CN117174705A - 一种Micro-LED散热面板及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Micro‑LED散热面板及其制备方法，其中方法包括获取PCB板上电子元器件的布置位置，所述电子元器件包括驱动芯片，所述PCB板包括芯板层；在芯板层中与所述电子元器件对应的位置处形成散热结构，以降低所述顶层对所述底层的热量传导。利用本发明公开的方案可使得显示面板在硬度和强度等方面既满足元器件焊接及发光芯片的键合要求，又能为电子元器件提供良好的散热路径及散热空间，防止发光管芯因温度差异造成的色差问题。
Description
技术领域
本发明一般地涉及显示屏技术领域。更具体地，本发明涉及一种Micro-LED散热面板及制备方法。
背景技术
LED显示屏可任意延展，并实现无缝拼接，是目前唯一能够全天候使用的大型显示终端。其高亮度、较广的观看角度和良好的色彩还原能力得到广大用户的一致好评。近年来，LED显示屏大量用于机场、商场、酒店、高铁、地铁、影院、展会、写字楼等，并将逐步走进千家万户。
LED使用冷发光技术，作为第四代光源，因其节能、环保、长寿命等优点极具发展前景。但因为LED对温度极为敏感，结温升高会影响LED的寿命、光效、光色(波长)、色温、光形(配光)以及正向电压、最大注入电流、光度、色度、电气参数以及可靠性等。如图1所示，LED面板可分为顶层100、中间层200及底层300。顶层包括与PCB板连接的各种电子元器件，如行列驱动芯片、接插件等；中间层有若干线路层组成；底层为发光层，键合了LED发光管芯。
在LED显示屏使用过程中，顶层元器件会产生大量热量，热量通过PCB板传导给发光层，与驱动芯片相同位置的LED管芯受热量影响，LED材料的禁带宽度将减小，导致器件发光波长变长，颜色发生红移。结温所引致的LED发光波长的变化将直接造成人眼对LED发光颜色的不同感受。
发明内容
为了至少解决上述背景技术部分所描述的技术问题，本发明提出了一种Micro-LED散热面板及其制备方法。利用本发明的方案，能够为电子元器件提供良好的散热路径及散热空间，防止发光管芯因温度差异造成的色差问题。鉴于此，本发明在如下的多个方面提供解决方案。
本发明的第一方面提供了一种Micro-LED散热面板，包括从下到上依次布置的顶层、中间层和底层；所述顶层布置有电子元器件，所述电子元器件包括驱动芯片；所述中间层布置有若干线路层，且在所述若干线路层中间包括至少一个芯板层；所述底层布置有发光层；在芯板层中与所述电子元器件对应的位置处形成有散热结构，以降低所述顶层对所述底层的热量传导。
在一个实施例中，所述散热结构通过对所述芯板层进行挖槽处理得到。
在一个实施例中，所述散热结构布置于芯板层远离所述电子元器件的一侧。
在一个实施例中，所述散热结构被布置成包括多个散热片彼此平行设置，且所述散热片表面敷铜处理。
在一个实施例中，所述电子元器件下方铺设有铜皮，以增加散热面积。
在一个实施例中，所述电子元器件下方打过孔，以增加热传导路径。
在一个实施例中，所述中间层包括依次排列的电路层、绝缘材料层、信号层、芯板层。
本发明的第二方面提供了一种Micro-LED散热面板制备方法，包括：获取PCB板上电子元器件的布置位置，所述电子元器件包括驱动芯片，所述PCB板包括芯板层；在芯板层中与所述电子元器件对应的位置处形成散热结构，以降低所述顶层对所述底层的热量传导。
在一个实施例中，所述散热结构通过对所述芯板层进行挖槽处理得到，并将挖槽后得到的散热片的表面敷铜。
在一个实施例中，所述电子元器件下方铺设有铜皮，以增加散热面积；所述电子元器件下方打过孔，以增加热传导路径。
利用本发明所提供的方案，通过对芯板层进行挖槽处理以形成散热装置，可以在硬度和强度等方面既满足元器件焊接及发光芯片的键合要求，又能为电子元器件提供良好的散热路径及散热空间，防止发光管芯因温度差异造成的色差问题。
附图说明
通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明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发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
图1是示出现有技术中的显示面板组成结构；
图2是示出根据本发明实施例的四层板叠层结构；
图3是示出根据本发明实施例的散热装置结构；
图4是示出根据本发明实施例的散热装置布置示意图；
图5是示出根据本发明实施例的制备方法。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
应当理解，本发明的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本发明的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施方式的目的，而并不意在限定本发明。如在本发明说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本发明说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当... 时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
下面结合附图来详细描述本发明的具体实施方式。
针对现有LED显示屏使用过程中，顶层元器件会产生大量热量，热量通过PCB板传导给发光层，与驱动芯片相同位置的LED管芯受热量影响，LED材料的禁带宽度将减小，导致器件发光波长变长，颜色发生红移。结温所引致的LED发光波长的变化将直接造成人眼对LED发光颜色的不同感受的问题，本发明提出了一种Micro-LED散热面板来提高Micro-LED显示屏的显示均匀性。
图2是示出根据本发明实施例的四层板叠层结构。LED驱动面板的常见厚度为1.6mm、2.0mm。由图2所示，以最常见的1.6mm四层PCB板为例。1.6mm厚度的PCB板，最上面的L1层为1盎司的铜皮，此层为电路层，主要放置元器件及部分线路；然后是0.2mm~0.5盎司厚度的PP片；L2层为第二信号层，其铜箔厚度一般为0.5盎司以下；接着是1.2mm~0.5盎司厚度的core层；L3层为第三信号层，其铜箔厚度一般为0.5盎司以下；下面是0.2mm~0.5盎司厚度的PP片，最后是1盎司的底层信号层。L1-L4层通孔作为定位或对位孔；机械孔实现L2层-L3层间的导通，L2层-L3层机械钻孔内径10mil外径18mil；激光孔实现L1-L2层-L3-L4层间的导通，激光钻孔内径4mil外径10mil。
图2中所示的PP层是PCB的薄片绝缘材料，PP在被层压前为半固化片，又称为预浸材料，主要用于多层印制板的内层导电图形的粘合材料及绝缘材料。L1~L4为信号层，主要为1盎司以下的铜皮。以上两种材料厚度较薄，铜皮的导热性较好，因此，很难减少热量的传导。
图2中的core是制作印制板的基础材料，又称之为芯板，具有一定的硬度及厚度，本发明对core层进行相应的处理，可以使电子元器件产生的热量均匀分布在整个PCB板上，LED发光管芯受热均匀，使用过程中不会产生色差。
对core层进行散热处理：在驱动芯片下方的core层对应位置，对core层进行挖槽处理，挖槽后的芯板core层局部如图3所示，将此位置处理成散热片形式，散热片的表面积要尽量地大，因为金属的热传导性较好，因此表面全部敷铜处理，并将铜皮适当加厚，这样的金属鳍不仅可以增大散热表面积，同时还能增加散热速度，较少热量堆积。类似的金属鳍的数量根据发热元器件的数量而定。如图4所示，在对发热电子元件下方的core层均布置了散热装置的基础上，可有效降低电子元件发热对发光层的影响，从而降低现有技术中由于热量累积而造成的色差问题。
进一步的，本发明中考虑到提高铜箔剩余率和增加导热孔可提升散热效果，而铜箔线路和孔是热的良导体。因此，在发热元器件下方铺完整的铜箔，并尽量多的打孔，此种设计可以有效的完成热传导。
本发明的第二方面还提供了一种Micro-LED散热面板制备方法。如图5所述，本发明的Micro-LED散热面板制备方法可描述为包括步骤S100-S200:
步骤S100:获取PCB板上电子元器件的布置位置，所述电子元器件包括驱动芯片，所述PCB板包括芯板层；
步骤S200:在芯板层中与所述电子元器件对应的位置处形成散热结构，以降低所述顶层对所述底层的热量传导。
在一个实施例中，所述散热结构通过对所述芯板层进行挖槽处理得到，并将挖槽后得到的散热片的表面敷铜。
在一个实施例中，所述电子元器件下方铺设有铜皮，以增加散热面积；所述电子元器件下方打过孔，以增加热传导路径。
虽然本说明书已经示出和描述了本发明的多个实施方式，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施方式是仅以示例的方式提供的。本领域技术人员在不偏离本发明思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解在实践本发明的过程中，可以采用本文所描述的本发明实施方式的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本发明的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的模块组成、等同或替代方案。
Claims (10)
1.一种Micro-LED散热面板，其特征在于，包括从上到下依次布置的顶层、中间层和底层；
所述顶层布置有电子元器件，所述电子元器件包括驱动芯片；
所述中间层布置有若干线路层，且在所述若干线路层中间包括至少一个芯板层；
所述底层布置有发光层；
在芯板层中与所述电子元器件对应的位置处形成有散热结构，以降低所述顶层对所述底层的热量传导。
2.根据权利要求1所述的Micro-LED散热面板，其特征在于，所述散热结构通过对所述芯板层进行挖槽处理得到。
3.根据权利要求2所述的Micro-LED散热面板，其特征在于，所述散热结构布置于芯板层远离所述电子元器件的一侧。
4.根据权利要求2所述的Micro-LED散热面板，其特征在于，所述散热结构被布置成包括多个散热片彼此平行设置，且所述散热片表面敷铜处理。
5.根据权利要求4所述的Micro-LED散热面板，其特征在于，所述电子元器件下方铺设有铜皮，以增加散热面积。
6.根据权利要求5所述的Micro-LED散热面板，其特征在于，所述电子元器件下方打过孔，以增加热传导路径。
7.根据权利要求1-6任一项所述的Micro-LED散热面板，其特征在于，所述中间层包括依次排列的电路层、绝缘材料层、信号层、芯板层。
8.一种Micro-LED散热面板制备方法，制备如权利要求1-7任一项所述的Micro-LED散热面板，其特征在于，包括：
获取PCB板上电子元器件的布置位置，所述电子元器件包括驱动芯片，所述PCB板包括芯板层；
在芯板层中与所述电子元器件对应的位置处形成散热结构，以降低所述顶层对所述底层的热量传导。
9.根据权利要求8所述的Micro-LED散热面板制备方法，其特征在于，
所述散热结构通过对所述芯板层进行挖槽处理得到，并将挖槽后得到的散热片的表面敷铜。
10.根据权利要求9所述的Micro-LED散热面板制备方法，其特征在于，
所述电子元器件下方铺设有铜皮，以增加散热面积；
所述电子元器件下方打过孔，以增加热传导路径。
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