CN113394329A - 一种led显示模组、led显示模组加工方法和led显示屏 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种LED显示模组、LED显示模型加工方法和LED显示屏，其中LED显示模组包括芯片、第一载体和第二载体，芯片至少设置两个；第一载体相对的两侧面分别为第一安装面和第二安装面，第一安装面上设置有若干第一焊盘，第一焊盘与芯片连接，第二安装面上设置有若干第一引脚，第一载体内的导线将第一焊盘和第一引脚连接，第一引脚的面积大于第一焊盘的面积；第二载体设置有第三安装面，第三安装面上设置有和第一引脚数量相同的第二焊盘，第二焊盘和第一引脚一一对应焊接。通过设置第一载体上第一引脚的面积大于第一焊盘的面积，在电路结构上，第一引脚为芯片的延伸，设置第一载体，相当于增大的芯片的引脚尺寸，降低了芯片和第二载体的焊接难度。

Description

一种LED显示模组、LED显示模组加工方法和LED显示屏
技术领域
本发明涉及LED技术领域，尤其涉及一种LED显示模组、此LED显示模组的加工方法以及包含此LED显示模组的LED显示屏。
背景技术
随着社会的发展，用户需要更高分辨率的显示屏，这就要求LED显示点间距越来越小，产品可靠性越来越高。随着LED显示点间距的减小，灯珠的尺寸也需要相应地减小，伴随着灯珠使用的芯片尺寸也将会不断缩小，在LED封装行业，芯片尺寸越小对固晶设备工作精度要求就会越高，此种技术路线下，LED显示屏发展的最大制约为固晶设备的精度。
发明内容
本发明实施例的一个目的在于：提供一种LED显示模组，其芯片之间的间隙小。
本发明实施例的另一个目的在于：提供一种LED显示模组加工方法，其能够降低小间距芯片和电路板之间的固定难度。
本发明实施例的再一个目的在于：提供一种LED显示模组，其具有较高的分辨率。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，提供一种LED显示模组，包括：
芯片，至少设置两个；
第一载体，所述第一载体相对的两侧面分别为第一安装面和第二安装面，所述第一安装面上设置有若干第一焊盘，所述第一焊盘与所述芯片连接，所述第二安装面上设置有若干第一引脚，所述第一载体内的导线将所述第一焊盘和所述第一引脚连接，所述第一引脚的面积大于所述第一焊盘的面积；
第二载体，所述第二载体设置有第三安装面，所述第三安装面上设置有和所述第一引脚数量相同的第二焊盘，所述第二焊盘和所述第一引脚一一对应焊接。
作为LED显示模组的一种优选方案，所述第一引脚的面积和所述第一焊盘的面积比为4:1～10:1。
作为LED显示模组的一种优选方案，所述第一载体为导电板；所述第二载体为电路板。
作为LED显示模组的一种优选方案，所述第一载体为碳化硅板或硅板；和/或，
所述第二载体为PCB板。
作为LED显示模组的一种优选方案，所述芯片为倒装芯片。
作为LED显示模组的一种优选方案，至少在所述第一载体远离所述第二载体的一侧有封装层，所述芯片位于所述封装层内。
作为LED显示模组的一种优选方案，所述第一焊盘外周的所述第一安装面上设置有油墨层；和/或，
所述第二焊盘外周的所述第三安装面上设置有油墨层。
第二方面，提供一种LED显示模组加工方法，用于加工上述的LED显示模型，包括以下步骤：
将若干芯片放置在第一载体的第一安装面上，将每个所述芯片分别与所述第一载体的第一焊盘焊接，当全部的所述芯片和所述第一焊盘焊接完成后，将所述第一载体放置在第二载体的第三安装面上，然后对所述第一载体的第一引脚和所述第二载体的第二焊盘进行焊接。
作为LED显示模组加工方法的一种优选方案，全部的所述芯片和所述第一焊盘对齐后，再对全部所述芯片和所述第一焊盘同时焊接。
作为LED显示模组加工方法的一种优选方案，使用激光巨量技术将多个所述芯片转移至所述第一安装面，使全部的所述芯片和所述第一焊盘对齐后，再对全部所述芯片和所述第一焊盘同时焊接。
作为LED显示模组加工方法的一种优选方案，采用共晶焊接的方式将所述芯片和所述第一焊盘焊接。
作为LED显示模组加工方法的一种优选方案，所述芯片和所述第一焊盘焊接完成后，所述第一载体和所述第二载体焊接前，使用封装胶对所述第一安装面进行封装形成封装层；和/或，
所述第一载体和所述第二载体焊接完成后，使用封装胶对所述第一载体和所述第二载体整体进行封装。
作为LED显示模组加工方法的一种优选方案，先对所述第一安装面涂墨形成油墨层后，再将所述芯片放置在所述第一安装面上。
第三方面，提供一种LED显示屏，包括上述的LED显示模组。
本发明的有益效果为：由于芯片的尺寸较小且第一载体的电路结构简单，因此可以通过减小相邻两个第一引脚之间的距离来减小相邻两个芯片之间的间隙；由于第二载体上的电路结构复杂，其加工精度较低，难以减小相邻两个第二焊盘之间的间隙，通过设置第一载体上第一引脚的面积大于第一焊盘的面积，第一载体和芯片焊接完成后，在电路结构上，第一引脚为芯片的延伸，设置第一载体，相当于增大的芯片的引脚尺寸，降低了芯片和第二载体的焊接难度。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明实施例所述LED显示模组侧视图。
图2为本发明实施例所述LED显示模组主视图(封装层未示出)。
图3为本发明一实施例所述第一载体主视图。
图4为本发明一实施例所述第一载体后视图。
图5为本发明一实施例所述第一载体侧视图。
图6为本发明又一实施例所述第一载体主视图。
图7为本发明又一实施例所述第一载体后视图。
图8为本发明一实施例所述第二载体主视图。
图9为本发明一实施例所述第二载体后视图。
图10为本发明一实施例所述第二载体侧视剖视图。
图11为本发明又一实施例所述第二载体主视图。
图12为本发明又一实施例所述第二载体后视图。
图中：
1、第一载体；11、焊盘组；101、第一焊盘；102、第一引脚；103、第一通孔；104、导线；2、第二载体；201、第二焊盘；202、第二引脚；203、第二通孔；3、芯片；4、封装层。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图5和图10所示，本发明提供的一种LED显示模组，包括芯片3、第一载体1和第二载体2，芯片3至少设置有两个，第一载体1相对的两侧面分别为第一安装面和第二安装面，第一安装面上设置有若干第一焊盘101，第一焊盘101和芯片3焊接，第二安装面上设置有若干第一引脚102，第一载体1内的导线104将第一焊盘101和第一引脚102连接，第一引脚102的面积大于第一焊盘101的面积，第二载体2设置有第三安装面，第三安装面上设置有第二焊盘201，第二焊盘201的数量和第一引脚102的数量相同，第二焊盘201和第一引脚102一一对应焊接。由于芯片3的尺寸较小且第一载体1的电路结构简单，因此可以通过减小相邻两个第一引脚102之间的距离来减小相邻两个芯片3之间的间隙；由于第二载体2上的电路结构复杂，其加工精度较低，难以减小相邻两个第二焊盘201之间的间隙，通过设置第一载体1上第一引脚102的面积大于第一焊盘101的面积，第一载体1和芯片3焊接完成后，在电路结构上，第一引脚102为芯片3的延伸，设置第一载体1，相当于增大的芯片3的引脚尺寸，降低了芯片3和第二载体2的焊接难度。
具体地，第一引脚102的面积和第一焊盘101的面积比为4:1～10:1，在本实施例中，芯片3的尺寸为0.05mm*0.1mm，第一载体1的尺寸为0.23mm*0.15mm，由于第一引脚102相当于芯片3放大后的引脚，因此，只有保证第一引脚102和第一焊盘101的面积比例关系，才能更好地实现第一载体1的作用。
参照图9和图12，具体地，第二载体2设置有第四安装面，第四安装面和第三安装面相对，第四安装面上设置有第二引脚202。通过设置第二引脚202，可以方便将第二载体2与外部电路连接。
在本实施例中，LED显示模组应用于LED显示屏，通过减小相连两个芯片3之间的距离，可以提高显示屏的分辨率，提高画面效果。
具体地，第一载体1为导电板，第二载体2为电路板，在本实施例中，芯片3为MicroLED芯片，其尺寸为0.05mm*0.1mm，第一载体1的尺寸为0.23mm*0.15mm，电路板上的电路结构复杂，而芯片3的尺寸较小，设置第一载体1，将第一载体1用于连接芯片3和第二载体2，可以降低芯片3和电路板的连接难度，避免将第二载体2上的电路结构复杂化，降低第二载体2的加工难度。
在本实施例中，芯片3为倒装芯片，第一载体1为碳化硅板，第二载体2为PCB板(Printed Circuit Board，印制电路板)，碳化硅具有耐腐蚀、耐高温、强度大、导热性能良好、抗冲击等特性，因此，第一载体1可以为工作中的芯片3进行导热，保证了芯片3的正常工作；当然，第一载体1也可以是硅板或者是其他硅材质的板。
具体地，参照图2，一个LED显示模组设置有一个芯片组，一个芯片组包含三个芯片3，三个芯片3分别为红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片，参照图3至图5，在本实施例中，一个第一载体1上设置有六个第一焊盘101和四个第一引脚102，使用导线104将其中三个第一焊盘101连接形成焊盘组11，当然，也可以直接将这部分的第一焊盘101尺寸增大至自身相连形成焊盘组11，焊盘组11和其中一个第一引脚102连接，其余三个第一焊盘101和其余的三个第一引脚102一一对应连接，参照图8至图10，第二载体2上对应设置四个第二焊盘201和四个第二引脚202。通过设置焊盘组11，可以将每组内的三个芯片3集成，此时，可以对芯片组进行统一控制，简化电路结构。
在本实施例中，每组芯片组内相邻两个芯片3之间的距离不大于40微米，缩小芯片之间的距离，可以降低LED显示屏显示像素的颗粒感，提升LED显示屏的显示效果。
参照图6和图7，在其他实施例中，一个第一载体1上设置有六个第一焊盘101和六个第一引脚102，一个第一焊盘101通过导线104连接一个第一引脚102，参照图11和图12，第二载体2上对应设置六个第二焊盘201和六个第二引脚202，此时，可以对芯片组内的芯片3进行单独控制，使芯片组可以发出更多颜色的光，提高LED显示屏的画面效果。
具体地，第一载体1上设置有第一通孔103，一实施例中，导线104的一端和第一引脚102连接，另一端穿过第一通孔103和第一焊盘101连接。由于第一载体1的尺寸较小，设置第一通孔103，导线104通过的第一通孔103连接第一引脚102和第一焊盘101，可以降低第一载体1的加工难度，降低生产成本。
具体地，在其他实施例中，第一通孔103的孔壁设置有导电层，第一引脚102和导电层连接，导线104的一端和第一焊盘101连接，另一端和导电层连接，当然，也可以是将第一焊盘101和导电层连接，此时，导线104的两端分别与第一引脚102和导电层连接。由于第一载体1的尺寸较小，相应地，导线104的尺寸也较小，设置导电层，可以减少导线104的折弯次数，避免导线104出现断裂造成电路故障。
具体地，第二载体2上设置有第二通孔203，第二通孔203的孔壁上设置有导电层，第二焊盘201和第二引脚202通过导电层连通。在本实施例中，第二载体2为PCB板，设置第二通孔203将第二焊盘201和第二引脚202连通，可以简化第二载体2的电路结构，降低第二载体2的加工成本。
具体地，至少在第一载体1远离第二载体2的一侧设置有封装层4，芯片组内的芯片3均位于封装层4内。由于芯片3和第一焊盘101的尺寸较小，两者焊接产生的连接力度较小，设置封装层4，可以提高芯片3和第一载体1的连接稳定性，避免芯片3和第一载体1之间出现接触不良的情况。
具体地，第一焊盘101外周的第一安装面上设置有油墨层，这样可以提高LED显示屏的对比度，从而提高LED显示屏的画面效果。
一实施例中，第二焊盘201外周的第三安装面上也设置有油墨层，可以理解的是，LED显示模组的黑占比越高，越能提升LED显示屏的对比度，在本实施例中，LED显示模组整体的黑占比不小于85％，这样可以有助于提升LED显示屏的显示效果。
具体地，第一载体1的第一安装面的面积和第二载体2的第三安装面的面积一致，因此，封装层4只需要对第一安装面进行封装，就可以完成对LED显示模组的封装。
本发明还提供了一种LED显示模组加工方法，用于加工上述实施例中的LED显示模组，包括以下步骤：
将若干芯片3放置在第一载体1的第一安装面上，将每个芯片3分别与第一载体1的第一焊盘101焊接，当全部的芯片3和第一焊盘101焊接完成后，将第一载体1放置在第二载体2的第三安装面上，然后对第一载体1的第一引脚102和第二载体2的第二焊盘201进行焊接。
先对芯片3和第一载体1进行焊接，可以降低芯片3和第一载体1之间的定位难度，从而降低两者焊接的难度；芯片3和第一焊盘101焊接完成后，第一焊盘101上的第一引脚102可以充当芯片3的引脚延伸结构，此时，再对第一载体1和第二载体2进行焊接，相当于降低了芯片3和第二载体2的连接难度。
具体地，在本实施例中，当全部的芯片3和第一焊盘101对齐后，再对全部的芯片和第一焊盘101进行同时焊接。在本实施例中，使用激光巨量转移技术将芯片3转移至第一载体1上，激光巨量转移技术具体为：先将多个芯片3排列固定在第一基板上，其中，第一基板上设置有多个镂空结构，芯片3卡设在镂空结构内，使第一载体1的第一安装面朝上放置，将第一基板移动至第一安装面的上方，然后使用激光将芯片3与基板分离，此时，在重力的作用下，芯片3落在第一安装面上，为了减少芯片3和第一焊盘101的对齐工作量，芯片3可以按照一定的顺序和间隔排列在第一基板上，此时，芯片3落在第一安装面上时，芯片3就能与第一焊盘101对齐，降低了焊接作业的工作量，同时还可以提高焊接的效率。在本实施例中，第一基板上排列一组芯片组，一次焊接作业可以同时焊接三个芯片3，焊接效率为传统焊接效率的三倍。
具体地，采用共晶焊接的方式将芯片3和第一焊盘101焊接，共晶温度大于300摄氏度，可以先在第一焊盘101上涂覆共晶焊料，共晶焊料为高熔点焊料，可以选择硅化金、锗化金等，然后再对涂覆有共晶焊料的第一焊盘101上涂覆助焊剂，之后将芯片3倒装，芯片3和第一焊盘101对齐后，使第一焊盘101上的共晶焊料熔至与芯片3相连。由于芯片3和第一焊盘101的尺寸较小，采用共晶焊接的方式可以保证芯片3和第一焊盘101的连接稳定性，避免焊接工艺造成焊接缺陷。
具体地，第一载体1和第二载体2之间可以采用共晶焊接，也可以采用回流焊接，当然，两者也可以选择其他合适的焊接方式；由于第一引脚102的面积大于第一焊盘101的面积，第一载体1和第二载体2的焊接区域较大，因此，在本实施例中，第一载体1和第二载体2之间使用的是回流焊接，这样可以降低LED显示模组的制造成本。
一实施例中，在芯片3和第一焊盘101焊接完成后，第一载体1和第二载体2焊接之前，使用封装胶对第一安装面进行封装形成封装层4，这样可以延长封装层4对芯片3的保护时间，避免第一载体1和第二载体2的焊接作业对芯片3和第一焊盘101之间的连接造成影响。
另一实施例中，第一载体1和第二载体2焊接完成之后，再进行一次封装作业，也就是说，在此实施例下，芯片3和第一焊盘101焊接完成后，先对第一载体1进行封装，然后焊接第一载体1和第二载体2，最后将焊接完成的第一载体1和第二载体2整体进行封装，这样可以提高第一载体1和第二载体2之间的连接稳定性；其他实施例中，还可以只对焊接完成的第一载体1和第二载体2整体进行封装，这样可以减少LED器件的加工步骤，降低生产成本。
具体地，在本实施例中，多个第一载体1阵列排布在第二基板上，第二基板上设置有多个镂空结构，第一载体1卡设在第二基板的镂空结构内，使第一载体1的第一安装面和第二安装面均可以从第二基板的两侧外露，多个第二载体2也对应阵列排布在第三基板上，同样地，第三基板上也设置有多个镂空结构，第二载体2卡设在镂空结构内，使第二载体2的第三安装面和第四安装面可以从第三基板的两侧外露，将第三基板放置在第二基板上，使多个第一载体1和多个第二载体2之间分别对齐，然后同时对多个第二载体2和多个第一载体1进行焊接，当第一载体1的第一引脚102和第二载体2的第二焊盘201焊接完成后，使用刀具沿第一载体1的外周进行切割，这样可以对LED显示模组进行批量生产，提高生产效率。
具体地，第一安装面上需要设置有油墨层以提高LED显示屏的对比度，在本实施例中，先对第一载体1的第一安装面涂墨形成油墨层之后，再将芯片3放置在第一安装面上，这样可以降低第一安装面的涂墨难度，同时还可以避免油墨粘附在芯片3的表面，避免油墨影响芯片3的出光效果。
具体地，第二载体2上也需要设置有油墨层，因此，可以先对第二载体2进行涂墨形成油墨层之后，再将第一载体1与第二载体2进行焊接，这样可以降低第二载体2的涂墨难度。

Claims (14)

1.一种LED显示模组，其特征在于，包括：
芯片，至少设置两个；
第一载体，所述第一载体相对的两侧面分别为第一安装面和第二安装面，所述第一安装面上设置有若干第一焊盘，所述第一焊盘与所述芯片连接，所述第二安装面上设置有若干第一引脚，所述第一载体内的导线将所述第一焊盘和所述第一引脚连接，所述第一引脚的面积大于所述第一焊盘的面积；
第二载体，所述第二载体设置有第三安装面，所述第三安装面上设置有和所述第一引脚数量相同的第二焊盘，所述第二焊盘和所述第一引脚一一对应焊接。
2.根据权利要求1所述的LED显示模组，其特征在于，所述第一引脚的面积与所述第一焊盘的面积比为4:1～10:1。
3.根据权利要求1所述的LED显示模组，其特征在于，所述第一载体为导电板；所述第二载体为电路板。
4.根据权利要求3所述的LED显示模组，其特征在于，所述第一载体为碳化硅板或硅板；和/或，
所述第二载体为PCB板。
5.根据权利要求1所述的LED显示模组，其特征在于，所述芯片为倒装芯片。
6.根据权利要求1所述的LED显示模组，其特征在于，至少在所述第一载体远离所述第二载体的一侧有封装层，所述芯片位于所述封装层内。
7.根据权利要求1所述的LED显示模组，其特征在于，所述第一焊盘外周的所述第一安装面上设置有油墨层；和/或，
所述第二焊盘外周的所述第三安装面上设置有油墨层。
8.一种LED显示模组加工方法，用于加工如权利要求1-7任意一项所述的LED显示模组，其特征在于，包括以下步骤：
将若干芯片放置在第一载体的第一安装面上，将每个所述芯片分别与所述第一载体的第一焊盘焊接，当全部的所述芯片和所述第一焊盘焊接完成后，将所述第一载体放置在第二载体的第三安装面上，然后对所述第一载体的第一引脚和所述第二载体的第二焊盘进行焊接。
9.根据权利要求8所述的LED显示模组加工方法，其特征在于，全部的所述芯片和所述第一焊盘对齐后，再对全部所述芯片和所述第一焊盘同时焊接。
10.根据权利要求9所述的LED显示模组加工方法，其特征在于，使用激光巨量技术将多个所述芯片转移至所述第一安装面，使全部的所述芯片和所述第一焊盘对齐后，再对全部所述芯片和所述第一焊盘同时焊接。
11.根据权利要求8所述的LED显示模组加工方法，其特征在于，采用共晶焊接的方式将所述芯片和所述第一焊盘焊接。
12.根据权利要求8所述的LED显示模组加工方法，其特征在于，所述芯片和所述第一焊盘焊接完成后，所述第一载体和所述第二载体焊接前，使用封装胶对所述第一安装面进行封装形成封装层；和/或，
所述第一载体和所述第二载体焊接完成后，使用封装胶对所述第一载体和所述第二载体整体进行封装。
13.根据权利要求8所述的LED显示模组加工方法，其特征在于，先对所述第一安装面涂墨形成油墨层后，再将所述芯片放置在所述第一安装面上。
14.一种LED显示屏，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的LED显示模组。
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