CN219435876U - 一种使用垂直结构发光晶片的集成封装结构和显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种使用垂直结构发光晶片的集成封装结构和显示装置，该使用垂直结构发光晶片的集成封装结构包括PCB板和多个像素单元；每一像素单元中，均为垂直结构的第一色彩晶片、第二色彩晶片和第三色彩晶片均通过导电胶固定在对应的固晶焊盘上；第一数据焊盘、第二色彩晶片、左右分设第二数据焊盘和第三数据焊盘的第三色彩晶片从前往后依次排布；第一色彩晶片设于第二色彩晶片旁侧，负极通过第一导线与第一数据焊盘电连接；第二色彩晶片负极通过第二导线与第二数据焊盘电连接，第三色彩晶片负极通过第三导线与第三数据焊盘电连接。本申请提供的使用垂直结构发光晶片的集成封装结构具备改善生产良率、寿命更长、防护性更好、光效更好等优点。

Description

一种使用垂直结构发光晶片的集成封装结构和显示装置

技术领域

本申请属于LED芯片技术领域，更具体地说，是涉及一种使用垂直结构发光晶片的集成封装结构和显示装置。

背景技术

在目前常见的LED晶片封装结构中，由于成本优势，通常采用的是正装结构的LED晶片。这种正装结构的LED晶片设计，通常是将红色晶片、绿色晶片以及蓝色晶片在固晶焊盘上沿前后方向线型排列，然后在旁侧设置共正极的焊盘以及在固晶焊盘的周侧间隔设置第二焊盘和第三焊盘；其中，红色晶片通过绝缘胶固定在固晶焊盘上，其正极通过一导线与共正极焊盘，负极则通过另一导线与第二焊盘电连接；蓝色晶片也通过绝缘胶固定在固晶焊盘上，其正极通过一导线与共正极焊盘，负极则通过另一导线与第三焊盘电连接；位于红光晶片和蓝光晶片之间的绿光晶片则通过一导线与共阳极焊盘连接，也就是说，正装结构晶片需要打5根线才能实现正常的连接。然而，随着LED显示屏等产品对微型化以及显示效果提出了更高的要求，正装结构LED晶片除了固有的电流拥挤、光效差、易发生金属迁移导致产品可靠性和稳定性较低、散热差等缺点之外，需要打线的数量也较多，这会导致器件内打线面积不足，经常因焊线原因造成生产不良不良率较高，因此，现有的正装结构LED晶片无法充分满足产品进一步的性能和尺寸需求。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种使用垂直结构发光晶片的集成封装结构，以解决现有技术中存在的LED芯片的生产良率较低、光效较差、不利于产品微型化等技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种使用垂直结构发光晶片的集成封装结构，包括：

像素单元，包括第一固晶焊盘、第二固晶焊盘、第三固晶焊盘、第一数据焊盘、第二数据焊盘、第三数据焊盘、第一色彩晶片、第二色彩晶片、第三色彩晶片；垂直结构的第一色彩晶片通过导电胶固定在第一固晶焊盘上；垂直结构的第二色彩晶片通过导电胶固定在第二固晶焊盘上；垂直结构的第三色彩晶片通过导电胶固定在第三固晶焊盘上；以及，

PCB板，多个像素单元在PCB板上沿前后方向依次排列形成一发光列；多个发光列沿左右方向间隔排布；

其中，在每一像素单元中，第一数据焊盘、第二色彩晶片、第三色彩晶片从前往后依次排布；第一色彩晶片设于第二色彩晶片的旁侧，第一色彩晶片的负极通过第一导线与第一数据焊盘电连接；第二数据焊盘和第三数据焊盘分别设于第三色彩晶片的左右两侧，第二色彩晶片的负极通过第二导线与第二数据焊盘电连接，第三色彩晶片的负极通过第三导线与第三数据焊盘电连接。

可选地，第一数据焊盘、第二固晶焊盘以及第三固晶焊盘呈连为一体设置。

可选地，第一色彩晶片为红光LED晶片，第二色彩晶片为绿光LED晶片，第三色彩晶片为蓝光LED晶片；

第二数据焊盘位于第三色彩晶片的左侧，第三数据焊盘位于第三色彩晶片的右侧，第一色彩晶片位于第二色彩晶片和第三色彩晶片的右前方，并位于第一数据焊盘和第三数据焊盘之间。

可选地，第一色彩晶片、第二色彩晶片以及第三色彩晶片在前后方向上以及在左右方向上均呈相互错开排列。

可选地，第一固晶焊盘的前端低于第一数据焊盘的前端。

可选地，第一色彩晶片的高度大于第二色彩晶片和第三色彩晶片。

可选地，导电胶为银胶。

可选地，同一发光列的每一第一色彩晶片的正极通过第一连接线路依次电连接；同一发光列的每一第二数据焊盘通过第二连接线路依次电连接；同一发光列的每一第三数据焊盘通过第三连接线路依次电连接。

可选地，使用垂直结构发光晶片的集成封装结构还包括封装胶层，封装胶层全面覆盖PCB板的安装面，以一体式固封住所有像素单元。

本申请还提出一种显示装置，该显示装置包括如前所述的使用垂直结构发光晶片的集成封装结构。

本申请提供的使用垂直结构发光晶片的集成封装结构的有益效果在于：由于第一色彩晶片、第二色彩晶片、第三色彩晶片均为垂直结构的晶片，故相应地具有垂直结构晶片的系列优点，例如电流分布均匀、热量产生较少、散热性好、光效更好等。而且，由于第一色彩晶片的负极通过第一导线与第一数据焊盘电连接，第二色彩晶片的负极通过第二导线与第二数据焊盘电连接，第三色彩晶片的负极通过第三导线与第三数据焊盘电连接，因此，相较于正装结构晶片，本申请垂直结构的晶片能少打两根线，这就使得器件内打线面积更充足，可有效增加设备产能，使器件由于焊线原因造成的不良率下降一个数量级。此外，在本申请的技术方案中，对各个色彩晶片、固晶焊盘以及数据焊盘进行了位置优化设计，第一数据焊盘、第二色彩晶片、第三色彩晶片从前往后依次排布，第一色彩晶片位于第二色彩晶片的旁侧，第二数据焊盘和第三数据焊盘分别设于第三色彩晶片的左右两侧，而这种优化的位置设置，一方面，使得每一像素单元在PCB板上的占用面积更小，结构更加简化，且更方便打线；另一方面，相比正装结构晶片，垂直结构晶片由于具有单面发光无侧光的特点，故随着间距的变小而产生光干扰更少，换言之，当像素单位之间的间距越小是，亮度损失越少，且垂直结构晶片更不易发生金属迁移，因此，垂直结构晶片在越小间距上的发光强度和显示清晰度方面都具备明显优势。而这些方面结合，则更有利于在产品微型化的同时，进一步改善显示效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的使用垂直结构发光晶片的集成封装结构的平面结构示意图；

图2为本申请实施例提供的使用垂直结构发光晶片的集成封装结构的部分像素单元的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的使用垂直结构发光晶片的集成封装结构的垂直截面的部分结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	PCB板	200	像素单元
300	发光列	210	第一固晶焊盘
				220	第二固晶焊盘	230	第三固晶焊盘
240	第一数据焊盘	250	第二数据焊盘
				260	第三数据焊盘	270	第一色彩晶片
280	第二色彩晶片	290	第三色彩晶片
				400	封装胶层	310	第一连接线路
320	第二连接线路	330	第三连接线路
				340	第一导线	350	第二导线
360	第三导线

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

还需要说明的是，本申请实施例中的左、右、上和下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

本申请实施例提供一种使用垂直结构发光晶片的集成封装结构。

请参照图1至图3，在一实施例中，该使用垂直结构发光晶片的集成封装结构，包括PCB板100和多个像素单元200，多个像素单元200在PCB板100上沿前后方向依次排列形成一发光列300；多个发光列300沿左右方向间隔排布；具体地，在每一发光列300中，像素单元200沿前后方向均匀间隔分布，多个发光列300沿左右方向均匀间隔排布，以使所有像素单元200在PCB板100上呈阵列式排布。像素单元200包括第一固晶焊盘210、第二固晶焊盘220、第三固晶焊盘230、第一数据焊盘240、第二数据焊盘250、第三数据焊盘260、第一色彩晶片270、第二色彩晶片280、第三色彩晶片290；垂直结构的第一色彩晶片270通过导电胶固定在第一固晶焊盘210上；垂直结构的第二色彩晶片280通过导电胶固定在第二固晶焊盘220上；垂直结构的第三色彩晶片290通过导电胶固定在第三固晶焊盘230上。其中，在每一像素单元200中，第一数据焊盘240、第二色彩晶片280、第三色彩晶片290从前往后依次排布；第一色彩晶片270设于第二色彩晶片280的旁侧，第一色彩晶片270的负极通过第一导线340与第一数据焊盘240电连接；第二数据焊盘250和第三数据焊盘260分别设于第三色彩晶片290的左右两侧，第二色彩晶片280的负极通过第二导线350与第二数据焊盘250电连接，第三色彩晶片290的负极通过第三导线360与第三数据焊盘260电连接。

在此需说明的是，在本申请的技术方案中，第一色彩晶片270、第二色彩晶片280以及第三色彩晶片290均采用的是垂直结构，即晶片的顶面设有负极，底面设有正极，然后正极与对应的固晶焊盘连接。相较于目前常用的正装结构的晶片，垂直结构的晶片具有诸多优点。例如，由于正装结构的晶片的P、N电极设于同一侧，容易出现电流拥挤的现象，故发热量高，光斑均匀性差，而垂直结构的晶片的两个电极则分别分布在上下两侧，电流几乎全部垂直流过，故电流分布均匀，IV曲线一致性好，产生的热量较少。随着晶片尺寸缩小，正装结构的晶片的正负电极的间距减小，从而容易发生电极迁移而导致短路问题，而垂直结构晶片上下分布的两个电极之间距离较大，通常大于135μm，即便发生金属离子迁移，其寿命也能够比正装结构晶片长4倍以上，极大地提高了产品的可靠性和稳定性。正装结构的晶片采用的是蓝宝石衬底，导热性很差，从而造成较大的光输出功率衰减；而垂直结构的晶片则采用高热导率且导电性好的衬底，不但能极大提高散热效率，还不需要刻蚀台面,可充分的利用有源区,降低电压,提升亮度。而且垂直结构晶片呈朗勃发光形貌，出光均匀，容易配光，再加上散热性能好，这都使得垂直结构晶片的光效更好，进而使得具有本使用垂直结构发光晶片的集成封装结构的产品，例如LED显示屏的显示效果更为清晰。

基于此结构设计，在本实施例中，由于第一色彩晶片270、第二色彩晶片280、第三色彩晶片290均为垂直结构的晶片，故相应地具有垂直结构晶片的系列优点，例如电流分布均匀、热量产生较少、散热性好、光效更好等。而且，由于第一色彩晶片270的负极通过第一导线340与第一数据焊盘240电连接，第二色彩晶片280的负极通过第二导线350与第二数据焊盘250电连接，第三色彩晶片290的负极通过第三导线360与第三数据焊盘260电连接，因此，相较于正装结构晶片，本申请垂直结构的晶片能少打两根线，这就使得器件内打线面积更充足，可有效增加设备产能，使器件由于焊线原因造成的不良率下降一个数量级。此外，在本申请的技术方案中，对各个色彩晶片、固晶焊盘以及数据焊盘进行了位置优化设计，第一数据焊盘240、第二色彩晶片280、第三色彩晶片290从前往后依次排布，第一色彩晶片270位于第二色彩晶片280的旁侧，第二数据焊盘250和第三数据焊盘260分别设于第三色彩晶片290的左右两侧，而这种优化的位置设置，一方面，使得每一像素单元200在PCB板100上的占用面积更小，结构更加简化，且更方便打线；另一方面，相比正装结构晶片，垂直结构晶片由于具有单面发光无侧光的特点，故随着间距的变小而产生光干扰更少，换言之，当像素单位之间的间距越小是，亮度损失越少，且垂直结构晶片更不易发生金属迁移，因此，垂直结构晶片在越小间距上的发光强度和显示清晰度方面都具备明显优势。而这些方面结合，则更有利于在产品微型化的同时，进一步改善显示效果。

请参阅图2，在本实施例中，第一数据焊盘240、第二固晶焊盘220以及第三固晶焊盘230呈连为一体设置。也就是说，本使用垂直结构发光晶片的集成封装结构采用是第二色彩晶片280和第三色彩晶片290共正极设计，如此，可进一步减小每一个像素单元200在PCB上的占用面积，且也方便相应的连线设计。

请参阅图2，具体在本实施例中，第一色彩晶片270为红光LED晶片，第二色彩晶片280为绿光LED晶片，第三色彩晶片290为蓝光LED晶片；第二数据焊盘250位于第三色彩晶片290的左侧，第三数据焊盘260位于第三色彩晶片290的右侧，第一色彩晶片270位于第二色彩晶片280和第三色彩晶片290的右前方，并位于第一数据焊盘240和第三数据焊盘260之间。然本设计不限于此，这三种色彩晶片的位置均可以互换，但本实施例中，各个色彩晶片的位置是一种更为优化的设计。

进一步地，在本实施例中，如图2所示，第一色彩晶片270、第二色彩晶片280以及第三色彩晶片290在前后方向上以及在左右方向上均呈相互错开排列。且进一步地，第一固晶焊盘210的前端低于第一数据焊盘240的前端。可以理解，这些优化的位置排布和焊盘形状设计，有利于产品的进一步小型化，并更方便打线。

请参阅图3，在本实施例中，第一色彩晶片270的高度大于第二色彩晶片280和第三色彩晶片290。可以理解，对于发出不同光色的垂直结构的晶片，其从上至下的各层会有材料差异，当第一色彩晶片270为红光LED晶片时，为确保良好的光效，红光LED晶片的高度是高于绿光和蓝光LED晶片。

在此需说明的是，在本实施例中，导电胶优选为银胶，如此可进一步提高导热性能，达到更好的散热效果，而晶片温度的降低可以大幅降低金属离子的迁移速度，进而有利于进一步提高产品的可靠性和稳定性。

请参阅图1和图2，在本实施例中，同一发光列300的每一第一色彩晶片270的正极通过第一连接线路310依次电连接；同一发光列300的每一第二数据焊盘250通过第二连接线路320依次电连接；同一发光列300的每一第三数据焊盘260通过第三连接线路330依次电连接。这样，通过第一连接线路310、第二连接线路320、第三连接线路330等各种相关线路的连接，就能在PCB板100上形成金属网格电路层，进而使得各个色彩晶片相连，确保具有本使用垂直结构发光晶片的集成封装结构的产品，例如LED显示屏等能够顺利使用。

请参阅图1和图3，在本实施例中，使用垂直结构发光晶片的集成封装结构还包括封装胶层400，封装胶层400全面覆盖PCB板100的安装面安装平面，一体式固封住所有像素单元200。在此需说明的是，本使用垂直结构发光晶片的集成封装结构采用的是COB(Chipon Board，板上晶片封装)封装方式，封装胶层400所采用的材料可以但不限于是环氧树脂等。这种整板封装的方式，相较于目前常见的对每一像素单元200单独进行封装的结构而言，具有防护性更好的优点，在此，防护性包括但不限于防水、防尘、防撞、防潮以及防静电等性能。此外，通过整板封装的方式，可使得封装后的显示板厚度更薄，且像素失效率极低。

本申请还提出一种显示装置，该显示装置包括前述的使用垂直结构发光晶片的集成封装结构，该显示装置可以但不限于是LED显示屏等。该使用垂直结构发光晶片的集成封装结构的具体结构参照上述实施例，由于本显示装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种使用垂直结构发光晶片的集成封装结构，其特征在于，包括：

像素单元，包括第一固晶焊盘、第二固晶焊盘、第三固晶焊盘、第一数据焊盘、第二数据焊盘、第三数据焊盘、第一色彩晶片、第二色彩晶片、第三色彩晶片；垂直结构的所述第一色彩晶片通过导电胶固定在所述第一固晶焊盘上；垂直结构的所述第二色彩晶片通过导电胶固定在所述第二固晶焊盘上；垂直结构的所述第三色彩晶片通过导电胶固定在所述第三固晶焊盘上；以及，

PCB板，多个所述像素单元在所述PCB板上沿前后方向依次排列形成一发光列；多个所述发光列沿左右方向间隔排布；

其中，在每一所述像素单元中，所述第一数据焊盘、所述第二色彩晶片、所述第三色彩晶片从前往后依次排布；所述第一色彩晶片设于所述第二色彩晶片的旁侧，所述第一色彩晶片的负极通过第一导线与所述第一数据焊盘电连接；所述第二数据焊盘和所述第三数据焊盘分别设于所述第三色彩晶片的左右两侧，所述第二色彩晶片的负极通过第二导线与所述第二数据焊盘电连接，所述第三色彩晶片的负极通过第三导线与所述第三数据焊盘电连接。

2.如权利要求1所述的使用垂直结构发光晶片的集成封装结构，其特征在于，所述第一数据焊盘、所述第二固晶焊盘以及所述第三固晶焊盘呈连为一体设置。

3.如权利要求2所述的使用垂直结构发光晶片的集成封装结构，其特征在于，所述第一色彩晶片为红光LED晶片，所述第二色彩晶片为绿光LED晶片，所述第三色彩晶片为蓝光LED晶片；

所述第二数据焊盘位于所述第三色彩晶片的左侧，所述第三数据焊盘位于所述第三色彩晶片的右侧，所述第一色彩晶片位于所述第二色彩晶片和所述第三色彩晶片的右前方，并位于所述第一数据焊盘和所述第三数据焊盘之间。

4.如权利要求3所述的使用垂直结构发光晶片的集成封装结构，其特征在于，所述第一色彩晶片、所述第二色彩晶片以及所述第三色彩晶片在前后方向上以及在左右方向上均呈相互错开排列。

5.如权利要求4所述的使用垂直结构发光晶片的集成封装结构，其特征在于，所述第一固晶焊盘的前端低于所述第一数据焊盘的前端。

6.如权利要求3所述的使用垂直结构发光晶片的集成封装结构，其特征在于，所述第一色彩晶片的高度大于所述第二色彩晶片和所述第三色彩晶片。

7.如权利要求1所述的使用垂直结构发光晶片的集成封装结构，其特征在于，所述导电胶为银胶。

8.如权利要求1所述的使用垂直结构发光晶片的集成封装结构，其特征在于，同一所述发光列的每一所述第一色彩晶片的正极通过第一连接线路依次电连接；同一所述发光列的每一所述第二数据焊盘通过第二连接线路依次电连接；同一所述发光列的每一所述第三数据焊盘通过第三连接线路依次电连接。

9.如权利要求1至8任一项所述的使用垂直结构发光晶片的集成封装结构，其特征在于，所述使用垂直结构发光晶片的集成封装结构还包括封装胶层，所述封装胶层全面覆盖所述PCB板的安装面，以一体式固封住所有所述像素单元。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的使用垂直结构发光晶片的集成封装结构。