氧化层3置于电路图案上方;所述芯片6为mini led芯片6。需要说明的是,所述隔离薄膜2置于两个所述硅胶层7之间,且隔离薄膜2与硅胶层7 中间具有空腔,空腔绕所述隔离薄膜2设置;即,所述隔离薄膜2不与所述硅胶层7接触。所述隔离薄膜2的一端部是插在所述双面覆铜板1上的,且所述隔离薄膜2的另一端部从所述双面覆铜板1伸出。所述抗氧化层3置于空腔内,且所述抗氧化层3的上表面与所述隔离薄膜2的上表面齐平,形成一个平面。所述正极触角与所述负极触角的位置可以互换。所述芯片6为倒装芯片。
29.还需要说明的是,所述正极触角4和负极触角5置于抗氧化层3和隔离薄膜2形成的平面上,且所述正极触角4和负极触角5分别设置在所述隔离薄膜2的两侧,所述隔离薄膜2起到隔离正负极的作用,使正负极不相通,避免短路现象。所述芯片6置于所述正极触角4和负极触角5上,即,所述正极触角4和负极触角5将所述芯片6距离抗氧化层3和隔离薄膜2形成的平面上,使所述芯片6跨设于所述隔离薄膜2上,且所述芯片6的上表面于所述硅胶层7平齐,形成一个表面。还需要进一步说明的是,所述水氧阻挡层8覆盖在所述芯片6和硅胶层7形成的平面上,且所述水氧阻挡层8用于隔绝显示器整面的水氧,阻挡水氧进入mini led封装结构,起到保护器件,延长器件寿命的作用。
30.mini led封装结构,具备高亮度,更加精细的调节调光分区,提高显示屏的对比度,加入无机薄膜隔绝层完全隔离了mini led正负极引脚接触的可能,减少mini led正负极引脚由于锡膏过多而短路的风险,并且搭配柔性pi (聚酰亚胺)缓冲层803有利于中和叠层间的应力集中,消除边缘翘曲问题,实现柔性折叠显示,并且具备隔绝水氧的功能,延长了tft驱动器件的稳定性和mini led显示器的寿命,实现更高亮度的显示效果。
31.上述技术方案不仅可以有利于提高mini led背光源封装效果,增加隔绝水氧的能力,并且减小mini led芯片6的正负极间隙,减小倒装mini led 芯片6之间的间距,在实现更小的像素间距显示,提高画面的清晰度和解析度,实现高亮度,高对比度的显示效果。
32.请参与图1至图3,所述双面覆铜板1包括:树脂层101、油墨、第一铜膜102和第二铜膜103;所述油墨为白色油墨;所述第一铜膜102置于所述树脂层101一面上,所述第二铜膜103置于所述树脂层101的另一面上;所述双面覆铜板1上还设置有多个第一通孔105、第二通孔106和第三通孔107;所述第一通孔105贯穿所述双面覆铜板1,且所述白色油墨置于所述第一通孔 105内,所述硅胶层7置跨设在所述第一通孔105上方;所述第二通孔106置于第一铜膜102上,且所述第一通孔105以所述树脂层101为底,所述隔离薄膜2一端置于第一通孔105内;所述第三通孔107置于所述第二铜膜103 上,且所述第三通孔107以所述树脂层101为底;所述树脂层101为白色树脂层101。需要说明的是,所述第一通孔105是贯穿所述双面覆铜板1,即,所述第一通孔105依次贯穿所述第一铜膜102、树脂层101以及第二铜膜103;且在所述第一通孔105洞口被所述硅胶层7堵住。还需要说明的是,所述隔离薄膜2在所述双面覆铜板1内的一端置于所述第二通孔106内,且所述第二通孔106与所述隔离薄膜2相适配。所述第三通孔107与所述第二通孔106 相对应,且所述第三通孔107用于容置所述助焊
层10。还需要进一步说明的是,所述第一通孔105、第二通孔106和第三通孔107通过镭射切割形成。
33.请参阅图2和图3,所述双面覆铜板1还包括:第三铜膜104,且所述第三铜膜104置于所述第一通孔105侧壁上。需要说明的是,所述第三铜膜104 是置于所述第一通孔105的侧壁上,且所述第三铜膜104与所述第一铜膜102 和第二铜膜103连通;还需要进一步说明的是,由于所述第三铜膜104置于所述第一铜膜102的侧壁上,所述第三铜膜104将形成一个新的通孔,所述白色油墨将置于新的通孔中。
34.请参阅图6,在本实施例中,所述一种柔性mini led封装结构还包括: tft驱动器件9和助焊层10;所述助焊层10置于所述双面覆铜板1远离所述隔离薄膜2的一侧,且所述tft驱动器件9置于助焊层10远离所述双面覆铜板1的一侧。需要说说明的是所述tft驱动器件9的焊盘与mini led显示器背面的金属焊盘焊接在一起,形成正面为柔性miniled显示,背面为柔性tft 驱动器件9。
35.请参阅图5至图6,为了提高水氧的吸收能力,在某些实施中,所述一种柔性mini led封装结构还包括:吸水颗粒11;在每个所述硅胶层7中均设置有所述吸水颗粒11。需要说明的是,在所述硅胶中加入所述吸收颗粒,经过涂布机将带有所述吸收颗粒的硅胶涂布在每个mini led之间,起到吸水进入显示屏器件的水氧,并且具有缓冲应力保护mini led芯片6的作用。
36.请参阅图6,所述水氧阻挡层8包括:第一水氧阻挡层801、第二水氧阻挡层802和缓冲层803;所述第一水氧阻挡层801置于所述硅胶层7和芯片6 上,所述缓冲层803置于所述第一水氧阻挡层801上,所述第二水氧阻挡层 802置于所述缓冲层803上。需要说明的是,所述第一水氧阻挡层801,起到阻挡外界水氧进入mini led芯片6的作用,并且保护了下层tft驱动器件9 不被水氧侵入而失效;再涂布一层缓冲层803,起到缓冲弯折应力对显示器的冲击和平坦第一水氧阻挡层801中的pin hold以及凹凸不平的区域;最后沉积第二水氧阻挡层802,有利于隔绝显示器整面的水氧,阻挡水氧进入miniled封装结构,起到保护器件,延长器件寿命的作用。
37.请参阅图1至图6,在某些实施例中,提供了封装方法:
38.请参阅图1,取双面覆铜铜板物料,其中双面覆铜板1中间为白色树脂,并且覆铜板两面分别溅射有较厚的所述第一铜膜102和第二铜膜103,然后将溅射有铜膜的所述双面覆铜板1采用镭射切割,形成第一通孔105,并且在所述第一通孔105孔壁四周溅射所述第三铜膜104,使所述第一铜膜102和第二铜膜103连接导通,再在第一通孔105处填入白色油墨。
39.请参阅图2至图4,在步骤一的基础之上,将所述双面覆铜板1上的所述第一铜膜102图案化,所述第一铜膜102铜膜经过曝光显影蚀刻脱膜形成所需要的电路图案,然后在面板上沉积一层所述抗氧化层3;曝光显影蚀刻脱膜所述抗氧化层3形成容置所述硅胶层7和隔离薄膜2的通孔;用于容置所述隔离薄膜2的通孔贯穿所述抗氧化层3和第一铜膜102,以所述树脂层101为底,用于容置所述隔离薄膜2的通孔分为两个部分:其一在抗氧化层3上;其二在第二铜膜103上,并命名为第二通孔106。
40.容置所述硅胶层7的通孔置于所述第一通孔105上方,且容置所述硅胶层7的通孔直径大于所述第一通孔105的通孔直径;容置所述隔离薄膜2的通孔置于相邻两个容置所述硅胶层7的通孔之间,且不与容置所述硅胶层7 的通孔导通。所述抗氧化层3用于保护所述
第一铜膜102不被水氧氧化。沉积所述隔离薄膜2,曝光显影蚀刻脱膜所述隔离薄膜2形成图4中的图案,即,所述隔离薄膜2置于容置所述隔离薄膜2的通孔内。采用无机薄膜形成绝缘所述正极触角4和负极触角5,替换传统的异向导电胶,具有节省材料,简化制程工艺流程的效果。
41.请参阅图5,在步骤一的基础之上,将所述芯片6转移至相应的电路焊盘上,并将锡膏涂布在电路焊盘之上,然后将所述芯片6固定在锡膏之上,锡膏熔化,将所述芯片6的底部焊盘与基板焊盘的导通焊接。所述芯片6为倒装芯片6,将倒装芯片6的正、负极分别通过锡膏来实现与基板的正极触角4、负极触角5电连接,并且正负触角中间的隔离层起到隔离正负极对应的锡膏,使两端的锡膏独立不相通,避免短路现象;然后进行封胶填充,在常规硅胶中加入水氧吸收颗粒,经过涂布机将带有水氧吸收颗粒的硅胶层7涂布在相邻两个所述芯片6之间,起到吸水进入显示屏器件的水氧,并且具有缓冲应力保护所述芯片6的作用。
42.请参阅图6,在步骤一的基础之上,沉积第一水氧阻挡层801,起到阻挡外界水氧进入芯片6的作用,并且保护了下层器件不被水氧侵入而失效,再在所述第一水氧阻挡层801涂布一层缓冲层803,所述缓冲层803起到缓冲弯折应力对显示器的冲击和平坦第一水氧阻挡层801中的pin hold以及凹凸不平的区域,最后在所述缓冲层803上沉积第二水氧阻挡层802,所述第二水氧阻挡层802有利于对显示器整面的隔绝水氧,阻挡水氧进入封装结构中,起到保护器件,延长器件寿命的作用。最后在所述第二铜膜103远离第一铜膜 102的一侧涂布一层助焊层10,将tft驱动器件9的焊盘与显示器背面的金属焊盘焊接在一起,形成正面为柔性mini led显示,背面为柔性tft驱动器件9。
43.需要进一步说明的是,在上述封装结构和封装方法中,
44.所述树脂层101为白色树脂层101,并且所述第一铜膜102、第二铜膜103 和第三铜膜104分别通过pvd机台溅射在所述树脂层101上,其中第一铜膜 102、第二铜膜103和第三铜膜104的厚度范围为2um至15um,优选为10um;采用镭射切割所述第一通孔105,再在通孔处填入白色油墨如图2;
45.通过pvd设备沉积所述抗氧化层3,其中所述抗氧化层3的材料不限于金属钛,钼,镍以及钼钛镍二元或者三元的合金,其厚度范围为0.2um至0.4um,优选为0.3um;通过pecvd机台沉积所述隔离薄膜2,其中所述隔离薄膜2的材料不限于sinx,sio2,sinc,其厚度范围为0.4um~0.8um,优选为0.4um;
46.所述吸水颗粒11的材料不限于石墨烯和铝粉,其颗粒大小范围为50um 至200um,优选为100um,经过涂布机将带有吸水颗粒11的硅胶层7涂布在每个所述芯片6之间;
47.步骤四如图5:所述第一水氧阻挡层801的材料不限于sinx,sio2,sinc,其厚度范围为0.4um至0.8um,优选为0.4um;所述缓冲层803的材料不限于 pi(聚酰亚胺),其厚度范围为2um至4um,优选为3um;所述第二水氧阻挡层802的材料不限于sinx,sio2,sinc,其厚度范围为0.4um至0.8um,优选为0.4um。
48.需要说明的是,尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述,但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此,基于本实用新型的创新理念,对本文所述实施例进行的变更和修改,或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域,均包括在本实用新型专利的保护范围之内。
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