CN210607242U

CN210607242U - 发光二极管封装组件

Info

Publication number: CN210607242U
Application number: CN201921553484.7U
Authority: CN
Inventors: 辛舒宁; 曹爱华; 黄永特; 廖燕秋; 林振端; 时军朋; 廖启维; 余长治; 吴政; 徐宸科; 李佳恩
Original assignee: Xiamen Sanan Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: Xiamen Sanan Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2019-09-18
Filing date: 2019-09-18
Publication date: 2020-05-22
Anticipated expiration: 2029-09-18

Abstract

本实用新型提供了一种发光二极管封装组件。该封装组件包含：彼此间隔的多个LED芯片，每一LED芯片包含相反的第一表面、第二表面、连接该第一表面和该第二表面之间的侧面，及形成于所述第二表面上的一电极组；第一封装层，填充所述LED芯片之间的间隙，并覆盖所述LED芯片的侧面，裸露出所述LED芯片的电极组表面及至少部分的第一表面，该第一封装层为一有色层；第二封装层，形成于所述第一封装层之上，并覆盖所述LED芯片的第一表面，为具有预定透射率的透光层，其透射率大于所述第一封装层的透射率；布线层，形成在所述LED芯片的第二表面之上；及绝缘层，形成于所述封装层的表面上，并覆盖所述布线层。

Description

发光二极管封装组件

技术领域

本实用新型是有关于封装组件，特别是指一种发光二极管封装组件，及包含发光二极管封装组件的发光装置。

背景技术

发光二极管（LED）是当今最热门的光源技术之一，可用于照明装置的光源，而且也用于各种电子产品的光源，如被广泛地用作于诸如TV、蜂窝电话、PC、笔记本PC、个人数字助理(PDA)等的各种显示设备的光源。缩小LED装置的尺寸可以提升显示的分辨率，从而扩大LED显示屏的应用领域，如手机，车载面板，电视，计算机，视频会议等。目前主流显示屏采用的封装尺寸为2121和1010，随着技术的发展，市场上已经出现0808甚至更小的封装尺寸。

实用新型内容

本实用新型提供了一种超小间距的发光二极管（light emitting diode，LED）封装组件，该LED封装组件包含以m×n矩阵布置的多个像素区域PX，其中m和n是大于1的整数。每个像素区域PX可以被称为像素。

在一些实施例中，该LED封装组件，包含：彼此间隔的多个LED芯片，每一LED芯片包含相反的第一表面、第二表面、连接于该第一表面和该第二表面之间的侧面，及形成于所述第二表面上的一电极组，该电极组包括一第一电极及一第二电极，所述第一表面为出光面；第一封装层，填充所述LED芯片之间的间隙，并覆盖所述LED芯片的侧面，裸露出所述LED芯片的第一电极和第二电极及至少部分的第一表面，该第一封装层为一有色层；第二封装层，形成于所述第一封装层之上，并覆盖所述LED芯片的第一表面，为具有预定透射率的透光层，其透射率大于所述第一封装层的透射率；布线层，形成在所述LED芯片的第二表面之上，具有相反的第一表面、第二表面，及连接于该第一表面和第二表面之间的侧面，所述第一表面与所述LED芯片的电极组连接；及绝缘层，覆盖形成于所述封装层的表面上，并覆盖所述布线层。

在该LED封装组件中，首先采用有色材料层作为第一封装层，填充于该多个LED芯片之间的间隙并覆盖LED芯片的侧壁，可以防止LED芯片之间的光学干扰，在该多个LED芯片的出光面形成一透明或者半透明的材料层作为第二封装层，一方面可以保护LED芯片的出光面，另一方面可以作为一个光散射透层，产生光散射效果，最终LED封装组件运用于显示面板时，可有效降低眩晕感，进一步的所示封装层中可以包括有光散色材料，如散射颗粒。

进一步的，可以根据不同的需求调整第二封装层的透射率，从而达到最佳显示效果。例如应用于户内显示时，可以选择半透明的材料作为第二封装层，其透射率优选为40%~80%之间，此时可以进一步降低眩晕感；应用于户外显示时，可以选择透射率优选为70%以上的透明层。

在一些实施例中，该第二封装层优选为20μm以下，更佳的为10μm以下，例如10μm，并配合各个LED芯片的出光面基本位于同一高度（高低差为10μm以下），使得该封装组件在大幅度增加像素区域时，有利于统一出光面，减少侧壁之间的光串扰的影响。

在一些实施例中，所述布线层从第一方向并联相邻的两个或者多个发光单元的第一、第二和第三LED芯片的第一电极，从第二方向并联相邻的两个或者多个发光单元的第一、第二和第三LED芯片的第二电极，从而将该多个发光单元电连接形成一多合一的发光模块。

进一步的，该具有N合一的发光模块的封装组件，其中N=m×n，相邻发光单元之间的间距D1优选为0.8mm以下，其中N可以取4以上的整数，例如4、6、8、9、16、32或者64等，当N的取值越大，而D1的取值越小，例如当N为4~9时，D1可以为0.4~0.8，当N为8以上时，则D可以为0.1~0.4。

本实用新型之功效在于：本实用新型采用无基板的封装形式，由封装层固定多个发光单元的LED芯片，并在该多层发光单元的背面形成多层布线层串并联该多个发光单元的LED芯片，其中第一布线层将多个像素区域的LED芯片进行串、并联，并透过通孔层和第二布线层，进行重新布线，形成集成式的薄型小间距的发光二极管封装组件，其次通过合理的布线层设计，一方面可以减少封装组件的外接焊盘的数量，从而降低了应用端的贴片难度，同时提高了产品的可靠性；再者使得布线层的层数不多于不高于四组，可以保证产品的厚度轻薄化，有利于终端产品的轻薄化。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

本实用新型之其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一个立体图，说明本实用新型发光二极管（LED）封装组件的结构；

图2是一个侧面剖视示意图，说明本实用新型的一个实施例的LED封装组件的结构；

图3是一个俯视示意图，说明本实用新型的一个实施例的LED封装组件的LED芯片的布置方式；

图4是一个侧面剖视示意图，说明该实施例的LED封装组件的LED芯片是一种常规的LED芯片；

图5是一个侧面剖视示意图，说明该实施例的LED封装组件的LED芯片固晶方式；

图6是一个侧面剖视示意图，说明该实施例的LED封装组件的第一布线层；

图7是一个俯视示意图，说明该实施例的LED封装组件的第一布线层；

图8是一个侧面剖视示意图，说明该实施例的LED封装组件的通孔层；

图9是一个俯视示意图，说明本实用新型发光二极管封装组件的通孔层；

图10是一个侧面剖视示意图，说明该实施例的LED封装组件的第二布线层；

图11是一个俯视示意图，说明该实施例的LED封装组件的第二布线层；

图12是一个俯视示意图，说明该实施例的LED封装组件的第一布线层、通孔层和第二布线层；

图13是一个电路图，说明该实施例的LED封装组件的电路连接；

图14是一个俯视示意图，说明本实用新型的一个实施例的LED封装组件的LED芯片布置及第一布线层；

图15是一个俯视示意图，说明本实用新型的该实施例的LED封装组件的第二布线层；

图16是一个俯视示意图，说明本实用新型的该实施例的LED封装组件的第一布线层、通孔层和第二布线层；

图17是一个电路图，说明该实施例的LED封装组件的电路连接；

图18是一个电路连接示意图，说明本实用新型的再一个实施例的LED封装组件的布线连接；

图19是一个电路连接示意图，说明本实用新型的再一个实施例的LED封装组件的布线连接；

图20是一个俯视示意图，说明本实用新型的再一个实施例的LED封装组件的第一布线层；

图21是一个俯视示意图，说明本实用新型的该实施例的LED封装组件的第二布线层；

图22是一个俯视示意图，说明本实用新型的该实施例的LED封装组件的第三布线层；

图23是一个侧面剖视示意图，说明本实用新型的一个实施例的LED封装组件的结构。

具体实施方式

在本实用新型被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。

参阅图1和图2，为本实用新型发光二极管（light emitting diode，LED）封装组件的一实施例，为一种无基板的LED封装组件，该LED封装组件可以包含以m×n矩阵布置的多个发光单元，其中m和n是大于1的整数。每个发光单元包括若干个不同波长的LED芯片，优选地，比如至少三颗LED芯片分别发射红光（R）、绿光（G）、蓝光（B），还可以是包括发出白光的LED芯片（含波长转换层），即形成RGBW组合，如此可以提升显屏的亮度，对于户外显示非常有利。每个发光单元相当于一个像素区域PX，也可以被称为像素。在一个具体实施例中，该LED封装组件包含2×2个像素区域。每个像素区域PX具有多个彼此间隔且具有一出光面S21的LED芯片100，该封装组件还包括固定并填充多个LED芯片100之间的间隙的封装层200、及位于该封装层之上的多层布线层。该多层布线层包含第一布线层310、通孔层320和第二布线层330，每层之间借助绝缘层500进行电性隔离。其中第一布线层310形成于所述多个LED芯片的下表面之上，连接并联和/或串联多个LED芯片，该通孔层320形成于所述第一布线层310之上，与所述第一布线层310形成电性连接；第二布线层330形成于所述通孔层320之上，与所述通孔层320形成电性连接。

图3简单示意了该封装组件的LED芯片排列方式。参阅图3，该封装组件具有四个像素区域PX1~PX4，每个像素区域PX包含多个LED芯片100，例如第一LED芯片100L1、第二LED芯片100L2和第三LED芯片100L3。在另一些实施例中，每个像素区域也可仅包括两个LED 芯片或者三个以上的LED芯片，例如四个LED芯片。该三个LED芯片100L1、100L2和100L3可以发射不同波长的光，例如可以分别发射红光、绿光和蓝光。

再配合参阅图4为其中一个上述的LED芯片100L1~100L3，每一个上述LED芯片100L1~100L3具有一对位于同侧的电极110，具有相反的一第一表面S21、和一第二表面S22，以及一连接于该第一表面S21、该第二表面S22之间的一侧表面S24及电极表面S23。其中，该第一表面S21为出光面S21，该第二表面S22上设置有该一对电极110。进一步的，该LED芯片包括一衬底101、第一类型半导体层121、一发光层122和一第二类型半导体层123。该第一类型半导体层121和该第二类型半导体层123可分别为p型半导体层和n型半导体层。该LED芯片还包括一设置于该第一类型半导体层121上的透明基板101。该LED芯片的电极组110包括与该第一类型半导体层121电性连接的第一电极111，及一与该第二类型半导体层123电性连接的第二电极112。在另一些实施例中，每一LED芯片的电极组110还可以包括由导电材料构成的加厚层。该等加厚层分别设置于该第一电极111与第一布线层之间及该第二电极112与该第一布线层310之间，可以通过电镀、化镀或者印刷等方式形成，其材料可以是Cu、Cu_xW或者其他导电金属材料。通过增加电极的厚度，可以增加所述LED芯片的侧面S24与该封装层200接触的面积，从而增加所述LED芯片与该封装层200之间的黏着力。较佳地，每一LED芯片的电极组厚度为5~200μm，例如可以为5μm~30μm，30μm~50μm，或80μm~120μm，根据具体需求进行选择。所述LED芯片100可以是常规尺寸的LED芯片（一般指芯片单边尺寸超过200μm），也可以是Mini LED芯片（一般指芯片尺寸介于100~200μm），或是Micro LED芯片（一般指芯片尺寸不超过100μm），本实施例优选Mini LED芯片或者micro LED芯片。

再参阅图3，该封装组件内的每个像素区域PX内的第一、第二和第三芯片LED-100L1 ~100-L3呈“一”字型排列，具体为每个发光单元的各个LED芯片按照第一方向排成一列，每个LED芯片的第一、第二电极按照第二方向并列布置，其中第一、第二方向基本垂直。在本实施例中，第一电极111、第二电极112呈左、右布置，相邻两列LED芯片的电极极性相反，即相邻列的芯片电极呈对称性，可以便于布线设置，从而缩小芯片之间的间距。以图3所示封装组件以例，第一个像素区域PX1的三个LED芯片100L1~100L3的电极极性与第二个像素区域PX2的三个LED芯片100L1~L3的电极极性相反。每个像素区域视为一个像素，则每个像素的点间距D1优选为1mm，更佳地，为0.8mm以下，例如可以为0.1~0.3mm，0.3~0.5mm，或者0.5~0.8mm。同一个像素区域PX内的芯片之间的间距D2优选为100μm以下，例如可以为50~100μm，或者50μm以下，在一些显示面板的应用中，同一像素区域的LED芯片之间的间距优选为50μm以下，例如40~50μm，或者30~40μm，或者20~30μm，或者10~20μm。间距越小，越有利于缩小该LED封装组件的尺寸，从而提升显示面板的分辨率。

再参阅图2，该多个第一、第二、第三LED芯片100L1~L3的周边填充第一封装层200，较佳地，该封装层200的透光率小于30%；更佳地，该封装层200的透光率为5%~20%；可选择地，该封装层200不透光且不透明，具体的包括吸光成分（图中未示意），吸光成分至少设置在LED芯片侧壁周围或者相邻的LED芯片之间，或进一步的至少在LED半导体发光叠层周围或者相邻半导体发光叠层周围。吸光成分具体可以是封装层使用的环氧树脂或硅胶内分散的吸光颗粒，如黑色颗粒，碳粉，或者所述的吸光成分为黑色树脂。该封装层200的吸光成分设置至少在LED侧壁周围可以防止LED芯片的侧面出光，由此实现LED芯片的出光主要集中在LED芯片的出光面或全部集中在LED芯片的出光面，减少不同LED芯片之间的光在侧面方向的串光或混光现象。在一个具体实施例中，该封装层200可为加入黑色着色剂的环氧树脂或硅胶，如此整个LED封装组件除了LED芯片100的出光面S21，其余区域均为黑色，有助于提升显示面板的对比度，同时各个LED芯片100之间通过该黑色封装材料进行隔离，可以减少各个LED芯片之间的光学干扰。在一些实施例中，该封装层200的硬度优选为D60以上，更佳的为，为D85以上。

进一步的，在封装层200上形成透明或者半透明的材料层作为另一封装层400，覆盖该多个第一、第二、第三LED芯片的第一表面S21，如此可以避免了LED芯片裸露。该封装层400 可以作为一个光散射透镜，产生光散射效果，最终LED封装组件运用于显示面板时，可有效降低眩晕感，进一步的所示封装层400中可以包括有光散色材料，如散射颗粒。该封装层400的厚度优选为介于5~20μm，例如10μm，如此一方面可以保护LED芯片的出光表面，另一方面配合采用吸光材料的封装层200，可以减少各个LED芯片之间的光学干扰。优选透光率为优选40%以上。在一些实施例中，该LED封装组件应用于室内显示，此时该封装层400优选为半透明层，其透光率优选为40%~80%，更佳为70~80%，可以降低LED芯片的亮度，从而降低出光的眩晕效果。在一些实施例中，该封装组件应用于户外显示，此时该封装层400优选为透明层，其透光率优选为80%以上，更佳为80%。

在本实施例中，该多个第一、第二、第三LED芯片100L1~L3可以先以LED芯片100的出光面S21作为固晶面，临时性地粘附于一诸如胶带的支撑体600上，此时电极面S24朝上，然后在芯片间填充流动性绝缘材料并固化作为封装层200，裸露出LED芯片的电极面S23，如图5所示。在本实施例中，优选控制胶带600的胶材610厚度为5~20μm，一方面可以保证LED芯片不会在填充封装层时发生位移，另一方面可以确保第一、第二、第三LED芯片100L1~L3的第一表面S21基本位于同一水平面，其高度差基本保持在10μm以下，使得该封装组件在大幅度增加像素区域时，有利于统一出光面，减少侧壁之间的光串扰的影响。

多层布线层形成于该多个LED芯片的第二表面之上，具体包含了第一布线层310、通孔层320和第二布线层330，其中第一布线层310与LED芯片的电极110连接，通孔层320形成于该第一布线层310上，第二布线层330形成在通孔层320上，并通过通孔层320电连接至第一布线层310。该多层布线层优选选用熔点高于400℃的金属材料，例如Ag，Cu，Ni，Al等，各层的材料可以相同，也可以不同，可以采用电镀、化镀或者印刷等工艺形成。每一层的厚度优选为100μm以下。

请参看图6，第一布线层310形成在封装层200的表面上，并与该多个LED芯片的电极110形成电性连接。在第一布线层310的线路之间的间隙内填充有绝缘层510，裸露出第一布线层310之远离LED芯片的表面S310。该绝缘层510的材料可以与封装层200的材料相同，也可以不同。当采用相同的材料所构成时，该绝缘层510与封装层200合为一层体，较难于进行区分，例如在一个实施例中，该LED封装组件应用于显示装置，绝缘层510与封装层200均为添加着色剂的环氧树脂或硅胶。在一些实施例中，该绝缘层510的硬度不低于第一布线层310的硬度，例如为D60以上，更佳的，为D85以上，如此方便采用研磨的方式裸露出第一布线层310的表面S310。

第一布线层310包括多个第一布线和至少两个公共布线，从而将多点像素区域PX内的LED芯片进行电性连接，构成一个n合一的像素区域。请参看图7，该图示范例为一四合一的封装组件，即四个像素区域的LED芯片进行串并联。在其他实施例中，并不局限于四合一的结构，也可以是九合一、十六合一等。在图7所示的封装组件，该第一布线层310包括两个公共布线314a、314d和十个第一布线，其中第一布线311a~311d分别连接到各个像素区域PX的第一芯片100-L1的第一电极111，布线313a~313d分别连接到各PX的第三芯片100-L3的第一电极111，布线312a连接到PX1和PX4的第二LED芯片100-L2的第一电极，布线312b连接到PX2和PX3的第二LED芯片100-L2的第一电极，公共布线314a连接PX1和PX2的第一、第二、第三LED芯片的第二电极112，公共布线314d连接PX3和PX4的第一、第二、第三LED芯片的第二电极112。

请参阅图8和9，通孔层320位于第一布线层310的表面S310上，为在一绝缘层520形成一系列的通孔320，通孔的数量和位置对应于第一布线层的各个布线，其中图9的实斜线填充的图案即为通孔，其尽可能的远离各个LED芯片。其中绝缘层520的材料可以参考绝缘层510。该通孔层的厚度通常为100μm以下，在一些实施例中，该封装组件为较薄结构，此时该通孔层的较佳的为20~50μm，例如可以为25~30μm，如此可以避免通孔层太厚应力过大，热阻过大，在保证封装结构体强度的同时，使得封装结构体的总厚度减薄，最终使得应用产品更轻薄。在另一些实施例中，该通孔层的厚度为50~80μm，例如60μm，从而适当增加封装组件的厚度，从而方便从器件的侧壁进行拾取。

请参阅图10，第二布线层330位于通孔层320上，并通过通孔层320的各个通孔与第一布线层310形成电连接，在该第三布线层330的各个线路之间的间隙内填充有绝缘层530，并裸露出第二布线层330之远离LED芯片的表面S330。绝缘层530的材料可以参考绝缘层510进行设计。

请参阅图11，第三布线层330的线路包括了多个连线331ac、331bd、333ac、333bd和多个连接部331a、331b、332a、332b、333c、333d 、334a和334d，其中连线用于连接相同类型的LED芯片的相同极性电极，例如连线331ac连接了PX1和PX3的第一LED芯片100-L1的第一电极111，连线333ac连接了PX1和PX3的第三LED芯片100-L3的第一电极111，连接部可作为外接电极焊盘，用于连接电源。在一个较佳实施例中，可以在连接部对应区域制作焊盘，并在焊盘外的区域覆盖油墨、或者环氧树脂或者其他绝缘性材料，保护第二布线层330的线路。在一个较佳实施例中，该第二布线层330的连接部完全覆盖通孔层的各个通孔，增加了第二布线层与通孔的接触面积，同时在工艺流程中，通孔层和第二布线层可以同时在同一道工艺形成导电材料，节省了一道形成导电材料及研磨的工艺，可以有效节省成本，并提高产品稳定性。

绝缘层510~530可以选用相同的材料，也可以选用不同的材料，具体材料可以为环氧树脂、硅胶、聚酰亚胺、苯并环丁烯或者PBO。当以相同的材料构成时，该绝缘层510-530合为一层体500，较难于进行区分。在一些具体实施例中，绝缘层510~530选用不透光或者低透射率的材料，例如掺有黑色着色剂的环氧树脂或硅胶，可以防止或减少LED芯片发出的光线从重新布线层射出，造成串扰。采用不透光或者低透光的材料作为绝缘层时，可以先形成布线层中的金属线图图案，然后再填充绝缘层，最后采用磨研的方式裸露出布线层中的金属线路的表面。在另一些实施例中，当封装层200采用低透光率或者不透光的材料时，绝缘层510~530可以部分或者全部为透光性材料，因此透射率高于封装层200的透光率。该透光层可以不用添加着色剂或者吸光材料，例如碳粉或者染料，较佳的为一硅胶或环氧树脂材料层，未含有微米级颗粒（通常是指颗粒的直径为1微米以上的颗粒，例如C粉颗粒），避免添加着色剂带来的可能的不均匀、界面等缺陷而导致可靠性下降（例如绝缘性能下降），可以保证绝缘层对布线层包覆的可靠性。在另一些实施例中，采用光敏型材料固化形成绝缘层，可以简化工艺，同时芯片周围以及电极面非金属部分覆盖有吸光材料作为封装层200，防止芯片侧光的串扰。

请参阅图12和13，其中图12显示了三层布线层的连接关系，图13为该四合一的发光单元的等效电路图。该四合一发光单元由331a、331b、332a、332b、333c、333d、334a和334d这八个连接部输出，其中第一LED芯片100-L1的第一电极由连接部331a、331b输出，第二LED芯片100-L2的第一电极由连接部332a、332b输出，第三LED芯片100-L3的第一电极由连接部333c、333d输出，连接部 334a和334d作为公共极，分别连接了PX1~PX4的所有LED芯片的第二电极112。

在本实施例中，首先在LED芯片的布置上，每个PX内的LED芯片按“一”字形排列，具体为每个发光单元的各个LED芯片按照第一方向排成一列，每个LED芯片的第一、第二电极按照第二方向并列布置，其中第一、第二方向基本垂直，相邻两列LED芯片的电极极性相反，在第一布线层310中，左右两个相邻PX的LED芯片的公共极连接成一个公共极，上下相邻的两个PX的第二LED芯片100-L2(位于三颗芯片的中间)并联（即PX1和PX3的第二LED芯片的第一电极并联，PX1 和PX4的第二LED芯片的第一电极并联），PX1~PX4的第一LED芯片100-L1、第三LED芯片100-L3分别单独引线，如此将该四合一发光单元的的电极端子减少为10个；在第二布线层中，上下相邻的两个PX的第一、第二LED芯片分别再通过连线并联（即PX1和PX3的第一LED芯片的第一电极并联形成一个电极端子331a，PX2和PX4的第一LED芯片的第一电极并联形成一个电极端子331b，PX1和PX3的第三LED芯片的第一电极并联形成一个电极端子334c，PX2和PX4的第三LED芯片的第一电极并联形成一个电极端子334d），共输出8个电极端子（即8个连接部），如此有效缩减了该封装组件的电极焊盘的数量，从而为贴片带来便利。

根据以上示例实施例的封装组件不具有用于承载所述LED芯片的封装基板或者支架，该m×n矩阵布置的发光单元主要由绝缘材料层（包括200、400和500）及布线层进行固定和支撑，该封装组件的厚度T主要取决于LED芯片的厚度T_A和布线层的厚度T_C。在一些具体实施例中，采用mini型LED芯片，芯片厚度 TA介于40~150μm，多层布线层的厚度TC介于20~200μm，更优选地所述布线层的厚度TC介于50~150μm，所述T、TA满足关系式：1.4≤T/TA≤10，如此可以避免电路层太厚应力过大，热阻过大，在保证封装结构体强度的同时，使得封装组件的总厚度减薄。例如在一个实施例，LED芯片的厚度TA约为80μm，所述封装组件厚度可以为120μm~500μm，例如120~200μm，此时每个布线层的子层的厚度可以20~50μm，比例30μm。例如在另一个实施例，该封装组件的尺寸较小时（例如为0.4mm×0.4mm或者更小尺寸），不便于从封装组件的上表面进行抓取，此时可以适当增加封装组件的厚度T，使得封装组件的侧壁具有较大的面积供抓取设备接触并进行抓取，此时优选的，封装组件的厚度可以为320~500μm，例如340~360μm，可以通过增加LED芯片厚度和/或者布线层的厚度进而增加封装组件的厚度，例如可以增加LED芯片的电极厚度，并适当增加每个布线层的厚度，此时通孔层的厚度优选为30~80μm，其他布线层的厚度优选为50~100μm。在一些具体实施例中，采用micro型LED芯片，芯片厚度 TA介于5~10μm，多层布线层的厚度TC介于20~200μm，更优选地所述布线层的厚度TC介于50~150μm，所述T、TA满足关系式：10≤T/TA≤60，例如封装组件的厚度可以为50~100μm，或者100~200μm。

图14~图17为本实用新型LED封装组件的另一个实施例。请参看附图14，该封装组件同样包括了以m×n矩阵布置的多个像素区域PX1~PX4，与图3所示封装组件不同的是，每个像素区域的LED芯片电极方向均相同，有利于提高芯片排列的效率及精度。在该实施例中，第一布线层包括了第一布线311a、313c和公共布线314a、314d，其中311a连接横向相邻的两个像素区域PX1和PX2的第一LED芯片100-L1，313c连接横向相邻的两个像素区域PX3和PX4的第三LED芯片100-L3，314a公共的连接到纵向相邻的像素区域PX1和PX4的所有LED芯片，314d公共的连接到纵向相邻的像素区域PX2和PX3的所有LED芯片。请参看附图15和16，第二布线层包括连接部331a、331c、332b、332c、333b、333c、334a、334d和连线331cd、332ab、332cd、333ab，其中331cd连接横向相邻的像素区域PX3和PX4的第一LED芯片100-L1，332ab连接横向相邻的像素区域PX1和PX2的第二LED芯片100-L2，332ab连接横向相邻的像素区域PX1和PX2的第二LED芯片100-L2，333cd横向相邻的像素区域PX3和PX4的第三LED芯片100-L3，图17显示了该四合一的封装组件的等效电路图，其中，334a和334d分别从纵向上连接到位于同一列的发光单元的所有LED芯片，331a、331c、332b、332c、333b、333c分别从横向上连接到位于同一行的发光单元的同一类型的LED芯片。

图18为本实用新型LED封装组件的再一个实施例。该LED器件同样包括了四个像素区域PX1~PX4，以2×2的矩阵布置，每个像素区域对应一个发光单元，每个像素区域的LED芯片按照相同的电极方向排列。与图14~17所示的LED封装组件不同的是，第一布线层330包括了导电路线314a和314b，其分别连接了位于同一列所有LED芯片的第二电极112，第二布线层包括了导电路线331a~333a、331b~333b，分别连接了位于同一行的相同类型的LED芯片的第一电极111，例如，线路331a连接了第一行的第一种LED芯片的第一电极111-L1，线路332a连接了第一行的第二种LED芯片的第一电极111-L2，线路331b连接了第二行的第一种LED芯片的第一电极111-L1。第一布线层与第二布线层之间绝缘层进行隔离，并通过通孔层进行电性连接。第一布线层和第二布线层的路线连接方式可以进行对调。

图19为本实用新型LED封装组件的再一个实施例。该LED器件同样包括了四个像素区域PX1~PX4，以4×1的矩阵布置。首先该LED封装组件呈长方形或近似长方形，应用于显示装置时方便进行组装，且通过布线设计可以实现最小的外接焊盘数量。具体的，第一布线层包括线路314a~314d，分别各自从纵向并联连接像素区域PX1~PX4的各个发光单元的第二电极，并形成四个外接电极端子；第二布线层包括了331a~333a，分别连接像素区域PX1~PX4相同的第一、第二和第三LED芯片，并形成三个外接电极端子，如此可以将该像素区域PX1~PX4形成一个四合一的发光模组。

在本实施例中，该四合一LED封装组件，变改发光单元的排列方式，采用4×1的方式，其外接焊盘的数量P=4+a，其中a为单个发光单元中的芯片数量，在一个具体实施例中，每个发光单元红光LED芯片100-L1、绿光LED芯片100-L2和蓝光LED芯片100-L3三个芯片，则仅需要7个焊盘，可以达到最小的焊盘数量，可以缩小封装组件的尺寸，同时有利于布线，便于应用端的贴片，降低短路的风险。

图20~22为本实用新型LED封装组件的再一个实施例。图20显示了该LED封装组件的LED芯片的排列方式及第一布线层，该LED器件同样包括了16个像素区域PX1~PX4，以4×4的矩阵布置。该16合一的LED封装组件，各个发光单元之间的间距D1优选为0.1~0.5 mm，例如可以为0.2~0.5mm。首先将每个发光单元的各个LED芯片按照第一方向排成一列，每个LED芯片的第一、第二电极按照第二方向并列布置，其中第一、第二方向基本垂直，在第一方向上，将位于同一列的所有的LED芯片的第二电极进行并联，在第二方向上，位于同一行的同一类型的LED芯片的第一电极并联，同时相邻列的LED芯片的第一电极和第二电极的位置相反，方便将位于同一行的相同LED芯片的第一电极进行并联，从而简化布线层的线路。具体的，第一布线层包括公共布线314a~314d，分别公共的连接到Nx1~Nx4列的发光单元的LED芯片的第二电极，第一线路包括311~313，其中311连接第Nx2和Nx3列位于同一行的第一LED芯片L1的第一电极，312连接第Nx2和第Nx3列位于同一行的第二LED芯片L2的第一电极，313连接第Nx2和Nx3列位于同一排的第三LED芯片L3的第一电极。第一线路还包括线路311a~313a，其分别与第Nx1和第Nx4行的第一、第二和第三LED芯片的第一电极连接。图21显示了通孔层的图案，具有一系列的孔通，其中通孔324与第一布线层的公共布线314a~d连接，通孔321~323分别与第一布线层的第一线路连接。图22显示了第二布线层的图案，包括了连线331~333和连接部331a~333、334，其中连线331并联位于同一行的第一LED芯片的第一电极，连线332并联位于同一行（例如N_Y1~ N_Y4行）的第二LED芯片的第一电极，连线333并联位于同一行的第三LED芯片的第一电极，连接部作为外部连接端子，其中331a~333a为分别与连线331~333连接，334与324连接。在一个较佳实施例中，可以在连接部对应区域制作焊盘，并在焊盘外的区域覆盖油墨、或者环氧树脂或者其他绝缘性材料，保护第二布线层的线路。

在本实施例中，通过合理的LED芯片的排列及布线层设计，一方面可以简化布线层的线路连接，同时提高了产品的可靠性；再者使得布线层的层数不多于不高于四组（包括外接焊盘层），可以保证产品的厚度轻薄化，有利于终端产品的轻薄化。

图23为一种无基板的LED封装组件。与图2所示封装组件不同的是，封装层200同时覆盖了LED芯片的侧壁和第一布线层310的侧壁S311。其中封装层200优选不透光或者低透光，例如透光率低于30%，例如可以5~20%，更佳的，该封装层选用黑色材料，例如黑色着色剂的环氧树脂或硅胶。绝缘层520和530可以选用透光或者不透光的材料。

上所述，本实用新型LED封装组件利用该封装层固定并封装呈矩阵布置的像素点，并设计多层布线层进行串联各个像素的LED芯片。因此，本实用新型不需焊线及精密布线的电路板，提升了可靠性以及对比度。此外，所述LED芯片之电极组无需以锡膏焊接于该电路板，避免了芯片焊接不良的问题，并可改善LED与电子组件的整合性，故确实能达成本实用新型之目的。

惟以上所述者，仅为本实用新型之实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施之范围，凡是依本实用新型申请专利范围及专利说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖之范围内。

Claims

1.一种发光二极管封装组件，包括彼此间隔的多个LED芯片，每一LED芯片包含相反的第一表面、第二表面、连接该第一表面和该第二表面之间的侧面，及形成于所述第二表面上的一电极组，该电极组包括一第一电极及一第二电极，所述第一表面为出光面；

其特征在于，所述发光二极管封装组件还包括：

第一封装层，填充所述LED芯片之间的间隙，并覆盖所述LED芯片的侧面，裸露出所述LED芯片的第一电极和第二电极及至少部分的第一表面，该第一封装层为一有色层；

第二封装层，形成于所述第一封装层之上，并覆盖所述LED芯片的第一表面，为具有预定透射率的透光层，其透射率大于所述第一封装层的透射率；

布线层，形成在所述LED芯片的第二表面之上，具有相反的第一表面、第二表面，及连接该第一表面和第二表面之间的侧面，所述第一表面与所述LED芯片的电极组连接；及

绝缘层，形成于所述封装层的表面上，并覆盖所述布线层。

2.根据权利要求1所述的发光二极管封装组件，其特征在于：所述第一封装层的透射率为50%以下。

3.根据权利要求1所述的发光二极管封装组件，其特征在于：所述第一封装层的透射率为0~30%。

4.根据权利要求1所述的发光二极管封装组件，其特征在于：所述第二封装层的透射率为40%~80%。

5.根据权利要求1所述的发光二极管封装组件，其特征在于：所述第二封装层的透射率为70%以上。

6.根据权利要求1所述的发光二极管封装组件，其特征在于：所述第二封装层的厚度为5~20μm。

7.根据权利要求1所述的发光二极管封装组件，其特征在于：所述第二封装层为一散射层。

8.根据权利要求1所述的发光二极管封装组件，其特征在于：所述绝缘层包括一层或多层结构，其中至少一层的硬度大于所述布线层的硬度。

9.根据权利要求1所述的发光二极管封装组件，其特征在于：各个所述LED芯片的出光面之间的高低差为10μm以下。

10.根据权利要求1所述的发光二极管封装组件，其特征在于：所述绝缘层与所述第一封装层采用相同的材料。

11.根据权利要求1所述的发光二极管封装组件，其特征在于：所述绝缘层为一层或者多层结构，其中至少一层由光敏材料固化而成。

12.根据权利要求1所述的发光二极管封装组件，其特征在于：所述布线层包括多层导电线路，所述绝缘层使该多层导电线路彼此绝缘。

13.根据权利要求1所述的发光二极管封装组件，其特征在于：所述多个LED芯片组成以m×n矩阵布置的多个发光单元，其中n，m为大于1 的整数，每个该发光单元包括一第一LED芯片，一第二LED芯片和一第三LED芯片，每个发光单元之间的间距为1mm以下。

14.根据权利要求13所述的发光二极管封装组件，其特征在于：所述布线层包括多层导电线路，其层数为四层以下。

15.根据权利要求1所述的发光二极管封装组件，其特征在于：所述封装组件的总厚度为100 ~ 500μm之间。