CN219543816U - 用于微型led芯片封装加工的成型模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发光技术领域，涉及一种用于微型LED芯片封装加工的成型模具，成型模具包括模具结构和光敏固化组件；模具结构开设有容纳腔和成型腔，容纳腔用于容纳微型LED芯片的发光结构，成型腔用于容纳在发光结构上设置的光敏胶；光敏固化组件连接于模具结构，且光敏固化组件用于向成型腔发射固化光源，以使光敏胶固化形成包覆发光结构设置的封装结构。在本实施例的成型模具中，通过设置光敏固化组件与模具结构配合，光敏固化组件可以对成型腔内的光敏胶进行固化以形成包覆发光结构的封装结构，相较于现有的封装方法，加工效率得以提高，并且整体结构紧凑体积小，成型温度低。

Description

用于微型LED芯片封装加工的成型模具

技术领域

本实用新型涉及发光技术领域，尤其涉及一种用于微型LED芯片封装加工的成型模具。

背景技术

微型LED(Micro-Light emitting diode,微型发光二极管)通常是指在传统LED倒装芯片结构基础上，将LED芯片尺寸规格缩小到100微米甚至50微米以内的尺寸，以实现LED的微小化和阵列化，并将RGB(红、绿、蓝)三色Micro-LED芯片(或LED芯片阵列)按照一定规则排列在TFT板或COMS板上，使每个芯片可定址并单独驱动发光，从而实现全彩显示的微器件。微型LED和目前的LCD和OLED显示器件相比，具有反应快、高色域、高PPI，低能耗等优势，其功耗约为LCD的10％、OLED的50％。

传统的微型LED封装方法一般是在LED芯片周围通过灌胶或点胶以形成LED的封装结构，但是存在工序多，封装体积大的缺陷。随着AR/VR等显示领域对微型LED的应用，LED结构对小型化的需求也在不断提高，现有技术中已经开始应用一体化成型的模顶技术，一体化成型可以在达到减少工序的同时使LED结构整体更为小巧轻便，但是模顶成型技术需要高温加工，并且仍需要较长的加工时间(一般为150℃/3H、180℃/2H)，不仅影响微型LED的加工效率，同时也容易出现温度过高而损伤微型LED芯片的问题。

因此，有必要针对上述问题进行改进，以改变现状。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于微型LED芯片封装加工的成型模具，用于解决现有微型LED封装效率较低，并且容易出现温度过高而损伤微型LED芯片的问题。

本实用新型提出一种用于微型LED芯片封装加工的成型模具，所述成型模具包括：

模具结构，开设有容纳腔和成型腔，所述容纳腔用于容纳微型LED芯片的发光结构，所述成型腔用于容纳在所述发光结构上设置的光敏胶；以及

光敏固化组件，连接于所述模具结构，且所述光敏固化组件用于向所述成型腔发射固化光源，以使所述光敏胶固化形成包覆所述发光结构设置的封装结构。

根据本实用新型的一个实施例，所述光敏固化组件靠近所述容纳腔的一侧与所述成型腔的内壁齐平。

根据本实用新型的一个实施例，所述模具结构开设有连通于所述成型腔的连接孔；所述光敏固化组件包括导光柱和固化光源，所述成型腔和所述固化光源分别位于所述导光柱的相对两侧，所述导光柱穿设于所述连接孔内，且所述导光柱与所述成型腔的内壁齐平。

根据本实用新型的一个实施例，所述导光柱包括受光部、导光部和发光部，所述导光部嵌设于所述连接孔内，所述发光部和所述受光部分别连接于所述导光部的相对两侧，且所述发光部与所述成型腔的内壁齐平，所述固化光源设于所述受光部远离所述导光部的一侧。

根据本实用新型的一个实施例，所述受光部在所述发光部朝向所述受光部的方向上的横截面宽度尺寸逐渐增加。

根据本实用新型的一个实施例，所述发光部环绕所述成型腔的内壁设置。

根据本实用新型的一个实施例，所述导光部的数量为多个，多个所述导光部平行且间隔设置并分别连接于所述受光部和发光部。

根据本实用新型的一个实施例，所述光敏固化组件为UV固化组件，所述UV固化组件用于向所述成型腔发射UV光线。

根据本实用新型的一个实施例，所述模具结构包括可拆卸连接的上模和下模，所述成型腔设于所述上模朝向所述下模的一侧，所述容纳腔设于所述下模朝向所述上模的一侧。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

使用本实施例的成型模具加工微型LED时，首先将微型LED芯片放置于模具结构中的容纳腔内，通过设置的容纳腔可对微型LED芯片进行定位，之后对成型腔内注入光敏胶，通过光敏固化组件即可将光敏胶固化形成微型LED芯片的封装结构。

在本实施例的成型模具中，通过设置光敏固化组件与模具结构配合，光敏固化组件可以对成型腔内的光敏胶进行固化以形成包覆发光结构的封装结构，相较于现有的封装方法，加工效率得以提高，并且整体结构紧凑体积小，成型温度低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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。

其中：

图1是本实用新型的实施例一中成型模具的使用状态示意图；

图2是图1中局部A的放大视图；

图3是本实用新型的实施例一中成型模具的局部结构示意图；

图4是本实用新型的实施例二中成型模具的局部结构示意图；

图5是本实用新型的实施例三中成型模具的局部结构示意图；

图6是本实用新型的实施例四中成型模具的局部结构示意图；

附图标记：

10、成型模具；

100、模具结构；110、上模；111、成型腔；112、连接孔；113、安装槽；120、下模；121、容纳腔；130、进料口；140、出料口；

200、光敏固化组件；210、导光柱；211、受光部；212、导光部；213、发光部；220、固化光源；

20、LED芯片；21、基板；22、发光结构；23、封装结构。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1至图6所示，本实用新型实施例提供了一种用于微型LED芯片封装加工的成型模具10，微型LED芯片20可以包括基板21和设于基板21上的发光结构22，以及成型于基板21上并至少部分覆盖发光结构22的封装结构23；具体地，成型模具10包括模具结构100和光敏固化组件200；模具结构100开设有容纳腔121和成型腔111，容纳腔121用于容纳微型LED芯片20，具体可以是微型LED芯片20的基板21，成型腔111用于容纳在发光结构22上设置的光敏胶；光敏固化组件200连接于模具结构100，且光敏固化组件200用于向成型腔111发射固化光源，以使光敏胶固化形成包覆发光结构22设置的封装结构23。

使用本实施例的成型模具10加工微型LED时，首先将微型LED芯片20放置于模具结构100中的容纳腔121内，通过设置的容纳腔121可对微型LED芯片20进行定位，之后对成型腔111内注入光敏胶，通过光敏固化组件200即可将光敏胶固化形成微型LED芯片20的封装结构23。

在本实施例的成型模具10中，通过设置光敏固化组件200与模具结构100配合，光敏固化组件200可以对成型腔111内的光敏胶进行固化以形成包覆发光结构22的封装结构23，相较于现有的封装方法，加工效率得以提高，并且整体结构紧凑体积小，成型温度低。

需要说明的是，参阅图1所示，模具结构100还设有分别连通于容纳腔121的进料口130和出料口140，进料口130用于朝向成型腔111内部输入光敏胶，出料口140可以用于排出多余的光敏胶、空气或其他杂质。

具体地，LED芯片20的发光结构22用于通电并发出光线；参阅图1和图2所示，在一些实施例中，封装结构23可以成型于基板21朝向发光结构22的一侧，并将发光结构22整体包裹覆盖，以实现LED芯片20的防尘、防水等保护需求，当然，在其他实施例中，在成型LED芯片20时，也可以将光敏胶同时注入成型腔111和容纳腔121，当光敏胶固化并形成封装结构23之后，封装结构23可以不仅包裹覆盖发光结构22，还可以同时覆盖基板21朝向发光结构22的一侧和或基板21远离发光结构22的一侧，从而实现进一步提高LED芯片20的防水、防尘效果的目的。

参阅图2至图6所示，在一些实施例中，光敏固化组件200靠近容纳腔121的一侧与成型腔111的内壁齐平。

在这些实施例中，成型腔111的横截面边缘可以为圆弧结构，通过设置光敏固化组件200与成型腔111配合，光敏固化组件200朝向成型腔111一侧的端部也可以是圆弧结构，并与成型腔111的边缘配合，在固化封装结构23时光敏固化组件200可以通过与成型腔111配合使封装结构23表面平整光滑。在其他实施例中，光敏固化组件200朝向成型腔111的端部也可以是平面结构，此时封装结构23与模具结构100配合处的部位也可以形成平面结构，具体根据LED芯片20的设计需求选用模具结构100的结构，在此不做唯一限定。

具体地，参阅图2所示，模具结构100开设有连通于成型腔111的连接孔112；光敏固化组件200包括导光柱210和固化光源220，成型腔111和固化光源220分别位于导光柱210的相对两侧，导光柱210穿设于连接孔112内，且导光柱210与成型腔111的内壁齐平。

由此设置，当固化光源220启动之后，固化光源220发出的光线可以通过导光柱210进行传导并对成型腔111内的光敏胶进行照射，以形成封装结构23；通过设置导光柱210与固化光源220配合，可以使固化光源220与封装结构23分隔设置，避免固化光源220与光敏胶接触，从而提高固化光源220的耐用性，在后期维护时，可以仅对导光柱210或固化光源220进行更换，使用成本也得以降低。

参阅图2所示，在实施例一中，导光柱210包括受光部211、导光部212和发光部213，导光部212嵌设于连接孔112内，发光部213和受光部211分别连接于导光部212的相对两侧，且发光部213与成型腔111的内壁齐平，固化光源220设于受光部211远离导光部212的一侧。

在本实施例中，通过导光部212和连接孔112配合，连接孔112可以对导光柱210的安装进行固定和定位，模具结构100还开设有安装槽113，且安装槽113与连接孔112连通，在安装过程中，安装槽113可以对固化光源220的安装进行定位和固定，并可以使固化光源220与安装槽113的外侧边缘齐平，此时安装槽113还可以对固化光源220进行保护，并使模具结构100整体结构紧凑。

参阅图3所示，在实施例一基础上改进的实施例二中，受光部211在发光部213朝向受光部211的方向上的横截面宽度尺寸逐渐增加。

在本实施例中，受光部211大致呈喇叭状，并且受光部211的大端位于朝向固化光源220的一侧，由此设置，可以使受光部211具有更大的受光范围，从而提高受光部211朝向导光部212传导的光通量，进而提高导光柱210的导光量，以提高光敏固化组件200对成型腔111内光敏胶的固化效果。

参阅图4所示，在实施例一基础上改进的实施例三中，发光部213环绕成型腔111的内壁设置。

相较于实施例一，本实施例通过将发光部213设置为环绕成型腔111，当固化光源220启动之后，通过导光部212将光传导至发光部213并朝向成型腔111照射时，可以有效提高光敏固化组件200的覆盖光敏胶的范围，不仅可以提高光敏固化组件200的固化效率，还可以提高封装结构23的固化均匀度，使用效果好。

参阅图5所示，在实施例一基础上改进的实施例四中，导光部212的数量为多个，多个导光部212平行且间隔设置并分别连接于受光部211和发光部213。

通过设置多个导光部212分别与受光部211和发光部213配合，可以有效提高固化光源220在启动时，受光部211朝向发光部213传导的导光量，从而提高光敏固化组件200的固化效果。

进一步地，参阅图6所示，在实施例四基础上改进的实施例五中，发光部213至少部分环绕成型腔111设置。可以理解地是，通过提高发光部213在成型腔111内壁的覆盖范围，导光柱210的导光量也随之提高，从而提高光敏固化组件200的固化效果。

具体地，光敏固化组件200设于成型腔111远离容纳腔121的一侧。

由此设置，可以使光敏固化组件200发出的光线尽可能多的覆盖成型腔111，以提高光敏固化组件200发出的光线与成型腔111内的光敏胶的接触范围，从而有效提高光敏固化组件200的固化效果。当然，在其他实施例中，光敏固化组件200也可以设于成型腔111与容纳腔121相接的部位，此时可以增加光敏固化组件200对容纳腔121内的照射量，可以使封装结构23对基板21进行封装，使用效果好。

在一实施例中，光敏胶为UV胶，光敏固化组件200为UV固化组件，UV固化组件用于向成型腔111发射UV光线。

使用本实施例的成型模具10时，首先在成型腔111内注入UV胶，之后通过光敏固化组件200朝向成型腔111内发射紫外线光线(UV光线)即可将UV胶固化形成封装结构23，相较于现有采用高温封装的加工方法，可以有效降低对LED芯片20的发光结构22造成的损伤，同时提高加工效率。

在其他实施例中，也可以采用例如电子束(EB)、红外光、可见光、激光、化学荧光等辐射光对光敏胶进行照射固化，具体地，在光敏胶应用过程中，通过在不饱和聚酷树脂中加入光敏剂后，即可通过辐射光作为能源引发树脂发生交联反应，反应效率高，同时无需高温即可完成固化反应。

参阅图1和图2所示，在一实施例中，模具结构100包括可拆卸连接的上模110和下模120，成型腔111设于上模110朝向下模120的一侧，容纳腔121设于下模120朝向上模110的一侧。

采用本实施例的成型模具10应用于LED芯片20的封装加工时，通过分离上模110和下模120便可以使容纳腔121暴露于外部环境中，以便于将LED芯片20的基板21放置于容纳腔121内进行定位，之后再将上模110盖设于下模120上，并使上模110和下模120两者之间密封，此时便可以通过进料口130对成型腔111内注入光敏胶，并通过出料口140进行排气和排胶，结构简单，加工便捷。

在较佳实施例中，光敏固化组件200的数量为多个，且容纳腔121的数量至少为一个，其中至少一个的光敏固化组件200与一个容纳腔121对应设置。

在本实施例中，可以是多个光敏固化组件200同时与一个成型腔111对应设置，此时可以有效提高光敏固化组件200对成型腔111的光照量；当成型腔111的数量为多个时，也可以采用至少一个光敏固化组件200与一个成型腔111对应，此时多个成型腔111呈矩形分布，并与LED芯片20中的多个发光结构22对应设置，这样设置，在一次成型加工过程中，可以同时在基板21上形成多个封装结构23，加工效率得以提高，使用效果好。

本申请实施例提供的成型模具，能够用于对微型LED芯片进行封装加工，该微型LED芯片可应用于电子设备，以实现增强现实(Augmented Reality，AR)、虚拟现实(VirtualReality，VR)、混合现实(Mixed Reality，MR)等扩展现实(Extended Reality，XR)技术。例如，该微型LED芯片可以用于实现电子设备的投影部分，例如投影仪、抬头显示(Head UpDisplay，HUD)等；又例如，该微型LED芯片也可以用于实现电子设备的显示部分，例如该电子设备可以包括：智能手机、智能手表、笔记本电脑、平板电脑、行车记录仪、导航仪、头戴式设备等任何具有显示屏的设备；还例如，该微型LED芯片也可以用于实现电子设备的照明部分，例如该电子设备可以包括：车辆、路灯等任何具有照明组件的设备。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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实用新型实施例和简化描述，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实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于微型LED芯片封装加工的成型模具，其特征在于，所述成型模具包括：

模具结构，开设有容纳腔和成型腔，所述容纳腔用于容纳微型LED芯片的发光结构，所述成型腔用于容纳在所述发光结构上设置的光敏胶；以及

光敏固化组件，连接于所述模具结构，且所述光敏固化组件用于向所述成型腔发射固化光源，以使所述光敏胶固化形成包覆所述发光结构设置的封装结构。

2.根据权利要求1所述的用于微型LED芯片封装加工的成型模具，其特征在于，所述光敏固化组件靠近所述容纳腔的一侧与所述成型腔的内壁齐平。

3.根据权利要求2所述的用于微型LED芯片封装加工的成型模具，其特征在于，所述模具结构开设有连通于所述成型腔的连接孔；所述光敏固化组件包括导光柱和固化光源，所述成型腔和所述固化光源分别位于所述导光柱的相对两侧，所述导光柱穿设于所述连接孔内，且所述导光柱与所述成型腔的内壁齐平。

4.根据权利要求3所述的用于微型LED芯片封装加工的成型模具，其特征在于，所述导光柱包括受光部、导光部和发光部，所述导光部嵌设于所述连接孔内，所述发光部和所述受光部分别连接于所述导光部的相对两侧，且所述发光部与所述成型腔的内壁齐平，所述固化光源设于所述受光部远离所述导光部的一侧。

5.根据权利要求4所述的用于微型LED芯片封装加工的成型模具，其特征在于，所述受光部在所述发光部朝向所述受光部的方向上的横截面宽度尺寸逐渐增加。

6.根据权利要求4所述的用于微型LED芯片封装加工的成型模具，其特征在于，所述发光部环绕所述成型腔的内壁设置。

7.根据权利要求4所述的用于微型LED芯片封装加工的成型模具，其特征在于，所述导光部的数量为多个，多个所述导光部平行且间隔设置并分别连接于所述受光部和发光部。

8.根据权利要求1所述的用于微型LED芯片封装加工的成型模具，其特征在于，所述光敏固化组件为UV固化组件，所述UV固化组件用于向所述成型腔发射UV光线。

9.根据权利要求1所述的用于微型LED芯片封装加工的成型模具，其特征在于，所述模具结构包括可拆卸连接的上模和下模，所述成型腔设于所述上模朝向所述下模的一侧，所述容纳腔设于所述下模朝向所述上模的一侧。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的用于微型LED芯片封装加工的成型模具，其特征在于，所述光敏固化组件的数量为多个，且所述容纳腔的数量至少为一个，其中至少一个的所述光敏固化组件与一个所述容纳腔对应设置。