CN212011018U - Led芯片单元及led器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种LED芯片单元及LED器件，LED芯片单元包括至少两颗倒装LED芯片，以及将该至少两颗倒装LED芯片覆盖并封装在一起的胶层，该至少两颗倒装LED芯片的正极电极和负极电极裸露于该胶层外，且至少两颗倒装LED芯片根据基板上对应的芯片电极焊盘的分布而对应分布；这样在利用该LED芯片单元制作LED器件，可将包括多颗LED芯片的LED芯片单元转移至基板上，并使得LED芯片单元中的各LED芯片的正极电极和负极电极分别与基板上对应的芯片电极焊盘电连接；相对现有单颗LED芯片的固晶方式，可成倍的提升LED芯片的固晶效率，避免印刷到基板焊盘上的银胶和锡膏的粘性和导电性因固晶时间长而变差，从而提升LED器件产品的质量和可靠性。

Description

LED芯片单元及LED器件

技术领域

本实用新型涉及LED(Light Emitting Diode，发光二极管)领域，尤其涉及一种LED芯片单元及LED器件。

背景技术

迷你Mini LED的应用应日益广泛。例如，视频质量直接影响人的情感和生活质量，超高清视频8K是未来发展方向。Mini LED和Micro LED可作为背光也可作为直显，顺应了超高清视频的发展要求。目前，Mini LED固晶方法是用固晶机(巨量转移机)将倒装LED芯片一个一个放置于印刷有银胶或锡膏焊盘位置，贴装后烘烤(银胶)或回流焊(锡膏)。例如11寸RGB直显屏采用的是倒装LED芯片，单板需求的芯片数量达到近400K，而芯片尺寸一般是5*9mil、4*8mil、3*6mil等，芯片间距小，以目前高精度贴装良率达到99.999％的效率30K/h左右计算，固晶机(巨量转移机)需要贴装14小时，此时印刷到基板焊盘上的银胶和锡膏已经变干，粘性和导电性很差，由于一部分倒装LED芯片已经固定在基板上，不能重新印刷银胶或锡膏，只能将完成固晶的基板进行烘烤或回流焊，从而也会导致芯片与基板粘接不良，出现严重的死灯或亮暗不均问题，严重影响产品的质量。

实用新型内容

本实用新型提供的一种LED芯片单元及LED器件，解决现有LED芯片固晶效率低，造成产品质量和可靠性下降的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种LED芯片单元，包括至少两颗倒装LED芯片，以及将所述至少两颗倒装LED芯片覆盖并封装在一起的胶层，所述至少两颗倒装LED芯片的正极电极和负极电极裸露于所述胶层外，且所述至少两颗倒装LED芯片根据基板上对应的芯片电极焊盘的分布而对应分布。

可选地，所述至少两颗倒装芯片以N*N矩阵分布，所述N为大于等于2的整数。

可选地，所述至少两颗倒装芯片以N*M矩阵分布，所述N为大于等于2的整数，所述M为大于等于1的整数，且所述N和所述M的取值不同。

可选地，所述胶层位于所述倒装LED芯片的正面出光面上的一面为平面。

可选地，所述胶层位于所述倒装LED芯片的正面出光面上的一面为弧形面。

可选地，所述LED芯片单元为蓝光LED芯片单元，所述胶层为透明胶层、白胶层或半透明胶层。

可选地，所述LED芯片单元为白光LED芯片单元，所述胶层为白胶层、半透明胶层或发光转换胶层。

可选地，所述LED芯片为Micro LED芯片或Mini LED芯片。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种LED器件，包括基板和至少两个如上所述的LED芯片单元，所述LED芯片单元中的各LED芯片的正极电极和负极电极分别与所述基板上对应的芯片电极焊盘电连接。

可选地，所述LED器件为COB照明器件或显示屏光源器件。

有益效果

本实用新型提供了一种LED芯片单元及LED器件，其中LED芯片单元包括至少两颗倒装LED芯片，以及将该至少两颗倒装LED芯片覆盖并封装在一起的胶层，该至少两颗倒装LED芯片的正极电极和负极电极裸露于该胶层外，且至少两颗倒装LED芯片根据基板上对应的芯片电极焊盘的分布而对应分布；这样在利用该LED芯片单元制作LED器件(例如COB照明器件或显示屏光源器件等)，可将包括多颗LED芯片的LED芯片单元转移至基板上，并使得LED芯片单元中的各LED芯片的正极电极和负极电极分别与基板上对应的芯片电极焊盘电连接；相对现有单颗LED芯片的固晶方式，可成倍的提升LED芯片的固晶效率，尤其适用于Micro LED芯片或Mini LED芯片之间小间距大批量的布局需求，避免印刷到基板焊盘上的银胶和锡膏的粘性和导电性因固晶时间长而变差，从而提升LED器件产品的质量和可靠性；

同时，在LED芯片单元的胶层直接作为封装胶层时，相对传统LED灯珠，既可省略LED的封装过程，又可省略传统LED支架的使用，在提升制作效率的同时可降低成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的LED芯片单元结构示意图一；

图2为图1中A-A的剖视图；

图3为本实用新型实施例提供的LED芯片单元结构示意图二；

图4为图1中的LED芯片单元贴装示意图；

图5为本实用新型实施例提供的LED芯片单元结构示意图三；

图6为本实用新型实施例提供的LED芯片单元结构示意图四；

图7为本实用新型实施例提供的LED芯片单元结构示意图五；

图8为图7中的LED芯片单元贴装示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型实施例作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本施例提供了一种由至少两颗Micro LED芯片或Mini LED芯片(应当理解的是也可以为普通尺寸的LED芯片，或大尺寸的LED芯片)组成的LED芯片单元，通过本实施例提供的LED芯片单元，使得在LED芯片的固晶流程中，可直接以LED芯片单元为单位，一次将多颗LED芯片转移到基板上的相应位置，且由于该LED芯片单元中的各倒装LED芯片是根据基板上对应的芯片电极焊盘的分布而对应分布的，因此在LED芯片单元转移至基板后，可保证LED芯片单元中的各LED芯片的正极电极和负极电极分别与基板上对应的芯片电极焊盘电连接，既能成倍的提升固晶效率，又能保证固晶的准确性和可靠性，从而保证利用该LED芯片单元制得的LED器件产品质量的可靠性。为了便于理解，本实施例下面结合LED芯片单元的示例结构和形状等，对本实用新型做进一步的说明。

本实施例提供的LED芯片单元，包括至少两颗倒装LED芯片，以及将至少两颗倒装LED芯片覆盖并封装在一起的胶层，其中该至少两颗倒装LED芯片的正极电极和负极电极裸露于胶层外，以与基板上对应的芯片电极焊盘电连接，且一个LED芯片单元中的至少两颗倒装LED芯片的分布，是根据基板上对应的芯片电极焊盘的分布而对应分布的，从而保证该LED芯片单元转移至基板上后，LED芯片单元中的各LED芯片能准确的与基板上对应的芯片电极焊盘对位实现电连接。应当理解的是，本实施例中LED芯片的正极电极和负极电极与基板上对应的芯片电极焊盘的电连接方式可以通过但不限于导电胶粘接、锡膏焊接等方式，在此不再对其赘述。

应当理解的是，本实施例中，一个LED芯片单元所包括的LED芯片的颗数可以根据具体应用场景灵活设定；相应的，基板上芯片电极焊盘的具体分布方式，以及LED芯片单元所包括的LED芯片在基板上的连接方式都可以根据具体应用场景灵活设定，例如可以为但不限于串联、并联或串并联结合。另外，本实施例中基板的具体材质也可以灵活设置，例如可以采用但不限于玻璃、BT(以双马来酰亚胺(BMI)和三嗪为主树脂成份，并加入环氧树脂、聚苯醚树脂(PPE)或烯丙基化合物等作为改性组分，所形成的热固性树脂)、玻纤等。在本实施例的一些示例中，该LED芯片单元还可用于制作灯条等照明产品，此时的基板可以为但不限位柔性电路板的柔性基板。本实施例中，芯片电极焊盘可以采用各种方式在基板上形成，在此对其不再赘述。

如上所示，一个LED芯片单元所包括的LED芯片的颗数可以根据具体应用场景灵活设定，且应当理解的是，设置于一块基板上的多个LED芯片单元所包括的LED芯片的颗数可以相同，也可存在至少部分LED芯片单元所包括的LED芯片颗数不同，具体也可根据需求灵活设定。为了便于理解，本实施例下面以一个LED芯片单元所包括的LED芯片的几种情况进行示例说明。

一种示例中，LED芯片单元包括N*N颗倒装LED芯片，且该N*N颗倒装LED芯片以N*N矩阵分布，N为大于等于2的整数，且应当理解的是该N的取值可以根据具体需求灵活设定，例如可以设置为2，3，4，5，6等，此时采用该LED芯片单元直接进行固晶贴装时，固晶效率为现有单颗LED芯片的N*N倍。

另一种示例中，LED芯片单元包括N*M颗倒装LED芯片，且该N*M颗倒装LED芯片以MⅩN矩阵分布，N为大于等于2的整数，M为大于等于1的整数，且N和M的取值不同。应当理解的是该N和M的取值也可以根据具体需求灵活设定，例如可以设置为N为2，3，4，5，6等，M则可根据具体需求设置为1，2，3，4，5，6等。此时采用该LED芯片单元直接进行固晶贴装时，固晶效率为现有单颗LED芯片的MⅩN倍。

当然，应当理解的是，LED芯片单元中包括的倒装LED芯片不管是以N*M矩阵分布，还是以N*N矩阵分布，各倒装LED芯片的具体分布(包括各倒装LED芯片的位置，以及相邻倒装LED芯片之间的间距等)都是与基板上对应的芯片电极焊盘分布相对应的。且应当理解的是，本实施例中，LED芯片单元中包括的倒装LED芯片的分布并不限于规则的矩阵分布，也可根据具体应用场景设置为非规则分布。

另外，在本实施例的一些示例中，LED芯片单元包括的将各倒装LED芯片覆盖并封装在一起的胶层可以直接充当封装胶层，这样当LED芯片单元在基板上完成固晶后，还可省略设置封装胶的步骤，可进一步提升产品的制作效率，以及简化产品制作流程。其中，一些示例中，该胶层位于倒装LED芯片的正面出光面上的一面可以为平面。在另一些示例中，胶层位于倒装LED芯片的正面出光面上的一面也可为弧形面，且该弧形面可以根据需求设置为向上凸起的弧形面，或向下凹的弧形面。

另外，应当理解的是，本实施例中上述胶层所采用的具体材质也可灵活选取。例如可以采用环氧树脂，树脂，硅胶或UV胶等。且本实施例中该胶层的设置可以根据LED芯片单元所需发出的光的颜色灵活设置。例如，一种示例中，当LED芯片单元为蓝光LED芯片单元时，其包括的胶层可为但不限于透明胶层、白胶层或半透明胶层。在另一示例中，当LED芯片单元为白光LED芯片单元时，其包括的胶层可为白胶层、半透明胶层或发光转换胶层，其中：

白胶可以通过但不限于在透明胶(可以是环氧，树脂，硅胶或UV胶)中增加相应比例的白色的二氧化硅或二氧化钛等形成的；而半透明胶可以通过但不限于在透明胶(可以是环氧，树脂，硅胶或UV胶)中增加低于1％白色的二氧化硅或二氧化钛等制得；而发光转换胶层可以为荧光胶层或量子点膜胶层。

本实施例还提供了一种LED器件，其包括基板和设置于该基板上的至少两个如上所示的LED芯片单元，LED芯片单元中的各LED芯片的正极电极和负极电极分别与基板上对应的芯片电极焊盘电连接。应当理解的是，本实施例中的该LED器件可以为但不限于COB照明器件(例如COB灯条、COB灯等)或显示屏光源器件(例如背光光源，或直显式显示屏光源器件)。

为了便于理解，在上述示例上，本实施例下面结合图中给出的几种具体的LED芯片单元结构为示例进行说明。

请参见图1所示的LED芯片单元，其包括4*4个倒装LED芯片2，以及将该倒装LED芯片2覆盖的胶层1图1中所示的LED芯片单元可以为发出蓝光的LED芯片单元，其包括的胶层可为透明胶层1。参见图2所示，该图所示为图1中A-A位置的剖视图，LED芯片单元中包括的各倒装LED芯片2的排布与基板上芯片电极焊盘的排布相对应，且LED芯片2的正极电极和负极电极外露于胶层，以供与基板上对应的芯片电机焊盘连接。在利用该LED芯片单元制作LED器件时，可以以该LED芯片单元为单位在基板上进行固晶贴装，一种固晶贴装后的效果示例图可参见图4所示，此时的固晶效率是现有以单片倒装LED芯片固晶的方式的16倍。当然，图1中所示的透明胶层1也可根据需求替换为图3中所示的白胶层3。且应当理解的，本实施例中后续各图中的透明胶层1也都可根据需求替换为白胶层或半透明胶层。图1和图3所示的LED芯片单元采用的是4*4，也即N*N矩阵分布。

请参见图5所示的LED芯片单元，其包括2*4个倒装LED芯片2，以及将该倒装LED芯片2覆盖的胶层。图5中所示的LED芯片单元可以为发出蓝光的LED芯片单元，其包括的胶层可为透明胶层1，LED芯片单元中包括的各倒装LED芯片2的排布与基板上芯片电极焊盘的排布相对应，且LED芯片2的正极电极和负极电极外露于胶层，以供与基板上对应的芯片电机焊盘连接。在利用该LED芯片单元制作LED器件时，可以以该LED芯片单元为单位在基板上进行固晶贴装，此时的固晶效率是现有以单片倒装LED芯片固晶的方式的8倍。图5所示的LED芯片单元采用的是2*4，也即MⅩN矩阵分布。在一些应用场景中，例如灯条制作应用场景中，LED芯片单元也可采用1*N矩阵，例如参见图6所示的LED芯片单元。

在一些应用场景中，LED芯片单元所包括的倒装LED芯片数也可根据需求增加。例如请参见图7所示，其包括4*8个倒装LED芯片2，以及将该倒装LED芯片2覆盖的胶层。图7中所示的LED芯片单元可以为发出蓝光的LED芯片单元，其包括的胶层可为透明胶层1，LED芯片单元中包括的各倒装LED芯片2的排布与基板上芯片电极焊盘的排布相对应，且LED芯片2的正极电极和负极电极外露于胶层，以供与基板上对应的芯片电机焊盘连接。在利用该LED芯片单元制作LED器件时，可以以该LED芯片单元为单位在基板上进行固晶贴装，此时的固晶效率是现有以单片倒装LED芯片固晶的方式的32倍。一种固晶贴装后的效果示例图可参见图8所示。

可见，本实施例提供的LED芯片单元及LED器件，相对现有单颗LED芯片的固晶方式，可成倍的提升LED芯片的固晶效率，避免印刷到基板焊盘上的银胶和锡膏的粘性和导电性因固晶时间长而变差，从而提升LED器件产品的质量和可靠性。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型实施例所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种LED芯片单元，其特征在于，包括至少两颗倒装LED芯片，以及将所述至少两颗倒装LED芯片覆盖并封装在一起的胶层，所述至少两颗倒装LED芯片的正极电极和负极电极裸露于所述胶层外，且所述至少两颗倒装LED芯片根据基板上对应的芯片电极焊盘的分布而对应分布。

2.如权利要求1所述的LED芯片单元，其特征在于，所述至少两颗倒装LED芯片以NⅩN矩阵分布，所述N为大于等于2的整数。

3.如权利要求1所述的LED芯片单元，其特征在于，所述至少两颗倒装LED芯片以MⅩN矩阵分布，所述N为大于等于2的整数，所述M为大于等于1的整数，且所述N和所述M的取值不同。

4.如权利要求1-3任一项所述的LED芯片单元，其特征在于，所述胶层位于所述倒装LED芯片的正面出光面上的一面为平面。

5.如权利要求1-3任一项所述的LED芯片单元，其特征在于，所述胶层位于所述倒装LED芯片的正面出光面上的一面为弧形面。

6.如权利要求1-3任一项所述的LED芯片单元，其特征在于，所述LED芯片单元为蓝光LED芯片单元，所述胶层为透明胶层、白胶层或半透明胶层。

7.如权利要求1-3任一项所述的LED芯片单元，其特征在于，所述LED芯片单元为白光LED芯片单元，所述胶层为白胶层、半透明胶层或发光转换胶层。

8.如权利要求1-3任一项所述的LED芯片单元，其特征在于，所述LED芯片为Micro LED芯片或Mini LED芯片。

9.一种LED器件，其特征在于，包括基板和至少两个如权利要求1-8任一项所述的LED芯片单元，所述LED芯片单元中的各LED芯片的正极电极和负极电极分别与所述基板上对应的芯片电极焊盘电连接。

10.如权利要求9所述的LED器件，其特征在于，所述LED器件为COB照明器件或显示屏光源器件。

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