CN114899182A - 微型led器件的封装结构及方法以及显示装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种微型LED器件的封装结构及方法以及显示装置。所述微型LED器件的封装结构包括：电路板，其设置有凹槽；微型LED器件，其包括发光芯片和驱动芯片，所述发光芯片位于所述驱动芯片上方，所述驱动芯片设置在所述凹槽中，并且位于所述驱动芯片的上表面上的芯片焊点与位于所述凹槽周围且在所述电路板的上表面上的电路板焊点电连接；导热绝缘胶，其设置在所述凹槽与所述驱动芯片之间；塑封胶，其设置所述微型LED器件上和所述微型LED器件周围的电路板上。根据本公开的技术方案，通过将微型LED器件设置在电路板的凹槽中，可以有效降低封装高度，从而满足电子产品微型化的需求。

Description

微型LED器件的封装结构及方法以及显示装置

技术领域

本公开涉及半导体LED的技术领域，具体而言，涉及一种微型LED器件的封装结构及方法以及显示装置。

背景技术

近年来，随着半导体工艺技术的发展和应用需求的提升，柔性化、微型化、阵列化、集成化成为LED器件的研究趋势。同样地，微型LED器件的封装工艺对微型LED器件的性能和应用起到至关重要的作用。

然而，传统的微型LED封装技术是将微型LED器件通过固晶胶粘接在电路板上，如此封装，导致封装高度难以满足电子设备微型化的发展需求。

发明内容

为了解决背景技术中提到的技术问题，本公开的方案提供了一种微型LED器件的封装结构及方法以及显示装置。

根据本公开实施例的一个方面，提供了一种微型LED器件的封装结构。所述微型LED器件的封装结构包括：电路板，其设置有凹槽；微型LED器件，其包括发光芯片和驱动芯片，所述发光芯片位于所述驱动芯片上方，所述驱动芯片设置在所述凹槽中，并且位于所述驱动芯片的上表面上的芯片焊点与位于所述凹槽周围且在所述电路板的上表面上的电路板焊点电连接；导热绝缘胶，其设置在所述凹槽与所述驱动芯片之间；塑封胶，其设置所述微型LED器件上和所述微型LED器件周围的电路板上。

进一步地，所述驱动芯片的上表面与所述电路板的设置有所述电路板焊点的上表面齐平。

进一步地，所述导热绝缘胶设置在所述驱动芯片的底部和侧部。

进一步地，所述芯片焊点与所述电路板焊点通过焊线电连接，所述塑封胶以凸型形式覆盖所述微型LED器件、所述电路板焊点以及所述焊线。

根据本公开的另一方面，还提供了一种微型LED器件的封装方法，其中，所述方法包括：根据所述微型LED器件的尺寸，在所述电路板上的预设位置开设凹槽，其中，所述微型LED器件包括发光芯片和驱动芯片，所述发光芯片位于所述驱动芯片上方；在所述凹槽底部设置导热绝缘胶；将所述微型LED器件的所述驱动芯片设置在所述凹槽底部的所述导热绝缘胶上；将位于所述驱动芯片的上表面上的芯片焊点与位于所述凹槽周围且在所述电路板的上表面上的电路板焊点电连接；在所述微型LED器件和所述微型LED器件周围的电路板上设置塑封胶。

进一步地，所述凹槽的深度大于所述驱动芯片的高度，所述导热绝缘胶的厚度与所述驱动芯片的高度之和大于所述凹槽的深度。

进一步地，将所述微型LED器件的所述驱动芯片设置在所述凹槽底部的所述导热绝缘胶上包括：将所述驱动芯片放置在所述凹槽底部的所述导热绝缘胶上，并且按压所述微型LED器件，使得所述驱动芯片的上表面与所述电路板的设置有所述电路板焊点的上表面齐平。

进一步地，在将所述微型LED器件的所述驱动芯片设置在所述凹槽底部的所述导热绝缘胶上之后，所述封装方法还包括：在所述驱动芯片侧部和所述凹槽之间的缝隙中填满所述导热绝缘胶。

进一步地，将位于所述驱动芯片的上表面上的芯片焊点与位于所述凹槽周围且在所述电路板的上表面上的电路板焊点电连接包括：通过焊线将所述芯片焊点与所述电路板焊点电连接。

进一步地，在所述微型LED器件和所述微型LED器件周围的电路板上设置塑封胶包括：以凸型形式设置所述塑封胶，以覆盖所述微型LED器件、所述电路板焊点以及所述焊线。

根据本公开实施例的又一方面，还提供了一种显示装置。所述显示装置包括上述的微型LED器件的封装结构。

应用本公开的技术方案，可以通过将微型LED器件设置在电路板的凹槽中，有效降低封装高度，从而满足电子产品微型化的需求。

此外，应用本公开的技术方案，还可以通过在驱动芯片周围尤其是侧部设置导热绝缘胶来增大散热面积，从而有效提高散热并减小结温以满足电子产品可靠性的要求，并且还可以通过将塑封胶设置成凸型来提升光提取效率且降低光发散角度以满足高亮度的要求。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1是示出根据本公开的一个实施例的微型LED器件的封装结构的侧视剖面示意图；

图2是示出根据本公开的一个实施例的微型LED器件的侧视示意图；

图3是示出根据本公开的一个实施例的微型LED器件的封装方法的流程图；

图4a-图4f是示出根据本公开的一个实施例的微型LED器件的封装方法的工艺流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本公开的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

本公开提供了一种微型LED器件的封装结构。参照图1和图2，图1是示出根据本公开的一个实施例的微型LED器件的封装结构的侧视剖面示意图，图2是示出根据本公开的一个实施例的微型LED器件的侧视示意图。如图1和图2所示，所述微型LED器件2的封装结构包括：电路板1，其设置有凹槽122；微型LED器件2，其包括发光芯片21和驱动芯片22，所述发光芯片21位于所述驱动芯片22上方，所述驱动芯片22设置在所述凹槽122中，并且位于所述驱动芯片22的上表面上的芯片焊点221与位于所述凹槽122周围且在所述电路板1的上表面上的电路板焊点121电连接；导热绝缘胶5，其设置在所述凹槽122与所述驱动芯片22之间；塑封胶6，其设置所述微型LED器件2上和所述微型LED器件周围的电路板1上。

根据上述微型LED器件的封装结构，通过将微型LED器件设置在电路板的凹槽中，可以有效降低整体封装结构的封装高度，从而满足电子产品微型化的需求。

如图1和图2所示，电路板1包括布线部11和芯片安置部12，布线部11用于设置布线，芯片安置部12用于设置微型LED器件2，电路板焊点121位于芯片安置部12的上表面处并且与布线电连接。如图1所示，所述芯片焊点221可以与所述电路板焊点121通过焊线4电连接。当然，所述芯片焊点221与电路板焊点121还可以通过其它任何适用的方式电连接。

此外，所述微型LED器件2中的发光芯片21可以包括发光单元阵列，例如微型LED阵列，所述驱动芯片22可以包括驱动单元阵列。出于清楚的原因，附图仅示意性地示出一个位于驱动芯片22的上表面上的芯片焊点221和一个位于电路板上的电路板焊点121，并且一个芯片焊点221通过焊线4与一个电路板焊点121电连接。应当理解，芯片焊点221和电路板焊点121可以根据实际需要来设置数量以及对应连接关系，在此不作限制。

进一步地，所述导热绝缘胶5例如可以是高导热的硅胶等任何适用的导热绝缘胶。

根据本公开的实施例，所述驱动芯片22的上表面可以与所述电路板1的设置有所述电路板焊点121的上表面齐平，通过这种对齐设置，可以使芯片焊点221和电路板焊点121保持同样高度。

因此，在通过焊线将芯片焊点221和电路板焊点121电连接时，可以便于焊线的使用，从而提高焊线电连接的质量，同时由于两个焊点同样高度使得使用的焊线长度最短。焊线的材料例如可以包括金、铜等，优选地为金，如此可以节省金线的长度，从而降低成本。

根据本公开的实施例，所述导热绝缘胶5设置在所述驱动芯片22的底部和侧部。通过导热绝缘胶5包围驱动芯片22的底部和侧部，可以防止驱动芯片22与电路板1之间的接触漏电，同时可以有效增加导热绝缘胶5与驱动芯片22和电路板1的接触面积，从而可以提高驱动芯片22向电路板1散热。

根据本公开的实施例，所述塑封胶6以凸型形式覆盖所述微型LED器件2、所述电路板焊点121以及所述焊线4。具体地，所述塑封胶6以凸型形式覆盖所述微型LED器件2的发光芯片21，可以有效聚拢发光芯片21发出的光，提升光通量和亮度，同时发光角度也会变小，利于出光的均匀性。

本公开还提供一种微型LED器件的封装方法。参照图2、图3以及图4a-图4f，图3是示出根据本公开的一个实施例的微型LED器件的封装方法的流程图，图4a-图4f是示出根据本公开的一个实施例的微型LED器件的封装方法的工艺流程图。下面将结合上述关于微型LED器件的封装结构的描述对微型LED器件的封装方法进行描述。

如图3所示，该微型LED器件的封装方法包括以下步骤S101-S105。

步骤S101:根据所述微型LED器件的尺寸，在所述电路板上的预设位置开设凹槽，其中，所述微型LED器件包括发光芯片和驱动芯片，所述发光芯片位于所述驱动芯片上方。

步骤S102:在所述凹槽底部设置导热绝缘胶。

步骤S103:将所述微型LED器件的所述驱动芯片设置在所述凹槽底部的所述导热绝缘胶上。

步骤S104:将位于所述驱动芯片的上表面上的芯片焊点与位于所述凹槽周围且在所述电路板的上表面上的电路板焊点电连接。

步骤S105:在所述微型LED器件和所述微型LED器件周围的电路板上设置塑封胶。

根据该技术方案，可以通过将微型LED器件设置在电路板的凹槽中，可以有效降低封装高度，从而满足电子产品微型化的需求。

在步骤S101中，可以根据所述微型LED器件的尺寸，在所述电路板上的预设位置开设凹槽，其中，所述微型LED器件包括发光芯片和驱动芯片，所述发光芯片位于所述驱动芯片上方。

根据本公开的实施例，参照图2、图4a和图4b，电路板1包括布线部11和芯片安置部12，布线部11用于设置布线，芯片安置部12用于设置微型LED器件2，电路板焊点121位于芯片安置部12的上表面处并且与布线电连接。微型LED器件2包括发光芯片21和驱动芯片22，所述发光芯片21位于所述驱动芯片22上方，驱动芯片22的上表面包括芯片焊点221。根据微型LED器件2的驱动芯片22的尺寸，例如通过铣床在电路板1的芯片安置部12的预设位置开设凹槽122，尤其凹槽122的深度大于驱动芯片22的高度，具体地凹槽122的长、宽和高(深度)都比驱动芯片22的尺寸略大。

在步骤S102中，可以在所述凹槽底部设置导热绝缘胶。

根据本公开的实施例，参照图4c，可以在凹槽122的底部设置导热绝缘胶5。所述导热绝缘胶5的厚度与所述驱动芯片22的高度之和大于所述凹槽122的深度。该导热绝缘胶例如可以是高导热的硅胶等任何适用的导热绝缘胶。

在步骤S103中，可以将所述微型LED器件的所述驱动芯片设置在所述凹槽底部的所述导热绝缘胶上。

已知封装技术中，导热绝缘胶直接设置在未开设凹槽的电路板的上表面上，而微型LED器件直接设置在导热绝缘胶上。根据本公开的实施例，可以将微型LED器件2的驱动芯片22设置在凹槽122底部的导热绝缘胶5上。因此，可以降低微型LED器件的整体封装高度，从而减小使用该封装结构的电子产品的尺寸，更有利于电子产品的微型化。

根据本公开的另一实施例，将所述微型LED器件的所述驱动芯片设置在所述凹槽底部的所述导热绝缘胶上可以包括：将所述驱动芯片放置在所述凹槽底部的所述导热绝缘胶上，并且按压所述微型LED器件，使得所述驱动芯片的上表面与所述电路板的设置有所述电路板焊点的上表面齐平。

参照图4d，图4d示出了对放置在凹槽122底部的导热绝缘胶5上的驱动芯片进行按压后，驱动芯片22的上表面与电路板1的设置有电路板焊点121的上表面齐平。如在步骤S102和步骤S103中所述，凹槽122的深度大于驱动芯片22的高度，导热绝缘胶5的厚度与驱动芯片22的高度之和大于凹槽122的深度。因此，通过在凹槽122底部设置适量的导热绝缘胶5，在对导热绝缘胶5上的微型LED器件进行按压后，可以实现驱动芯片22的上表面与电路板1的设置有电路板焊点121的上表面齐平。

根据本公开的实施例，在该步骤S103之后，还可以如图4d所示在所述驱动芯片22侧部和所述凹槽122之间的缝隙中填满所述导热绝缘胶5。在微型LED器件2的驱动芯片22的侧部和凹槽122之间会存在缝隙，利用导热绝缘胶5将该缝隙填满，使得导热绝缘胶5包围驱动芯片的侧部和底部，从而允许防止驱动芯片22与电路板1之间的接触漏电，同时可以有效增加导热绝缘胶5与驱动芯片22和电路板1的接触面积，进而可以提高驱动芯片22向电路板1散热。

在步骤S104中，可以将位于所述驱动芯片的上表面上的芯片焊点与位于所述凹槽周围且在所述电路板的上表面上的电路板焊点电连接。

根据本公开的实施例，将位于所述驱动芯片的上表面上的芯片焊点与位于所述凹槽周围且在所述电路板的上表面上的电路板焊点电连接可以包括：通过焊线将所述芯片焊点与所述电路板焊点电连接。参照图4e，通过焊线4将芯片焊点221和电路板焊点121电连接。由于芯片焊点221所在的驱动芯片22的上表面与电路板焊点121所在的电路板1的上表面齐平。因此，在通过焊线4将芯片焊点221和电路板焊点121电连接时，可以便于焊线的使用，从而提高焊线电连接的质量，同时由于两个焊点同样高度使得使用的焊线长度最短。焊线的材料例如可以包括金、铜等，优选地为金，如此可以节省金线的长度，从而降低成本。当然，还可以通过任何其它适用的方式将芯片焊点221和电路板焊点121电连接。

在步骤S105中，在所述微型LED器件和所述微型LED器件周围的电路板上设置塑封胶。

根据本公开的实施例，参照图4f，所述塑封胶6以凸型形式覆盖所述微型LED器件2、所述电路板焊点121以及所述焊线4。尤其，所述塑封胶6以凸型形式覆盖所述微型LED器件2的发光芯片21，可以有效聚拢发光芯片21发出的光，提升光通量和亮度，同时发光角度也会变小，利于出光的均匀性。

本公开还提供了一种显示装置。该显示装置包括上述微型LED器件的封装结构。该显示装置例如可以是应用于电子设备的显示屏。该电子设备可以包括：智能手机、智能手表、笔记本电脑、平板电脑、行车记录仪、导航仪等任何具有显示屏的设备。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种微型LED器件的封装结构，其中，所述封装结构包括：

电路板，其设置有凹槽；

微型LED器件，其包括发光芯片和驱动芯片，所述发光芯片位于所述驱动芯片上方，所述驱动芯片设置在所述凹槽中，并且位于所述驱动芯片的上表面上的芯片焊点与位于所述凹槽周围且在所述电路板的上表面上的电路板焊点电连接；

导热绝缘胶，其设置在所述凹槽与所述驱动芯片之间；

塑封胶，其设置所述微型LED器件上和所述微型LED器件周围的电路板上。

2.根据权利要求1所述的微型LED器件的封装结构，其中，所述驱动芯片的上表面与所述电路板的设置有所述电路板焊点的上表面齐平。

3.根据权利要求1所述的微型LED器件的封装结构，其中，所述导热绝缘胶设置在所述驱动芯片的底部和侧部。

4.根据权利要求1所述的微型LED器件的封装结构，其中，所述芯片焊点与所述电路板焊点通过焊线电连接，所述塑封胶以凸型形式覆盖所述微型LED器件、所述电路板焊点以及所述焊线。

5.一种微型LED器件的封装方法，其中，所述封装方法包括：

根据所述微型LED器件的尺寸，在所述电路板上的预设位置开设凹槽，其中，所述微型LED器件包括发光芯片和驱动芯片，所述发光芯片位于所述驱动芯片上方；

在所述凹槽底部设置导热绝缘胶；

将所述微型LED器件的所述驱动芯片设置在所述凹槽底部的所述导热绝缘胶上；

将位于所述驱动芯片的上表面上的芯片焊点与位于所述凹槽周围且在所述电路板的上表面上的电路板焊点电连接；

在所述微型LED器件和所述微型LED器件周围的电路板上设置塑封胶。

6.根据权利要求5所述的微型LED器件的封装方法，其中，所述凹槽的深度大于所述驱动芯片的高度，所述导热绝缘胶的厚度与所述驱动芯片的高度之和大于所述凹槽的深度。

7.根据权利要求6所述的微型LED器件的封装方法，其中，将所述微型LED器件的所述驱动芯片设置在所述凹槽底部的所述导热绝缘胶上包括：

将所述驱动芯片放置在所述凹槽底部的所述导热绝缘胶上，并且按压所述微型LED器件，使得所述驱动芯片的上表面与所述电路板的设置有所述电路板焊点的上表面齐平。

8.根据权利要求5所述的微型LED器件的封装方法，其中，在将所述微型LED器件的所述驱动芯片设置在所述凹槽底部的所述导热绝缘胶上之后，所述封装方法还包括：

在所述驱动芯片侧部和所述凹槽之间的缝隙中填满所述导热绝缘胶。

9.根据权利要求5所述的微型LED器件的封装方法，其中，将位于所述驱动芯片的上表面上的芯片焊点与位于所述凹槽周围且在所述电路板的上表面上的电路板焊点电连接包括：

通过焊线将所述芯片焊点与所述电路板焊点电连接。

10.根据权利要求9所述的微型LED器件的封装方法，其中，在所述微型LED器件和所述微型LED器件周围的电路板上设置塑封胶包括：

以凸型形式设置所述塑封胶，以覆盖所述微型LED器件、所述电路板焊点以及所述焊线。

11.一种显示装置，其中，所述显示装置包括权利要求1至4中任一项所述的微型LED器件的封装结构。

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