CN203300159U

CN203300159U - 一种基于板上芯片封装技术的led显示屏

Info

Publication number: CN203300159U
Application number: CN2013204034065U
Authority: CN
Inventors: 于德海
Original assignee: Shenzhen Huahai Chengxin Electronic Display Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Huahai Chengxin Electronic Technology Co., Ltd.
Priority date: 2013-07-09
Filing date: 2013-07-09
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2023-07-09

Abstract

本实用新型公开了一种基于板上芯片封装技术的LED显示屏，其包括：PCB电路板，其面积为0.01至1平方米，预设置点间距为1至10毫米的矩阵排列的安装位，并在PCB电路板上设置有预设控制方式线路；黑色表层，其设置在PCB电路板上用于发光的一面，并且，根据矩阵排列的安装位，预留有相同的矩阵排列的通孔，通孔的面积，大于等于其所对应安装位的面积；若干LED发光晶片，每一LED发光晶片胶粘固定于PCB电路板的安装位。本实用新型实现了热阻低、光通量密度高、眩光少、发光均匀的效果，具有制造成本低、可靠性高、视频光角度大、散热性好等效果，可制备轻薄、高分辨率的LED显示屏，市场应用价值很高。

Description

一种基于板上芯片封装技术的LED显示屏

技术领域

本实用新型涉及LED显示屏，尤其涉及的是，一种基于板上芯片封装技术的LED显示屏。

背景技术

表面贴装技术（Surface Mounted Technology，SMT）是目前电子组装行业里最流行的一种技术，其通过将无引脚或短引线表面组装元器件安装在印制电路板（Printed Circuit Board，PCB，电路板）的表面或其它基板的表面上，通过回流焊或浸焊等方法加以焊接组装，这样，无需对印制电路板钻插装孔，直接将表面组装元器件贴或焊到印制板表面规定位置上。

但是，随着技术的发展，对于LED显示屏的点间距要求越来越高，SMT往往受限于元器件的散热以及LED封装尺寸，难以制备小点间距的LED显示屏。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新的基于板上芯片封装（Chip On Board，COB）技术的LED显示屏。

本实用新型的技术方案如下：一种基于板上芯片封装技术的LED显示屏，其包括：PCB电路板，其面积为0.01至1平方米，预设置点间距为1至10毫米的矩阵排列的安装位，并在所述PCB电路板上设置有预设控制方式线路；黑色表层，其设置在所述PCB电路板上用于发光的一面，并且，根据所述矩阵排列的安装位，预留有相同的矩阵排列的通孔，所述通孔的面积，大于等于其所对应安装位的面积；若干LED发光晶片，每一所述LED发光晶片胶粘固定于所述PCB电路板的所述安装位，并且连线焊接于所述PCB电路板，并且在其对应的通孔上注胶固化，用于形成矩阵排列的灯点。

优选的，所述LED显示屏中，所述注胶固化形成一胶点，其外形与所述黑色表层平行；或者，所述胶点的外形凸起于所述黑色表层，凸起的高度为0.1至3毫米；或者，所述胶点为凸起的封装位，所述封装位具有圆弧形截面。

优选的，所述LED显示屏中，所述通孔为圆形、方形或椭圆形通孔。

优选的，所述LED显示屏中，在所述PCB电路板上还设置矩阵排列的第一散热孔。

优选的，所述LED显示屏中，在PCB电路板后还固定设置一背壳，并在其上设置矩阵排列的第三散热孔。

优选的，所述LED显示屏中，在所述PCB电路板设置金属层。

优选的，所述LED显示屏中，所述安装位为凹槽。

优选的，所述LED显示屏中，所述黑色表层为一面罩。

优选的，所述LED显示屏中，所述黑色面罩为柔性材料。

优选的，所述LED显示屏中，所述黑色面罩为一涂层。

采用上述方案，本实用新型实现了热阻低、光通量密度高、眩光少、发光均匀的效果，并且具有制造成本低、可靠性高、视频光角度大、散热性好等效果，可以制备轻薄、高分辨率的LED显示屏，市场应用价值高。

附图说明

图1为本实用新型的一实施例的示意图；

图2为图1所示实施例的应用效果示意图；

图3为本实用新型的另一实施例的应用效果示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一实施例是，一种基于板上芯片封装技术的LED显示屏，其包括：PCB电路板、黑色表层以及若干LED发光晶片。

PCB电路板，其面积为0.01至1平方米，预设置点间距为1至10毫米的矩阵排列的安装位，并在所述PCB电路板上设置有预设控制方式线路；例如，按目标显示模组的面积为0.01至1平米、点间距为1至10毫米，根据预设控制方式布线，制成PCB电路板；显示模组即显示单元，其组装成LED显示箱体，并由LED显示箱体组装成LED显示屏，或者，显示模组组装成LED显示屏。例如，将控制线路按串并联的组合及特定控制方式布线，制成PCB电路板。优选的，采用面积为0.06至0.6平米的所述PCB电路板；优选的，采用面积为0.1至0.5平米的所述PCB电路板。优选的，采用面积为0.25至0.36平米的所述PCB电路板。优选的，点间距为1至5毫米，优选的，点间距为1至2毫米，这样可以得到小点间距的显示产品。

优选的，所述安装位为凹槽。优选的，在所述PCB电路板上设置有矩阵排列的凹陷式安装位；其中，所述凹陷式安装位在所述PCB电路板的表面处为圆形，其深度为0.2至4毫米；例如，一个凹槽，又如，一个碗状凹陷式安装位。优选的，S20中，设置凹陷式安装位为半球形或者圆柱形。例如，设置凹陷式安装位为圆柱形，其所组成的一个显示模组的外形如图2所示。优选的，其深度为0.5至2毫米；优选的，其深度为0.8至1.5毫米。优选的，采用预置设备，一次性在所述PCB电路板上设置矩阵排列的各个凹陷式安装位，这样，有利于工业化规模生产。

例如，所述控制方式或静态或扫描。例如，所述PCB板包括单层板、多层板、玻纤硬板、PC柔性板。例如，所述显示屏包括四基色、三基色、双基色、单基色。

优选的，在所述PCB电路板设置金属层。优选的，在所述PCB电路板设置金属包边。这样，可以增强LED显示屏的散热能力。需要说明的是，点间距越小，对于散热的要求就越高，本实用新型各实施例，对于散热有着很好的帮助。

优选的，在所述PCB电路板上还设置矩阵排列的第一散热孔，请参考图3，所述第一散热孔与所述安装位间隔设置。优选的，在PCB电路板后还固定设置一背壳，并在其上设置矩阵排列的第三散热孔。例如，在在PCB电路板后还固定设置一凸起形状的背壳，并在其上设置矩阵排列的第三散热孔。优选的，所述第三散热孔与所述安装位间隔设置或者对位设置。优选的，还将具有背壳的所述PCB电路板，整体作为显示板，其不发亮的一面粘接固定一散热金属板。

例如，所述控制线路按串并联的组合及特定控制方式布线，制成PCB电路板后，先将LED发光晶片固定、焊接在PCB电路板上，然后把面罩与PCB电路板粘接或锁固，再在PCB板上的面罩的圆孔或方孔内注胶或点胶，形成单元发光显示模块或显示板。

又如，控制线路按串并联的组合及特定控制方式布线，制成PCB电路板后，将LED发光晶片按预先规定的点间距直接固定、焊接在PCB电路板上，然后再在固定、焊接好的LED晶片的点位上注胶或点胶，不需要粘接或锁固面罩。就形成单元发光显示模块或显示板。

又如，所述控制线路按串并联的组合及特定控制方式布线，制成PCB电路板后，通过在PCB电路板上注胶或点胶，形成凸状、凹状或平面状的像素点外形。

又如，显示板散热结构包括金属板经特殊设计并冲压成型整体散热板；将显示板的驱动IC上涂有导热硅胶，再将显示板或显示模块、与散热金属板粘接及锁固在一起，完成LED发光，IC驱动，高效散热于一体化的显示板。

黑色表层，其设置在所述PCB电路板上用于发光的一面，并且，根据所述矩阵排列的安装位，预留有相同的矩阵排列的通孔，所述通孔的面积，大于等于其所对应安装位的面积；优选的，所述通孔为圆形、方形、椭圆形通孔或其组合。优选的，所述黑色表层为一面罩。例如，所述黑色面罩为柔性材料或者采用柔性材料制备，优选的，将柔性的黑色面罩胶粘固定在所述PCB电路板上。例如，将柔性的黑色面罩粘接或锁固在PCB电路板上；又如，通过螺钉将柔性的黑色面罩螺接固定在PCB电路板上。例如，所述黑色面罩包括一层黑色橡胶表层。例如，所述黑色面罩根据所述矩阵排列的LED发光晶片的位置，预制有同样矩阵排列的通孔，两者位置匹配，形状和大小可以相同或者不同，用于后续的注胶固化。例如，在所述PCB电路板设置若干插槽，面罩上设置若干插件，插件上设置三角形柔性插头，将面罩插入到所述PCB电路板，三角形柔性插头从顶角处插入，在插入时产生形变，插入后复原，三角形该顶角所对的边撑开，使得柔性插头难以自行脱落。又如，所述黑色面罩为一涂层，例如，一层黑色油漆或者黑色涂料所形成的涂层。

若干LED发光晶片，每一所述LED发光晶片胶粘固定于所述PCB电路板的所述安装位，并且连线焊接于所述PCB电路板，并且在其对应的通孔上注胶固化，用于形成矩阵排列的灯点，如图2所示。优选的，所述注胶固化形成一胶点，其外形与所述黑色表层平行；或者，所述胶点的外形凸起于所述黑色表层，凸起的高度为0.1至3毫米；或者，设置所述胶点为凸起的封装位，所述封装位为圆形，并且具有部分球形表面或平面表面；或者，所述胶点为凸起的封装位，所述封装位具有圆弧形截面。例如，胶点外形为凸起的圆形或与面罩平行，其中凸起的高度为0.1至3毫米。

例如，将LED发光晶片按所述点间距胶粘固定到所述PCB电路板，形成矩阵排列，然后加温烘烤；例如，排列成768行与1024列的矩阵；例如，所述LED发光晶片包括R（红光LED晶片）、G（绿光LED晶片）、B（蓝光LED晶片）、W（白光LED晶片），或R、G、B，或R、G，或B、G，或B、R，或R，或G，或B，或W。其中，加温烘烤的温度为100至160摄氏度，加温烘烤的时间为60至120分钟；优选的，加温烘烤的温度为110至150摄氏度，加温烘烤的时间为70至110分钟；优选的，加温烘烤的温度为120至140摄氏度，加温烘烤的时间为80至100分钟。例如，加温烘烤的温度为135摄氏度，加温烘烤的时间为95分钟。例如，将LED发光晶片按所述点间距通过银胶或绝缘胶粘固到所述PCB电路板，然后加温烘烤，温度为100至160摄氏度，加温烘烤的时间为60至120分钟。矩阵排列，即点阵排列，例如，三行五列，十行八列，或者若干个矩阵的组合，例如六行四列与三行五列的组合。

优选的，所述LED发光晶片胶粘固定于所述PCB电路板的所述安装位，是通过以下方式完成：扩晶，采用扩张机将整张LED晶片薄膜均匀扩张，使附着在薄膜表面紧密排列的LED晶粒拉开，这样可得到扩晶环，便于刺晶。例如，将扩好晶的扩晶环放在已刮好银浆层的背胶机面上，背上银浆，将适量的银浆点在PCB印刷线路板上，然后，将备好银浆的扩晶环放入刺晶架中，由操作员在显微镜下将LED晶片用刺晶笔刺在PCB印刷线路板上。然后，将刺好晶的PCB印刷线路板放入热循环烘箱中恒温静置一段时间，待银浆固化后取出。然后，在PCB印刷线路板的IC位置上适量的红胶或黑胶，再用防静电设备将IC裸片正确放在红胶或黑胶上，然后烘干，例如，将粘好裸片放入热循环烘箱中放在大平面加热板上恒温静置一段时间，或者，也可以自然固化。

所述LED发光晶片胶连线焊接于所述PCB电路板，是对在所述PCB电路板上的所述LED发光晶片进行连线焊接；优选的，采用铜线进行连线焊接，优选的，S3中，在封胶后覆盖凸起的半球形或者圆柱形灯壳。优选的，采用焊线机将LED晶片（LED晶粒）与PCB板上对应的焊盘进行桥接，从而实现板上芯片封装的内引线焊接。

优选的，连线焊接后进行检测，确定有没有虚焊或者不通，否则重新连线焊接。然后采用点胶机将调配好的胶水适量地点到邦定好的LED晶粒上，优选的，连线焊接还包括对于IC的连线焊接；优选的，IC连线焊接之后，还在IC上涂设导热硅胶；IC优选采用黑胶封装，然后根据预设方案进行外观封装。然后将封好胶的PCB印刷线路板放入热循环烘箱中恒温静置，根据要求可设定不同的烘干时间。

所述LED发光晶片在其对应的通孔上注胶固化，在所述黑色表层上的各所述通孔内注胶固化，其中，采用自然固化方式，固化时间为12至24小时，例如，在室温下放置12至24小时；优选的，在室温下放置12至18小时。优选的，固化后还进行加热稳固，稳固温度为60至80摄氏度，稳固时间为30至90分钟，使得注胶固化效果更为牢固、可靠。例如，稳固温度为60至80摄氏度，稳固时间为30至90分钟；例如，固化的温度为65至75摄氏度，固化的时间为40至80分钟；优选的，稳固温度为一抛物线或者直线的下降曲线，其初始温度为80摄氏度，最后温度为60摄氏度，降温时间，即稳固时间，为30至90分钟，优选60分钟。

本实用新型的又一实施例是：一种采用COB封装工艺生产的LED显示屏，如图1所示，其包括面罩21、LED发光晶片22、PCB板23、散热铝板24、导热硅胶25、IC等电子元器件26。该显示屏与目前表贴封装的显示屏产品相比，有以下优势：制造成本低，可靠性高，视频光角度大，散热性好，显示屏可做得更轻薄。

本实用新型的又一实施例是：上述各实施例的各技术特征，相互组合得到的可实施的基于COB技术的LED显示屏。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种基于板上芯片封装技术的LED显示屏，其特征在于，包括：

PCB电路板，其面积为0.01至1平方米，预设置点间距为1至10毫米的矩阵排列的安装位，并在所述PCB电路板上设置有预设控制方式线路；

黑色表层，其设置在所述PCB电路板上用于发光的一面，并且，根据所述矩阵排列的安装位，预留有相同的矩阵排列的通孔，所述通孔的面积，大于等于其所对应安装位的面积；

若干LED发光晶片，每一所述LED发光晶片胶粘固定于所述PCB电路板的所述安装位，并且连线焊接于所述PCB电路板，并且在其对应的通孔上注胶固化，用于形成矩阵排列的灯点。

2.根据权利要求1所述LED显示屏，其特征在于，所述注胶固化形成一胶点，其外形与所述黑色表层平行；或者，所述胶点的外形凸起于所述黑色表层，凸起的高度为0.1至3毫米；或者，所述胶点为凸起的封装位，所述封装位具有圆弧形截面。

3.根据权利要求1所述LED显示屏，其特征在于，所述通孔为圆形、方形或椭圆形通孔。

4.根据权利要求1所述LED显示屏，其特征在于，在所述PCB电路板上还设置矩阵排列的第一散热孔。

5.根据权利要求4所述LED显示屏，其特征在于，在PCB电路板后还固定设置一背壳，并在其上设置矩阵排列的第三散热孔。

6.根据权利要求1所述LED显示屏，其特征在于，在所述PCB电路板设置金属层。

7.根据权利要求1所述LED显示屏，其特征在于，所述安装位为凹槽。

8.根据权利要求1至7任一所述LED显示屏，其特征在于，所述黑色表层为一面罩。

9.根据权利要求8所述LED显示屏，其特征在于，所述黑色面罩为柔性材料。

10.根据权利要求1至7任一所述LED显示屏，其特征在于，所述黑色面罩为一涂层。