CN113314498A - 电路板、灯板、背光模组以及显示装置 - Google Patents

电路板、灯板、背光模组以及显示装置 Download PDF

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Abstract

本申请涉及电路板、灯板、背光模组以及显示装置，由于电路板包括电路板本体、防焊层和焊盘，防焊层设于电路板本体的第一表面，防焊层上设有开口，焊盘设于开口内，通过使焊盘的厚度大于防焊层的厚度，以使焊盘露出于对应的开口，使芯片可以完全只与焊盘相对应而不与防焊层接触，实现了芯片与电路板上的焊盘的良好连接，能够改善因焊接不良使芯片无法点亮的情况，提高了焊接良率。

Description

电路板、灯板、背光模组以及显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，特别是涉及一种电路板、灯板、背光模组以及显示装置。
背景技术
在Mini-LED显示屏、Micro-LED显示屏等具有若干小尺寸芯片的显示屏的制造过程中，通常需要通过巨量转移的方式把在基板上生长出来的Micro-LED或Mini-LED等微型芯片转移到驱动电路板上。
在相关技术中，通常采用的一种巨量转移方式为，通过镭射打在芯片上的焊盘加热，使芯片上的焊盘和驱动电路板上的焊盘焊接结合。在此过程中，由于芯片的尺寸很小，芯片不能准确地对应至相应的焊盘上，造成芯片上的焊盘不能与驱动电路板上的焊盘进行良好的连接，进而发生因焊接不良使芯片无法点亮的情形。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电路板、灯板、背光模组以及显示装置，能够改善因焊接不良使芯片无法点亮的情况，以提高焊接良率。
根据本申请的第一方面，本申请实施例提供了一种电路板，包括：
防焊层，设于所述电路板本体的第一表面，所述防焊层上设有能够显露所述第一表面的多个开口；以及
用于焊接芯片的多个焊盘，所述多个焊盘一一对应地设于所述多个开口内；
其中，所述焊盘具有焊接端，所述焊盘的厚度大于所述防焊层的厚度，以使所述焊盘的所述焊接端能够露出于对应的所述开口。
在其中一个实施例中，所述焊盘具有焊接表面，所述焊接表面与所述防焊层背离所述第一表面的一侧表面彼此平行，且两者之间的间距不小于2微米。
在其中一个实施例中，所述焊盘包括正极焊盘和负极焊盘；
所述正极焊盘具有与所述芯片接触的第一焊接表面，所述负极焊盘具有与所述芯片接触的第二焊接表面；
所述芯片朝向所述第一表面的正投影，与所述第一焊接表面和所述第二焊接表面朝向所述第一表面的正投影之间具有非重叠区域。
在其中一个实施例中，所述非重叠区域的宽度不小于10微米。
在其中一个实施例中，所述第一焊接表面的面积大于或等于所述第二焊接表面的面积；或
所述第一焊接表面的面积小于或等于所述第二焊接表面的面积。
在其中一个实施例中，所述焊盘朝向所述第一表面的正投影的轮廓，与该焊盘对应的所述开口在所述第一表面的正投影的轮廓之间具有间隙。
根据本申请的第三方面，本申请实施例提供了一种灯板，所述灯板包括芯片以及上述所述的电路板，所述芯片焊接于所述焊盘上。
在其中一个实施例中，所述芯片为Mini-LED芯片。
根据本申请的第三方面，本申请实施例提供了一种背光模组，包括上述所述的灯板。
根据本申请的第四方面，本申请实施例提供了一种显示装置，包括上述所述的背光模组。
上述提供的电路板、灯板、背光模组以及显示装置中，由于电路板包括电路板本体、防焊层和焊盘，防焊层设于电路板本体的第一表面，防焊层上设有开口，焊盘设于开口内，通过使焊盘的厚度大于防焊层的厚度，以使焊盘露出于对应的开口，使芯片可以完全只与焊盘相对应而不与防焊层接触，实现了芯片与电路板上的焊盘的良好连接，能够改善因焊接不良使芯片无法点亮的情况，提高了焊接良率。
附图说明
图1为相关技术一实施例中的电路板与芯片待焊接的结构示意图；
图2为相关技术一实施例中电路板的俯视结构示意图；
图3为相关技术一实施例中芯片的仰视结构示意图；
图4为相关技术一实施例中的电路板与芯片焊接的结构示意图；
图5为相关技术一实施例中的电路板与芯片焊接时产生焊接不良的结构示意图；
图6为图5中G处的局部放大的结构示意图；
图7为本申请相关技术一实施例中的电路板与尺寸较大的芯片焊接时产生焊接不良的结构示意图；
图8为本申请相关技术一实施例中的电路板与尺寸较小的芯片焊接时产生焊接不良的结构示意图；
图9为本申请一实施例中电路板的结构示意图；
图10为图9中H处的局部放大的结构示意图；
图11为本申请一实施例的电路板与芯片接触时的结构示意图；
图12为图11中J处的局部放大的结构示意图；
图13为本申请一实施例的电路板的俯视结构示意图；
图14为本申请另一实施例的电路板的俯视结构示意图；
图15为本申请又一实施例的电路板的俯视结构示意图；
图16为本申请再一实施例的电路板的俯视结构示意图；
图17为本申请一实施例中与图13具有不同形状焊盘的电路板的俯视结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请实施例的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请实施例。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。本申请实施例能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此，本申请实施例不受下面公开的具体实施例的限制。
可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种专业名词，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。但除非特别说明，这些专业名词不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个专业名词与另一个专业名词区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，第一焊接表面和第二焊接表面为不同的焊接表面。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征水平高度。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征水平高度。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本申请中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
为便于理解本申请实施例的技术方案，在对本申请实施例的具体实施方式进行阐述说明之前，首先对本申请实施例所属技术领域的一些技术术语进行简单解释说明。
Mini-LED/Micro-LED，即LED微缩化和矩阵化技术，指的是在驱动基板上集成有高密度、微小尺寸的LED阵列，如每一个像素可定址、单独驱动点亮以实现显示。其中，Mini-LED又称作次毫米发光二级管，是指晶粒尺寸约在100微米以上的LED，Mini-LED的尺寸是介于传统LED与Micro-LED之间，尺寸通常在100微米-300微米之间，而Micro-LED尺寸通常在100微米以下。
正如背景技术所述，在Mini-LED显示屏、Micro-LED显示屏等具有若干小尺寸芯片的显示屏的制造过程中，通常需要通过巨量转移的方式把在基板上生长出来的Micro-LED或Mini-LED等微型芯片转移到驱动电路板上。
在相关技术中，通常采用的一种巨量转移方式为，通过镭射对芯片上的焊盘加热，使芯片上的焊盘和驱动电路板上的焊盘焊接结合。在此过程中，由于芯片的尺寸很小，芯片不能准确地对位至相应的焊盘上，造成芯片上的焊盘不能与驱动电路板上的焊盘进行良好的连接，进而发生因焊接不良使芯片无法点亮的情形。
图1示出了相关技术一实施例中的电路板与芯片200待焊接的结构示意图；
图2示出了相关技术一实施例中芯片200的仰视结构示意图；图3示出了相关技术一实施例中电路板的俯视结构示意图。
如图1-图3所示，相关技术一实施例中的电路板包括电路板本体100、设于电路板本体100的第一表面的防焊层110和用于焊接芯片200的多个焊盘120。防焊层110上设有能够显露电路板本体100的第一表面的多个开口111，多个焊盘120一一对应地设于多个开口111内。芯片200朝向电路板的表面设有芯片焊盘210，芯片焊盘210朝向电路板的表面设有锡膏层220，芯片200借助该锡膏层220焊接于电路板上。其中，需要说明的是，电路板本体100的第一表面是指电路板本体100朝向芯片200的一侧表面。
图4示出了相关技术一实施例中的电路板与芯片200焊接的结构示意图；
图5示出了相关技术一实施例中的电路板与芯片200焊接时产生焊接不良的结构示意图；图6示出了图5中G处的局部放大的结构示意图；图7示出了本申请相关技术一实施例中的电路板与尺寸较大的芯片焊接时产生焊接不良的结构示意图；图8示出了本申请相关技术一实施例中的电路板与尺寸较小的芯片焊接时产生焊接不良的结构示意图；。
如图4所示，通过镭射打在芯片200上的芯片焊盘210加热，使芯片焊盘210上的锡膏层220融化，芯片200上的芯片焊盘210和电路板上的焊盘210焊接结合。本申请的发明人研究发现，在放置芯片200时，容易产生不能准确地对应至电路板上相应的焊盘120上的情况，例如，如图5和图6所示，在放置芯片200至电路板上时，由于容易产生对位偏差，芯片焊盘210上的锡膏层220的一侧与电路板上的焊盘120接触，芯片焊盘210上的锡膏层220的的另一侧与电路板上的防焊层110接触，由于防焊层110的高度大于焊盘120的高度，因此芯片200处于倾斜状态，与电路板之间形成倾斜角度，且芯片焊盘210上的锡膏层220与电路板上的焊盘120之间不完全接触，形成有间隙，进而在焊接时，芯片200上的芯片焊盘210不能与电路板上的焊盘120进行良好的连接，从而产生焊接不良，使芯片无法点亮的情形。
而在上述情形中，由于芯片200的尺寸很小，可以容许的焊接误差非常小。举例来说，同样偏移相同的距离，如图7所示，对于尺寸和间距都较大的芯片排列m来说，其对应的焊盘比较大，相对而言，产生的倾斜角度ɑ也比较小，锡膏用量也比较多。芯片排列m的偏移量大致为2％，此时可以容许的焊接误差可以适当提高。如图8所示，对于尺寸和间距都较小的芯片排列n来说，其对应的焊盘比较小，相对而言，产生的倾斜角度ɑ也比较大，锡膏用量也比较少。芯片排列n的偏移量大致为20％，此时，芯片排列n的偏移量对于焊接误差的影响就更大。
基于此，有必要针对上述相关技术中存在的问题，提供一种电路板、灯板、背光模组以及显示装置，能够改善因焊接不良使芯片无法点亮的情况，以提高焊接良率。
图9示出了本申请一实施例中电路板的结构示意图；图10示出了图9中H处的局部放大的结构示意图；图11示出了本申请一实施例的电路板与芯片接触时的结构示意图；图12示出了图11中J处的局部放大的结构示意图。
请参考图9和图10，本申请一实施例中的电路板包括电路板本体100、防焊层110和多个焊盘120。防焊层110设于电路板本体100的第一表面，防焊层110上设有多个露出电路板本体100的第一表面的开口111，其中，需要说明的是，电路板本体100的第一表面指的是电路板本体100朝向芯片200的表面。焊盘120用于焊接芯片200，多个焊盘120一一对应地设于多个开口111内，焊盘120具有焊接端，焊盘120的厚度大于防焊层110的厚度，以使焊盘120的焊接端露出于对应的开口111。在具体制作中，可以先制作电路板的多个焊盘120，再通过油墨印刷的方式在电路板本体100的第一表面形成防焊层110。当然，亦可先制作防焊层110，再制作焊盘120。本申请实施例对此不作限定。如图11和图12所示，由于焊盘120的厚度大于防焊层110的厚度，焊盘120的焊接端露出于对应的开口111，在放置芯片200至电路板上时，锡膏层220只与焊盘120进行接触，且不会与防焊层110接触，即，芯片200可以处于水平状态，芯片焊盘210上的锡膏层220与电路板上的焊盘120之间在接触状态时可以贴合在一起，而不会产生前述倾斜角度，进而在焊接时，芯片200上的芯片焊盘210与电路板上的焊盘120具有良好的连接，实现正常焊接，从而改善了因为焊接不良使芯片无法点亮的情形，提高了焊接良率。
为了防止制造过程中产生的误差对焊盘120的制作产生影响，进而影响后续的焊接过程，在一些实施例中，请继续参考图9，焊盘120具有焊接表面，焊接表面与防焊层110背离第一表面的一侧表面彼此平行，且两者之间的间距d1不小于2微米。
为了使得芯片200在电路板上的排列更整齐，改善芯片200过度的偏移而造成的外观不良的情况，在一些实施例中，焊盘120包括正极焊盘121和负极焊盘122，正极焊盘121具有与芯片200接触的第一焊接表面1211，负极焊盘122具有与芯片200接触的第二焊接表面1221。芯片200朝向第一表面的正投影为正投影x，第一焊接表面1211和第二焊接表面1221朝向第一表面的正投影为正投影y。需要说明的是，正投影y包括的是第一焊接表面1211朝向第一表面的正投影和第二焊接表面1221朝向第一表面的正投影。正投影x与正投影y之间具有非重叠区域，该非重叠区域可以作为对位标记。具体地，在一些实施例中，当芯片200盖在电路板上时，在俯视视角下，如果电路板上的焊盘120超出芯片200，在芯片200上方进行成像，例如，成像的方式可以为扫描或者使用CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)相机拍照等。当成像的图像上可以观测到芯片200的周边露出有焊盘120的部分时，可以以此做为对位标记，完成芯片200的对位，可进行下一步的焊接过程。由此，由于增加了对位标记，可以改善芯片200的对位不良，进而进一步改善焊接不良，能够让芯片200的排列更整齐，改善芯片200过度的偏移造成的外观不良。
需要说明的是，在上述过程中，一方面，在俯视视角下，非重叠区域只要于芯片200的周边露出即可。例如，当芯片200的形状为矩形时，周边指的是矩形的至少一边。当芯片200的形状为圆形时，周边指的是圆形的外缘。当芯片200的形状为三角形时，周边指的是三角形的至少一边。本申请实施例对此不作限制。而对于非重叠区域只要于芯片200的周边露出而言，举例来说，当芯片200的俯视结构为矩形时，非重叠区域只要于芯片200的至少一边露出即可。在此结构形式下，至少包括非重叠区域于芯片200的一边露出、非重叠区域于芯片200的两边露出、非重叠区域于芯片200的三边露出以及非重叠区域于芯片200的四边露出四种情况。
另一方面，例如，非重叠区域可以是第一焊接表面1211朝向第一表面的正投影与前述正投影x形成的，也可以是第二焊接表面1221朝向第一表面的正投影与前述正投影x形成的，还可以是第一焊接表面1211朝向第一表面的正投影和第二焊接表面1221朝向第一表面的正投影与前述正投影x共同形成的。
图13示出了本申请一实施例的电路板的俯视结构示意图；图14示出了本申请另一实施例的电路板的俯视结构示意图；图15示出了本申请又一实施例的电路板的俯视结构示意图；图16示出了本申请再一实施例的电路板的俯视结构示意图。
下面以芯片200的俯视结构为矩形时举例，结合图13-图16具体说明在一些实施例中，利用非重叠区域作为对位标记的一些情形。
如图13所示，此时，非重叠区域于芯片200的两边露出，非重叠区域是第一焊接表面1211朝向第一表面的正投影和第二焊接表面1221朝向第一表面的正投影与前述正投影x共同形成的，第一焊接表面1211的部分于芯片200的一边露出，第二焊接表面1221的部分于芯片200的另一边露出。如图14所示，此时，非重叠区域于芯片200的四边露出，非重叠区域是第一焊接表面1211朝向的第一表面的正投影和第二焊接表面1221朝向第一表面的正投影与前述正投影x共同形成的，第一焊接表面1211的部分于芯片200的三边露出，第二焊接表面1221的部分于芯片200的三边露出。如图15所示，此时，非重叠区域于芯片200的一边露出，非重叠区域是第二焊接表面1221朝向第一表面的正投影与前述正投影x形成的，第二焊接表面1221的部分于芯片200的一边露出。如图16所示，此时，非重叠区域于芯片200的三边露出，非重叠区域是第二焊接表面1221朝向第一表面的正投影与前述正投影x形成的，第二焊接表面1221的部分于芯片200的三边露出。
需要说明的是，上述列举的四种非重叠区域的形式只是作为示例便于说明，实际实施过程中非重叠区域的形式，均可以根据实际需求进行设置，本申请实施例对此不作具体地限定。
另外，还需要说明的是，在一些实施例中，第一焊接表面1211的面积大于或等于第二焊接表面1221的面积，或者，第一焊接表面1211的面积小于或等于所述第二焊接表面1221的面积，例如，图13和图14示出了第一焊接表面1211的面积等于第二焊接表面1221的面积的情形，图15和图16示出了第一焊接表面1211的面积小于第二焊接表面1221的面积的情形。第一焊接表面1211的面积与第二焊接表面1221的面积的大小，可以根据实际需要的对位标记来进行设计，本申请实施例对此不作具体地限定。
图17示出了本申请一实施例中与图13具有不同形状焊盘的电路板的俯视结构示意图。
除此之外，在一些实施例中，除去如图13至16示出的方形焊盘，焊盘的形状还可以为圆形、椭圆形、三角形等。如图17所示，示出了焊盘形状为圆形的情形。可以根据实际需要的对位标记，对焊盘形状进行设计，本申请实施例对此不作具体地限定。在另一些实施例中，焊盘120与对应的开口111之间形成有间隙，便于进行制造，以及留有焊接空间。
为了方便进行对位标记，使得诸如前述使用到的CCD相机等方式捕捉到此对位标记，在一些实施例中，前述非重叠区域的宽度d2不小于10微米。具体地，如图13和图17所示，在电路板的长度方向上，该宽度d2指的是非重叠区域上远离正投影x的最远的点至正投影x对应的边界A上的垂直距离不小于10微米。
在一些实施例中，焊盘120朝向第一表面的正投影的轮廓，与该焊盘120对应的开口111在第一表面的正投影的轮廓之间具有间隙，以预留制造误差。
在一些实施例中，该电路板可以为印制电路板(Printed Circuit Boards，PCB)，多条信号线设置在该印制电路板上，以对芯片进行驱动。
根据本申请的第二方面，本申请一实施例提供了一种灯板，该灯板包括芯片200以及上述实施例中的电路板，芯片200焊接于焊盘120上。
在一些实施例中，芯片200为Mini-LED芯片，又如还可以为Micro-LED芯片、发光二极管(LED)、或者纳米级LED，本申请实施例对此不作限定，均可以使用上述实施例中的电路板的设计，来实现良好的焊接良率。
根据本申请的第三方面，本申请一实施例提供了一种背光模组，包括前述实施例中的灯板。
根据本申请的第四方面，本申请一实施例提供一种显示装置，包括前述实施例中的背光模组。
应当理解的是，上述实施例提供的电路板可以应用于各种发光领域，除了前面所示的将其应用于背光模组，进而应用于显示背光领域(可以是电视、显示器、手机等终端的背光模组)外，还可应用于按键背光领域、拍摄领域、家用照明领域、医用照明领域、装饰领域、汽车领域、交通领域等。应用于按键背光领域时，可以作为手机、计算器、键盘等具有按键设备的按键背光光源；应用于拍摄领域时，可以制作成摄像头的闪光灯；应用于家用照明领域时，可以制作成落地灯、台灯、照明灯、吸顶灯、筒灯、投射灯等；应用于医用照明领域时，可以制作成手术灯、低电磁照明灯等；应用于装饰领域时可以制作成各种装饰灯，例如各种彩灯、景观照明灯、广告灯；应用于汽车领域时，可以制作成汽车车灯、汽车指示灯等；应用于交通领域时，可以制成各种交通灯，也可以制成各种路灯。上述应用仅仅是本实施例所示例的几种应用，应当理解的是电路板的应用并不限于上述示例的几种领域。
综上所述，本申请实施例提供的电路板包括防焊层110和焊盘120，防焊层110上设有开口111，焊盘120设于开口111内，通过使焊盘120的厚度大于防焊层110的厚度，以使焊盘120露出于对应的开口111，使芯片200可以完全只与焊盘120相对应而不与防焊层110接触，实现了芯片200与电路板上的焊盘120的良好连接，能够改善因焊接不良使芯片无法点亮的情况，提高了焊接良率。同时，更进一步地，由于增加了对位标记，可以改善对位不良，进而改善焊接不良，也让芯片200的排列更整齐，改善芯片200过度的偏移造成的外观不良。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电路板，其特征在于，包括：
电路板本体；
防焊层，设于所述电路板本体的第一表面，所述防焊层上设有能够显露所述第一表面的多个开口；以及
用于焊接芯片的多个焊盘，所述多个焊盘一一对应地设于所述多个开口内；
其中，所述焊盘具有焊接端，所述焊盘的厚度大于所述防焊层的厚度，以使所述焊盘的所述焊接端能够露出于对应的所述开口。
2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述焊盘具有焊接表面，所述焊接表面与所述防焊层背离所述第一表面的一侧表面彼此平行，且两者之间的间距不小于2微米。
3.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述焊盘包括正极焊盘和负极焊盘；
所述正极焊盘具有与所述芯片接触的第一焊接表面，所述负极焊盘具有与所述芯片接触的第二焊接表面；
所述芯片朝向所述第一表面的正投影，与所述第一焊接表面和所述第二焊接表面朝向所述第一表面的正投影之间具有非重叠区域。
4.根据权利要求3所述的电路板，其特征在于，所述非重叠区域的宽度不小于10微米。
5.根据权利要求3所述的电路板，其特征在于，所述第一焊接表面的面积大于或等于所述第二焊接表面的面积；或
所述第一焊接表面的面积小于或等于所述第二焊接表面的面积。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电路板，其特征在于，所述焊盘朝向所述第一表面的正投影的轮廓，与该焊盘对应的所述开口在所述第一表面的正投影的轮廓之间具有间隙。
7.一种灯板，其特征在于，所述灯板包括芯片以及根据权利要求1-6任一项所述的电路板，所述芯片焊接于所述焊盘上。
8.根据权利要求7所述的灯板，其特征在于，所述芯片为Mini-LED芯片。
9.一种背光模组，其特征在于，包括根据权利要求7或8所述的灯板。
10.一种显示装置，其特征在于，包括根据权利要求9所述的背光模组。
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