CN112913036A - Led封装 - Google Patents

Led封装 Download PDF

Info

Publication number
CN112913036A
CN112913036A CN201980070616.7A CN201980070616A CN112913036A CN 112913036 A CN112913036 A CN 112913036A CN 201980070616 A CN201980070616 A CN 201980070616A CN 112913036 A CN112913036 A CN 112913036A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light emitting
carrier substrate
major surface
emitting die
wafer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980070616.7A
Other languages
English (en)
Inventor
刘建志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Barco Corp
Original Assignee
Barco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Barco Corp filed Critical Barco Corp
Publication of CN112913036A publication Critical patent/CN112913036A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483Containers
    • H01L33/486Containers adapted for surface mounting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/56Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/182Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in the printed circuit board, e.g. insert mounted components [IMC]
    • H05K1/184Components including terminals inserted in holes through the printed circuit board and connected to printed contacts on the walls of the holes or at the edges thereof or protruding over or into the holes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/007Manufacture or processing of a substrate for a printed circuit board supported by a temporary or sacrificial carrier
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/005Processes relating to semiconductor body packages relating to encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0066Processes relating to semiconductor body packages relating to arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/182Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with components mounted in the printed circuit board, e.g. insert mounted components [IMC]
    • H05K1/185Components encapsulated in the insulating substrate of the printed circuit or incorporated in internal layers of a multilayer circuit
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0137Materials
    • H05K2201/0162Silicon containing polymer, e.g. silicone
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/10106Light emitting diode [LED]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/01Tools for processing; Objects used during processing
    • H05K2203/0147Carriers and holders
    • H05K2203/0156Temporary polymeric carrier or foil, e.g. for processing or transferring
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/284Applying non-metallic protective coatings for encapsulating mounted components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

描述了诸如LED(或OLED)晶片之类的固态晶片,其被装配在诸如PCB之类的载体基板中的诸如通孔之类的孔中。晶片待连接到PCB,例如PCB上的走线。晶片上的电接触件被布置成(例如,基本上)与诸如PCB的载体基板上的接触件在同一平面内。这是通过适配诸如PCB的基板上的孔而使得裸片装配到孔或开口中,即每个裸片都在电接触件制成之前被接收到开口中来实现的。描述了制造固态光源和LED(或OLED)晶片和载体基板的组合的方法以及修复方法。

Description

LED封装
本发明涉及诸如LED或OLED之类的固态光源的封装,或制造或维修这些光源的方法。
背景技术
使用通孔技术的第一种(第一代)PCB涉及通过将信号承载引线插入穿过电路板的一侧上的孔来安装电子组件,从而每个孔只有一根引线穿过。各引线焊接到铜走线(痕迹)上。
通孔技术由于需要钻许多孔而增加了成本,并且它限制了在多层板上顶层正下方的层上信号走线的可用布线区域。这是因为孔必须穿过PCB的所有层。在表面安装变得可用后,在可能的情况下会使用小型SMD部件,仅通过通孔安装由于功率要求或机械限制而不适合表面安装的大型部件。
可以使用诸如晶片键合之类的各种方法来用封装材料固定发光二极管。例如,图1示出了如US8847267“具有金属堆和多钝化层的发光二极管及其制造方法(Light emittingdiode with metal piles and multi-passivation layers and its manufacturingmethod)”中所述的如何借助凸块使LED电接触基板。图1中使用的附图标记解释如下:
·100:基底,
·110:第一半导体层
·120:有源层,
·130:第二半导体层
·140:反射层,
·150:第一电极
·160:第二电极,
这种组装类型的问题是裸片与基板上的凸块或接触垫之间的粘合性较差。在大量LED并排组装的LED阵列中,至少一个LED将会出现问题的可能性增加,超过了能接受的范围。
现有技术需要改进。
发明内容
本发明的实施例涉及诸如LED或OLED的固态光源的封装,或制造或维修这些固态光源的方法。
在本发明的实施例中,诸如固态发光晶片之类的发光晶片被连接至诸如PCB之类的载体基板,该发光晶片具有发光元件并且位于制成在载体基板中的孔或开口中,该载体基板具有第一主表面或侧部和第二主表面或侧部。第一主表面或侧部和第二主表面或侧部通常是平面的,即每个各自为第一平面和第二平面的形式。
发光晶片具有第三主表面或侧部和第四主表面或侧部,发光元件定位在第三主表面上。第三主表面或侧部和第四主表面或侧部通常是平面的,即每个各自为第三平面和第四平面的形式。
发光晶片可以是固态光源,诸如LED或OLED。
接触元件例如第一和第二接触元件优选定位在发光晶片的第四主表面中或上。接触元件,例如第一和第二接触元件电连接到发光元件的阳极和阴极。发光晶片的第四主表面中或上的接触件(触点),例如第一和第二接触元件,借助任何合适的连接(件)电连接到第二接触件,例如载体基板的第二主表面上的第三和第四接触件。将晶片包含在诸如PCB的载体基板中的孔中实现了基板上的走线与晶片之间更好的连接。
阳极和阴极是信号导体。对载体基板中的每个孔或开口提供来自固态光源诸如LED或OLED晶片的至少两个或更多个信号导体(例如,阳极和阴极)。与传统的通孔技术相比,这将所需的孔数减少了50%。
发光裸(晶)片能被密封在诸如PCB的载体基板上。能通过诸如硅酮(硅树脂)或硅酮基胶水之类的密封剂来密封发光裸片。可以在不干扰密封的情况下接触裸片。
对载体基板中的每个孔或开口提供来自固态光源诸如LED或OLED晶片的至少两个或更多个信号导体。与传统的通孔技术相比,这将所需的孔数减少了50%。
封壳能封围孔或开口,例如在其四个侧部上,而同时留有给晶片的空间。
该方法能包括将层附着到载体基板,封壳形成在该层中。
基板中的孔可以是通孔。通孔更易于制造。
载体基板可以为柔性(柔韧)的。这允许了更多类型和形状的设施(安装部)。
该连接(部)可以是连接器,并且能包括导电胶珠。这些更容易制造。
发光晶片的第四主表面和载体基板的第二主表面可以基本上是齐平的或共面的。这使得在晶片与基板之间形成连接以及维修或更换晶片更加容易。
偏移量(OFF)能在第四主表面和第二主要表面之间设置(即,容许)。该偏移量OFF优选小于载体基板的厚度,优选小于载体基板的厚度的30%,更优选小于载体基板的厚度的10%。偏移量例如能为至多30%或者更优选地为至多10%。在这些情况下,偏移量几乎没有影响。例如,偏移量能为至多30微米,或更优选地为至多10微米。例如,载体基板可以是PCB,其厚度可以在0.1mm与10mm之间。
其中形成接触的诸如PCB的载体基板的背侧优选地由隔离层、诸如施加到该背侧的绝缘胶带覆盖。替代地,可以例如通过喷涂来施加诸如漆的绝缘涂层。
本发明的各实施例提供一种如上所述修复连接至载体基板的发光晶片的方法。如果电连接到载体基板的第二主表面上的接触件的发光晶片的第四主表面上的任何接触件被损坏,则可以修复受损的连接,而不必移除密封材料。
发光晶片可具有发光元件。发光元件可以是诸如LED或OLED的固态光源。
该方法能包括:
使发光晶片位于制成在载体基板中的孔或开口中,借此载体基板具有第一主表面或侧部和第二主表面或侧部,并且发光晶片具有第三主表面或侧部和第四主表面或侧部。该方法包括:将发光元件定位在第三主表面上;将接触元件定位在发光晶片的第四主表面中或上;将接触元件电连接到发光元件的阳极和阴极;以及将发光晶片的第四主表面上的接触件电连接到载体基板的第二主表面上的接触件。
该方法可以包括将发光晶片密封在载体基板上,其中密封剂可以是硅酮或硅酮基胶水。
该孔可形成为通孔。
对载体基板中的每个孔或开口提供至少两个或更多个来自固态光源诸如LED或OLED晶片的信号导体。与传统的通孔技术相比,这将所需的孔数减少了50%。
载体基板可以是印刷电路板。
载体基板可以是柔性的。
电连接步骤可包括使用导电胶珠。
发光晶片的第四主表面和载体基板的第二主表面可布置成基本上是齐平的或共面的。
可以在第四主表面和第二主要表面之间设置(即容许)偏移量(OFF)。该偏移量OFF优选小于载体基板的厚度,优选小于载体基板的厚度的30%,更优选小于载体基板的厚度的10%。偏移量例如能为至多30%或者更优选地为至多10%。在这种情况下,偏移几乎没有影响。例如,偏移量能为至多30微米,或更优选地为至多10微米。例如,载体基板可以是PCB,其厚度可以在0.1mm与10mm之间。
该方法能包括形成例如在其四个侧部上完全封围孔的封壳,而同时留出给一个晶片的空间。
该方法能包括将层附着到载体基板,封壳形成在该层中。
使发光晶片位于孔或开口中的步骤可包括将发光晶片附接到箔或片上,并且使用箔或片将发光晶片插入载体基板中。该方法也能包括移除所述箔或片以暴露所述第一电接触件和/或所述第二电接触件。
封壳能与孔或开口形成自对准。因此,载体基板上的封壳和载体基板上的孔能以自对准的方式形成。可将每个芯片引入载体基板的通孔或开口中。接触垫也能以对准的方式施加。
在另一方面,本发明提供了零件套件,包括:
多个附着到箔的发光晶片,以及载体基板;所述发光晶片具有发光元件;所述载体基板具有周期性间隔开的孔或开口;所述多个发光晶片中的每一个与所述孔或开口对准。
根据本发明的一个方面,如上所述,诸如LED(或OLED)晶片的固态光源装配在孔中,诸如是将与晶片连接的、诸如PCB的基板中的通孔中。本发明的实施例的优点在于,裸片上的接触件将(例如,基本上)与例如PCB的基板上的接触件处在同一平面中。这是通过适配诸如PCB的基板上的孔而使得裸片装配到开口中,即,每个裸片都被接收到开口中来实现的。
晶片与载体基板,诸如PCB的接触是横向(即在x和Y平面内)而不是竖直(即在z平面内)进行的。晶片沿着x方向在x平面中的间隔、即Δx远大于在z方向上的任何偏移量、即Δz。如果偏移量(OFF)较小,则可以容许第四主表面和第二主要表面之间的该偏移量(OFF)。该偏移量优选小于载体基板的厚度,优选小于载体基板的厚度的30%,更优选小于载体基板的厚度的10%。偏移量例如能为至多30%或者更优选地为至多10%。在这种情况下,偏移量几乎没有影响。例如,偏移量能为至多30微米,或更优选地为至多10微米。例如,载体基板可以是PCB,其厚度可以在0.1mm与10mm之间。
本发明的实施例的优点在于解决了改进的粘合性的问题。
定义和缩写
PCB印刷电路板
COB板上芯片
倒装芯片(Flip-Chip)也称为受控折叠芯片连接。这是一种通过已沉积到芯片焊盘的焊料凸块将半导体装置互连到外部电路的方法。为了将芯片安装到诸如PCB的外部电路上,芯片被翻转过来,使其顶侧向下并对齐,以使连接焊盘与PCB上的匹配焊盘对齐,然后焊料回流以完成互连。
占有面积(Footprint)是指在通常为平面的表面上由部件的正交投影所界定的区域(或该区域的边界)。
LED发光二极管或OLED(有机发光二极管)
裸片(Naked die)是没有芯片载体或其它电子器件的芯片,使得裸片必须连接到诸如PCB的载体基板上的导体上。
柔性PCB能设计成承受5mm弯折半径。
偏移量OFF是在z方向上、即垂直于载体基板的方向上在载体基板与发光晶片之间的可接受的偏移量。
附图说明
图1示出了根据现有技术的裸片LED的示例,其连接到在载体基板上的导体。
图2示出了根据本发明的连接到印刷电路板并被密封的裸片LED的示例。
图3示出了裸片如何装配在印刷电路板中的开口或通孔中。
图4A和4B示出了印刷电路板中的开口或通孔的占有面积的示例。
图5是在载体基板上的裸片阵列的横截面。
图6是在载体基板上的裸片阵列的立体图。
图7示出了根据本发明的、具有开口和相应的封壳的印刷电路板的立体图。
图8示出了具有开口和相应的封壳的印刷电路板的横截面。
图9A示出了印刷电路板的横截面,其顶部有(上覆有)用于形成封壳的膜或多个层。
图9B示出了印刷电路板的横截面,其一旦被冲孔或钻孔以形成用于裸片的开口,顶部就由膜或层覆盖(上覆有膜或层)。
图10示出了带有裸片的载体膜片的横截面,裸片与印刷电路板和相应的封壳中的开口对准。
图11示出了在已将封装材料分配在封壳中之后装配在开口和封壳中的裸片的横截面。
图12示出了在已将封装材料分配在封壳中和各封壳之间之后装配在开口和封壳中的裸片的横截面。
图13示出了允许接触裸片的第二表面上的电接触件和印刷电路板的第二表面上的电接触件的同时,装配在开口中的裸片的横截面。
具体实施方式
将参考特定实施例来描述本发明,但是本发明不限于此,而是仅由权利要求限制。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。
当在本说明书和权利要求书中使用术语“包括”时,它并不排除其它元件或步骤。在使用涉及例如“一”或“一个”、“该”的单数名词的不定冠词或定冠词的情况下,这包括了该名词的复数形式,除非具体陈述了一些其它内容。
此外,说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等用于在相似的元件之间进行区分,而并不一定用于描述一个序列或时间顺序,除非有具体说明。应当理解,如此使用的术语在适当的情况下是可互换的,并且本文描述的本发明的实施例能够以不同于本文描述或说明的顺序的其他顺序操作。本文使用的术语或定义仅提供用于辅助理解本发明。
本发明的实施例涉及具有呈晶片形式的固态光源的显示器。LED或OLED可以包括多个层,例如半导体层和有源层。通常,诸如LED或OLED的固态光源将具有两个电接触件。LED或OLED可包括基板、第一半导体层、有源层、第二半导体层、反射层、第一电极和第二电极。
图2示出了固态晶片的示例的横截面,该固态晶片诸如是LED(或OLED)晶片20,其根据本发明的实施例连接到诸如印刷电路板的载体基板23并且被密封在诸如印刷电路板的载体基板23上。裸片20具有第一主要表面或侧部20A和第二侧部或主要表面20B。发光二极管(或OLED)元件20C定位在第一主要表面20A上。接触元件21A和21B定位在裸片20的第二主要表面20B中或上。例如,接触元件21A和21B电连接至发光二极管(LED或OLED)元件20C的阳极和阴极。阳极和阴极是信号导体,并且对于载体基板中的每个孔或开口,设有来自诸如LED或OLED晶片的固态光源的至少两个或更多个信号导体(例如,阳极和阴极)。与传统的通孔技术相比,这将所需的孔数减少了50%。
裸片20装配在例如像是制成在印刷电路板的载体基板23中的通孔或开口22中。诸如印刷电路板的载体基板23可以是柔性的。载体基板23具有第一主要表面或侧部23A和第二侧部或主要表面23B。
裸片20的第二主要表面20B上的接触件21A和21B借助连接器电连接到诸如印刷电路板的载体基板23的第二主要表面23B上的接触件24A和24B。连接器可以是例如导电胶珠25和26。裸片20的第二主要表面20B和载体基板23的第二主要表面23B可以基本上是齐平的或共面的。在第二主要表面20B和第二主要表面23B之间可存在诸如小偏移量OFF的偏移。偏移量OFF可能是由例如用于将晶片20定位到开口22中的设备的公差导致的。偏移量OFF优选小于载体基板23的厚度。可以在第四主表面和第二主要表面之间设置(即容许)偏移量(OFF)。该偏移量OFF优选小于载体基板的厚度,优选小于载体基板的厚度的30%,更优选小于载体基板的厚度的10%。偏移量例如能为至多30%或者更优选地为至多10%。在这种情况下,偏移量几乎没有影响。例如,偏移量能为至多30微米,或更优选地为至多10微米。例如,载体基板可以是PCB,其厚度可以在0.1mm与10mm之间。
优选将发光裸片20密封在例如硅酮或硅酮基胶水27的密封剂中。
如果裸片20上的电极(例如21A)和载体基板23上的电极(例如24A)之间的电连接被破坏,则无需移除封装材料27就能进行修复。
图3示出了诸如LED(或OLED)的固态晶片的俯视图,该固态晶片装配在制成在诸如印刷电路板的载体基板23中的开口22中。
如图4A所示,如果发光晶片20的占有面积例如是边长为L1的正方形,则开口22能被例如为具有边长L2>L1的正方形40A界定。如图4B所示,如果发光晶片20的占有面积例如是边长为L1的正方形,则开口22能被例如为具有半径R>√2*L1(L2为2R)的圆形40B界定(划边界)。更通常地,开口22的侧向尺寸(正方形的边长、盘的半径、矩形的宽和长……)大于发光晶片20的占有面积的侧向尺寸。发光晶片20则能装配在开口22中,并且可以被接收在开口22中。一旦插入,第二表面20B将与第二表面23B基本共面。
L2和L1之间的尺寸差或R(=L2/2)和L1(即在x和y平面上)之间的尺寸差优选大于在z平面中影响裸露的发光晶片20和开口22的对准的公差ε。因此,该偏移量优选小于载体基板的厚度。可以在第四主表面和第二主要表面之间设置(即容许)偏移量(OFF)。该偏移量OFF优选小于载体基板的厚度,优选小于载体基板的厚度的30%,更优选小于载体基板的厚度的10%。偏移量例如能为至多30%或者更优选地为至多10%。在这种情况下,偏移几乎没有影响。例如,偏移量能为至多30微米,或更优选地为至多10微米。例如,载体基板可以是PCB,其厚度可以在0.1mm与10mm之间。
将参考附图来描述组装具有根据本发明的实施例的诸如LED(或OLED)显示器的固态光源组装显示器的方法。
如图5和图6所示,将发光裸片200、201、…预先定位在载体膜片50上。膜片50用作一次性工具,用于提供并允许裸片附着到载体基板23。图5示出了穿过载体膜片50的横截面,而图6给出了分布在载体膜片50上例如处于周期性阵列的发光裸片的立体图。在图6中,固态光源可以是LED(或OLED),其示出示为形成规则间隔的RGB像素阵列的RGB三元组。载体膜片50可以由塑料制成,例如PVC、聚烯烃或聚乙烯片或箔。
载体膜片50可以是例如胶带,诸如切割胶带、背衬膜带或本领域已知的蓝膜。相邻发光晶片之间的距离(图5中的Dx以及图6中Dx’和Dy’)可与常规LED(或OLED)显示器中的相邻发光晶片之间的距离相同。其他构造也包括在本发明的范围内。
例如,LED(或OLED)可用于组建LED(或OLED)显示器,并且该LED(或OLED)可以成组的三个或四个这样的LED(或OLED)群集。群集中的每个LED(或OLED)可对应于给定原色的子像素(例如RGB或RGBW,其中R=红色、G=绿色、B=蓝色、以及W=白色)。
图6显示了固态光源、诸如按RGB三元组分组的LED的立体图。第一三元组200包括红色LED 200A、绿色LED 200B和蓝色LED 200C。第二三元组201包括红色LED 201A、绿色LED201B和蓝色LED 201C。两个相邻三元组、例如第一三元组(200A、200B、200C)和第二三元组(201A、201B、201C)之间沿第一方向的距离为Dx’。两个相邻三元组、例如第一三元组(200A、200B、200C)和第三三元组(202A、202B、201C)之间沿第二方向的距离为Dy’。
图8显示了制成在诸如印刷电路板70之类的基板上的开口220、221、…。这些开口可以是通孔。可以在背侧(后侧)上制成导电迹线和接触垫。PCB通常就是这种情况。印刷电路板70可以是由诸如聚酰亚胺、PEEK、聚酯……的材料制成的柔性电路板。
开口220、221、…可通过诸如消减加工(减材加工)的任何合适的技术形成,例如通过冲孔、切割、钻孔或激光烧蚀或钻孔。但是,载体基板中也可以模制有孔。
图7和/或图8示出了具有开口220、221和相应的封壳230、231的印刷电路板70的横截面。封壳230、231、…围绕每个孔或开口220、221、…形成或定位。封壳230、231、…围绕各个孔或开口。封壳230、231能为圆柱形的并且在两端都是敞开的。例如,封壳230、231可具有圆形横截面、六边形横截面或正方形横截面。如果封壳230、231具有内径为DE的圆形横截面并且开口220、221、…由直径为DO的圆界定,则DE优选大于DO(DE>DO)。
图7示出了具有孔或开口220、221、222的印刷电路板70和在形成在印刷电路板70上的厚层或膜71中制成的相应封壳的立体图。层或膜71可以是100至300微米厚,例如200微米厚。
封壳能例如印刷在印刷电路板上(例如,喷墨印刷或丝网印刷或任何其他形式的3D印刷)。
替代地,能在厚膜71上钻孔或冲孔形成封壳,该厚膜71可以沉积在印刷电路板70上或固定到印刷电路板70。在那种情况下,如图9A和图9B所示,封壳以自对准的方式与开口同时形成。层或膜71可以是100至300微米厚,例如200微米厚。层或膜71能通过辊层压、辊对辊工艺、刮板涂布等来施加。
图9A示出了印刷电路板70的顶部有(上覆有)膜或层71的横截面。PCB70和层71两者都固定或紧固到彼此。层71可以例如是在已经分配并散布在印刷电路板70上之后固化的树脂,从而粘附到印刷电路板70上。层或膜71可以是100至300微米厚,例如200微米厚。层或膜71能通过辊层压、辊对辊工艺、刮板涂布等来施加。
如图9B所示,通过消减加工工艺在PCB 70和层71两者上都制成孔220、221,例如它们被冲孔、打磨、铣削、激光烧蚀、钻孔或激光钻孔。它们可通过消减加工形成,例如同时进行冲孔、打磨、铣削、成型、钻孔或激光钻孔或烧蚀。其结果的横截面可以在图9B中看到。封壳能是相互连接的或是独立的。
印刷电路板70上的电接触件72、73、74、76…将电连接到裸片上的诸如LED(或OLED)的固态光源的接触垫,该裸片位于印刷电路板的与接触层71的侧部相对的侧部上。
当例如通过在印刷电路板70上印刷而形成时,封壳230、231、…彼此不同,如图7和8所示。
开口或孔220、221、…在印刷电路板上形成点阵,该点阵具有与载体膜片50上的由裸片形成的点阵相同的周期性。印刷电路板70中的开口或孔220、221、…能与载体膜片50上的裸片200对准。在图10上示出了带有发光裸片200、201、…的载体膜片50的横截面,发光裸片200、201、…与印刷电路板70中的开口220、221和在厚膜71中制成的相应的封壳230、231…对准。层或膜71可以是100至300微米厚,例如200微米厚。其能通过辊层压、辊对辊工艺、刮板涂布等来施加。
当发光裸片200、201、…定位在具有封壳230、231…的相应孔或开口220和221中时,可以在封壳(封围件)230、231、…中分配封装材料270。这在图11中示出。封壳不需要相互连接(即,当它们单独印刷而不是在厚膜中冲孔时)。封装材料也能分配在封壳230、231…周围以及在封壳230、231…中。这在图12中示出。封装材料270能例如固化或交联。这例如可以是通过化学交联、室温硫化、电子束、UV或红外交联。例如,封装材料能是硅酮或硅酮基胶水。
然后移除载体膜片50(例如,剥离),从而提供与裸片200、201的第二表面上的电接触件和印刷电路板70的第二表面上的电接触件的接触路径。电接触件(电触头)之间的连接可以例如通过分配导电胶以产生连接而进行。这在图13中示出。通过在印刷电路板上的电极72与晶片200上的第一接触件之间的导电胶珠240形成第一电接触件。通过在印刷电路板上的电极73与晶片200…上的第二接触件之间的导电胶珠241形成第二电接触件。
根据任何或所有实施例的完成产品的背侧优选地用施加在所有接触件上的绝缘层覆盖。该绝缘层可以是例如绝缘胶带或绝缘漆或任何其他合适的绝缘材料的涂层。例如,这能通过喷涂来完成。
尽管已在上文中参照特定实施例描述了本发明,但是这是为了阐明本发明而非限制本发明而进行的。本领域技术人员将会理解,在不偏离本发明的范围的情况下,各种调整和对所公开的特征的不同的组合是可能的。

Claims (32)

1.一种连接至载体基板的发光晶片,所述发光晶片具有发光元件,并且所述发光晶片位于制成在所述载体基板中的孔或开口中,所述载体基板具有第一主表面或侧部以及第二主表面或侧部,所述发光晶片具有第三主表面或侧部以及第四主表面或侧部,所述发光元件定位在所述第三主表面上,第一接触元件定位在所述发光晶片的所述第四主表面中或上,所述第一接触元件电连接到所述发光元件的阳极和阴极,所述发光晶片的所述第四主表面上的第一接触件借助导电连接各自电连接到所述载体基板的所述第二主表面上的第二接触件。
2.根据权利要求1所述的连接至载体基板的发光晶片,其特征在于,所述发光晶片密封在所述载体基板上。
3.根据权利要求2所述的连接至载体基板的发光晶片,其特征在于,所述发光晶片通过为硅酮或硅酮基胶水的密封剂密封。
4.根据任一前述权利要求所述的连接至载体基板的发光晶片,其特征在于,所述孔是通孔。
5.根据任一前述权利要求所述的连接至载体基板的发光晶片,其特征在于,所述载体基板是印刷电路板。
6.根据任一前述权利要求所述的连接至载体基板的发光晶片,其特征在于,所述载体基板为柔性的。
7.根据任一前述权利要求所述的连接至载体基板的发光晶片,其特征在于,所述电连接包括导电胶珠。
8.根据任一前述权利要求所述的连接至载体基板的发光晶片,其特征在于,所述发光晶片的所述第四主表面和所述载体基板的所述第二主表面基本齐平或共面。
9.根据权利要求8所述的连接至载体基板的发光晶片,其特征在于,包括在所述第四主表面和所述第二主要表面之间的偏移量(OFF)。
10.根据权利要求9所述的连接至载体基板的发光晶片,其特征在于,所述偏移量(OFF)小于所述载体基板的厚度,优选小于所述载体基板的厚度的30%,更优选小于所述载体基板的厚度的10%。
11.根据任一前述权利要求所述的连接至载体基板的发光晶片,其特征在于,封壳在其三个或四个侧部上封闭所述孔。
12.根据权利要求11所述的连接至载体基板的发光晶片,其特征在于,还包括附着到所述载体基板的层,其中所述封壳形成在所述层中。
13.根据任一前述权利要求所述的连接至载体基板的发光晶片,其特征在于,所述发光晶片附着到可移除的箔或片。
14.根据任一前述权利要求所述的连接至载体基板的发光晶片,其特征在于,还包括在所述载体基板上形成封闭所述孔的封壳。
15.根据权利要求14所述的连接至载体基板的发光晶片,其特征在于,所述封壳在其四个侧部上封闭所述孔。
16.一种修复根据权利要求2至15中任一项所述的连接至载体基板的发光晶片的方法,其中,如果任意在所述发光晶片的所述第四主表面上并且电连接至所述载体基板的所述第二主表面上的所述第二接触件的所述第一接触件损坏,则无需移除封装材料就能修复损坏的连接。
17.一种将发光晶片连接到载体基板的方法,所述发光晶片具有发光元件,所述方法包括:
使所述发光晶片位于制成在所述载体基板中的孔或开口中,所述载体基板具有第一主表面或侧部和第二主表面或侧部,所述发光晶片具有第三主表面或侧部和第四主表面或侧部,将所述发光元件定位在所述第三主表面上,将第一接触元件定位在所述发光晶片的所述第四主表面中或所述第四主表面上,将所述第一接触元件电连接到所述发光元件的阳极和阴极,以及将所述发光晶片的第四主表面上的第一接触件电连接到所述载体基板的所述第二主表面上的第二接触件。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,包括将所述发光晶片封装在所述载体基板上。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,还包括通过密封剂密封所述发光晶片,所述密封剂为硅酮或硅酮基胶水。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法,其特征在于,所述孔是通孔。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的方法,其特征在于,所述载体基板是印刷电路板。
22.根据权利要求17至21中任一项所述的方法,其特征在于,所述载体基板为柔性的。
23.根据权利要求17至22中任一项所述的方法,其特征在于,所述电连接步骤包括使用导电胶珠。
24.根据权利要求17至23中的任一项所述的方法,其特征在于,所述发光晶片的所述第四主表面和所述载体基板的所述第二主表面布置为基本齐平或共面。
25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,包括所述第四主表面和所述第二主要表面之间的偏移量(OFF)。
26.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,所述偏移量(OFF)小于所述载体基板的厚度,优选地小于所述载体基板的厚度的30%,更优选地小于所述载体基板的厚度的10%。
27.根据权利要求17至26中任一项所述的方法,其特征在于,还包括形成封围所述孔的封壳。
28.根据权利要求27所述的方法,其特征在于,还包括将层附着到所述载体基板,所述封壳形成在所述层中。
29.根据权利要求17至28中任一项所述的方法,其特征在于,使所述发光晶片位于孔或开口中包括将所述发光晶片附着到箔或片上,并且使用所述箔或片将所述发光晶片插入所述载体基板中。
30.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,还包括移除所述箔或片以暴露所述第一电接触件和/或所述第二电接触件。
31.根据权利要求27至30中任一项所述的方法,其特征在于,所述封壳与所述孔或开口自对准形成。
32.一种零件套件,包括:
多个附着到箔的发光晶片,以及载体基板;所述发光晶片具有发光元件,所述载体基板具有周期性间隔开的孔或开口,所述多个发光晶片中的每一个与所述孔或开口中的一个对准。
CN201980070616.7A 2018-10-26 2019-10-28 Led封装 Pending CN112913036A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1817483.9 2018-10-26
GBGB1817483.9A GB201817483D0 (en) 2018-10-26 2018-10-26 Led package
PCT/EP2019/079390 WO2020084165A1 (en) 2018-10-26 2019-10-28 Led package

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112913036A true CN112913036A (zh) 2021-06-04

Family

ID=64560337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980070616.7A Pending CN112913036A (zh) 2018-10-26 2019-10-28 Led封装

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210343915A1 (zh)
EP (1) EP3871274B1 (zh)
CN (1) CN112913036A (zh)
GB (1) GB201817483D0 (zh)
WO (1) WO2020084165A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021045958A1 (en) * 2019-09-06 2021-03-11 Illumina, Inc. Pcb interconnect scheme for co-planar led strips

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4506443A (en) * 1982-05-28 1985-03-26 Clarion Co., Ltd. Method of mounting electric part onto a substrate
DE102009032606A1 (de) * 2009-07-10 2011-01-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauteil und Flachlichtquelle
CN102339925A (zh) * 2010-07-22 2012-02-01 展晶科技(深圳)有限公司 发光元件封装方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6130448A (en) * 1998-08-21 2000-10-10 Gentex Corporation Optical sensor package and method of making same
JP4491948B2 (ja) * 2000-10-06 2010-06-30 ソニー株式会社 素子実装方法および画像表示装置の製造方法
US20040038442A1 (en) * 2002-08-26 2004-02-26 Kinsman Larry D. Optically interactive device packages and methods of assembly
EP1796179A4 (en) * 2004-08-03 2011-08-10 Tokuyama Corp CAPSULE FOR LOCATING A LIGHT-EMITTING ELEMENT AND METHOD FOR PRODUCING A CAPSULE TO SUBMIT A LIGHT-EMITTING ELEMENT
JP5326204B2 (ja) * 2006-11-29 2013-10-30 富士通株式会社 発光部品及びその製造方法及び発光部品組立体及び電子装置
KR100941766B1 (ko) 2007-08-08 2010-02-11 한국광기술원 패드 재배열을 이용한 반도체 발광 다이오드 및 그의제조방법
JP2010021261A (ja) * 2008-07-09 2010-01-28 Toshiba Corp 光半導体素子の製造方法、光半導体素子及び光半導体装置の製造方法
EP2656700B8 (en) * 2010-12-22 2022-03-02 Linxens Holding Circuit for a light emitting component and method of manufacturing the same
US9287472B2 (en) * 2013-06-27 2016-03-15 Nichia Corporation Light emitting device and method of manufacturing the same
WO2017155282A1 (ko) * 2016-03-07 2017-09-14 주식회사 세미콘라이트 반도체 발광소자 및 이의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4506443A (en) * 1982-05-28 1985-03-26 Clarion Co., Ltd. Method of mounting electric part onto a substrate
DE102009032606A1 (de) * 2009-07-10 2011-01-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauteil und Flachlichtquelle
CN102339925A (zh) * 2010-07-22 2012-02-01 展晶科技(深圳)有限公司 发光元件封装方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB201817483D0 (en) 2018-12-12
US20210343915A1 (en) 2021-11-04
EP3871274B1 (en) 2024-07-03
WO2020084165A1 (en) 2020-04-30
EP3871274A1 (en) 2021-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7777238B2 (en) Chip-type light emitting device and wiring substrate for the same
US7977698B2 (en) System and method for surface mountable display
US6426564B1 (en) Recessed tape and method for forming a BGA assembly
US9615461B2 (en) Wiring module including wiring substrate having border portion separating two side metallic foils and manufacturing method of wiring module
US9508905B2 (en) Circuit for a light emitting component and method of manufacturing the same
US10896897B2 (en) LED display module and method of making thereof
CN102548253A (zh) 多层电路板的制作方法
JP6407544B2 (ja) Led発光装置及びled発光装置の製造方法
JP2019067903A (ja) 発光装置およびその製造方法
TW201228511A (en) Method for manufacturing multilayer printed circuit board
EP3871274B1 (en) Led package
US10217731B2 (en) Method of producing optoelectronic modules and an assembly having a module
CN104347437A (zh) 制造半导体器件的方法
US8102046B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
US10777723B2 (en) LED package structure, heat-dissipating substrate, method for manufacturing LED package structure, and method for manufacturing heat-dissipating substrate
CN109686669B (zh) 一种集成电路封装方法及封装结构
CN105244327A (zh) 电子装置模块及其制造方法
KR20220008932A (ko) 통신 모듈
KR101278835B1 (ko) 엘이디용 회로기판원판, 회로기판, 엘이디유닛, 조명기구 및 제조방법
TW201424060A (zh) 導電圖案構材以及導電圖案構件的製造方法
CN114447194B (zh) 发光封装体及其制造方法
CN217134373U (zh) 具有主动型元件的发光基板
JP3245378B2 (ja) 面実装型半導体素子
KR20070063743A (ko) 리드프레임, 그를 이용한 발광 소자 패키지 및 그의 제조방법
CN114388481A (zh) 发光封装体及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination