CN101609872B - 微型oled显示器量产封装工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机电致发光显示器的封装工艺。是一种微型OLED发光显示器的量产封装工艺,具体包括如下工艺,步骤1,在硅片的显示芯片上振动热涂胶,并覆盖一方形强化玻璃上盖;步骤2,将覆盖了强化玻璃的显示芯片切割成显示芯片单元,然后进行清洗;步骤3,显示芯片单元与PCB互连并焊线;步骤4,在焊线四周粘结围堰框;步骤5,在围堰框中填胶并加热固化。这种封装工艺能提高显示器的封装强度,具备良好的抗热冲击性能,有效降低封装成本,提高封装效率。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光显示器领域,尤其涉及有机电致发光显示器的封装工艺。
背景技术
OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机电致发光二极管)是继CRT、LCD之后的第三代显示技术。
微型显示器一般尺寸小于1英寸,可利用光学放大呈现出巨幅画面,并可实现3D显示。具备很好的便携性。全球目前有26家生产微型显示器的企业,但主要采用LCD技术生产微型显示器。
利用成熟的COMS工艺,结合先进的OLED技术研制出的硅基顶发光微型高分辨率有机发光显示器,在消费电子、工业、军事等领域有着巨大的运用价值。
目前主要采用金属盖、玻璃盖配合凹槽粘接封装,但是封装成本高、应力大、容易产生脱落或裂片,且不适于量产。因此,发展出一种耐热冲击、高效、低成本适于量产的OLED微型显示器封装工艺具有重要的意义。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种新的OLED微型显示器的封装工艺,能提高显示器的封装强度,具备良好的抗热冲击性能,有效降低封装成本,提高封装效率。
为达到上述目的,本发明提供一种微型OLED显示器量产封装工艺,具体包括如下工艺,步骤1,在硅片上的显示芯片上振动热涂胶,并覆盖一方形强化玻璃上盖;步骤2,将覆盖了强化玻璃的显示芯片切割成显示芯片单元,然后进行清洗;步骤3,显示芯片单元与PCB互连并焊线;步骤4,在焊线四周粘结围堰框;步骤5,在围堰框中填胶并加热固化。
步骤1中的粘结胶水采用Dow Corning Sylgard-182,将固化剂(Curing agent)混入Dow Corning Sylgard-182中,重量比为1∶10,玻璃盖片采用经过表面平整处理和应力处理的K9玻璃。待完成整个硅片上的显示芯片盖片工作后,将其放入热烘箱进行90℃保温一小时。
步骤2中先将布满显示芯片的8寸硅片在贴膜机上用蓝膜和片环进行固定,保证蓝膜与硅片之间无气泡,之后连同蓝膜和片环一同取出放入切片机进行切割,切割后每个显示芯片单元分离,但仍然被蓝膜固定。
切割以后进行切割残留物清洗,然后甩干。
步骤3,把清洗干净的显示芯片单元从蓝膜上取下,采用缩醛胶将其粘结在PCB上,之后进行80℃,20分钟胶水固化。
在进行焊线时为保证焊线的强度,在焊线前对焊盘进行等离子活化清洗,去除氧化物和有机物,起辉气体为氮氩混合气,其中氮气和氩气的摩尔比1∶10,清洗时间10分钟,射频源功率250W。
等离子清洗后立即进行焊线,焊线由全自动焊线机进行,焊线为铝线,直径30mil。焊线结束后选取样品在焊线强度测试机上进行强度测试,焊线强度大于10g。
步骤4中围堰胶框材料采用酚醛树脂。
步骤5中粘结胶框后在胶框内填充液态环氧电子级包封剂,型号为Lord EP-927。填充后进行120℃,25分钟的热固化。
在本发明中,器件封装材料的优选以及配合适当的工艺,使得封装的器件在-55℃~135℃之间具有良好的耐热冲击性能;使用液态环氧电子级包封剂不但可以封闭保护焊线,还能对芯片起到固定作用,使得芯片具有很好的粘结性能,推力测试大于100Kg:用等离子体轰击焊盘,可有效去除焊盘上的异物,使得焊线具有很好的焊线强度,焊线拉力测试大于10g;用围堰胶框替代价格昂贵的围堰胶,有效降低封装成本;该封装仅占用很小的空间,提高器件的集成性,适于量产。
四、附图说明
图1是本发明的封装工艺流程图;
图2是布满显示芯片的8寸硅片示意图;
图3是显示芯片单元粘结在PCB上并焊线后的主视图;
图4是粘结围堰胶框后的俯视图;
图中1是硅片,2是显示芯片,3是显示芯片单元,4是玻璃盖片,5是PCB,6是焊线,7是焊线口,8是围堰胶框。
五、具体实施方式
如图1所示,按照以下步骤进行微型OLED显示器的封装
第一步,在硅片上的显示芯片上振动热涂胶,并粘结玻璃盖片。
将布满显示芯片(2)的8寸硅片(1)放置在涂胶贴片机的热盘上,热盘温度为65℃,加热5分钟使温度均匀。粘结胶水采用Dow Corning Sylgard-182,这是一种透明高强度粘结硅胶。按照1∶10的重量比将固化剂(Curing agent)混入Base中,使用匀胶罐充分混合后装入涂胶贴片机的点胶器中,调整出胶量为15mg/小片,进行振动涂胶,涂胶的同时粘结强化玻璃盖片(4),玻璃盖片(4)采用经过表面平整处理和应力处理的K9玻璃。待完成整个8寸硅片(1)上的显示芯片(2)盖片工作后,将其放入热烘箱进行90℃保温一小时。
第二步,切割显示芯片单元。
将8寸硅片(1)在贴膜机上用蓝膜和片环进行固定,保证蓝膜与硅片之间无气泡,之后连同蓝膜和片环一同取出放入切片机进行切割。切割刀片采用金刚石粉和树脂烧结而成,采用气动马达驱动,切割速度控制在10-15mm/秒。切割后每个显示芯片单元(3)分离,但仍然被蓝膜固定。
然后使用硅片切割清洗机进行切割残留物清洗,清洗转速300转/分钟,清洗水压20MPa,清洗时间10分钟,甩干转速1500转/分钟,甩干时间5分钟。
清洗结束后用高纯氮气对整个清洗物进行吹扫,之后在显微镜下放大观察,若还存有杂物则反复清洗过程。
第三步,显示芯片单元与PCB互连、焊线。
把清洗干净的显示芯片单元(3)从蓝膜上取下,采用缩醛胶将其粘结在PCB(5)上,缩醛胶必须涂抹均匀。若粘结后的四条粘结处线溢胶量均匀,表面粘结充分。此时,及时擦除溢胶。之后进行80℃,20分钟胶水固化。
为保证焊线(6)的强度,在焊线前对焊盘进行等离子活化清洗,去除氧化物和有机物。起辉气体为氮氩混合气,摩尔比1∶10,清洗时间10分钟,射频源功率250W。
等离子清洗后立即进行焊线,焊线由全自动焊线机进行,焊线(6)为铝线,直径30mil。焊线结束后选取样品在焊线强度测试机上进行强度测试,焊线强度大于10g。
第四步,粘结围堰胶框。
在焊线口(7)周边用缩醛胶粘结围堰胶框(8),胶框材料采用酚醛树脂。
第五步,填胶并加热固化。
粘结围堰胶框后在胶框内填充液态环氧电子级包封剂,型号为Lord EP-937,填充后进行120℃,25分钟的热固化。
Claims (10)
1.一种微型OLED显示器的量产封装工艺,其特征在于具体包括如下工艺:
步骤1,在硅片上的显示芯片上振动热涂胶,并覆盖一方形强化玻璃上盖,完成整个硅片上的显示芯片盖片工作后,将其放入热烘箱进行90℃保温一小时;
步骤2,将覆盖了强化玻璃的显示芯片切割成显示芯片单元,然后进行清洗;
步骤3,显示芯片单元与PCB互连并焊线;
步骤4,在焊线四周粘结围堰框;
步骤5,在围堰框中填胶并加热固化。
2.如权利要求1所述的微型OLED显示器的量产封装工艺,其特征在于步骤1中的粘结胶水采用Dow Corning Sylgard-182,并将固化剂混入Dow Corning Sylgard-182中,固化剂与Dow Corning Sylgard-182的重量比为1∶10。
3.如权利要求1所述的微型OLED显示器的量产封装工艺,其特征在于步骤1中的玻璃盖片采用经过表面平整处理和应力处理的K9玻璃。
4.如权利要求1所述的微型OLED显示器的量产封装工艺,其特征在于步骤2中的切割先将布满显示芯片的8寸硅片在贴膜机上用蓝膜和片环进行固定,保证蓝膜与硅片之间无气泡,之后连同蓝膜和片环一同取出放入切片机进行切割,切割后每个显示芯片单元分离,但仍然被蓝膜固定。
5.如权利要求1所述的微型OLED显示器的量产封装工艺,其特征在于步骤3中显示芯片单元与PCB互连是采用缩醛胶将切割好的显示芯片单元粘结在PCB上,之后在80℃下进行20分钟胶水固化。
6.如权利要求1所述的微型OLD显示器的量产封装工艺,其特征在于步骤3中的焊线是铝线,直径30mil。
7.如权利要求6所述的微型OLED显示器的量产封装工艺,其特征在于在焊线前对焊盘进行等离子活化清洗,去除氧化物和有机物。
8.如权利要求7所述的微型OLED显示器的量产封装工艺,其特征在于清洗时的起辉气体为氮氩混合气,其中氮气和氩气的摩尔比1∶10,清洗时间10分钟,射频源功率250W。
9.如权利要求1所述的微型OLD显示器的量产封装工艺,其特征在于步骤4中围堰胶框材料采用酚醛树脂。
10.如权利要求1所述的微型OLED显示器的量产封装工艺,其特征在于步骤5中粘结围堰胶框后在胶框内填充液态环氧电子级包封剂,型号为Lord EP-937,填充后进行120℃,25分钟的热固化。
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