CN212209494U - Led组件及led显示面板 - Google Patents

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Abstract

LED组件包括：LED封装，其具有一层或多层模塑料并且在其中布置有LED芯片阵列；多个导电焊盘，其设置在远离LED芯片阵列的LED封装的表面上；导热轨将LED芯片阵列彼此连接，并且多个导电路径将多个导电焊盘和导热轨网连接。导热轨网包括将LED芯片阵列彼此连接的第一导热轨层，以及设置在第一导热轨层与多个导电焊盘之间的第二导热轨层。

Description

LED组件及LED显示面板
技术领域
本实用新型涉及一种发光二极管(LED)组件和由这种组件制成的显示面板，更具体地说，涉及一种由具有内置导电通路的LED芯片制成的LED显示面板。
背景技术
LED封装是容纳LED芯片的组件。LED封装的功能包括保护LED芯片和焊接引线不与环境直接接触，用环氧树脂或硅树脂固定和封装芯片，以及在LED 照明应用中实现多功能性和标准化。如今，许多类型的LED封装用于不同的应用，具有不同的优点和缺点。贴片型(SMD)LED，板载芯片(COB)LED，多芯片板载(MCOB)LED是几种常见的LED封装技术，其中，相较于普通的贴片型LED，板载芯片(COB)LED技术可提供更高的效率和每瓦流明。
板载芯片(COB)LED或多芯片板载(MCOB)LED模块具有直接连接到基板(例如印刷电路板(PCB))的LED芯片阵列。由于板载芯片(COB) LED不需要诸如引线框架之类的附件，它在印刷电路板(PCB)上占据的空间较小，因此板载芯片(COB)LED模块可比贴片型LED模块具有更大的LED 密度。当板载芯片(COB)LED封装通电时，它的外观可能是均匀的照明面板，而不是使用紧密安装在一起的贴片型LED时的单个照明阵列。
板载芯片(COB)LED模块具有两种类型，即焊线COB和倒装芯片COB。在焊线COB中，横向LED芯片通过粘结环氧树脂连接在PCB基板上，并通过两条焊接引线连接到PCB上的导电焊盘。横向LED芯片产生的热能通过芯片的蓝宝石基板，粘结环氧树脂和PCB基板消散。另一方面，倒装芯片COB使LED 芯片直接键合在PCB的导电焊盘上，而没有焊接引线和环氧树脂。倒装芯片 LED产生的热量通过芯片焊盘，导电焊盘和PCB依次消散。与焊线COB相比，倒装芯片COB的热阻较小，因为其散热路径不包括蓝宝石基板和粘结环氧树脂，而蓝宝石基板和粘结环氧树脂是具有相对较高热阻的材料。而且，没有引线焊接及其相关的焊接过程，封装成本较低。
LED模块通电时往往会产生大量热量，这可能需要进行主动冷却。因此，金属芯PCB由于其增强散热能力而经常被选择用于LED应用。尽管金属芯PCB 的传热效率远远高于传统的刚性PCB，但价格昂贵。在板载芯片(COB)LED 模块中，金属芯PCB的制造成本甚至进一步增加，因为它需要在PCB中进行更多层或更精细的图案印刷，以在有限的空间内容纳密集封装的LED及其相关的导热垫和导热轨道。具有复杂导热轨图案的多层PCB也可能使其难以抑制 PCB上的噪声和控制其他性能参数。因此，制造LED模块的新方法需要克服上述问题。
实用新型内容
本实用新型提供了LED组件、LED显示面板及其制造方法。在其中一个方案中，LED组件包含LED(发光二极管)芯片阵列、布置在该LED芯片阵列周围的钝化层和金属焊盘阵列。该LED阵列具有多个LED芯片，每个LED 芯片具有第一端子和第二端子。LED芯片阵列中每个LED芯片的第一端子电耦合到第一导热轨网，LED芯片阵列中每个LED芯片的第二端子电耦合到第二导热轨网。金属焊盘阵列中的每个金属焊盘具有与钝化层接触的第一表面和位于钝化层外部的第二表面。LED芯片的第一端子和第二端子分别电耦合于所述金属焊盘阵列中的两个金属焊盘的第一表面。
此外，第一导热轨网和第二导热轨网均包括在钝化层中沿平面方向和垂直方向设置的导热轨。钝化层包括一种或多种介电材料。
在该方案中，一方面，第一端子是阴极，第二端子是阳极。另一方面，第一端子是阳极，第二端子是阴极。
在另一个方案中，第一导热轨网的导热轨位于第一平面中，而且第二导热轨网的导热轨位于第二平面中，并且第一组多个通孔设置在第一平面和第二平面之间。
在另一个方案中，金属焊盘阵列中的金属焊盘的第一表面位于钝化层中的第三平面上，并且第二组多个通孔设置在第二平面和第三平面之间。
在本实用新型的方案的另一方面，LED芯片阵列中的LED芯片包括红色 LED芯片，绿色LED芯片和蓝色LED芯片。
当前实用新型还提供一种制造发光二极管(LED)组件的方法。该方法包括将由多个LED芯片组成的LED芯片阵列布置在载板上，其中，该LED 芯片阵列中的每个LED芯片具有背对载板的第一端子和第二端子；用模塑料层覆盖LED芯片阵列；在模塑料层上设置第一钝化层；在第一钝化层上设置第二钝化层；在第二钝化层上设置金属焊盘阵列；在第一钝化层中形成第一导热轨网；在第二钝化层中形成第二导热轨网。
在该方案中，一方面，第一导热轨网连接LED芯片阵列中每个LED芯片的第一端子和金属焊盘阵列中的至少一个金属焊盘，而第二导热轨网连接每个LED芯片的第二端子以及LED芯片阵列中的LED芯片和金属焊盘阵列中的至少一个金属焊盘。
在该方案中的另一方面，该方法还包括将金属焊盘阵列附接至多个测试电路，并测试载板上的LED芯片阵列。
在本实用新型的方案中，LED芯片阵列中的每个LED芯片是无基板LED 芯片。
在本实用新型的又一个方案中，LED显示面板包括多个LED贴片，每个 LED贴片包括安装至印刷电路板(PCB)的多个LED组件。LED芯片阵列可以依照公共阴极拓扑或公共阳极拓扑结构进行布置。
附图说明
通过结合以下附图及详细描述，可以更容易地理解本实用新型的原理。
图1，图2A，图3A，图4A，图5A，图6A，图7A，图8A和图9A示出了符合本实用新型第一方案的由LED芯片阵列组成的LED封装的制造方法。
图2B，图3B，图4B，图4B，图5B，图6B，图7B，图8B和图9B示出了符合本实用新型第二方案的由LED芯片阵列组成的LED封装的制造方法。
图10示出了使用本实用新型的方法制造的多个LED封装的卷带包装的步骤。
图11示出了使用本实用新型的第一方案方法制造的LED封装的横截面示意图。
图12A至图12I示出了在模制层上构建分层结构的步骤，其可应用于本实用新型的方案。
图13A是本实用新型的4X4LED封装的透视图。
图13B是连接图13A中的4X4LED封装的多层互连的焊盘和导热轨的俯视图。
图13C是图13B中的LED封装的分解图。
图13D示出了图13A中的4X4LED封装中的R，G，B LED之间的连接，扫描连接，渠道连接以及导热垫。
图14A是10X15LED贴片顶面的透视图。
图14B是图14A中的10X15LED贴片底面的透视图。
图14C是附接在PCB驱动器板上的单个LED贴片的透视图。
图14D是覆盖PCB驱动器板的多个LED贴片的透视图。
具体实施方式
对本实用新型的方案作出详细说明，其示例如附图中所示。注意，在可行的情况下，在附图中可以使用相似或类似的附图标记，并且可以指示相似或类似的元件。
这些图纸描述了本实用新型的方案，仅供说明之用。本领域技术人员很容易从下面的描述中认识到替代方案的客观存在，而不背离本实用新型的一般原则。
图1，图2A，图3A，图4A，图5A，图6A，图7A，图8A和图9A根据本实用新型第一方案，分别给出了由LED芯片阵列组成的LED封装制造方法的简要介绍。
图1给出了用于承载LED芯片阵列的载板10。载板10包括基底载板11 和附接到基底载板11的热释放带12。基底载板11由能够承受高温的材料制成，例如玻璃，热固性塑料等。基底载板11可以是透明的或不透明的。热释放带12是在室温下粘附到基底载板11上的粘合带，但是可以通过在高温例如约210℃下加热而进行剥离。
图2A给出了布置在载板10上的LED芯片阵列。在该方案中，每个LED 芯片20a具有由例如蓝宝石或碳化硅(SiC)制成的基板21a。发光层22a设置在基板21a上，该发光层22a在通电时发出某种颜色的光。在该方案中，每个LED芯片是由红色LED(R)，绿色LED(G)和蓝色LED(B)组成的。 R，G和B LED的群集定义了一个显示像素。具有基板21a的每个LED芯片 20a可以具有相同的高度，例如大约为100μm。
在该方案中，每个LED芯片20a具有p电极和n电极，均被指定为23a。一些附图仅给出了一个电极，因为它们可以沿一个电极阻挡另一电极的视线的方向定向。当将LED芯片阵列放置在热释放带12上时，将LED芯片阵列翻转，使得每个LED芯片20a中的一个或两个电极23a直接附接到热释放带 12的表面。
图3A给出了用于承载LED芯片阵列的载板30a。载板30a可以具有与载板10相同的宽度(或直径)。载板30a具有基底载板31a和设置在基底载板 31a上的临时粘合(TBA)层32a。基底载板31a可以由透明玻璃制成。该玻璃面板的边缘可以打磨以防止在制造过程中破裂。可以通过旋涂工艺将TBA 层32a沉积在基底载板31a的表面上。它的厚度约为10μm，可以承受高达 300℃的温度。
如图4A所示，载有LED芯片阵列的载板10(制备方法如图2A所示) 翻转并与载板30a对准，使得载板10的LED芯片阵列结合到载板30a的TBA 层32a。然后，通过将其加热到预定温度，例如210℃，从LED芯片阵列释放载板10。LED芯片阵列保持附着在载板30a上的TBA层32a上。结果，LED 芯片20a的电极23a被暴露。
如图5A所示，具有LED芯片阵列的载板30a被模制层40a覆盖，该模制层40a可以是不透明的模制化合物，例如黑色树脂。黑色树脂可以是黑色颜料和树脂，环氧树脂或硅树脂的混合物。
图6A示意性地给出了互连的导热轨和/或金属焊盘的三层。第一层60a-1 设置在模制层40a上并与LED芯片阵列接触。第二层60a-2设置在第一层60a-1 上方，而第三层60a-3设置在第二层60a-2上方。所有三层都部分或全部设置在互连层50a中。互连层50a由钝化化合物制成。
第一层60a-1或第二层60a-2每个都包含连接LED芯片阵列的阳极或阴极的导热轨网。当导热轨网连接LED芯片阵列中LED的阴极时，称为扫描连接。当导热轨网连接LED芯片阵列中LED的阳极时，称为阴极连接。在一个方案中，第一层60a-1包括扫描连接，第二层60a-2包括阴极连接。此外，第二层60a-2包含未连接至LED端子的多个旁路导热轨61(见图13C)，例如，以在第一层60a-1与第三层60a-3之间形成导电通道为目的。如图3所示，“绕过”第二层60a-2中的阴极连接。第三层60a-3包括金属焊盘阵列。金属焊盘面对第二层60a-2的一侧通过多个通孔70a-1或70b-1连接到第一层60a-1和第二层60a-2，而金属焊盘的相反侧焊盘要裸露，以粘合到PCB和/或其他设备。
回过来看图6A所示，第一层60a-1和第二层60a-2具有连接到LED芯片阵列中的LED端子的导热轨。包含金属焊盘阵列的第三层60a-3也与第一层 60a-1和第二层60a-2连接。具体而言，第一层60a-1通过填充有导电材料的第一组通孔70a-1与第二层60a-2进行电气性连接。第二层60a-2通过第二组通孔70a-2电连接到包含金属焊盘阵列的第三层60a-3。
要注意的是，图6A，图6B，图7A，图7B，图8A，图8B，图9A，图 9B和图11是给出了LED，三层和载板在垂直方向上的位置关系的简化图，但不一定按平面和LED封装之间的横截面的原图大小显示。在实际产品中， LED芯片阵列的横截面，标记为60a-3的金属焊盘的横截面，标记为60a-2的导热轨的横截面，标记为60a-1的导热轨的横截面以及标有70a-1或70a-2的通孔不能位于同一平面上。根据本实用新型中其他部分的图13C和13D LED，对阵列、60a-1层、60a-2层、60a-3层以及旁路61层之间的布局和相互连接进行了较好的展示和说明。
图12A至图12I进一步给出了示例性方法中的步骤，该示例性方法用于在互连层50a中构建互连的导热轨/焊盘，例如，在图5A的设备上，获得图 6A的设备。
图12A给出了在模制层40a(例如，环氧树脂)沉积在载板30a上之后的器件，该载板30a具有基底载板31a(例如，玻璃面板)和TBA层32a(例如，胶水)。模制层40a的表面可以使用氧等离子体进行清洁。
在图12B中，例如通过使用电子枪的电子束沉积将第一导电材料沉积在模制层40a上以形成第一导电层50a-1。第一导电材料可以具有钛(Ti)层和铜(Cu)层，其在两个分离的步骤中沉积。
图12C给出了设置在第一导电层50a-1上以形成第一凸层50a-2的光刻胶 (PR)材料。该过程开始于用光刻胶(PR)材料涂覆第一导电层50a-1以形成PR层。然后将图案化的掩模涂布到PR层的表面上以阻挡光，以便于只有材料的未掩模区域暴露于光线下。然后将称为显影剂的溶剂涂布到PR层。被光降解的PR材料在显影剂中溶解掉，留下与掩模图案匹配的涂层(即第一凸层50a-2)。在该光刻蚀工艺之后，可以使用氧等离子体清洁第一导电层50a-1 和第一凸层50a-2。
在图12D中，第一导电层50a-1和第一凸层50a-2被第二导电材料覆盖以形成第二导电层50a-3。该过程可以通过需要电流的电镀或通过自催化化学过程进行的无电极电镀来进行。在电镀中，向离子金属提供电子，以在基板上形成非离子涂层。在该方案中，可以沉积铜层以覆盖第一导电层50a-1和第一凸层50a-2。
如图12E所示，去除第一凸层50a-2以暴露第一导电层50a-1上的导热轨。该剥离工艺可以通过使用等离子蚀刻设备的干法蚀刻通过光致抗蚀剂剥离来执行。在该剥离过程中，还去除了沉积在第一凸层50a-2上的第二导电材料 (铜)。如图12F所示，通过蚀刻进一步去除第一导电层50a-1中的导热轨以暴露出模制层40a的一部分。可以使用激光蚀刻或等离子体蚀刻来执行该蚀刻工艺。
在该方案中，第一导电层50a-1和第二导电层50a-3的其余部分形成图6A 或图13C中的第一层60a-1。
在图12G所示的步骤中，在第二导电层50a-3和模制层40a的暴露部分上涂覆第一介电材料以形成第一钝化层50a-4。该过程可以通过用SiNR(硅纳米带)进行表面钝化来执行。然后，如图12H所示，例如通过激光蚀刻在第一钝化层50a-4中形成多个通孔或沟槽。在该蚀刻工艺之后，可以通过等离子体灰化或浮渣对第一钝化层50a-4的表面进行清洁。
如图12I所示，用第三导电材料填充多个通孔或沟槽，以形成穿过通孔 70a-1的第一组导电路径。可以使用电子束蒸发或喷墨印刷来执行该过程。第三导电材料可以是锡铅，镍，银或金，或者锡铅和银的混合物。
可以重复执行图12B至图12I中指定的步骤，以在彼此之上构建附加的层并且在这些层之间构建互连路径。例如，可以将第四导电材料沉积在第一钝化层50a-4上，如通过电子束沉积，以形成第四导电层(类似于图12B所示50a-1沉积在40a层之上的步骤)，在第四导电层上设置光刻胶(PR)材料以形成第二凸层(类似于图12C所示的步骤)，在第四导电层上沉积第五导电材料镀层和第二凸层通过电镀形成第五导电层(类似于图12D所示的步骤)，第二凸层被剥离掉以暴露出第四导电层上的导热轨(类似于图12E所示的步骤)，第四导电层通过激光蚀刻去除导热轨的一部分上的层，以暴露一部分钝化层(类似于图12F所示的步骤)，并且第五导电层和第一钝化层50a-4的暴露部分涂覆第二钝化材料以形成第二钝化层(类似于图12G所示的步骤)。然后，通过蚀刻在第二钝化层上形成多个通孔或沟槽(类似于图12H所示的步骤)，并且在多个通孔70a-2内沉积第六导电材料以形成第二组导电路径(类似于图12I所示的步骤)。在该方案中，第四导电层和第五导电层的其余部分构成第二层60a-2，如图6A和图13C所示。
第三层60a-3中的金属焊盘可以设置在第二钝化层上。在该方案中，金属焊盘是平的，通常是无孔的锡铅，银或镀金的铜焊盘。该过程可以通过具有浸金涂层的化学镀镍(ENIG)来进行。在优选方案中，第一钝化层和第二钝化层是深色的。在替代方案中，在设置多个导电焊盘之前，第二钝化层可以被不透明的模塑料覆盖。第一钝化层和第二钝化层单独或与另一附加模制层一起可以构成图6A中的互连层50a。
图6A中的设备可以切割制成LED封装。在图7A中，通过等离子切割或切割锯在垂直于互连层50a的顶表面的方向上切割模制层40a和互连层50a，以将多个LED封装件彼此分离。在该方案中，倾向于至少部分地将TBA层 32a与模制层40a和互连层50a一起进行切割，以使得TBA层32a与其他层可以一起与基底载板31a剥离，见图9A。
图8A表明可以根据每个LED封装中的LED芯片的物理特性对每个LED 封装(Ba-1或Ba-2)进行测试和分类(通常称为“分箱”)。尽管在附图中未说明，但是在替代方案中，在切割之前，可以在互连层50a上设置多个测试电路以连接多个金属焊盘，并且可以测试整个LED芯片以测量性能特征。然后，可以通过等离子切割或切割锯在垂直方向上切割模制层40a和互连层50a，以制造LED封装。
在分箱之后，可以将每个LED封装(Ba-1或Ba-2)与载板30a进行分离，如图9A所示。在优选方案中，TBA层32a与每个LED封装件脱粘，以便随后附接到卷带上。在剥离之后，可以将剩余的基底载板31a循环再利用。如图10所示，从载板30a剥离的多个LED封装利用卷带进行包装。
在图11中，例如通过使用回流焊接工艺的表面贴装技术(SMT)将多个 LED封装(Ba-1，Ba-2，Ba-3，Ba-4)安装在印刷电路板(PCB)80上。尽管图11中未作说明，PCB 80可以包含多个电子组件，包括集成电路(IC)无源组件，例如电感器，电阻器，电容器等。在PCB 80的顶表面上，设置导电焊盘以与每个LED封装的金属焊盘连接。在一些方案中，金属焊盘是平的，通常是无孔的锡铅，银或镀金的铜焊盘。PCB 80还可包括驱动器电路。
尽管在本实用新型中未说明驱动器电路的细节，但是在一些方案中，驱动器电路可以包括锁相环，多个脉宽调制引擎，配置寄存器，多个增益可调快速充电电流源，和一个串行输入/输出接口。
作为回流焊接工艺，无铅焊膏81可以设置在PCB 80的顶表面上的多个导电焊盘上，并且多个LED封装布置使得每个LED封装的金属焊盘附着在PCB 80每个导电焊盘上的焊膏81上面。在该表面贴装技术(SMT)工艺完成之后，可通过透明模塑料(例如环氧树脂)将安装在PCB 80上的多个LED封装包装起来，以形成封装层90。
图2B，图3B，图4B，图4B，图5B，图6B，图7B，图8B和图9B根据本实用新型第二方案给出了由LED芯片阵列组成的LED封装的制造方法。
在第二方案中，LED芯片20b不具有基板。LED芯片或管芯通常在蓝宝石基板的顶部上具有发光层，例如氮化铟镓(InGaN)。蓝宝石的常见替代方法是碳化硅(SiC)。通常使用蓝宝石基板，因为其热性能类似于InGaN。但是，蓝宝石的缺点是其晶格结构与InGaN的晶格结构之间存在很大的不匹配。这种不匹配在制造过程中将微裂纹引入到LED结构中，从而损害了LED的效率。没有基板，可以降低制造成本并且可以提高LED效率。此外，在没有这种基板的情况下，LED芯片20b的高度可以明显减小，并且LED封装的厚度也将相应地减小，这使得显示模块更为轻薄。在本方案中，不具有基板的LED芯片20b (如图2B所示)的厚度大约5μm，该厚度比具有基板的LED芯片20a小得多(如图2A所示)，其厚度约100μm。下面将说明使用不具有基板的这种LED芯片 20b来制造LED封装的详细方法。
如图2B所示，LED芯片阵列设置在载板10(见图1)上，其中LED芯片20b 不具有基板。不具有基板的每个LED芯片20b可以具有相同的高度，例如约5 μm。由于其取向问题，该图仅显示了一个电极23b，但是在该方案中，每个 LED芯片20b都具有p电极和n电极两个电极。当将LED芯片阵列放置在热释放带12上时，将LED芯片翻转，使得每个LED芯片20b中的至少一个电极直接附接到热释放带12的表面。
在图3B中，准备用于承载LED芯片阵列的载板30b。载板30b可以具有与载板10相同的宽度。载板30b包括：基底载板31b；设置在基底载板31b上的临时粘合(TBA)层32b；以及设置在TBA层32b上的透明层33b。LED芯片阵列设置在透明层33b上。基底载板31b可以由透明玻璃制成。透明层33b可以由诸如环氧树脂的透明模塑料形成，并且可以具有大约50至100μm的厚度。该透明层33b较厚，因此它可用于本方案中所缺少的基底的某些功能。
如图4B所示，载有LED芯片阵列的载板10(制备方法如图2B所示)翻转并与载板30b对准，使得载板10的LED芯片阵列结合到载板30b的透明层33b。然后将载板10从LED芯片阵列释放。LED芯片阵列保持附着在载板30b的透明层33b上。结果，每个LED芯片20b的电极得以暴露出来。
具有LED芯片阵列的载板30b被不透明的模制化合物覆盖，以形成模制层 40b(如图5B所示)。
如图6B所示，在模制层40b上构造三个导电层，包括第一层60b-1(扫描连接)，第二层60b-2(通道连接)和包括金属焊盘阵列的第三层60b-3(也参见图13C)。第一层60b-1设置在模制层40b上，并且通过一个相同的电极将LED 芯片阵列彼此进行电气连接，第二层60b-2设置在第一层60b-1和包含金属焊盘阵列的第三层60b-3之间，并通过另一个电极连接LED芯片阵列。
同样，第一层60b-1或第二层60b-2可以包含扫描连接或通道连接。穿过通孔70b-1和70b-2的导电路径垂直地连接各层，从而当连接到电源时可以使LED 通电。钝化化合物被覆盖在模制层40b上以形成包含或支撑三个导电层的互连层50b。
图6B所示的设备同样可以按照图12A至图12I所示的工艺进行制造。可以将其进一步切成LED芯片，进行测试，分箱和封装，如图7B，图8B，图9B和图10所示。图7B表明，通过等离子切割或切割锯在垂直于互连层50b顶表面的方向上切割模制层40b，互连层50b和透明层33b，从而将多个LED封装彼此分离。在该方案中，倾向于至少部分地将TBA层32b与透明层33b一起切割，以使得TBA层32b以及其他层可以与基底载板31b剥离，参见图9B。
如图8B所示，根据每个LED封装中的LED芯片的物理特性对每个LED封装(Bb-1或Bb-2)进行测试和分类(通常称为“分箱”)。尽管在附图中未作出说明，但是在替代方案中，在切割之前，可以在互连层50b上设置多个测试电路以将多个导电焊盘互连，并且可以根据LED芯片的物理特性，通过多个测试电路来测试所有LED芯片。然后可以通过等离子切割或切割锯在垂直方向上切割模制层40b和互连层50b，以将多个LED封装彼此分离。
如图9B所示，在分箱处理之后，将每个LED封装从载板30b进行剥离。在优选方案中，TBA层32b可以与每个LED封装件脱粘，以便随后附接到卷带上。在剥离之后，剩余的载板30b可以被回收再利用。在图10中，从载板30b剥离的多个LED封装进一步用卷带进行包装，然后通过使用回流焊接工艺的表面贴装技术(SMT)安装在印刷电路板(PCB)上。在表面贴装技术(SMT) 工艺完成之后，可以通过透明的模塑料例如环氧树脂对安装在PCB上的多个LED封装进行再次封装。
图9A和图9B中所示的LED封装件具有RGB LED单元的2X2矩阵(总共四个)。较大的LED封装可能包含4X4矩阵或更多。图13A给出了根据本实用新型的一个方案制造的具有RGBLED单元4X4矩阵的LED封装(4X4LED封装)。
如图13A所示，4X4LED封装包括总共16个RGB LED单元，每个单元具有一个红色LED，一个绿色LED和一个蓝色LED。LED封装具有多层，包括模制层40a，互连层50a和三个导电层。图13B和13C给出了LED以及三个导电层 (60a-1、60a-2、60a-3)，但是省略了模制层40a和互连层50a。这三个导电层包括网络的第一层60a-1，第二层60a-2和包含金属焊盘阵列的第三层60a-3。 RGB LED芯片阵列设置在第一层60a-1上。
图13D给出了4X4LED封装的顶视图和此设备的分解图。RGB LED芯片阵列设置在第一层60a-1上。第一层60a-1中连接多个LED芯片阴极的导热轨采用扫描连接。另一方面，RGBLED芯片的阳极节点在第一层60a-1中没有互连设置。
例如，M和P是阳极节点的两个簇，而节点O和N处于连接多个LED芯片的阴极的扫描连接中。M，P，O，N全部设置在第一层60a-1中。O和N进一步(通过互连层50a中的通孔，未显示)分别与第二层60a-2中的旁路导热轨上的节点O’和N’相连。节点O’和N’又通过通孔连接到第三层60a-3中的金属焊盘。M和P分别在第二层60a-2的通道连接中与对应节点M’和P’相连，并通过通道连接与互连层50a的通孔与第三层60a-3的金属焊盘进一步相连接。这样，LED芯片的阳极(通过节点M，P，M'，P'和相应的导热轨和通孔)以及 LED芯片的阴极(通过节点O，N，O'，N'和相应的导热轨和通孔)与金属焊盘进行连接。注意，虚线表示两个节点之间的导电路径。
在该方案中，第一层，第二层和第三层部分地或完全地布置在每个LED 封装(Ba-1，Ba-2，Ba-3或Ba-4)的互连层50a中，而不是布置在PCB 80上，从而在LED芯片的垂直方向上产生了额外的空间。
这样的板载芯片(COB)LED封装是有益的，原因如下。首先，它减少了焊盘的数量以及PCB上导热轨的复杂性及其制造成本。另外，在LED芯片中建立导热轨层可以释放PCB上原本被导热轨所占据的空间，从而可以在PCB 上安装更多的LED芯片，进而得以实现更高密度的LED芯片和高分辨率的显示模块。
本实用新型中的方案可以应用于公共阴极拓扑或公共阳极拓扑的LED显示器。在普通的阳极拓扑中，RGB LED的阳极通过由扫描开关控制的扫描线有效地连接到同一电源，而LED的阴极则与电流驱动器的输出相连接。在公共阴极拓扑中，R，G或B LED的阳极可有效地连接到它们各自的电源。这样，具有较低正向电压的红色LED可以由输出电压低于绿色或蓝色LED的电源进行供电。申请人的一项专利，如US8,963,810，详细描述了普通阴极LED面板和相关驱动电路。
图13B-13D中所示的方案可以布置成公共阴极拓扑结构或公共阳极拓扑结构。在公共阴极拓扑中，LED芯片的阳极连接到通道连接，阴极连接到扫描连接。相反，在公共阳极拓扑中，LED芯片的阴极连接到通道连接，而阳极连接到扫描连接。
具有大矩阵(例如，10×15矩阵或以上)RGB LED单元的LED封装可以被称为LED贴片。图14A和14B分别给出了贴片顶面的透视图和底面的透视图。在贴片的底面上，每个金属焊盘都覆盖一个RGB LED单元。如图14C所示，该LED贴片可以安装在PCB(即，驱动器板)上，以便将LED贴片的每个金属焊盘连接到驱动器板上的对应的导电焊盘。在将所有必需的LED贴片排列并连接到驱动器板上之后，如图14D所示，可以封装LED贴片的表面，以便于将 LED贴片固定到驱动器板上并保护其上的LED芯片。
已经详细描述了本实用新型的方案。通过考虑和实践本实用新型，其他方案对于本领域技术人员将变得显而易见。因此，本说明书和附图仅被认为是示例性和解释性的，本实用新型的真实范围在所附权利要求中一一阐明。

Claims (9)

1.一种LED组件，包括：
LED芯片阵列，设置在该LED芯片阵列周围的钝化层以及金属焊盘阵列，
其中，LED芯片阵列包括多个LED芯片，每个LED芯片包括第一端子和第二端子，
其中，该LED芯片阵列中的每个LED芯片的第一端子电耦合至第一导热轨网，以及
LED芯片阵列中的每个LED芯片的第二端子电耦合至第二导热轨网，
其中，金属焊盘阵列中的每个金属焊盘具有与钝化层接触的第一表面和位于钝化层外部的第二表面，
其中，LED芯片的第一端子和第二端子分别电耦合至金属焊盘阵列中的两个金属焊盘的第一表面，
其中，第一导热轨网和第二导热轨网包括在钝化层中沿平面方向和垂直方向设置的导热轨，以及
其中钝化层包括一种或多种介电材料。
2.根据权利要求1所述的LED组件，其中，所述第一端子是阴极，并且所述第二端子是阳极。
3.根据权利要求1所述的LED组件，其中，所述第一端子是阳极，并且所述第二端子是阴极。
4.根据权利要求1所述的LED组件，其中，所述第一导热轨网包括位于第一平面中的导热轨，并且所述第二导热轨网包括位于第二平面中的导热轨，并且将第一组多个通孔设置在所述第一平面和所述第二平面之间。
5.根据权利要求4所述的LED组件，其中，所述金属焊盘阵列中的金属焊盘的第一表面位于所述钝化层中的第三平面上，并且将第二组多个通孔设置在所述第二平面和所述第三平面之间。
6.根据权利要求1所述的LED组件，其中，所述LED芯片阵列中的LED芯片包括红色LED芯片，绿色LED芯片和蓝色LED芯片。
7.一种LED显示面板，包括多个LED贴片，每个LED贴片包括安装至PCB的多个如权利要求1-6中任意一项所述的LED组件。
8.根据权利要求7所述的LED显示面板，其中，具有公共阴极拓扑结构。
9.根据权利要求7所述的LED显示面板，其中，具有公共阳极拓扑结构。
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