CN110767795A - 一种微型led发光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种微型LED发光器件，包括RGB芯片组、导电接触器、包覆体和保护层，所述RGB芯片组包括并联的R芯片、B芯片和G芯片，所述RGB芯片组与所述导电接触器电性连接，所述包覆体包括第一包覆体和第二包覆体，所述第一包覆体在水平方向包裹所述导电接触器，所述第二包覆体在水平方向包裹所述RGB芯片组，所述保护层上表面具有图形粗化面并设置于所述RGB芯片组和所述第二包覆体上方。相比于传统的LED显示模组，本发明的微型LED发光器件通过制作导电接触器摒弃了传统的支架封装，可缩小封装体积、简化封装工艺。使用本发明提供的制备方法，可以得到良率和可靠性较高的微型LED器件。
Description
技术领域
本发明涉及LED封装领域，尤其涉及一种微型LED发光器件及其制备方法。
背景技术
在室内中高端显示市场，DLP背投显示为主流技术，但DLP技术有着天然的缺陷。首先，DLP背投显示根本无法消除显示单元之间的1毫米拼缝，可以最少吞噬掉一个显示像素。其次，DLP在色彩表现力方面也逊色于直接发光的LED显示屏。尤为不足的是，由于DLP显示单元之间的差异，造成了整个显示屏的色彩和亮度的均匀性很难掌控，随着产品运行时间的增加，单元之间差异也会越来越大，拼缝很难保持一致，并且会越来越明显。而单元之间存在的色彩差异以及拼缝的调整问题，使得产品在后期进行维护维修比较困难。随着LED显示屏制造技术的提高，室内高密度小间距LED显示屏应运而生，是指LED显示单元点间距在P2.5及以下的室内LED显示屏，主要包括P2.5、P2.083、P1.923、P1.8、P1.667、P1.5、P1.25、P1.0等LED显示屏产品，其特点是屏的点间距小，单位面积的分辨率高，可以显示更高清晰度的图形图像和视频，也可以显示更多路的视频和图像画面，且显示色彩自然真实，尤其是在图像拼接方面的运用，可以做到无缝和任意大面积拼接。
户内显示屏应用最多的是三基色LED器件，例如目前体积极小的、规格为1010的三基色LED，能做出点间距达到P2.0以下户内显示屏，大大提高户内显示屏分辨率。然而，现在市场上主流的三基色LED器件的封装体为PCT/EMC/PPA等材料，受支架厂技术与市场化材料规格的限制，封装体载板的尺寸厚度无法进一步做小，则三基色LED器件的封装体积无法进一步缩小，显示屏的点间距随之优化困难。在如今，高端LED显示屏应用具有微小间距、模块化封装、可量产化等要求，如何在提高良率的基础上生产出尺寸更小的封装体成为目前LED封装技术的最大难点。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种微型LED发光器件，其特征在于，包括RGB芯片组、导电接触器、包覆体和保护层，所述RGB芯片组包括并联的R芯片、G芯片和B芯片，所述导电接触器由第一导电接触器和并排设置的第二导电接触器、第三导电接触器、第四导电接触器构成，所述RGB芯片组与所述导电接触器电性连接，所述包覆体包括第一包覆体和第二包覆体，所述第一包覆体在水平方向包裹所述导电接触器，所述第二包覆体在水平方向包裹所述RGB芯片组，所述保护层上表面具有图形粗化面并设置于所述RGB芯片组和所述第二包覆体上方。
进一步地，所述第一导电接触器长300~380μm，宽70~160μm，所述第二导电接触器与所述第三导电接触器、所述第四导电接触器形状、大小相同，长70~160μm，宽80~120μm。
本发明还提供一种微型LED发光器件的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：
S01 形成导电接触器阵列
预制导电接触器并固定，形成导电接触器阵列，所述导电接触器阵列由第一导电接触器列和第二导电接触器、第三导电接触器、第四导电接触器列交替排列构成；
S02 固定第一丝印网板
固定第一丝印网板，所述第一丝印网板上的若干个通孔与所述导电接触器一一对应，且厚度相同；
S03 涂布、固化第一包覆体
将第一包覆体倒在所述第一丝印网板上，然后用刮具均匀涂布，所述第一包覆体填充在所述导电接触器的周围，烘烤固化所述第一包覆体后研磨抛平所述第一包覆体直至露出所述导电接触器上表面；
S04 固晶
在所述导电接触器上点涂固晶材料，使用固晶机一次性吸取所述RGB芯片组，放置于所述固晶材料上，通过共晶焊或锡膏回流焊的方式完成固晶；
S05 固定第二丝印网板
将第二丝印网板固定于所述第一丝印网板上，所述第二丝印网板上的通孔与所述第一丝印网板上的通孔一一对应；
S06 涂布、固化第二包覆体
将第二包覆体倒在所述第二丝印网板上，然后用刮具均匀涂布，所述第二包覆体填充在所述的RGB芯片组周围，烘烤固化所述第二包覆体后研磨抛平所述第二包覆体直至露出RGB芯片组上表面；
S07 固定第三丝印网板
将第三丝印网板固定于所述第二丝印网板上，所述第三丝印网板上的通孔与所述第二丝印网板上的通孔一一对应；
S08 涂布、固化保护层
将保护层倒在所述第三丝印网板上，然后用刮具均匀涂布，所述保护层覆盖所述RGB芯片组和所述第二包覆体，烘烤固化所述保护层，并通过物理或化学方法粗化所述保护层表面；
S09 后处理
移除第一丝印网板、第二丝印网板和第三丝印网板，即可得到多个微型LED发光器件。
进一步地，步骤S01具体为：
S101 清洁陶瓷载板，将陶瓷载板置于载台，使用贴膜机往所述陶瓷载板上贴附粘结膜；
S102 往金属板上喷锡后，切割所述金属板，得到导电接触器，所述导电接触器包括第一导电接触器、第二导电接触器、第三导电接触器和第四导电接触器，使用排片机将所述导电接触器排列放置于所述粘结膜表面，形成导电接触器阵列；
S103加热所述陶瓷载板底部，并在所述导电接触器上表面施加压力，使所述导电接触器阵列粘附在所述粘结膜上。
进一步地，步骤S01具体为：
S101 清洁金属载板，并在所述金属载板上涂覆光刻胶，覆盖掩膜板，然后进行曝光显影，得到上表面具有光刻胶阵列的金属载板；
S102 往S101得到的金属载板上表面蒸镀与金属载板相同材料的金属层；
S103 使用粘结膜剥离光刻胶及其表面蒸镀的金属层，去胶，即在粘结膜上形成整齐排列的导电接触器阵列。
进一步地，所述光刻胶厚度大于或等于所述金属层厚度。
进一步地，设计所述掩膜板为一列若干个长为300~380μm、宽为70~160μm的第一矩形和一列若干个长为70~160μm、宽为80~120μm的第二矩形交替排列而成的阵列，且一个第一矩形与三个第二矩形相对应。
进一步地，所述导电接触器阵列的材料为Cu、Sn、Al、Ni、Ag、Au、AgSn、AuSn、石墨烯或石墨中的一种或多种。
进一步地，步骤S01具体为：制作具有沟槽的金属模具，所述沟槽使得所述金属模具表面形成阵列凸起，步骤S09还包括研磨所述金属模具底面，直至露出所述第一包覆体和所述第一丝印网板。
进一步地，所述第一丝印网板、第二丝印网板和第三丝印网板的通孔长小于或等于0.38mm，宽小于或等于0.38mm。
针对背景技术中存在的问题，本发明提供环保、可靠性高、成本低、制备工艺简单的微型LED器件，该器件突破了现有微型LED封装支架尺寸的限制，缩小LED封装器件的体积，得到了尺寸小于或等于0.38 mm*0.38 mm的微型LED器件。高端LED显示屏应用需求微小间距、模块化封装、可量产化等的趋势下，本发明在提高良率的基础上可以大批量生产出尺寸更小的微型LED封装器件。
本发明提供的制备方法，通过设计固晶机吸嘴的结构，实现RGB芯片组与导电接触器的高精度对位；通过设计三层丝网印刷可同时防止微型LED器件漏光、串光并提高出光均匀度，提高微型LED器件的可靠性；通过预制导电接触器，减小封装过程中的高温对芯片的影响，提高产品的良率和可靠性。
附图说明
图1是实施例1中微型LED发光器件的俯视图；
图2是沿图1中A-A线的剖视图；
图3是实施例1中微型LED发光器件制备工艺流程图；
图4是实施例2中微型LED发光器件的俯视图；
图5是沿图4中B-B线的剖视图；
图6 实施例2中微型LED发光器件制备工艺流程图；
图7 掩膜板俯视图；
图8 涂覆第二包覆体示意图；
图9 剥离载板与丝印网板示意图；
图10 实施例3中金属模具俯视图；
101-第一导电接触器；102-第二导电接触器；103-第三导电接触器；104-第四导电接触器；201-R芯片；202-G芯片；203-B芯片；3-第一包覆体；4-第二包覆体；5-保护层；6-图形粗化面；7-载板；8-粘结膜；9-第一丝印网版；10-第二丝印网版；11-刮具；12-第三丝印网版。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
实施例1
参见图1和图2，一种微型LED发光器件，包括RGB芯片组、导电接触器、包覆体和保护层5，所述RGB芯片组包括并联的R芯片201、B芯片202和G芯片203，所述导电接触器由长为300μm宽为70μm的第一导电接触器101和并排设置的长为70μm宽为80μm的第二导电接触器102、第三导电接触器103、第四导电接触器104构成，所述RGB芯片组与所述导电接触器电性连接，所述R芯片201、G芯片202和B芯片203均为倒装结构，且N极都固定在第一导电接触器上，R芯片201的P极固定在第二导电接触器102上，G芯片202的P极固定在第三导电接触器103上，B芯片203的P极固定在第四导电接触器104上，所述包覆体包括第一包覆体3和第二包覆体4，所述第一包覆体3为白胶，在水平方向包裹所述导电接触器，所述第二包覆体4为黑胶，在水平方向包裹所述RGB芯片组，所述保护层5上表面具有图形粗化面6并设置于所述RGB芯片组和所述第二包覆体4上方。保护层5厚度为0.05mm。
参见图3，微型LED发光器件的制作工艺步骤如下：
S101 载板覆膜
用去离子水冲洗陶瓷载板7，丙酮超声8min，用N2将陶瓷载板7吹干后置于载台上，再使用粘尘膜吸附清洁陶瓷载板7，然后将洁净的陶瓷载板7放入贴膜机，将粘结膜8贴到陶瓷载板上表面，使用贴膜机加压，使粘结膜8贴合至陶瓷载板上，两者之间不存在气泡。粘结膜8为耐高温双面具有粘结性能的聚酰亚胺胶带。
S102 制作导电接触器阵列
取厚度为0.1mm的铜板作为导电接触器，往导电接触器上喷锡后，切割所述导电接触器，形成长为300μm宽为70μm的第一导电接触器、长为70μm宽为80μm第二导电接触器、第三导电接触器和第四导电接触器，使用排片机将所述导电接触器排列放置于粘结膜8表面，使第一导电接触器101排成第一列，第二、三、四导电接触器排成第二列，第一导电接触器101排成第三列，第二、三、四导电接触器排成第四列，如此交替排列，第一导电接触器与第二、三、四导电接触器相对应，如图2；
S103 固定导电接触器
加热所述陶瓷载板7底部至60℃，并在所述导电接触器上表面施加3-5kg压力，使导电接触器阵列粘附在所述粘结膜上，形成导电接触器阵列；
S02 固定第一丝印网板
采用模型浇铸的方式，制作厚度为0.1mm，通孔尺寸为0.36mm*0.36mm的第一丝印网板9，将第一丝印网板9固定于所述粘结膜8上，使第一丝印网板9上的若干个通孔与所述粘结膜上的所述导电接触器一一对应；
S03 涂布、固化第一包覆体
将第一包覆体3倒在所述第一丝印网板9上，然后用刮具11均匀涂布，刮具11为刮板，第一包覆体3填充在所述导电接触器的周围，烘烤固化所述第一包覆体3后研磨抛平所述第一包覆体3直至露出导电接触器上表面，第一包覆体为不透明的白胶、硅胶或环氧树脂；
S04 固晶
将R芯片201、G芯片202和B芯片203固定排列于粘结膜上，粘结膜为蓝膜，使三者的同性电极位于同一条水平线上，且三者间距为20～40μm，如此形成一个RGB芯片组。在所述导电接触器上点涂锡膏，固晶机焊头采用电木/陶瓷吸嘴，并设计电木/陶瓷吸嘴为单柄三吸头，吸头间距与R芯片201、G芯片202和B芯片203间距相同，一次性吸取一个RGB芯片组，放置于所述锡膏上，对应的R芯片201、G芯片202和B芯片203的N极都放置于第一导电接触器表面的锡膏上，R芯片201的P极放置于第二导电接触器102表面的锡膏上，G芯片202的P极放置于第三导电接触器103表面的锡膏上，回流焊完成固晶；其中，固晶机焊头上增加CCD影像识别系统，吸取芯片时，晶环部的CCD会做影像识别，焊头上CCD会再次进行影像识别，确保吸取芯片的精度控制在±10μm。同时固晶时，先通过固晶部CCD确认对点位置，焊头移动到固晶位置时，焊头自带CCD会再次校准固晶位置，确保固晶精度控制在±10μm。
S05 固定第二丝印网板
采用模型浇铸的方式，制作厚度为0.1mm，通孔尺寸为0.36mm*0.36mm的第二丝印网板10，将第二丝印网板10固定于第一丝印网板9上，第二丝印网板10上的通孔与第一丝印网板9上的通孔一一对应；
S06 涂布、固化第二包覆体
将第二包覆体4倒在所述第二丝印网板10上，然后用刮具11均匀涂布，刮具11为刮板，如图8，所述第二包覆体4填充在所述的RGB芯片组周围，烘烤固化所述第二包覆体4后研磨抛平所述第二包覆体4直至露出RGB芯片组上表面，第二包覆体4为不透明的黑胶、硅胶或环氧类树脂；
S07 固定第三丝印网板
采用模型浇铸的方式，制作厚度为0.05mm，通孔尺寸为0.36mm*0.36mm的第三丝印网板12，将第三丝印网板12固定于所述第二丝印网板10上，所述第三丝印网板12上的通孔与所述第二丝印网板10上的通孔一一对应；
S08 涂布、固化透光胶保护层
将保护层5倒在所述第三丝印网板上，然后用刮具11均匀涂布，刮具11为刮板，保护层5覆盖所述RGB芯片组和第二包覆体4，烘烤固化保护层5，并通过打磨或湿法刻蚀粗化保护层5表面，形成图形粗化面6；
S09 后处理
如图9，使用外力剥离载板、倒模移除第一丝印网板、第二丝印网板和第三丝印网板，即可得到多个微型LED发光器件。
实施例2
参见图4和图5，一种微型LED发光器件，包括RGB芯片组、导电接触器、包覆体和保护层5，所述RGB芯片组包括并联的R芯片201、B芯片202和G芯片203，所述导电接触器由长为380μm宽为160μm的第一导电接触器101和并排设置的长为160μm宽为120μm的第二导电接触器102、第三导电接触器103、第四导电接触器104构成，所述RGB芯片组与所述导电接触器电性连接，所述R芯片201、G芯片202和B芯片203均为垂直结构，且P极都固定在第一导电接触器上，R芯片201的N极通过金线与第二导电接触器102连接，G芯片202的N极通过金线与第三导电接触器103连接，B芯片203的N极通过金线与第四导电接触器104连接，所述包覆体包括第一包覆体3和第二包覆体4，所述第一包覆体3为白胶，在水平方向包裹所述导电接触器，所述第二包覆体4为不透光的环氧树脂，在水平方向包裹所述RGB芯片组，所述保护层5上表面具有图形粗化面6并设置于所述RGB芯片组和所述第二包覆体4上方。
参见图6，微型LED发光器件的制作工艺步骤如下：
S101 载板上涂覆光刻胶
用去离子水冲洗金属载板，使用丙酮超声8min，再用N2将金属载板吹干，在金属载板上涂覆厚度为0.1mm的光刻胶后覆盖掩膜板，如图7，掩模版具有一列若干个长为380μm宽为160μm的第一矩形和一列若干个长为160μm宽为120μm的第二矩形交替排列而成的阵列，且一个第一矩形与三个第二矩形相对应。曝光显影后，第一矩形和第二矩形未覆盖的区域对应的光刻胶消失，而金属载板上形成光刻胶阵列。
S102 蒸镀金属材料
往步骤S01得到的具有光刻胶阵列的金属载板表面蒸镀与金属载板相同的金属材料，直到光刻胶上方的金属材料厚度为0.1mm。金属材料为金。
S103 形成导电接触器阵列
使用蓝膜作为粘结膜，剥离光刻胶及其表面蒸镀的金属层，去胶，即在蓝膜上形成整齐排列的导电接触器阵列，蓝膜即为粘结膜8。设置光刻胶的厚度大于或等于金属材料的厚度，可以减小粘附力，有利于剥离。
S02 固定第一丝印网板
采用模型浇铸的方式，制作厚度为0.1mm，通孔尺寸为0.38mm*0.38mm的第一丝印网板9，将第一丝印网板9固定于粘结膜8上，粘结膜8为蓝膜，使第一丝印网板9上的若干个通孔与所述粘结膜8上的所述导电接触器一一对应；
S03 涂布、固化第一包覆体
将第一包覆体3倒在所述第一丝印网板9上，然后用刮具11均匀涂布，刮具11为橡胶滚轮，第一包覆体3填充在所述导电接触器的周围，烘烤固化所述第一包覆体3后研磨抛平所述第一包覆体3直至露出导电接触器上表面，第一包覆体3为不透明的白胶、硅胶或环氧树脂；
S04 固晶
将R芯片201、G芯片202和B芯片203固定排列于蓝膜上，使三者的同性电极位于同一条水平线上，且三者间距为20～40μm，如此形成一个RGB芯片组。在所述导电接触器上点涂锡膏，固晶机焊头采用电木/陶瓷吸嘴，并设计电木/陶瓷吸嘴为单柄三吸头，吸头间距与R芯片201、G芯片202和B芯片203间距相同，一次性吸取一个RGB芯片组，放置于所述锡膏上，回流焊完成固晶；其中，固晶机焊头上增加CCD影像识别系统，吸取芯片时，晶环部的CCD会做影像识别，焊头上CCD会再次进行影像识别，确保吸取芯片的精度控制在±10μm。同时固晶时，先通过固晶部CCD确认对点位置，焊头移动到固晶位置时，焊头自带CCD会再次校准固晶位置，确保固晶精度控制在±10μm。固晶后采用反打线工艺进行RGB芯片组焊线，反打线工艺可实现焊线仅高出芯片电极20～30μm，不影响后续工艺流程；
S05 固定第二丝印网板
采用模型浇铸的方式，制作厚度为0.1mm，通孔尺寸为0.38mm*0.38mm的第二丝印网板10，将第二丝印网板10固定于第一丝印网板9上，第二丝印网板10上的通孔与第一丝印网板9上的通孔一一对应；
S06 涂布、固化第二包覆体
将第二包覆体4倒在所述第二丝印网板10上，然后用刮具11均匀涂布，刮具11为橡胶滚轮，如图8，所述第二包覆体4填充在所述的RGB芯片组周围但不高于RGB芯片组上表面，烘烤固化所述第二包覆体4，第二包覆体4为不透明的黑胶、硅胶或环氧类树脂；
S07 固定第三丝印网板
采用模型浇铸的方式，制作厚度为0.05mm，通孔尺寸为0.38mm*0.38mm的第三丝印网板12，将第三丝印网板12固定于所述第二丝印网板10上，所述第三丝印网板12上的通孔与所述第二丝印网板10上的通孔一一对应；
S08 涂布、固化透光胶保护层
将保护层5倒在所述第三丝印网板上，然后用刮具11均匀涂布，刮具11为橡胶滚轮，保护层5覆盖所述RGB芯片组和第二包覆体4，烘烤固化保护层5，并通过ICP工艺粗化保护层5表面，形成图形粗化面6；
S09 后处理
如图9，移除第一丝印网板、第二丝印网板和第三丝印网板，即可得到微型LED发光器件。
实施例3
参见图1和图2，一种微型LED发光器件，包括RGB芯片组、导电接触器、包覆体和保护层5，所述RGB芯片组包括并联的R芯片201、B芯片202和G芯片203，所述导电接触器由长为360μm宽为140μm的第一导电接触器101和并排设置的长为140μm宽为100μm的第二导电接触器102、第三导电接触器103、第四导电接触器104构成，所述RGB芯片组与所述导电接触器电性连接，所述R芯片201、G芯片202和B芯片203均为倒装结构，且P极都固定在第一导电接触器上，R芯片201的N极固定在第二导电接触器102上，G芯片202的N极固定在第三导电接触器103上，B芯片203的N极固定在第四导电接触器104上，所述包覆体包括第一包覆体3和第二包覆体4，所述第一包覆体3为硅胶，在水平方向包裹所述导电接触器，所述第二包覆体4为不透光的硅胶，在水平方向包裹所述RGB芯片组，所述保护层5上表面具有图形粗化面6并设置于所述RGB芯片组和所述第二包覆体4上方。
微型LED发光器件的制作工艺步骤如下：
S01 形成导电接触器阵列
铸造成型带有深度为0.1mm沟槽的铜模具，铜模具厚度为0.15mm，所述铜模具的俯视情况如图10，图10中白色部分为沟槽，模具表面形成阵列凸起，所述阵列为一列长为360μm宽为140μm的凸起和一列长为140μm宽为100μm的凸起，交替排列构成，阵列凸起的高度为0.1mm。一个长为360μm宽为140μm的凸起和三个长为140μm宽为100μm相对应，形成一个凸起单元。长为360μm宽为140μm的凸起为第一导电接触器，三个长为140μm宽为100μm的凸起为第二导电接触器、第三导电接触器和第四导电接触器。
S02 固定第一丝印网板
采用模型浇铸的方式，制作厚度为0.1mm，通孔尺寸为0.36mm*0.36mm的第一丝印网板9，将第一丝印网板9固定于所述铜模具上，使第一丝印网板9上的若干个通孔与所述凸起单元一一对应，如图10，图10中黑色框为第一丝印网板9；
S03 涂布、固化第一包覆体
将第一包覆体3倒在所述第一丝印网板9上，然后用刮具11均匀涂布，刮具11为刮板，第一包覆体3填充在所述导电接触器的周围，烘烤固化所述第一包覆体3后研磨抛平所述第一包覆体3直至露出所述凸起单元上表面，第一包覆体为硅胶；
S04 固晶
将R芯片201、G芯片202和B芯片203固定排列于粘结膜上，粘结膜为蓝膜，使三者的同性电极位于同一条水平线上，且三者间距为20～40μm，如此形成一个RGB芯片组。在所述导电接触器上点涂固晶材料，固晶机焊头采用电木/陶瓷吸嘴，并设计电木/陶瓷吸嘴为单柄三吸头，吸头间距与R芯片201、G芯片202和B芯片203间距相同，一次性吸取一个RGB芯片组，放置于所述固晶材料上，对应的R芯片201、G芯片202和B芯片203的N极都放置于第一导电接触器表面的固晶材料上，R芯片201的P极放置于第二导电接触器102表面的固晶材料上，G芯片202的P极放置于第三导电接触器103表面的固晶材料上，加热冷却完成固晶；其中，固晶机焊头上增加CCD影像识别系统，吸取芯片时，晶环部的CCD会做影像识别，焊头上CCD会再次进行影像识别，确保吸取芯片的精度控制在±10μm。同时固晶时，先通过固晶部CCD确认对点位置，焊头移动到固晶位置时，焊头自带CCD会再次校准固晶位置，确保固晶精度控制在±10μm。
S05 固定第二丝印网板
采用模型浇铸的方式，制作厚度为0.1mm，通孔尺寸为0.36mm*0.36mm的第二丝印网板10，将第二丝印网板10固定于第一丝印网板9上，第二丝印网板10上的通孔与第一丝印网板9上的通孔一一对应；
S06 涂布、固化第二包覆体
将第二包覆体4倒在所述第二丝印网板10上，然后用刮具11均匀涂布，刮具11为刮板，如图8，所述第二包覆体4填充在所述的RGB芯片组周围，烘烤固化所述第二包覆体4后研磨抛平所述第二包覆体4直至露出RGB芯片组上表面，第二包覆体4为不透明的黑胶、硅胶或环氧类树脂；
S07 固定第三丝印网板
采用模型浇铸的方式，制作厚度为0.05mm，通孔尺寸为0.36mm*0.36mm的第三丝印网板12，将第三丝印网板12固定于所述第二丝印网板10上，所述第三丝印网板12上的通孔与所述第二丝印网板10上的通孔一一对应；
S08 涂布、固化透光胶保护层
将保护层5倒在所述第三丝印网板上，然后用刮具11均匀涂布，刮具11为刮板，保护层5覆盖所述RGB芯片组和第二包覆体4，烘烤固化保护层5，并通过打磨或湿法刻蚀粗化保护层5表面，形成图形粗化面6；
S09 后处理
如图9，研磨铜模具底面，直到露出第一包覆体3和第一丝印网板，倒模移除第一丝印网板、第二丝印网板和第三丝印网板，即可得到多个微型LED发光器件。
可导电导热的材料均可作为本发明的导电接触器，例如Cu、Sn、Al、Ni、Ag、Au、AgSn、AuSn、石墨或石墨烯，而且第一导电接触器、第二导电接触器、第三导电接触器、第四导电接触器的材料可以相同，也可以不同。
本发明实施例得到的微型LED器件不使用传统的支架，通过导电接触器与RGB芯片组电性连接，实现三基色芯片并联，可大大缩小封装体积、简化封装工艺，设计固晶机单柄三吸头吸嘴，并在吸嘴与晶环部均设置CCD影像识别结构，可确保RGB芯片组和导电接触器的高精度对位；设计三层丝网印刷可同时防止微型LED器件漏光、串光并提高出光均匀度，提高微型LED器件的可靠性。
本发明通过预制导电接触器再固晶的方式，完成微型LED发光器件的制备，不但工艺简单，而且可以避免现有技术中蒸镀高温等制备条件对芯片的影响，而且采用本发明的制备方法，可以大幅减少加工成本，提高良品率。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。因此本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要求符合与本文公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种微型LED发光器件，其特征在于，包括RGB芯片组、导电接触器、包覆体和保护层，所述RGB芯片组包括并联的R芯片、G芯片和B芯片，所述导电接触器由第一导电接触器和并排设置的第二导电接触器、第三导电接触器、第四导电接触器构成，所述RGB芯片组与所述导电接触器电性连接，所述包覆体包括第一包覆体和第二包覆体，所述第一包覆体在水平方向包裹所述导电接触器，所述第二包覆体在水平方向包裹所述RGB芯片组，所述保护层上表面具有图形粗化面并设置于所述RGB芯片组和所述第二包覆体上方。
2.根据权利要求1所述的一种微型LED发光器件，其特征在于，所述第一导电接触器长300~380μm，宽70~160μm，所述第二导电接触器与所述第三导电接触器、所述第四导电接触器形状、大小相同，长70~160μm，宽80~120μm。
3. 一种权利要求1-2任一种微型LED发光器件的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：
S01 形成导电接触器阵列
预制导电接触器并固定，形成导电接触器阵列，所述导电接触器阵列由第一导电接触器列和第二导电接触器、第三导电接触器、第四导电接触器列交替排列构成；
S02 固定第一丝印网板
固定第一丝印网板，所述第一丝印网板上的若干个通孔与所述导电接触器一一对应，且厚度相同；
S03 涂布、固化第一包覆体
将第一包覆体倒在所述第一丝印网板上，然后用刮具均匀涂布，所述第一包覆体填充在所述导电接触器的周围，烘烤固化所述第一包覆体后研磨抛平所述第一包覆体直至露出所述导电接触器上表面；
S04 固晶
在所述导电接触器上点涂固晶材料，使用固晶机一次性吸取所述RGB芯片组，放置于所述固晶材料上，通过共晶焊或锡膏回流焊的方式完成固晶；
S05 固定第二丝印网板
将第二丝印网板固定于所述第一丝印网板上，所述第二丝印网板上的通孔与所述第一丝印网板上的通孔一一对应；
S06 涂布、固化第二包覆体
将第二包覆体倒在所述第二丝印网板上，然后用刮具均匀涂布，所述第二包覆体填充在所述的RGB芯片组周围，烘烤固化所述第二包覆体后研磨抛平所述第二包覆体直至露出RGB芯片组上表面；
S07 固定第三丝印网板
将第三丝印网板固定于所述第二丝印网板上，所述第三丝印网板上的通孔与所述第二丝印网板上的通孔一一对应；
S08 涂布、固化保护层
将保护层倒在所述第三丝印网板上，然后用刮具均匀涂布，所述保护层覆盖所述RGB芯片组和所述第二包覆体，烘烤固化所述保护层，并通过物理或化学方法粗化所述保护层表面；
S09 后处理
移除第一丝印网板、第二丝印网板和第三丝印网板，即可得到多个微型LED发光器件。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S01具体为：
S101 清洁陶瓷载板，将陶瓷载板置于载台，使用贴膜机往所述陶瓷载板上贴附粘结膜；
S102 往金属板上喷锡后，切割所述金属板，得到导电接触器，所述导电接触器包括第一导电接触器、第二导电接触器、第三导电接触器和第四导电接触器，使用排片机将所述导电接触器排列放置于所述粘结膜表面，形成导电接触器阵列；
S103加热所述陶瓷载板底部，并在所述导电接触器上表面施加压力，使所述导电接触器阵列粘附在所述粘结膜上。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S01具体为：
S101 清洁金属载板，并在所述金属载板上涂覆光刻胶，覆盖掩膜板，然后进行曝光显影，得到上表面具有光刻胶阵列的金属载板；
S102 往S101得到的金属载板上表面蒸镀与金属载板相同材料的金属层；
S103 使用粘结膜剥离光刻胶及其表面蒸镀的金属层，去胶，即在粘结膜上形成整齐排列的导电接触器阵列。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述光刻胶厚度大于或等于所述金属层厚度。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，设计所述掩膜板为一列若干个长为300~380μm、宽为70~160μm的第一矩形和一列若干个长为70~160μm、宽为80~120μm的第二矩形交替排列而成的阵列，且一个第一矩形与三个第二矩形相对应。
8.根据权利要求4或5任一所述的方法，其特征在于，所述导电接触器阵列的材料为Cu、Sn、Al、Ni、Ag、Au、AgSn、AuSn、石墨烯或石墨中的一种或多种。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S01具体为：制作具有沟槽的金属模具，所述沟槽使得所述金属模具表面形成阵列凸起，步骤S09还包括研磨所述金属模具底面，直至露出所述第一包覆体和所述第一丝印网板。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一丝印网板、第二丝印网板和第三丝印网板的通孔长小于或等于0.38mm，宽小于或等于0.38mm。
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