CN113707785B - 一种led发光器件的制备方法、led发光器件及显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种LED发光器件的制备方法、LED发光器件及显示面板，方法包括：提供线路板，线路板的一侧形成有焊盘，焊盘的材料为铜；对焊盘氧化处理，以在焊盘的表面形成氧化亚铜层；在氧化亚铜层上形成焊料；将LED发光晶片贴附在焊料上；加热熔化焊料，待焊料凝固后，使得LED发光晶片固定在焊盘上。在焊料熔化后，焊料在氧化亚铜层上的表面张力更大，焊料熔化后不易向焊盘四周溢出，此外，由于焊料在氧化亚铜层上的表面张力更大，避免LED发光晶片使焊料塌陷，造成焊料溢出，从而避免LED发光晶片发生位置偏移，以及避免焊料溢出导致的相邻的焊盘之间短路或电信号干扰加重的问题，提高了产品的质量。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种LED发光器件的制备方法、LED发光器件及显示面板。
背景技术
随着室内显示应用技术不断提高，室内小间距LED显示屏成为未来主要的技术拓展空间，将取代LCD和OLED室内高清显示产品。
在LED发光器件封装过程中，需要将LED发光晶片固定到线路板上，通常我们将LED发光晶片固定到线路板上的过程称之为固晶。在固晶过程中，通常先在线路板上的焊盘上刷上焊料，接着，将LED发光晶片贴附在焊料上，然后对焊料加热熔，在焊料凝固后将LED发光晶片固定在线路板上。
在LED发光晶片在锡焊过程中，焊料熔化后，会自发向焊盘四周延伸至焊盘边缘，同时LED发光晶片直接作用在焊料上，由于重力作用很容易产生塌陷现象，焊料将溢出焊盘，溢出的焊料可能导致相邻的焊盘之间短路或电信号干扰加重。
发明内容
本发明实施例提供了一种LED发光器件的制备方法、LED发光器件及显示面板，能够避免焊料溢出和塌陷，提高发光晶片的位置精度，避免焊料溢出导致的相邻的焊盘之间短路或电信号干扰加重的问题，提高产品的质量。
第一方面，本发明实施例提供了一种LED发光器件的制备方法，包括：
提供线路板，所述线路板的一侧形成有焊盘，所述焊盘的材料为铜；
对所述焊盘氧化处理，以在所述焊盘的表面形成氧化亚铜层；
在所述氧化亚铜层上形成焊料；
将LED发光晶片贴附在所述焊料上；
加热熔化所述焊料，待所述焊料凝固后，使得所述LED发光晶片固定在所述焊盘上。
可选的，所述LED发光晶片为倒装晶片或垂直晶片，所述倒装晶片的两个电极均位于与所述倒装晶片的发光面相对的背光面，所述垂直晶片的两个电极分别位于所述垂直晶片的发光面和背光面，所述LED发光晶片的电极贴附于所述焊料上，所述加热熔化所述焊料，包括：
所述焊料中的助焊剂将与所述焊料接触的部分所述氧化亚铜层还原为铜，未与所述焊料接触的部分所述氧化亚铜层被继续氧化为氧化铜。
可选的，对所述焊盘氧化处理，包括：
将所述焊盘在180℃-220℃下加热4小时-6小时。
可选的，所述加热熔化所述焊料，包括：
采用回流焊对贴附有LED发光晶片的线路板进行加热，所述回流焊的加热过程依次包括第一加热阶段、第二加热阶段、第三加热阶段、保温阶段和冷却阶段；
在所述第一加热阶段加热至第一温度，所述第一温度范围为120℃-170℃；
在所述第二加热阶段加热至第二温度，所述第二温度范围为200℃-230℃；
在所述第三加热阶段加热至第三温度，所述第三温度范围为240℃-260℃；
所述保温阶段的保温时间为30秒-60秒。
可选的，所述第一加热阶段的加热速度为1.0℃/s-3.0℃/s；
所述第二加热阶段的加热速度为0.5℃/s-1.0℃/s；
所述第三加热阶段的加热速度为1.0℃/s-2.0℃/s；
所述冷却阶段的冷却速度为1.5℃/s-3.0℃/s。
可选的，所述回流焊的加热过程还包括第一恒温阶段和第二恒温阶段，所述第一恒温阶段位于所述第一加热阶段和所述第二加热阶段之间，所述第二恒温阶段位于所述第二加热阶段和所述第三加热阶段之间；
所述第一恒温阶段和所述第二恒温阶段的恒温时间均为30秒-60秒。
可选的，在所述第二加热阶段，所述焊料中的助焊剂将与所述焊料接触的部分所述氧化亚铜层还原为铜。
可选的，在LED发光晶片固定在所述焊盘上后，还包括：
在所述线路板上形成封装层，以覆盖所述LED发光晶片。
第二方面，本发明实施例还提供了一种LED发光器件，包括：
线路板，所述线路板的第一表面设置有多个焊盘；
至少一个LED发光晶片，所述LED发光晶片通过焊料固定在所述焊盘上；
其中，所述焊盘包括铜本体和覆盖在所述铜本体表面的氧化铜层，所述氧化铜层由所述铜本体的表层氧化为氧化亚铜后进一步氧化形成。
可选的，所述LED发光晶片为倒装晶片或垂直晶片，所述倒装晶片的两个电极均位于与所述倒装晶片的发光面相对的背光面，所述垂直晶片的两个电极分别位于所述垂直晶片的发光面和背光面，所述LED发光晶片的电极通过所述焊料固定在所述焊盘上；
所述焊盘还包括电连接部，所述电连接部电连接所述焊料和所述铜本体，所述电连接部由与所述焊料接触的部分氧化亚铜层被所述焊料中的助焊剂还原为铜形成，所述氧化亚铜层由所述铜本体的表层氧化形成，并被进一步氧化为所述氧化铜。
可选的，所述线路板的第二表面设置有多个引脚，所述第一表面与所述第二表面为相对设置的表面，所述引脚与所述焊盘电连接。
可选的，LED发光器件还包括封装层，所述封装层设置于所述线路板的第一表面，并覆盖所述LED发光晶片。
第三方面，本发明实施例还提供了一种LED显示面板，包括如本发明第二方面提供的LED发光器件。
本发明实施例提供的LED发光器件的制备方法，包括：提供线路板，线路板的一侧形成有焊盘，焊盘的材料为铜；对焊盘氧化处理，以在焊盘的表面形成氧化亚铜层；在氧化亚铜层上形成焊料；将LED发光晶片贴附在焊料上；加热熔化焊料，待焊料凝固后，使得LED发光晶片固定在焊盘上。由于焊盘的表面形成有氧化亚铜层，在焊料熔化后，氧化亚铜层与焊料的浸润性差，焊料在氧化亚铜层上的表面张力更大，焊料熔化后不易向焊盘四周溢出，此外，由于焊料在氧化亚铜层上的表面张力更大，能够承受更大的力，避免LED发光晶片的重力作用使得焊料塌陷，造成焊料溢出，从而避免LED发光晶片发生位置偏移，提高了发光晶片的位置精度，以及避免焊料溢出导致的相邻的焊盘之间短路或电信号干扰加重的问题，提高了产品的质量。
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1A为本发明实施例一提供的一种LED发光器件的封装方法的流程图；
图1B为本发明实施例一提供的一种线路板的结构示意图；
图1C为本发明实施例一提供的在焊盘表面形成氧化亚铜层的示意图；
图1D为本发明实施例一提供的在氧化亚铜层上形成焊料的示意图；
图1E为本发明实施例一提供的在焊料上的贴附LED发光晶片的示意图；
图2A为本发明实施例二提供的一种LED发光器件的制备方法的流程图；
图2B为本发明实施例二提供的一种线路板的俯视图；
图2C为本发明实施例二提供的一种线路板的仰视图；
图2D为本发明实施例二提供的一种线路板的正视图；
图2E为本发明实施例二提供的在焊盘表面形成氧化亚铜层的示意图；
图2F为本发明实施例二提供的在氧化亚铜层上形成焊料的示意图；
图2G为本发明实施例二提供的在焊料上的贴附LED发光晶片的示意图；
图2H为本发明实施例中回流焊的加热曲线图；
图2I为本发明实施例提供的贴附有LED发光晶片的线路板经回流焊处理后示意图；
图2J为本发明实施例提供的在线路板上形成封装层的示意图。
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。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
如上所述，在LED发光晶片在锡焊过程中，焊料熔化后，会自发向焊盘四周延伸至焊盘边缘，同时LED发光晶片直接作用在焊料上，由于重力作用很容易产生塌陷现象，焊料将溢出焊盘。经发明人研究发现，这是由于现有的焊盘一般为铜镀镍金或者镍银金，而现在所用的焊料基本都是共晶Sn-Ag-Cu(SAC)焊料，由于SAC焊料与铜镀镍金或者镍银金具有较好的浸润性，因此LED发光晶片在锡焊过程中，焊料熔化后，焊料在焊盘上自发向前延伸至焊盘边缘，造成焊料将溢出焊盘。
实施例一
针对上述问题，本发明实施例一提供了一种LED发光器件的封装方法，图1A为本发明实施例一提供的一种LED发光器件的封装方法的流程图，如图1A所示，该方法包括如下步骤：
S11、提供线路板，线路板的一侧形成有焊盘，焊盘的材料为铜。
其中，线路板可以为印刷线路板(Printed Circuit Board，PCB)，其一面设置有多个焊盘，相对的另一面设置有多个引脚。多个焊盘相互绝缘隔离，多个引脚相互绝缘隔离。当然，在本发明的一些实施例中，线路板上或内部还可以布置有用于连接焊盘和引脚的金属走线，本发明实施例在此不做限定。
焊盘用于固定LED发光晶片，在一些实施例中，焊盘可以与LED发光晶片的电极电连接。引脚与焊盘通过线路板侧壁的导电连接部或线路板上的金属过孔电连接。
焊盘的材料为铜，引脚的材料可以是铜、镍等导电金属或它们的合金，本发明实施例在此不做限定。
图1B为本发明实施例一提供的一种线路板的结构示意图，如图1B所示，所述线路板包括绝缘基板111、设置于绝缘基板111一侧面的多个焊盘112和设置于绝缘基板111上远离焊盘112的侧面的多个引脚113。绝缘基板111内部设置有电连接焊盘112和引脚113的金属过孔114，金属过孔114即为贯穿绝缘基板111，且内壁附着有导电层的孔。
S12、对焊盘氧化处理，以在焊盘的表面形成氧化亚铜层。
其中，氧化处理可以是加热使焊盘与空气中的氧气反应而氧化，也可以是利用其它氧化性较强的化学物质与焊盘反应，使其表层氧化。经氧化处理后，在焊盘的表面形成一层氧化亚铜层。
图1C为本发明实施例一提供的在焊盘表面形成氧化亚铜层的示意图，如图1C所示，经氧化处理后，焊盘112的表层被氧化，在焊盘112的表面形成一层氧化亚铜层115，氧化亚铜层115完全包覆其内部的铜。
S13、在氧化亚铜层上形成焊料。
其中，焊料可以是锡膏，锡膏是由焊锡粉和助焊剂等加以混合，形成的膏状混合物，具有一定的粘附能力，可以粘附LED发光晶片。锡膏可以通过钢网印刷或点锡的方式形成氧化亚铜层上。本发明实施例中，对焊料的形成方式不做限定。
图1D为本发明实施例一提供的在氧化亚铜层上形成焊料的示意图，如图1D所示，在氧化亚铜层115形成焊料116，示例性的，在本发明实施例中焊料为球状或近似球状的颗粒，焊料116并非完全覆盖氧化亚铜层115的表面。
S14、将LED发光晶片贴附在焊料上。
在本发明实施例中，LED发光晶片可以包括多个，例如，可以包括三个LED发光晶片，分别为红色发光晶片、绿色发光晶片和蓝色发光晶片，多个LED发光晶片的阳极或阴极可以电连接。此外，LED发光晶片的结构可以是正装晶片、垂直晶片或倒装晶片，本发明实施例在此不做限定。其中，所述正装晶片的两个电极位于该晶片的发光侧，垂直晶片的两个电极分别位于晶片的发光侧和背光侧，倒装晶片的两个电极位于该晶片的背光侧。
在本发明实施例中，LED发光晶片贴附在焊盘上的氧化亚铜层上，具体的，可以一个LED发光晶片固定在一个焊盘上，也可以是一个LED发光晶片固定在两个或多个焊盘上，本发明实施例在此不做限定。
在本发明实施例中，LED发光晶片可以通过固晶机贴附到氧化亚铜层上的焊料。焊料具有一定的粘附作用，能够对LED发光晶片初步固定。
图1E为本发明实施例一提供的在焊料上的贴附LED发光晶片的示意图，如图1E所示，LED发光晶片120贴附在焊料116上。示例性的，一个LED发光晶片120固定在一个焊盘112上。
S15、加热熔化焊料，待焊料凝固后，使得LED发光晶片固定在焊盘上。
具体的，可以将贴附有LED发光晶片的线路板送入回流焊炉管中，对焊料加热，焊料经加热熔化、冷却凝固后，将LED发光晶片固定在焊盘上。在本发明其他实施例中，也可以通过其他的加热方式，使焊料熔化，本发明实施例在此不做限定。
需要说明的是，本发明实施例中，氧化亚铜层在加热过程中，可以进一步被氧化为氧化铜，也可以通过一些保护措施对其进行保护，使得氧化亚铜被保留下来，本发明实施例在此不做限定。
由于焊盘的表面形成有氧化亚铜层，在焊料熔化后，氧化亚铜层与焊料的浸润性差，焊料在氧化亚铜层上的表面张力更大，焊料熔化后不易向焊盘四周溢出，此外，由于焊料在氧化亚铜层上的表面张力更大，能够承受更大的力，避免LED发光晶片的重力作用使得焊料塌陷，造成焊料溢出，从而避免LED发光晶片发生位置偏移，提高了LED发光晶片的位置精度，以及避免焊料溢出导致的相邻的焊盘之间短路或电信号干扰加重的问题，提高了产品的质量。
本发明实施例提供的LED发光器件的制备方法，包括：提供线路板，线路板的一侧形成有焊盘，焊盘的材料为铜；对焊盘氧化处理，以在焊盘的表面形成氧化亚铜层；在氧化亚铜层上形成焊料；将LED发光晶片贴附在焊料上；加热熔化焊料，待焊料凝固后，使得LED发光晶片固定在焊盘上。由于焊盘的表面形成有氧化亚铜层，在焊料熔化后，氧化亚铜层与焊料的浸润性差，焊料在氧化亚铜层上的表面张力更大，焊料熔化后不易向焊盘四周溢出，此外，由于焊料在氧化亚铜层上的表面张力更大，能够承受更大的力，避免LED发光晶片的重力作用使得焊料塌陷，造成焊料溢出，从而避免LED发光晶片发生位置偏移，提高了发光晶片的位置精度，以及避免焊料溢出导致的相邻的焊盘之间短路或电信号干扰加重的问题，提高了产品的质量。
实施例二
本发明实施例二提供了另一种LED发光器件的制备方法，本发明实施例以前述实施例一为基础进行优化，详细描述了本发明的示例性实施方法，具体的，图2A为本发明实施例二提供的一种LED发光器件的制备方法的流程图，如图2A所示，该方法包括如下步骤：
S21、提供线路板，线路板的一侧形成有焊盘，焊盘的材料为铜。
图2B为本发明实施例二提供的一种线路板的俯视图，图2C为本发明实施例二提供的一种线路板的仰视图，图2D为本发明实施例二提供的一种线路板的正视图。如图2B-图2D所示，该线路板包括绝缘基板211、设置于绝缘基板211一侧面的6个焊盘212和设置于绝缘基板211的另一相对侧面的4个引脚213。6个焊盘212呈两列相对排布。其中，每一行的两个焊盘212用于固定一个倒装晶片。
具体的，两列焊盘212中的一列为阳极焊盘，用于固定倒装晶片的阳极，另一列焊盘212为阴极焊盘，用于固定倒装晶片的阴极。各阳极焊盘或各阴极焊盘电连接，并通过线路板上的金属走线与一金属过孔214电连接，该金属过孔214贯穿绝缘基板211，与绝缘基板211另一侧上的共阳极引脚或共阴极引脚213电连接。其余的焊盘分别通过金属走线和金属过孔与绝缘基板211另一侧上阴极引脚或阳极引脚电连接。
焊盘212的材料为铜，引脚213的材料为铜表面镀镍金或者镀镍银金，即引脚213暴露出来的表面为镍金或镍银金，其在高温下不会发生氧化反应。
S22、将焊盘在180℃-220℃下加热4小时-6小时，在焊盘的表层形成氧化亚铜层。
具体的，将线路板送入恒温箱中，在180℃-220℃的温度下加热4小时-6小时，使焊盘表层的铜氧化为氧化亚铜。示例性的，在本发明的具体实施例中，将线路板送入恒温箱中，在200℃的温度下加热5小时，使焊盘表层的铜氧化为氧化亚铜。由于引脚213的表面镀镍金或者镀镍银金，因此不会被氧化。
图2E为本发明实施例二提供的在焊盘表面形成氧化亚铜层的示意图，如图2E所示，经恒温箱加热处理后，焊盘212的表层铜被氧化，在焊盘212的表面形成一层氧化亚铜层215，氧化亚铜层215完全包覆其内部的铜。
S23、在氧化亚铜层上形成焊料。
图2F为本发明实施例二提供的在氧化亚铜层上形成焊料的示意图，如图2F所示，在氧化亚铜层215上形成焊料216，焊料216可以是锡膏，锡膏是由焊锡粉和助焊剂等加以混合，形成的膏状混合物，具有一定的粘附能力，可以粘附LED发光晶片。示例性的，在本发明实施例中焊料216为球状或近似球状的颗粒，焊料216并非完全覆盖氧化亚铜层215的表面。
S24、将LED发光晶片贴附在焊料上。
图2G为本发明实施例二提供的在焊料上的贴附LED发光晶片的示意图，如图2B和2G所示，本发明实施例中LED发光晶片220为倒装晶片，每一行的两个焊盘212用于固定一个倒装晶片，具体的，倒装晶片的两个电极分别贴附在该两个焊盘212上的锡膏上。
S25、采用回流焊对贴附有LED发光晶片的线路板进行加热。
具体的，将贴附有LED发光晶片的线路板送入回流焊的炉管中进行加热。图2H为本发明实施例中回流焊的加热曲线图，如图2H所示，回流焊的加热过程依次包括第一加热阶段S1、第一恒温阶段S2、第二加热阶段S3、第二恒温阶段S4、第三加热阶段S5、保温阶段S6和冷却阶段S7。
其中，在第一加热阶S1段将炉管中的温度由室温加热至第一温度，第一温度范围为120℃-170℃，在一具体实施例中，如图2H所示，第一温度为150℃。第一加热阶段S1的加热速度为1.0℃/s-3.0℃/s。第一加热阶段S1也叫预热区，将线路板的温度从周围环境温度提升到所须的活性温度。在这个区，产品的温度以不超过每秒5℃的速度连续上升，温度升得太快会引起某些缺陷，如焊盘或走线从绝缘基板上剥离开来的问题，而温度上升太慢，锡膏会感温过度，没有足够的时间使线路板达到活性温度，第一加热阶段S1一般占整个加热通道长的25％-33％。
第一恒温阶段S2的保温时间为30秒-60秒，在本发明的具体实施例中，第一恒温阶段S2的保温时间为40s，第一恒温阶段S2主要起到加热缓冲的作用，避免第一加热阶段S1和第二加热阶段S3的加热速度突变造成线路板出现一些微观缺陷，例如，应力过大导致的卷曲等。
在第二加热阶段S3加热至第二温度，第二温度范围为200℃-230℃，在本发明的具体实施例中，第二温度可以为205℃。第二加热阶段S3的加热速度为0.5℃/s-1.0℃/s。第二加热阶段S3称之为活性区，这个区一般占加热通道的33％-50％。在这个阶段，助焊剂活性化，使得助焊剂将与锡膏接触的部分氧化亚铜还原为铜。
第二恒温阶段S4的保温时间为30秒-60秒，在本发明的具体实施例中，第二恒温阶段S2的保温时间为40s，第一恒温阶段S2起到加热缓冲的作用，避免第二加热阶段S4和第三加热阶段S5的加热速度突变造成线路板出现一些微观缺陷，例如，应力过大导致的卷曲等。
在第三加热阶段S5加热至第三温度，第三温度范围为240℃-260℃，在本发明的具体实施例中，第三温度可以为247℃。第三加热阶段S5的加热速度为1.0℃/s-2.0℃/s。在第三加热阶段S5称之为回流区或熔融区，锡膏中的Sn-Ag-Cu熔化。这个区的作用是将线路板温度从活性温度提高到所推荐的峰值温度(第三温度)，活性温度总是比锡膏中合金的熔点温度低一点，而峰值温度总是在熔点上。第三加热阶段S5的加热速度不宜过快，一般不超过2.0℃/s-5.0℃/s，避免引起线路板的过分卷曲、脱层或烧损，损害元件的完整性。
保温阶段S6的保温时间为30秒-60秒，在本发明的具体实施例中，保温阶段S6的保温时间为40s，保温阶段起到维持峰值温度的作用，使得锡膏能够完全熔化。
在冷却阶段S7，将炉管中的温度从峰值温度冷却至室温，冷却阶段的冷却速度为1.5℃/s-3.0℃/s。在冷却阶段S7，熔融的锡膏发生共晶反应，形成Sn-Ag-Cu合金。
将线路板进行加热，由于焊盘的表面形成有氧化亚铜层，氧化亚铜层与焊料的浸润性差，焊料在氧化亚铜层上的表面张力更大，焊料熔化后不易向焊盘四周溢出，此外，由于焊料在氧化亚铜层上的表面张力更大，能够承受更大的力，避免LED发光晶片的重力作用使得焊料塌陷，造成焊料溢出，从而避免LED发光晶片发生位置偏移，提高了发光晶片的位置精度，以及避免焊料溢出导致的相邻的焊盘之间短路或电信号干扰加重的问题，提高了产品的质量。
在本发明实施例中，在第二加热阶段S3，助焊剂活性化，使得助焊剂将与锡膏接触的部分氧化亚铜还原为铜，从而使得被氧化亚铜覆盖的铜与LED发光芯片的电极电连接。其他未与锡膏接触的部分氧化亚铜被继续氧化，形成黑色的氧化铜。
现有技术中，所用的焊盘一般为铜镀镍金或者镍银金，由于铜、银、金等金属元素较为活泼，容易电离出金属离子，因此当有水汽渗入器件内后，焊盘的金属元素容易被电解形成金属离子，在外电压作用下，焊盘电解出的金属离子会沿着电场方向迁移，最后造成短路漏电，导致LED器件无法正常工作。本发明实施例中，焊盘上未与锡膏接触的部分为氧化铜，不存在金属单质，避免了金属被电离形成金属离子而发生的焊盘金属迁移现象，造成短路漏电的现象，提高了产品的稳定性。此外，黑色的氧化铜作为LED器件的背景，有利于提高LED器件的对比度。
进一步的，上述还原反应为放热过程，从而使得锡膏表面温度升高，锡膏表面先于锡膏内部熔化，即锡膏的熔化过程为由表层向内部逐步熔化；同时锡膏表面持续向外界释放热量，使得锡膏表面先于锡膏内部凝固，在锡膏内部还未熔化前，锡膏表面就已经凝固，因此，锡膏能够维持原有的形状，防止因LED发光晶片的重力导致的焊料塌陷，避免LED发光晶片发生位置偏移，以及避免焊料溢出导致的相邻的焊盘之间短路或电信号干扰加重的问题，提高了产品的质量。
图2I为本发明实施例提供的贴附有LED发光晶片的线路板经回流焊处理后示意图，如图2I所示，焊盘表层的氧化亚铜与焊料216(锡膏)接触的第一部分2151被氧化为铜，使得内部的铜焊盘212通过该第一部分2151和凝固后的焊料与LED发光晶片220的电极电连接，其余的未与焊料216接触的第二部分2152氧化亚铜被氧化为氧化铜2152。
S26、在线路板上形成封装层，以覆盖LED发光晶片。
其中，封装层可以是环氧树脂或聚酰亚胺，覆盖LED发光晶片，避免外界水汽进入器件内部，同时避免器件内部收到来自外界的损伤。图2J为本发明实施例提供的在线路板上形成封装层的示意图，如图2J所示，封装层230形成在线路板上，且覆盖LED发光晶片220。如图2J所示，封装层230的表面可以是平整的表面，在本发明的其他一些实施例中，封装层230的表面也可以是具有一定弧度且向外突出的曲面，使得LED发光器件具有更大的发光角度。
本发明实施例提供的LED发光器件的制备方法，包括：提供线路板，线路板的一侧形成有焊盘，焊盘的材料为铜；对焊盘氧化处理，以在焊盘的表面形成氧化亚铜层；在氧化亚铜层上形成焊料；将LED发光晶片贴附在焊料上；加热熔化焊料，待焊料凝固后，使得LED发光晶片固定在焊盘上。焊料熔化过程中，由于焊盘的表面形成有氧化亚铜层，氧化亚铜层与焊料的浸润性差，焊料在氧化亚铜层上的表面张力更大，焊料熔化后不易向焊盘四周溢出，此外，由于焊料在氧化亚铜层上的表面张力更大，能够承受更大的力，避免LED发光晶片的重力作用使得焊料塌陷，造成焊料溢出；进一步的，焊料表面先于焊料内部凝固，焊料能够维持原有的形状，防止因LED发光晶片的重力导致的焊料塌陷，避免LED发光晶片发生位置偏移，提高了发光晶片的位置精度，以及避免焊料溢出导致的相邻的焊盘之间短路或电信号干扰加重的问题，提高了产品的质量。此外，焊盘上未与焊料接触的部分为氧化铜，焊盘表面不存在金属单质，避免了金属被电离形成金属离子而发生的焊盘金属迁移现象，造成短路漏电的现象，提高了产品的稳定性。
实施例三
本发明实施例三提供了一种LED发光器件，该LED发光器件包括：
线路板，线路板的第一表面设置有多个焊盘；
至少一个LED发光晶片，LED发光晶片通过焊料固定在焊盘上；
其中，焊盘包括铜本体和覆盖在所述铜本体表面的氧化铜层，氧化铜层由铜本体的表层氧化为氧化亚铜后进一步氧化形成。
该LED器件由前述实施例提供的LED发光器件的制备方法制备，其具体结构可以参考前述实施例中的图1E和图2J。以图2J为例对本发明实施例的LED发光器件进行说明。
具体的，LED发光器件包括线路板、多个LED发光晶片220和封装层230。其中，线路板的第一表面设置有多个焊盘，LED发光晶片220为倒装晶片，LED发光晶片220的电极通过焊料216固定在焊盘上。封装层230形成在线路板上，且覆盖LED发光晶片220。
焊盘包括铜本体212、与焊料216接触的电连接部2151和覆盖在铜本体212表面且未与焊料216接触的氧化铜2152。电连接部2151为由氧化亚铜被焊料216中的助焊剂还原为铜形成的，电连接部2151用于电连接铜本体212和焊料216，使得铜本体212与LED发光晶片220的电极连通，氧化铜2152由氧化亚铜进一步氧化形成，具体的，氧化亚铜的形成、还原反应过程和氧化亚铜的进一步氧化在上述实施例二中已有详细记载，本发明实施例在此不再赘述。
线路板上的焊盘、引脚和金属走线的布局可以参考本发明实施例图2B-图2D，本发明实施例在此不再赘述。
需要说明的是，本发明实施例中的LED发光器件可以是用于作为背光或照明的白光器件，也可以是用于显示的彩色LED发光器件，本发明实施例在此不做限定。此外，线路板上的焊盘、引脚和金属走线的布局也不限于上述实施例提供的示例。
本发明实施例提供的LED发光器件，包括：线路板、倒装LED发光晶片和封装层，线路板的一侧形成有焊盘；焊盘包括铜本体、与焊料接触的第一部分(铜)和覆盖在铜本体表面且未与焊料接触的第二部分(氧化铜)。本申请提供的LED发光器件，焊料不会向焊盘四周溢出，且未塌陷，LED发光晶片的位置精度高，相邻的焊盘之间不易出现短路或电信号干扰的问题，产品质量高。此外，焊盘上未与焊料接触的部分为氧化铜，不存在金属单质，避免了金属被电离形成金属离子而发生的焊盘金属迁移现象，造成短路漏电的现象，提高了产品的稳定性。
本发明实施例还提供了一种LED显示面板，该显示面板包括上述任意实施例提供的LED发光器件，具有相同的功能和效果。该显示面板可以用于电视、智能手机、平板、监视器等电子设备。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种LED发光器件的封装方法，其特征在于，包括：
提供线路板，所述线路板的一侧形成有焊盘，所述焊盘的材料为铜；
对所述焊盘氧化处理，以在所述焊盘的表面形成氧化亚铜层；
在所述氧化亚铜层上形成焊料；
将LED发光晶片贴附在所述焊料上；
加热熔化所述焊料，待所述焊料凝固后，使得所述LED发光晶片固定在所述焊盘上；
所述加热熔化所述焊料，包括；
所述焊料中的助焊剂将与所述焊料接触的部分所述氧化亚铜层还原为铜，未与所述焊料接触的部分所述氧化亚铜层被继续氧化为氧化铜。
2.根据权利要求1所述的LED发光器件的封装方法，其特征在于，所述LED发光晶片为倒装晶片或垂直晶片，所述倒装晶片的两个电极均位于与所述倒装晶片的发光面相对的背光面，所述垂直晶片的两个电极分别位于所述垂直晶片的发光面和背光面，所述LED发光晶片的电极贴附于所述焊料上。
3.根据权利要求1所述的LED发光器件的封装方法，其特征在于，对所述焊盘氧化处理，包括：
将所述焊盘在180℃-220℃下加热4小时-6小时。
4.根据权利要求1-3任一所述的LED发光器件的封装方法，其特征在于，所述加热熔化所述焊料，包括：
采用回流焊对贴附有LED发光晶片的线路板进行加热，所述回流焊的加热过程依次包括第一加热阶段、第二加热阶段、第三加热阶段、保温阶段和冷却阶段；
在所述第一加热阶段加热至第一温度，所述第一温度范围为120℃-170℃；
在所述第二加热阶段加热至第二温度，所述第二温度范围为200℃-230℃；
在所述第三加热阶段加热至第三温度，所述第三温度范围为240℃-260℃；
所述保温阶段的保温时间为30秒-60秒。
5.根据权利要求4所述的LED发光器件的封装方法，其特征在于，所述第一加热阶段的加热速度为1.0℃/s-3.0℃/s；
所述第二加热阶段的加热速度为0.5℃/s-1.0℃/s；
所述第三加热阶段的加热速度为1.0℃/s-2.0℃/s；
所述冷却阶段的冷却速度为1.5℃/s-3.0℃/s。
6.根据权利要求5所述的LED发光器件的封装方法，其特征在于，所述回流焊的加热过程还包括第一恒温阶段和第二恒温阶段，所述第一恒温阶段位于所述第一加热阶段和所述第二加热阶段之间，所述第二恒温阶段位于所述第二加热阶段和所述第三加热阶段之间；
所述第一恒温阶段和所述第二恒温阶段的恒温时间均为30秒-60秒。
7.根据权利要求6所述的LED发光器件的封装方法，其特征在于，在所述第二加热阶段，所述焊料中的助焊剂将与所述焊料接触的部分所述氧化亚铜层还原为铜。
8.根据权利要求7所述的LED发光器件的封装方法，其特征在于，在LED发光晶片固定在所述焊盘上后，还包括：
在所述线路板上形成封装层，以覆盖所述LED发光晶片。
9.一种LED发光器件，采用权利要求1-8任一所述的LED发光器件的封装方法，其特征在于，包括：
线路板，所述线路板的第一表面设置有多个焊盘；
至少一个LED发光晶片，所述LED发光晶片通过焊料固定在所述焊盘上；
其中，所述焊盘包括铜本体和覆盖在所述铜本体表面的氧化铜层，所述氧化铜层由所述铜本体的表层氧化为氧化亚铜后进一步氧化形成。
10.根据权利要求9所述的LED发光器件，其特征在于，所述LED发光晶片为倒装晶片或垂直晶片，所述倒装晶片的两个电极均位于与所述倒装晶片的发光面相对的背光面，所述垂直晶片的两个电极分别位于所述垂直晶片的发光面和背光面，所述LED发光晶片的电极通过所述焊料固定在所述焊盘上；
所述焊盘还包括电连接部，所述电连接部电连接所述焊料和所述铜本体，所述电连接部由与所述焊料接触的部分氧化亚铜层被所述焊料中的助焊剂还原为铜形成，所述氧化亚铜层由所述铜本体的表层氧化形成，并被进一步氧化为所述氧化铜。
11.根据权利要求9或10所述的LED发光器件，其特征在于，所述线路板的第二表面设置有多个引脚，所述第一表面与所述第二表面为相对设置的表面，所述引脚与所述焊盘电连接。
12.根据权利要求11所述的LED发光器件，其特征在于，还包括封装层，所述封装层设置于所述线路板的第一表面，并覆盖所述LED发光晶片。
13.一种LED显示面板，其特征在于，包括如权利要求9-12任一所述的LED发光器件。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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