CN213583847U - 一种Mini LED封装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及照明设备领域，公开了一种Mini LED封装结构，其特征在于：包括基板、芯片和设于基板上的焊盘，基板和焊盘的上表面涂覆有各向异性导电胶，各向异性导电胶为垂直性导电，芯片的下表面设有芯片正极和芯片负极，焊盘包括正极焊盘和负极焊盘，芯片正极与正极焊盘之间通过各向异性导电胶粘接并形成第一竖向导通层，芯片负极与负极焊盘之间通过各向异性导电胶粘接并形成第二竖向导通层。采用本实用新型可将尺寸较小的Mini LED进行封装，连接稳固，导电性能良好可靠，工艺简单，生产效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED封装结构领域，特别是涉及一种Mini LED封装结构。
背景技术
随着LED芯片小型化的发展，Mini LED开始应用在背光、显示等领域。由于MiniLED的尺寸一般在200μm以下，芯片电极之间的距离小，对其封装工艺提出了更高的要求。
现有Mini LED芯片封装多采用焊膏实现芯片电极与焊盘的连接，由于芯片电极之间间距小，基板上芯片数量较多，在连接时容易发生桥接等可靠性问题，导致封装良率不高，效率较低。尤其严重的是，当Mini LED足够小时相应焊膏印刷钢网已无法制作，导致焊膏封装Mini LED成为不可能。为此，需要一种封装简便，具有可靠良好的粘接性能和导电性能的Mini LED封装结构。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于提供一种连接结构稳固，导电性能好的MiniLED封装结构。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种Mini LED封装结构，其特征在于：包括基板、芯片和设于所述基板上的焊盘，所述基板和所述焊盘的上表面涂覆有各向异性导电胶，所述各向异性导电胶为垂直性导电，所述芯片的下表面设有芯片正极和芯片负极，所述焊盘包括正极焊盘和负极焊盘，所述芯片正极与所述正极焊盘之间通过所述各向异性导电胶粘接并形成第一竖向导通层，所述芯片负极与所述负极焊盘之间通过所述各向异性导电胶粘接并形成第二竖向导通层。
作为本实用新型的优选方案，所述芯片正极与所述芯片负极之间、所述正极焊盘和所述负极焊盘之间以及所述第一竖向导通层和所述第二竖向导通层之间均通过由所述各向异性导电胶形成的绝缘隔墙隔开。
作为本实用新型的优选方案，所述绝缘隔墙的上端与所述芯片的下表面粘接，所述绝缘隔墙的下端与所述基板粘接。
作为本实用新型的优选方案，所述绝缘隔墙的高度小于或等于所述芯片的高度的1/3，且所述绝缘隔墙的高度不低于芯片的下表面。
作为本实用新型的优选方案，所述芯片正极与所述芯片负极的间距为50μm～100μm。
作为本实用新型的优选方案，所述焊盘的高度为15μm～20μm。
作为本实用新型的优选方案，所述基板为刚性基板或柔性基板。
作为本实用新型的优选方案，所述焊盘的上表面为凹凸面，所述凹凸面的下凹深度小于等于所述各向异性导电胶的导电粒子的粒径的1/3。
作为本实用新型的优选方案，所述焊盘为块状或条形状，所述焊盘的上表面镀有Ni或Au层。
作为本实用新型的优选方案，所述各向异性导电胶的导电粒子为熔点低于300℃的合金焊接颗粒，所述合金焊接颗粒的粒径小于所述芯片正极与所述芯片负极间距的1/10。
实施本实用新型提供的一种Mini LED封装结构，与现有技术相比，其有益效果在于：
(1)使用各向异性导电胶代替焊膏，解决了由于Min LED尺寸过小导致相应的焊膏印刷钢网无法制作的问题，实现Mini LED的封装；
(2)芯片正极和芯片负极通过各向异性导电胶粘结，稳定牢固，工艺简单，便于封装，可实现多个芯片同时封装，适用于批量生产；
(3)由于各向异性导电胶为垂直性导电，其水平方向不导电，避免芯片正极与芯片负极发生短路。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
1、基板；2、芯片；21、芯片正极；22、芯片负极；3、焊盘；31、正极焊盘；32、负极焊盘；4、各向异性导电胶；41、绝缘隔墙；42、导电粒子。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1所示，一种Mini LED封装结构，包括基板1、芯片2和设于基板1上的焊盘3，基板1和焊盘3的上表面涂覆有各向异性导电胶4，异方向性导电胶是一种用于电子元器件封装的导电胶水，具有单向导电及胶合固定的功能，各向异性导电胶4为垂直性导电，其水平方向不导电，芯片2的下表面设有芯片正极21和芯片负极22，焊盘3包括分别正极焊盘31和负极焊盘32，芯片正极21与所述正极焊盘31之间通过各向异性导电胶4粘接并形成第一竖向导通层，芯片负极22与负极焊盘32之间通过各向异性导电胶4粘接并形成第二竖向导通层。
本实施例的封装工艺为：
1、在基板1和焊盘3上均匀涂覆各向异性导电焊胶，若各向异性导电焊胶预制成膜状，则直接贴附在基板1的待焊区；
2、芯片正极21与正极焊盘31对准，芯片负极22与负极焊盘32对准，将芯片2贴放到基板1上；
3、热压：第一阶段75℃～85℃压接加热预固化，然后进行第二阶段180℃～200℃的压接加热固化，直至各向异性导电胶4固化。
本实施例的工作原理为：芯片正极21与所述正极焊盘31之间通过各向异性导电胶4粘接并形成第一竖向导通层，芯片负极22与负极焊盘32之间通过各向异性导电胶4粘接并形成第二竖向导通层，不受尺寸限制，封装工艺简单，连接结构紧固，可多个芯片2同时封装，生产效率高，由于各向异性导电胶4为垂直性导电，其水平方向不导电，因此有效避免了芯片2的电极之间的交叉串扰或者短路的现象，使得Mini LED的光纯度和封装的可靠性都大大提高。
示例性的，热压封装时，部分各向异性导电胶4被挤至正极焊盘31与负极焊盘32之间，使芯片正极21与芯片负极22之间、正极焊盘31和负极焊盘32之间以及第一竖向导通层和第二竖向导通层之间均通过由各向异性导电胶4形成的绝缘隔墙41隔开，确保不会发生短路，绝缘隔墙41的上端与芯片2的下表面粘接，绝缘隔墙41的下端与基板1粘接，使得芯片2与基板1的连接结构更为紧固。
示例性的，绝缘隔墙41的高度不大于芯片2高度的1/3，避免使用过多的各向异性导电胶4和影响导电性能，多个芯片2封装时，相邻的芯片2之间同样设有绝缘隔墙41，绝缘隔墙41的高度不低于芯片2的下表面，使得相邻的芯片2通过绝缘隔墙41连接，整体连接结构稳固。
示例性的，芯片正极21与芯片负极22的表面蒸镀有Cr/Al/Ti/Al/Ni/Au多层薄膜金属结构，焊盘3为块状或条形状，焊盘3的上表面镀有Ni或Au层，对芯片2电极和焊盘3进行保护，避免封装连接时发生磨损。
示例性的，焊盘3的上表面为凹凸面，凹凸面能增加焊盘3与各向异性导电胶4的接触面积，使得粘连更为紧固，凹凸面有利于各向异性导电胶中4的导电粒子42的固定，避免其在热压时被挤出焊接部位，确保芯片电极与焊盘3的导电性能，凹凸面的下凹深度小于等于各向异性导电胶4的导电粒子42的粒径的1/3，避免导电粒子42藏于凹凸面的凹槽内，导致其无法与芯片电极接触，从而影响导电性能。
示例性的，芯片正极21与芯片负极22的间距为50～100μm，该间距适中，间距过小会导致封装工序复杂，间距过大需使用较多的各向异性导电胶4，导致生产成本高，焊盘3的高度为15～20μm，高度过低不便于对位封装，高度过高容易导致芯片正极21与芯片负极22之间形成空腔，影响封装结构的稳固性。
示例性的，基板1为刚性基板1或柔性基板1，刚性基板1的材质可为PCB、Al、a－Si(无定形硅)、p－Si(多晶硅)和玻璃中的一种，柔性基板1的材质可为PET或PI，本实用新型可在多种类型的基板1上使用，适用性强。
示例性的，各向异性导电胶4的导电粒子42为熔点低于300℃的合金焊接颗粒，使得各向异性导电胶4的固化温度较低，封装工艺的温度可控制在200℃以下，大大的拓宽了Mini LED的封装工艺条件，合金焊接颗粒的粒径小于芯片正极21与芯片负极22间距的1/10，确保其具有良好的导电性能。
综上，本实用新型实施例提供一种封装结构牢固，导电性能良好可靠，工艺简单，适用于尺寸在200μm以下的Mini LED封装结构。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种Mini LED封装结构，其特征在于：包括基板、芯片和设于所述基板上的焊盘，所述基板和所述焊盘的上表面涂覆有各向异性导电胶，所述各向异性导电胶为垂直性导电，所述芯片的下表面设有芯片正极和芯片负极，所述焊盘包括正极焊盘和负极焊盘，所述芯片正极与所述正极焊盘之间通过所述各向异性导电胶粘接并形成第一竖向导通层，所述芯片负极与所述负极焊盘之间通过所述各向异性导电胶粘接并形成第二竖向导通层。
2.根据权利要求1所述的Mini LED封装结构，其特征在于：所述芯片正极与所述芯片负极之间、所述正极焊盘和所述负极焊盘之间以及所述第一竖向导通层和所述第二竖向导通层之间均通过由所述各向异性导电胶形成的绝缘隔墙隔开。
3.根据权利要求2所述的Mini LED封装结构，其特征在于：所述绝缘隔墙的上端与所述芯片的下表面粘接，所述绝缘隔墙的下端与所述基板粘接。
4.根据权利要求2所述的Mini LED封装结构，其特征在于：所述绝缘隔墙的高度小于或等于所述芯片的高度的1/3，且所述绝缘隔墙的高度不低于芯片的下表面。
5.根据权利要求1所述的Mini LED封装结构，其特征在于：所述芯片正极与所述芯片负极的间距为50μm～100μm。
6.根据权利要求1所述的Mini LED封装结构，其特征在于：所述焊盘的高度为15μm～20μm。
7.根据权利要求1所述的Mini LED封装结构，其特征在于：所述基板为刚性基板或柔性基板。
8.根据权利要求1所述的Mini LED封装结构，其特征在于：所述焊盘为块状或条形状，所述焊盘的上表面镀有Ni或Au层。
9.根据权利要求1所述的Mini LED封装结构，其特征在于：所述焊盘的上表面为凹凸面，所述凹凸面的下凹深度小于等于所述各向异性导电胶的导电粒子的粒径的1/3。
10.根据权利要求1所述的Mini LED封装结构，其特征在于：所述各向异性导电胶的导电粒子为熔点低于300℃的合金焊接颗粒，所述合金焊接颗粒的粒径小于所述芯片正极与所述芯片负极间距的1/10。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113793894A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-12-14 | 宁波大学 | 一种squid芯片压焊装置与压焊方法 |
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2020
- 2020-12-23 CN CN202023139400.0U patent/CN213583847U/zh active Active
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