DE102019111671A1 - Verfahren zur herstellung einer leuchtdiodenanzeige - Google Patents

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Susan C. Ellis
Jarvis Chau
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GM Global Technology Operations LLC
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Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiodenanzeige; LED-Anzeige, beinhaltet das Bereitstellen einer Schablone mit in der Schablone angeordneten verschlüsselten Löchern, das Ablegen von verschlüsselten LEDs auf der Schablone, das Manipulieren der verschlüsselten LEDs, so dass jede der verschlüsselten LEDs in ein entsprechendes verschlüsseltes Loch in der Schablone passt, und das Übertragen der verschlüsselten LEDs auf eine Leiterplatte.

Description

  • EINFÜHRUNG
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf die Herstellung einer Leuchtdiodenanzeige (LED-Anzeige oder auch LED-Display), die die LEDs in einer bestimmten Konfiguration ausrichtet.
  • LED-Anzeigen, einschließlich flexibler LED-Anzeigen, die eine Matrix aus LEDs oder Mini-LEDs oder Mikro-LEDs auf einer großen flexiblen Leiterplatte beinhalten, sind in einer Vielzahl von Anwendungen nützlich, bei denen dynamische Beleuchtung und Bildgebung gewünscht sind. Diese LED-Anzeigen beinhalten eine sehr große Anzahl (2k+ pro Anzeigebereich) von LEDs, die in einer bestimmten Ausrichtung und Position auf der Leiterplatte angebracht werden müssen, so dass jede LED mit Strom und Steuerung verbunden ist. Konventionell wurden diese LED-Displays mit „Pick and Place“-Automatik hergestellt, bei der jede einzelne LED aufgenommen und auf der Leiterplatte platziert wird.
  • Obwohl für den vorgesehenen Zweck effektiv, besteht in der Technik Bedarf an einer Methode zur Herstellung von LED-Displays, die einfacher, schneller, kostengünstiger und ähnlich zuverlässig ist wie die herkömmliche „Pick and Place“-Methode.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Gemäß mehreren Aspekten beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiodenanzeige (LED-Anzeige) das Bereitstellen einer Schablone mit in der Schablone angeordneten verschlüsselten (kodierten, gemusterten, individualisiert geformten) Löchern, das Ablegen von verschlüsselten LEDs in die Schablone, das Manipulieren der verschlüsselten LEDs, so dass jede der verschlüsselten LEDs in ein entsprechendes verschlüsseltes Loch in der Schablone passt, und das Übertragen der verschlüsselten LEDs auf eine Leiterplatte.
  • In einem Aspekt beinhalten die verschlüsselten LEDs ein verschlüsseltes (individualisiertes) Merkmal, das sich mit einer verschlüsselten Form verbindet, die in den verschlüsselten Löchern der Schablone ausgebildet ist, um die verschlüsselten LEDs in eine bestimmte Richtung auszurichten.
  • In einem weiteren Aspekt beinhaltet die Leiterplatte ein Substrat aus einem geteilten transparenten leitfähigen Film mit abwechselnden Kathodenstreifenbeschichtungen und Anodenstreifenbeschi chtungen.
  • In einem weiteren Aspekt ist der geteilte transparente leitfähige Film mit einer Schicht aus Indiumzinnoxid, FTO, oder einer anderen leitfähigen Beschichtung.
  • In einem weiteren Aspekt richtet die besondere Richtung der verschlüsselten LEDs einen Kathodenkontakt auf den verschlüsselten LEDs mit dem Kathodenstreifen und einen Anodenkontakt auf den verschlüsselten LEDs mit dem Anodenstreifen aus.
  • In einem weiteren Aspekt beinhalten die verschlüsselten LEDs eine Vorverzinnung an jedem der Kathodenkontakte und der Anodenkontakte.
  • In einem weiteren Aspekt beinhaltet die Übertragung der verschlüsselten LEDs auf die Leiterplatte das Ausrichten der Leiterplatte mit der Schablone, das Anlegen von Druck auf die Leiterplatte und die Schablone und das Erwärmen der Leiterplatte und der Schablone, so dass die Vorverzinnung auf der Leiterplatte schmilzt, um die verschlüsselten LEDs auf der Leiterplatte zu verbinden.
  • In einem weiteren Aspekt beinhaltet das Übertragen der verschlüsselten LEDs auf die Leiterplatte das Ausrichten der Leiterplatte mit der Schablone, das Aufbringen einer Vorverzinnung an jedem der Kathodenkontakte und der Anodenkontakte der verschlüsselten LEDs, das Aufbringen von Druck auf die Leiterplatte und die Schablone und das Erwärmen der Leiterplatte und der Schablone, so dass die Vorverzinnung auf der Leiterplatte schmilzt.
  • In einem weiteren Aspekt beinhaltet die Übertragung der verschlüsselten LEDs auf die Leiterplatte das Ausrichten der Leiterplatte mit der Schablone und das Auftragen einer Lötpaste auf die Kathodenkontakte und die Anodenkontakte sowie auf die Leiterplatte.
  • In einem weiteren Aspekt ist die Leiterplatte eine geätzte oder gedruckte Schaltung auf einer transparenten leitfähigen Folie.
  • In einem weiteren Aspekt richtet die besondere Richtung der verschlüsselten LEDs einen Kathodenkontakt auf den verschlüsselten LEDs mit der geätzten oder gedruckten Schaltung aus und richtet einen Anodenkontakt auf den verschlüsselten LEDs mit der geätzten oder gedruckten Schaltung aus, um eine vollständige elektrische Schaltung durch die verschlüsselten LEDs zu bilden.
  • In einem weiteren Aspekt beinhalten die verschlüsselten LEDs eine Vorverzinnung an jedem der Kathodenkontakte und der Anodenkontakte und das Übertragen der verschlüsselten LEDs auf die Leiterplatte beinhaltet das Ausrichten der Leiterplatte mit der Schablone, das Anlegen von Druck auf die Leiterplatte und die Schablone und das Erwärmen der Leiterplatte und der Schablone, so dass die Vorverzinnung auf der Leiterplatte schmilzt.
  • In einem weiteren Aspekt beinhaltet das Übertragen der verschlüsselten LEDs auf die Leiterplatte das Ausrichten der Leiterplatte mit der Schablone, das Aufbringen einer Vorverzinnung an jedem der Kathodenkontakte und der Anodenkontakte der verschlüsselten LEDs, das Aufbringen von Druck auf die Leiterplatte und die Schablone und das Erwärmen der Leiterplatte und der Schablone, so dass die Vorverzinnung auf der Leiterplatte schmilzt.
  • In einem weiteren Aspekt beinhaltet das Übertragen der verschlüsselten LEDs auf die Leiterplatte das Ausrichten der Leiterplatte mit der Schablone und das Löten der Kathodenkontakte und der Anodenkontakte an die Leiterplatte.
  • In einem weiteren Aspekt ist die Schablone eine flexible Schablone und die Leiterplatte eine flexible Leiterplatte.
  • In einem weiteren Aspekt beinhaltet das Ablegen der verschlüsselten LEDs auf die Schablone das Platzieren der verschlüsselten LEDs in einen Trichter oder Behälter, der über der Schablone angeordnet ist, und das Bewegen der LEDs im Trichter, so dass sie auf die Schablone fallen.
  • In einem weiteren Aspekt beinhaltet die Manipulation der verschlüsselten LEDs, so dass jede der verschlüsselten LEDs in ein entsprechendes verschlüsseltes Loch in der Schablone passt, das Bürsten oder Kehren der verschlüsselten LEDs auf der Schablone, so dass jede verschlüsselten LED bewegt wird, um in ein verschlüsseltes Loch zu passen, und überschüssige verschlüsselte LEDs entfernt werden.
  • Gemäß mehreren anderen Aspekten beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdioden-(LED)-Anzeige das Bereitstellen einer Schablone mit in der Schablone angeordneten Löchern, wobei jedes Loch ein darin ausgebildetes verschlüsseltes Elementaufweist; Bereitstellen von LEDs, wobei jede LED ein verschlüsseltes Element aufweist, das so bemessen ist, dass es in das verschlüsselte Element der Löcher in der Schablone passt; Absetzen der LEDs auf die Schablone Manipulieren der LEDs so, dass jede der LEDs in ein entsprechendes Loch in der Schablone in einer bestimmten Ausrichtung passt, basierend auf dem verschlüsselten Merkmal der LED-Fassung innerhalb des verschlüsselten Elements des Lochs, und Übertragen der verschlüsselten LEDs auf eine Leiterplatte.
  • In einem Aspekt beinhaltet das Bereitstellen von LEDs das Bereitstellen jeder LED mit einem Gehäuse, das ein Leuchtelement, einen mit dem Leuchtelement verbundenen Anodenkontakt, einen mit dem Leuchtelement verbundenen Kathodenkontakt und eine über dem Leuchtelement angeordnete Linse beherbergt, wobei das verschlüsselten Merkmal im Gehäuse oder in der Linse so ausgebildet ist, dass die LED um mindestens eine Achse nicht symmetrisch ist.
  • Gemäß mehreren anderen Aspekten beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiodenanzeige (LED-Anzeige) das Bereitstellen einer Schablone mit in der Schablone angeordneten verschlüsselten Löchern, das Ablegen von verschlüsselten LEDs auf der Schablone, das Manipulieren der verschlüsselten LEDs, so dass jede der verschlüsselten LEDs in ein entsprechendes verschlüsseltes Loch in der Schablone passt und jede verschlüsselte LED eine Ausrichtung hat, Ausrichten einer Leiterplatte mit der Schablone, die die verschlüsselten LEDs aufweist, basierend auf der Ausrichtung, Anlegen von Druck auf die Leiterplatte und die Schablone und Erwärmen der Leiterplatte und der Schablone, so dass Vorverzinnungen auf der Leiterplatte schmelzen und die LEDs mit der Leiterplatte verbinden.
  • Weitere Anwendungsbereiche ergeben sich aus der hierin enthaltenen Beschreibung. Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung und die konkreten Beispiele nur zur Veranschaulichung dienen und nicht dazu dienen, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.
  • Figurenliste
  • Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
    • 1 ist eine Draufsicht einer exemplarischen LED, die in einem Verfahren zur Herstellung einer LED-Anzeige verwendet wird;
    • 2 ist eine Seitenansicht der exemplarischen LED;
    • 3 ist eine Endansicht der exemplarischen LED;
    • 4 ist eine Draufsicht auf einen Teil einer exemplarischen Schablone, die in dem Verfahren verwendet wird;
    • 5 ist eine schematische Darstellung des Verfahrens zur Herstellung der LED-Anzeige;
    • 6 ist eine seitliche Querschnittsansicht der in der exemplarischen Schablone angeordneten exemplarischen LED;
    • 7 ist eine Draufsicht auf eine erste Leiterplatte;
    • 8 ist eine Draufsicht auf eine zweite Leiterplatte;
    • 9 ist eine Draufsicht auf die mit der ersten Leiterplatte verwendete LED-Anzeige; und
    • 10 ist eine Draufsicht auf die mit der zweiten Leiterplatte verwendete LED-Anzeige.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendung nicht einschränken.
  • In Bezug auf die Zeichnungen im Allgemeinen wird ein Verfahren zur Herstellung einer LED-Anzeige dargestellt und beschrieben. Das Verfahren sieht den Stofftransfer von LEDs auf eine Leiterplatte vor, um eine LED-Anzeige zu bilden. Die LED-Anzeige kann dann allein oder zusammen mit anderen LED-Anzeigen in einer beliebigen Anzahl von Ausführungsformen verwendet oder eingebaut werden, einschließlich Kraftfahrzeugverkleidungen, Glasscheiben, gekrümmte Oberflächen oder Zierleisten, flexible Paneele usw. Das Verfahren richtet jede LED auf eine bestimmte Weise aus, um dem Schaltungsdesign der Leiterplatte zu entsprechen und sicherzustellen, dass jede LED mit Strom versorgt wird, wie im Folgenden beschrieben wird.
  • Unter Bezugnahme auf die 1-3 wird eine exemplarische verschlüsselte LED, die im Verfahren der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, im Allgemeinen durch die Referenznummer 10 angezeigt. Die verschlüsselte LED 10 kann verschiedene Formen, Größen und Designs aufweisen, solange die verschlüsselte LED ein verschlüsseltes Element beinhaltet. So kann beispielsweise die verschlüsselte LED 10 eine kleine oder Mini-LED (2020, 5050) sein und beliebig viele Kontakte einschließlich 2 Kontakte, 4 Kontakte usw. aufweisen. In dem vorliegenden Beispiel ist die verschlüsselte LED 10 eine 2-Kontakt-Mini-LED. Die verschlüsselte LED 10 beinhaltet ein Gehäuse 12, in dem sich ein Lichtemitter befindet, wie beispielsweise eine p-n- Übergang-Diode (nicht dargestellt), die mit einer Anode verbunden ist, die in den Zeichnungen schematisch mit einem „+“ gekennzeichnet ist, und eine Kathode, die in den Zeichnungen schematisch mit einem „-“ gekennzeichnet ist. Auf einer Seite des Gehäuses 12 ist ein Anodenkontaktplatte 14 und auf einer gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 12 ein Kathodenkontaktplatte 16 angeordnet. Eine transparente Linse 18 ist über dem Gehäuse 12 angeordnet. In einem Beispiel beinhaltet die verschlüsselte LED 10 Vorverzinnungen (Zinnablagerungen) 20, die jeweils an der Anodenkontaktplatte 14 und der Kathodenkontaktplatte 16 angeordnet sind. In einem weiteren Beispiel beinhaltet die verschlüsselte LED 10 nicht die Vorverzinnungen 20.
  • Wie vorstehend erwähnt, beinhaltet die verschlüsselte LED 10 ein darin ausgebildetes verschlüsseltes Merkmal 22, so dass die verschlüsselte LED 10 nicht symmetrisch um eine Querachse „A-A“ ist. In dem vorliegenden Beispiel ist das verschlüsselte Merkmal 22 in der Linse 18 als Ausschnitt aus der Linse 18 ausgebildet. Somit weist die Linse 18 ein planares erstes Ende 24 und ein gekrümmtes zweites Ende 26 auf, das das verschlüsselte Merkmal 22 bildet. In einem weiteren Beispiel kann das verschlüsselte Merkmal 22 im Gehäuse 12 gebildet sein, wobei ein Teil des Gehäuses 12 entfernt wird, gekennzeichnet durch eine gestrichelte Linie 28, so dass das Gehäuse 12 nicht symmetrisch um die Querachse A-A ist.
  • Was 4 betrifft, so wird ein Teil einer exemplarischen Schablone im Allgemeinen durch die Referenznummer 30 gekennzeichnet. Die Schablone 30 dient dazu, eine Vielzahl der verschlüsselten LEDs 10 während des nachfolgend beschriebenen Herstellungsverfahrens gezielt auszurichten. Die Schablone 30 kann eine kontinuierliche flexible Rolle oder eine Reihe von diskreten Platten sein. Die Schablone 30 beinhaltet ein Substrat 32. Eine Vielzahl von verschlüsselten Löchern 34 ist in dem Substrat 32 ausgebildet. Jedes verschlüsselte Loch 34 beinhaltet eine verschlüsselte Form (Passform) 36, die mit dem verschlüsselten Merkmal 22 der verschlüsselten LED 10 übereinstimmt. So passt sich in dem vorliegenden Beispiel das verschlüsselte Loch 34 der Form der Linse 18 an.
  • Unter Bezugnahme auf 5 und unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 1-4 wird eine Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer LED-Anzeige im Allgemeinen durch die Referenznummer 100 angezeigt. Zunächst wird die Schablone 30 bereitgestellt und über einen Schablonentisch 102 oder ein anderes geeignetes Substrat oder Fördersystem durch rotierende Scheiben, Räder oder Trommeln 104 oder einen anderen geeigneten Mechanismus bewegt. Über dem Schablonentisch 102 befindet sich ein Trichter 106. Die verschlüsselten LEDs 10 sind lose im Trichter 106 angeordnet. Als nächstes werden die verschüsselten LEDs 10 auf die Schablone 30 aufgebracht. In einem Beispiel speist die Schwerkraft die verschlüsselten LEDs 10 auf die Schablone 30. In einem weiteren Beispiel wird der Trichter 106 geschüttelt, vibriert oder anderweitig bewegt, um das Aufbringen der verschlüsselten LEDs 10 auf oder in die Schablone 30 zu erleichtern. Anschließend werden die verschlüsselten LEDs 10 so manipuliert, dass jede verschlüsselte LED 10 in ein entsprechendes verschlüsseltes Loch 34 in der Schablone 30 passt. So werden beispielsweise mit einer Bürste 108 die verschlüsselten LEDs 10 physikalisch so bewegt, dass sie in die verschlüsselten Löcher 34 der Schablone 30 fallen.
  • Aufgrund der verschlüsselten Merkmale 22 der verschlüsselten LEDs 10 und der verschlüsselten Formen 36 der Schablone 30 sind die verschlüsselten LEDs 10 in einer bestimmten Konfiguration in Bezug auf die Schablone 30 ausgerichtet. Mit kurzem Verweis auf 6 wird eine der verschlüsselten LEDs 10 dargestellt, die in einem verschlüsselten Loch 34 der Schablone 30 angeordnet ist. In diesem Beispiel passt die Linse 18 in das verschlüsselte Loch 34, während das Gehäuse 12, die Anodenkontaktplatte 14, die Kathodenkontaktplatte 16 und die Vorverzinnungen 20 auf einer Außenfläche 30A der Schablone 30 angeordnet sind.
  • Nachdem die Schablone 30 mit den verschlüsselten LEDs 10 gefüllt wurde, geht die Schablone 30 zu einem Übergabetisch 110 über. An dem Übergabetisch 110 wird eine Leiterplatte 112 durch eine Leiterplattenführung 114 über die Schablone 30 und die verschlüsselten LEDs 10 platziert. In einem Beispiel, mit kurzem Verweis auf 7, ist die Leiterplatte 112 ein geteilter transparenter leitfähiger Film mit einer Schicht aus Indiumzinnoxid, FTO, oder einer anderen leitfähigen Beschichtung mit Streifenpartituren 116, die den Film in Anodenstreifenbeschichtungen 117A und Kathodenstreifenbeschichtungen 117B unterteilen. Mit Verweis auf 8 ist eine alternative Ausführungsform einer Leiterplatte 112' dargestellt. Die Leiterplatte 112' beinhaltet eine geätzte oder gedruckte Schaltung 118, die auf einem transparenten Substrat angeordnet ist. In beiden Leiterplatten 112, 112' müssen die verschlüsselten LEDs 10 in einer bestimmten Konfiguration ausgerichtet sein, um die Anoden- und Kathodenkontaktplatten 14, 16 mit den richtigen Anoden- und Kathodenschaltungen oder -streifen der Leiterplatte 112, 112' in Übereinstimmung zu bringen.
  • Zurück zu 5, sobald die Leiterplatte 112, 112' über die Außenfläche 30A der Schablone 30 gelegt wurde, werden Wärme und Druck durch eine geeignete Vorrichtung, wie beispielsweise einen Autoklaven 120, aufgebracht. Die Vorverzinnungen 20 schmelzen und sichern die verschlüsselten LEDs 10 auf der Leiterplatte 112, 112' in der durch die Schablone 30 definierten Konfiguration, um eine LED-Anzeige 122 mit der Leiterplatte 112, dargestellt in 9, oder eine LED-Anzeige 122' mit der Leiterplatte 112', dargestellt in 10, zu erzeugen. In anderen Ausführungsformen können die Vorverzinnungen 20 direkt auf der Leiterplatte 112, 112' anstelle der verschlüsselten LEDs 10 platziert werden. In noch weiteren Ausführungsformen können die verschlüsselten LEDs 10 auf die Leiterplatte 112, 112' gelötet werden. Die geschmolzenen Vorverzinnungen 20 koppeln die verschlüsselten LEDs 10 elektrisch mit den Anodenstreifen 117A, Kathodenstreifen 117B oder der Schaltung 118. Die LED-Anzeige 122, 122' kann dann als Abschnitt entfernt und in anderen Prozessen, wie z.B. dem Laminieren, verwendet werden oder direkt mit einer Stromversorgungsschaltung gekoppelt werden, um die Anoden- und Kathodenstreifen 117A, 117B oder die Schaltung 118 mit Strom zu versorgen, wodurch die verschlüsselten LEDs 10 mit Strom versorgt werden. Die Schablone 30 kann in das Verfahren 100 zurückgeführt oder mit den LED-Anzeigen 122, 122' beibehalten werden.
  • Das Verfahren zur Herstellung der LED-Anzeigen der vorliegenden Offenbarung bietet mehrere Vorteile. Dazu gehören erhöhte Geschwindigkeit, geringere Kosten, Anpassungsfähigkeit der Ausrüstung für Fahrzeuge und Fenster der nächsten Generation, zuverlässige LED-Ausrichtung, die Möglichkeit, komplexe gekrümmte Oberflächen zu erzeugen, nicht-rechteckige Verkleidungskanten, die Möglichkeit, LEDs in großen Mengen in jedem gewünschten Muster zu übertragen, um Schaltkreise auf jeder gewünschten Leiterplattenkonfiguration zu erstellen, und die Bereitstellung eines Displays, das für die Laminierung geeignet ist.
  • Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ist lediglich exemplarischer Natur und Abweichungen, die nicht vom Kern der vorliegenden Offenbarung abweichen, sollen im Rahmen der vorliegenden Offenbarung liegen. Solche Abweichungen sind nicht als Abweichung von Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung zu betrachten.

Claims (11)

  1. Was beansprucht wird, ist:
  2. Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiodenanzeige, LED-Anzeige, umfassend: Bereitstellen einer Schablone mit verschlüsselten Löchern, die in der Schablone angeordnet sind; Ablegen von verschlüsselten LEDs auf der Schablone; Manipulieren der verschlüsselten LEDs, so dass jede der verschlüsselten LEDs in ein entsprechendes verschlüsselten Loch in der Schablone passt; und Übertragen der verschlüsselten LEDs auf eine Leiterplatte.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die verschlüsselten LEDs ein verschlüsseltes Merkmal beinhalten, das mit einer in den verschlüsselten Löchern der Schablone ausgebildeten verschlüsselten Form übereinstimmt, um die verschlüsselten LEDs in eine bestimmte Richtung auszurichten.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Leiterplatte ein Substrat aus einem geteilten transparenten leitfähigen Film mit abwechselnden Kathodenstreifen aus einer leitfähigen Beschichtung und Anodenstreifen aus einer leitfähigen Beschichtung beinhaltet.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der geteilte transparente leitfähige Film aus einer Beschichtung aus Indiumzinnoxid besteht.
  6. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die bestimmte Richtung der verschlüsselten LEDs einen Kathodenkontakt auf den verschlüsselten LEDs mit dem Kathodenstreifen und einen Anodenkontakt auf den verschlüsselten LEDs mit dem Anodenstreifen ausrichtet.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die verschlüsselten LEDs eine Vorverzinnungsablagerung an jedem der Kathodenkontakte und der Anodenkontakte beinhalten.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Übertragen der verschlüsselten LEDs auf die Leiterplatte das Ausrichten der Leiterplatte mit der Schablone, das Anlegen von Druck auf die Leiterplatte und die Schablone und das Erwärmen der Leiterplatte und der Schablone umfasst, so dass die Vorverzinnungsablagerung schmilzt und auf der Leiterplatte haftet.
  9. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Übertragen der verschlüsselten LEDs auf die Leiterplatte das Ausrichten der Leiterplatte mit der Schablone, das Aufbringen einer Vorverzinnungsablagerung an jedem der Kathodenkontakte und der Anodenkontakte der verschlüsselten LEDs, das Aufbringen von Druck auf die Leiterplatte und die Schablone und das Erwärmen der Leiterplatte und der Schablone umfasst, so dass die Vorverzinnungsablagerung auf der Leiterplatte schmilzt.
  10. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Übertragen der verschlüsselten LEDs auf die Leiterplatte das Ausrichten der Leiterplatte mit der Schablone und das Löten der Kathodenkontakte und der Anodenkontakte an die Leiterplatte beinhaltet.
  11. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Leiterplatte eine geätzte oder gedruckte Schaltung auf einem transparenten Substrat ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11335842B2 (en) * 2018-02-14 2022-05-17 Maven Optronics Co., Ltd. Chip-scale packaging light-emitting device with electrode polarity identifier and method of manufacturing the same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5824186A (en) * 1993-12-17 1998-10-20 The Regents Of The University Of California Method and apparatus for fabricating self-assembling microstructures
CN107910413B (zh) * 2017-11-21 2019-07-12 福州大学 一种MicroLED的巨量转移装置及转移方法
CN108010994B (zh) * 2017-12-15 2019-10-18 惠州雷通光电器件有限公司 微发光二极管转移方法

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