TW202114251A

TW202114251A - 電子零件封裝構造、電子零件封裝方法及led顯示面板

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Publication number: TW202114251A
Application number: TW109121459A
Authority: TW
Inventors: 西村英幸; 深谷康一郎; 柳川良勝; 大倉直也
Original assignee: 日商Ｖ科技股份有限公司
Priority date: 2019-07-18
Filing date: 2020-06-24
Publication date: 2021-04-01
Also published as: JP2021019037A; WO2021010079A1

Abstract

本發明係將晶片型的LED晶片封裝在配線基板的一面上之電子零件封裝構造，LED晶片係具備有於表面具有凹陷部之一對電極部，配線基板係具有連接於電極部的凹陷部之突狀的凸塊電極，以及對應於該凸塊電極的配置而被定位，且會固定LED晶片之固定組件，於電極部的凹陷部面對面地接合有凸塊電極，並且藉由固定組件來將LED晶片固定在配線基板。藉此，便可提高LED晶片的封裝良率。

Description

電子零件封裝構造、電子零件封裝方法及LED顯示面板

本發明係關於一種電子零件的封裝技術，尤其是關於一種可提高電子零件之封裝時的良率之電子零件封裝構造、電子零件封裝方法及LED顯示面板。

傳統LED(Light Emitting Diode)顯示面板係具有會放射出例如藍色或深藍色的光線之微型LED元件的陣列，以及設置於該微型LED元件的陣列上，且會吸收來自微型LED元件之藍色或深藍色的光線，並將該光線的發光波長分別轉換為紅色、綠色及藍色之各光線的波長之波長轉換層(螢光發光層)的陣列(參照例如日本特表2016-523450號公報)。但上述般傳統LED顯示面板的製造階段中，係將配線基板與LED晶片貼合來使配線基板的電極與LED晶片的電極電性接觸。此情況下，會有因貼合時電極彼此的位移而導致LED變得無法點啟之虞。於是，此問題便成為會阻礙到將LED晶片封裝在配線基板時的良率提升之阻礙要因。上述般電極的位移為起因於配線基板及LED晶片之貼合面的平行度(例如撓曲或傾斜)而產生之相對性滑動或旋轉偏移，或是起因於加壓機構之加壓軸的運轉精度而產生之兩貼合面的相對性滑動或旋轉偏移。因此，本發明之目的為提供一種可對應於上述般問題來提高電子零件之封裝時的良率之電子零件封裝構造、電子零件封裝方法以及封裝有作為電子零件的LED晶片之LED顯示面板。

為達成上述目的，第1發明為一種電子零件封裝構造，係將晶片型的電子零件封裝在配線基板的一面上之電子零件封裝構造；該電子零件係具備有於表面具有凹陷部之一對電極部；該配線基板係具有連接於該電極部的凹陷部之突狀的凸塊電極，以及對應於該凸塊電極的配置而被定位，且會固定該電子零件之固定組件；於該電極部的凹陷部面對面地接合有該凸塊電極，且藉由該固定組件來將該電子零件固定在該配線基板。又，第2發明為一種電子零件封裝方法，係將晶片型的電子零件封裝在配線基板的一面上之電子零件封裝方法；包含以下工序：為了貼合而定位透明基板與該配線基板之工序，該透明基板係於該電子零件所設置之一對電極部的表面形成有凹陷部，且於一面上形成有該電子零件，該配線基板係於一面上具備有連接於該電極部的凹陷部之突狀的凸塊電極，以及對應於該凸塊電極的配置而被定位且會固定該電子零件之固定組件；從該透明基板的另一面來按壓，而將該電子零件相對於該配線基板做加壓，藉此可導通地使該電極部的凹陷部與該配線基板的凸塊電極面對面接合之工序；藉由使該固定組件熱硬化來將該電子零件固定在該配線基板之工序；以及將該電子零件自該透明基板剝離之工序。進一步地，第3發明為一種LED顯示面板，係於配線基板的一面上封裝有複數LED晶片之LED顯示面板；該LED晶片係行列狀地形成於該配線基板的一面上，且具備有於表面具有凹陷部之一對電極部；該配線基板係具有連接於該電極部的凹陷部之突狀的凸塊電極，以及對應於該凸塊電極的配置而被定位，且會使該LED晶片固定之固定組件；於該電極部的凹陷部面對面地接合有該凸塊電極，並且藉由該固定組件來將該LED晶片固定在該配線基板。依據本發明，由於係使上述凸塊電極面對面地接合於上述電子零件的上述凹陷部，故可防止上述配線基板與上述電子零件的相對性滑動或旋轉偏移。於是，例如，便可提高LED晶片等電子零件之封裝時的良率。

以下，依據添附圖式來詳細地說明本發明之實施型態。圖1、2係顯示本發明之LED顯示面板一實施型態的構成之說明圖。圖1(a)為俯視圖，(b)為著眼於(a)之A-A線剖面圖中的1個LED晶片3之主要部分剖面放大圖。(c)乃為了使說明易於理解，而在(b)中顯示出封裝有LED晶片3前的狀態之圖式。又，圖2詳細來說為於LED顯示面板進一步地設置有螢光體單元陣列10之俯視圖。螢光體單元陣列10係行列(陣列)狀地配置有螢光體單元10a。螢光體單元10a係以所謂的肋條構造來將紅(R)、綠(G)、藍(B)的螢光發光層11加以區劃而作為一個單位。 LED顯示面板在圖1(a)中為於配線基板1上封裝有複數LED晶片3者，係由具備有配線基板1、固定組件2及微型LED晶片(以下簡稱作｢LED晶片｣)3之LED陣列100所構成。LED顯示面板為會點啟LED晶片3來全彩地顯示影像者。但LED顯示面板在使用例如單一色的紫外光發光二極體(UV-LED)來作為LED晶片3之情況，則為了全彩地顯示，係構成為另具備有上述螢光體單元陣列10。此外，該LED顯示面板為基板連接構造一範例，LED晶片3為電子零件一範例。 LED晶片3如圖1(a)所示，係藉由預先設定之間距間隔的2維配列而行列狀地被封裝在配線基板1的一面上。又，LED晶片3如圖1(b)所示，係具備有於表面具有凹陷部之一對電極部3a、3b(以下有將電極部3a、3b統稱作｢電極部30｣的情況)。一對電極部3a、3b為可從例如外部電路來朝LED通電之電極襯墊，電極部3a為n側電極襯墊(陰極電極)，電極部3b為p側電極襯墊(陽極電極)。配線基板1係具有電性及機械性地連接於LED晶片3之電極部3a、3b的凹陷部(凹部)之突狀凸塊電極4a、4b(以下有將凸塊電極4a、4b統稱作｢凸塊電極4｣的情況)，以及對應於各凸塊電極4a、4b的配置而被定位且會將LED晶片3固定之固定組件2。然後，LED顯示面板之特徵為凸塊電極4a、4b係分別面對面地接合於LED晶片3之電極部3a、3b的凹陷部，並且藉由固定組件2來將LED晶片3固定在配線基板1。配線基板1可為例如聚醯亞胺膜等所構成的可撓性基板。本實施型態中，例如，係於聚醯亞胺膜基板上設置有用以個別地驅動LED晶片3的發光來使其成為開啟狀態或關閉狀態之TFT(薄膜電晶體，Thin Film Transistor)驅動電路，且於該TFT驅動電路上的特定位置設置有凸塊電極4。詳細地說明，配線基板1為例如可撓性印刷電路基板(FPC：Flexible Printed Circuits)，且為一種由具絕緣性之基底膜(例如聚醯亞胺)，與形成有電氣電路之配線層所構成的膜狀基板。配線基板1係縱橫地交叉設置有連接於外部的驅動裝置之掃描配線及數據配線(省略圖示)。又，掃描配線及數據配線的交點係設置有薄膜電晶體。在掃描配線及數據配線的交點處，於配線基板1上封裝有LED晶片3之封裝區域係如圖1(b)、(c)所示般地設置有固定組件2，該固定組件2在LED晶片3的封裝時會容納LED晶片3而引導LED晶片3，以使該LED晶片3的電極部30與配線基板1所設置之凸塊電極4電性接觸。此處，圖1(b)、(c)中，配線1a係概略顯示TFT驅動電路的配線。固定組件2係對應於凸塊電極4的配置而被定位，且會使LED晶片3固定在配線基板1。固定組件2為藉由彈性變形來支撐LED晶片3之樹脂，在LED晶片3被固定在配線基板1之狀態下，會對應於來自LED晶片3的壓力而收縮，並將LED晶片3之電極部3a的凹陷部引導至凸塊電極4a來使該等面對面地接合，且將LED晶片3之電極部3b的凹陷部引導至凸塊電極4b來使該等面對面地接合。亦即，固定組件2係具有作為導引組件之功能。詳細地說明，固定組件2為一種感光性熱硬化型接著劑的樹脂，係藉由具有感光性來加以圖案化所形成，且被設置於圍繞配線基板1的凸塊電極4a、4b之區域，而藉由熱硬化來使LED晶片3固定在配線基板1。此外，係適當地使用具有感光性及熱硬化性之樹脂等來作為感光性熱硬化型接著劑。最好是包含有例如環氧樹脂、壓克力樹脂、酚樹脂、聚醯亞胺樹脂、矽樹脂、苯乙烯樹脂等來作為主成分之樹脂。如此般地，若使用具感光性者來作為接著劑，則在塗佈該接著劑後再藉由光微影來進行曝光及顯影，便可正確地將接著劑作為固定組件2而配置在特定的位置。本實施型態中，係採用於具感光性之接著劑另具有熱硬化的功能之感光性熱硬化型接著劑。 LED晶片3係以例如氮化鎵(GaN)作為主材料所製造。具體而言，LED晶片3可為紫外光發光二極體(UV-LED)或會發出藍色光之LED。作為紫外光發光二極體(UV-LED)，已知有一種會發出例如峰值波長為對應於355、360、365、370、375、385、395、400、405nm的光線。本實施型態中，亦可考慮例如螢光體的轉換效率等而選擇385nm的波長。此外，圖1中，LED晶片3例如外形尺寸為15×45μm左右。LED晶片3之電極部30的厚度為大約3μm。又，凸塊電極4的厚度為大約8μm，固定組件2的膜厚為11~12μm左右。本實施型態中，例如係採用組合了會發出紫外光發光二極體(UV-LED)等短波長的光線之LED與RGB螢光體來實現全彩顯示之方式。此情況下，LED晶片3的光放出面側係設置有具有螢光發光層11之螢光體單元10a，該螢光發光層11係具有會將紫外或藍色波長帶域的光線分別轉換為預先設定的對應顏色之RGB螢光體。詳細地說明，LED顯示面板如圖2所示，係於其配線基板1上具備有螢光體單元陣列10，該螢光體單元陣列10係透過LED晶片3及固定組件2而陣列狀地配置有包含螢光發光層11之螢光體單元10a。螢光發光層11是將會因從LED晶片3所放射出之光(激發光)而被激發來使波長轉換為預先設定的對應色螢光之螢光材，充填至因肋條構造來使周圍藉由遮光壁所圍繞之區域。此處，預先設定之對應顏色係依RGB螢光體而決定，為相當於光的三原色(即紅(R)、綠(G)、藍(B))之顏色。藉此，LED顯示面板便會成為陣列狀地配置有用以實現全彩顯示之複數螢光體單元10a。圖2中，為了使說明易於理解，故關於螢光體單元陣列10，係將複數螢光體單元10a配置為4列5行。圖3為螢光體單元之說明圖。圖3(a)為圖2所示之螢光體單元10a的放大俯視圖，(b)為(a)之B-B線剖面圖。(c)為(b)所示之LED晶片3的前視圖。圖3(a)中，螢光發光層11係具有充填有紅色螢光色素之螢光材層11R、充填有綠色螢光色素之螢光材層11G、以及充填有藍色螢光色素之螢光材層11B。該等螢光色素為RGB螢光體一範例。然後，螢光發光層11如圖3(b)所示，紅色、綠色、藍色的螢光色素(螢光材一範例)會分別波長轉換為用以實現全彩顯示之紅(R)、綠(G)、藍(B)的螢光。具體而言，各螢光材層11R、11G、11B的螢光色素會因從LED晶片3所放射出之光(激發光)而遷移到激發狀態，之後，當回到基底狀態時，便會發出因各螢光材而分別被波長轉換來相當於紅(R)、綠(G)、藍(B)的可見頻譜之螢光。該等螢光材層11R、11G、11B係藉由表面具有金屬膜13之區隔壁14而被加以區劃。上述般區隔壁14為遮光壁一範例，會將螢光材層11R、11G、11B相互阻隔。此外，金屬膜13與區隔壁14為肋條構造的構成要素。區隔壁14的表面如圖3(b)所示般地，係設置有具有作為反射膜的功能之金屬膜13。該金屬膜13係用以防止從光放出面32所放射出之激發光及螢光穿透區隔壁14而與相鄰接之其他顏色的螢光發生混色。螢光係藉由各螢光材層11R、11G、11B的各螢光色素會因激發光而被激發，來發光。金屬膜13係以可充分地阻隔激發光及螢光之厚度而被形成。此情況下，金屬膜13較佳為容易反射激發光之鋁或鋁合金等的薄膜。又，藉由貼合LED陣列100與螢光體單元陣列10來形成顯示面板(參照圖3(b))。此情況下，LED陣列100係另具備有會接著並支撐螢光體單元陣列10之平板狀的平坦化膜12。LED晶片3如圖3(c)所示，係於為紫外光發光二極體(UV-LED)之化合物半導體31的上面(其中一面)所預先設定之位置處而具有發光用的電極部3a、3b，電極部3a係具有凹陷部30a，電極部3b係具有凹陷部30b(以下有將凹陷部30a、30b統稱作｢凹陷部33｣的情況)。又，LED晶片3係於化合物半導體31的下面(另一面)具有會放射出來自光源(會發出特定的紫外光之發光層)的光線之光放出面32。圖4係關於LED晶片之電極部的凹陷部而顯示為複數形狀之說明圖。圖4中係例示電極部3a、3b的複數溝槽形狀(參照圖4(a)~(f))。該溝槽形狀係形成凹陷部30a、30b。此外，凸塊電極4a、4b的形狀係依凹陷部30a、30b的形狀而決定。亦即本實施型態中，例如凹陷部30a、30b的凹部只要是會與凸塊電極4a、4b的凸部分別嵌合般地接合即可。此外，此處｢嵌合｣並非意指一定要無間隙地嵌合而接合。亦即，只要是凸塊電極4a、4b的突狀前端面會分別面對面地接合於電極部3a、3b之凹陷部30a、30b的面即可。換言之，凹陷部30a與凸塊電極4a，以及凹陷部30b與凸塊電極4b只要是會電性及機械性地連接即可。此機械性連接係包含有共晶或焊接等化學性結合。基於以上所述，由於LED顯示面板係藉由上述構成來使凸塊電極4面對面地接合於LED晶片3的凹陷部33，故可防止配線基板1與LED晶片3的相對性滑動或旋轉偏移。藉此，LED顯示面板藉由提高LED晶片3之封裝時的良率，且點啟可正常地點啟之LED晶片3，便可透過螢光體單元10a來全彩地顯示影像。接下來，便針對為了製造上述LED顯示面板，而將作為電子零件之複數LED晶片3封裝在配線基板1之電子零件封裝方法，以及採用該電子零件封裝方法之LED顯示面板的製造方法來加以說明。圖5、圖6係顯示本發明之電子零件封裝方法及前處理之說明圖。圖5、圖6中，為了使說明易於理解，故係例示3個LED晶片3。圖7係顯示採用本發明電子零件封裝方法之LED顯示面板的製造方法之工序流程圖。圖7所示之工序S4~S5的處理係對應於電子零件封裝方法的處理。然後，圖7所示之工序S1~S3的處理係對應於電子零件封裝方法的前處理。首先，在LED晶片的形成(工序S1)中，係以特定的間距間隔並依照預先設定之配列(n列m行)來將LED晶片3行列狀地形成於藍寶石基板7上。圖5(a)係顯示於藍寶石基板7上形成有LED晶片3之狀態。此外，關於LED晶片的形成細節，將使用圖9~圖11來敘述於後。此處，圖5(a)係對應於以圖11所示之虛線所圍繞之區域R1的3個LED晶片3。又，本實施型態中，不限於藍寶石基板7，而亦可採用合成石英基板。接下來，在凸塊電極的形成(工序S2)中，如圖5(b)所示般地，首先，對應於LED晶片3的配列來將突狀凸塊電極4形成於配線基板1上。此外，凸塊電極4較佳為金屬凸塊電極、可藉由焊接來進行連接之焊料凸塊電極、以及層積有金屬膜之阻劑凸塊電極中任一者。凸塊電極4藉由選擇金屬凸塊電極、焊料凸塊電極及阻劑凸塊電極中任一者，便可進行良好的連接。具體而言工序S2中，舉一例，係形成金屬凸塊電極來作為凸塊電極4。工序S2中，係採用例如氣體沉積法來將開孔有微細的孔之遮罩載置於僅有欲於配線基板1上形成凸塊電極4之部位，並使金的微粒子沉積後再去除遮罩，藉此來形成突狀的凸塊電極4。此外，本實施型態中，｢突狀｣的形狀並未限定於圓錐狀或錐狀，而亦包含有例如圓柱狀般的型態。亦即，凸塊電極4的形狀只要是可與凹陷部33面對面地接合之形狀即可。接下來，在固定組件的形成(工序S3)中，係使用例如噴霧裝置或旋轉器(旋轉塗布器)等塗佈裝置，並以特定厚度來將感光性熱硬化型接著劑6均勻地塗佈在形成有凸塊電極4之配線基板1上(參照圖5(c))。此外，感光性熱硬化型接著劑6可藉由光微影而被圖案化成特定形狀。圖8係顯示感光性熱硬化型接著劑之黏度及彈性率相對於溫度的關係之圖表。感光性熱硬化型接著劑6在光硬化後，會具有圖8所示般之黏性/彈性的溫度特性。此情況下，以圖8的溫度T1作為邊界，區域I係具有可逆性，區域II則是具有不可逆性的性質。本實施型態中，感光性熱硬化型接著劑6在上述溫度T1(例如110℃)下彈性率為0.05MPa~0.1MPa，會對應於外力並配合LED晶片3的形狀而變形，且係具有會利用對應於變形之反作用力來把持LED晶片3之功能。接著，工序S3中，如圖5(d)所示般地，係藉由光微影來將感光性熱硬化型接著劑6圖案化，以於封裝有LED晶片3之區域形成固定組件2，該固定組件2係設置有會對應於例如配線基板1的凸塊電極4之開口部5。此外，圖5(d)中係顯示開口部5乃具有對應於LED晶片3的外形形狀之形狀的情況。亦即，工序S3中，藉由旋轉器等塗佈裝置來塗佈液體狀的感光性熱硬化型接著劑6並在圖案化後進行加熱，便可形成具有彈性之固定組件2。接下來，在配線基板與藍寶石基板的貼合(工序S4)中，首先，將藍寶石基板7的一面上所形成之複數LED晶片3分別定位在欲封裝於配線基板1上之封裝區域(參照圖5(e))。接著，工序S4中，使LED晶片3相對於配線基板1而接觸後(參照圖6(a))，以壓力P來從藍寶石基板7的另一面加壓，藉此讓LED晶片3之電極部30的凹陷部33與配線基板1的凸塊電極4可導通地面對面地接合(參照圖6(b))。進一步地，工序S4中，係維持LED晶片3與配線基板1的導通狀態，並藉由加熱硬化來將LED晶片3固定在配線基板1(參照圖6(c))。具體而言工序S4中，係藉由使用覆晶接合裝置等封裝裝置，來如圖5(e)所示般地將藍寶石基板7的一面上所形成之複數LED晶片3分別定位在欲封裝於配線基板1上之封裝區域的固定組件2上。該定位舉一例，係藉由封裝裝置而以使用對位用照相機來拍攝配線基板1所設置之對位記號與藍寶石基板7所設置之對位記號，並使兩對位記號會成為對齊或特定的位置關係之方式來進行對位而被實行。接著，工序S4中，如圖6(a)所示般地，使LED晶片3與配線基板1相對地接近移動來將LED晶片3預接合在固定組件2後，如圖6(b)所示般地，以壓力P來相對地往圖中的箭頭方向加壓，以使LED晶片3的電極部30與配線基板1的凸塊電極4電性及機械性地連接。此情況下，工序S4中，從預接合到接下來的加熱硬化實施前，會先進行預備加熱而成為讓感光性熱硬化型接著劑6的彈性率降低之狀態(容易變形之狀態)，並以壓力P做加壓。此預備加熱的溫度較佳為圖8所示之溫度T1(例如110℃)~120℃左右。進一步地，工序S4中，如圖6(c)所示般地，會使用來自外部加熱器20的熱H並以特定時間來使感光性熱硬化型接著劑6加熱硬化，而將LED晶片3固定在配線基板1。具體而言，工序S4中係在維持上述通電狀態且保持LED晶片3之狀態下，將感光性熱硬化型接著劑6以180℃/90分鐘、200℃/60分鐘或230℃/30分鐘的任一者來使其加熱硬化，而將LED晶片3固定在配線基板1。接下來，雷射剝除(工序S5)中，係藉由使用雷射剝除用裝置來將LED晶片3自藍寶石基板7雷射剝除。具體而言，工序S5中係如圖6(d)所示般地，從上述藍寶石基板7側來使紫外線的線狀雷射光L一邊移動於與其長軸呈交叉之方向(X方向)，一邊照射在藍寶石基板7與LED晶片3的界面而將LED晶片3自藍寶石基板7雷射剝除。藉此，如圖6(e)所示般地，便結束LED晶片3朝配線基板1的封裝。接下來，平坦化膜的形成(工序S6)中，係藉由將感光性熱硬化型接著劑塗佈在已結束LED晶片3朝配線基板1的封裝之LED陣列100，來進一步地層積平坦化膜12。接下來，螢光體單元的形成(工序S7)中，係於圖1所示之顯示面板上形成複數個會對應於LED晶片3的配列而決定配置之螢光體單元10a，以製作出螢光體單元陣列10。接下來，顯示面板的形成(工序S8)中，係藉由貼合圖1所示之LED陣列100與螢光體單元陣列10來加以封裝，以形成顯示面板。基於以上所述，雖已說明從LED晶片的形成(工序S1)到顯示面板的形成(工序S8)之處理，但此處係針對LED晶片的形成(工序S1)、平坦化膜的形成(工序S6)、螢光體單元的形成(工序S7)及顯示面板的形成(工序S8)之細節來加以說明。圖9係顯示LED晶片的形成工序之說明圖，且為顯示LED晶片的形成工序之流程圖。此處，藍色LED或UV-LED主要是由氮化鎵(GaN)系半導體層積構造所構成，可形成各種半導體層積構造。本實施型態中，由於係具有於LED晶片3的電極部30形成有凹陷部33，且於該凹陷部33面對面地接合有凸塊電極4這一點特徵，故本發明並未侷限於以下所說明之LED晶片3的半導體層積構造。 LED晶片的形成(工序S1)中，係使用例如為一種氣相成長法(Vapour Phase Epitaxy)之有機金屬氣相磊晶(MOVPE：Metal organic vapor phase epitaxy)法來讓氮化鎵系發光二極體所使用之磊晶層成長。本實施型態中，為了簡化說明，係使n型GaN、MQW(Multi Quantum Well；多重量子井)層及p型GaN的層積成長來作為磊晶層。此外，MOVPE法中，係一邊控制成長溫度、成長壓力、材料氣體流量、材料氣體種類、流速等參數，一邊進行結晶成長，俾能夠在磊晶層等半導體層積構造中獲得各半導體的結晶層所需之特性。本實施型態中，雖係在藍寶石基板7上形成磊晶層後，再進行會針對每個形成有LED晶片3的區域做區劃之處理，但圖9中為了方便，而著眼1個LED晶片3的形成來做描繪。首先，n型GaN的層積(工序S11)中，係於藍寶石基板7上層積有pn接合的n型氮化鎵3c。工序S11中，係在藉由MOVPE法來於藍寶石基板7上層積有GaN的低溫緩衝層(省略圖示)後，再層積有n型氮化鎵3c(參照圖9(a))。 MQW層及p型GaN的層積(工序S12)中，係應用MOVPE法來於n型氮化鎵3c上層積有使用InGaN等之量子井(MQW)層(發光層)，並於其上層層積有p型氮化鎵層。此外，圖9(b)中，係以符號3d來一起顯示量子井層及p型氮化鎵層。接著，本實施型態中雖未顯示流程圖，但係利用例如光微影來對阻劑遮罩已被圖案化後的磊晶層進行乾蝕刻，藉此進行會針對每個形成有LED晶片3的區域做區劃之處理。此情況下，為了形成n側電極襯墊的通孔，係蝕刻至n型GaN層為止。 ITO的層積(工序S13)中，係在應用例如光微影並以阻劑遮罩來遮蔽會讓ITO層積之區域以外後，再應用濺射蒸鍍法等物理性氣相法(PVD：Physical Vapor Deposition)來進一步地層積有ITO(Indium Tin Oxide)層3e而作為透明電極材料(參照圖9(c))。絕緣膜的層積(工序S14)中，進一步地，係使用例如化學性氣相法(CVD：Chemical Vapor Deposition)來層積有絕緣膜(SiO₂ )3f而作為保護膜(參照圖9(d))。TH(Through-Hole)的形成(工序S15)中，係應用例如光微影並以阻劑遮罩來遮蔽會形成電極部3a、3b的導通用通孔之區域以外後，再藉由乾蝕刻來形成通孔(參照圖9(e))。 LED晶片之電極部及凹陷部的形成(工序S16)中，係藉由例如真空蒸鍍來將電極材料形成為電極部3a、3b。電極材料可為例如包含有金之合金。工序S16中，在形成電極部3a、3b之際，由於製程的特性上電極部3a、3b會產生凹陷，故雖可以該凹陷來作為凹陷部30a、30b，但亦可依需要而進行加工來形成圖4所示般之凹陷部30a、30b(參照圖9(f))。圖11係顯示形成有LED晶片之藍寶石基板的一實施型態構成之圖式。(a)為俯視圖，(b)為(a)所示之LED晶片3的放大俯視圖。圖11(a)中，舉一例，係顯示形成有12列5行的LED晶片3之藍寶石基板7。如此般地，在形成有LED晶片3後，便如上述般地轉移至圖7所示之凸塊電極的形成(工序S2)。此外，本實施型態中，亦可在固定組件的形成(工序S3)後才實施LED晶片的形成(工序S1)。接下來，針對平坦化膜的形成(工序S6)細節來加以說明。圖12係顯示平坦化膜的形成工序之說明圖。(a)為進一步地層積有平坦化膜12之LED陣列100的俯視圖。(b)為以(a)的虛線所圍繞之區域R2的3個LED晶片3之C-C線剖面圖。工序S6中，係使用例如微分配器並以高度方向會成為固定之方式，來一邊控制一邊將感光性熱硬化型接著劑塗佈在LED陣列100上。接著，工序S6中，係藉由光微影來使感光性熱硬化型接著劑曝光而成膜出平坦化膜12。藉此，便會形成有平坦化膜12。此時，較佳宜使LED晶片3的光放出面32並未成膜有感光性熱硬化型接著劑。接下來，針對螢光體單元的形成(工序S7)細節來加以說明。圖13係顯示螢光體單元的形成工序之說明圖。工序S7係由肋條構造的形成及螢光材的充填所構成。肋條構造的形成係包含有區隔壁14的形成、金屬膜13的形成及金屬膜13的雷射加工。詳細地說明，工序S7中，係將螢光阻劑整面地塗佈在藍寶石基板7a上，並藉由光微影來形成區隔壁14的圖案。接著，工序S7中，為了防止混色，係以金屬膜13來對區隔壁14內部進行金屬覆蓋，並照射脈衝雷射而僅將底面消融，藉此將金屬膜13剝離。進一步地，工序S7中係如圖13所示般地充填螢光材層11R、螢光材層11G及螢光材層11B。藉此，便會於藍寶石基板7a上形成有例如圖2所示般之螢光體單元陣列10。接下來，針對顯示面板的形成工序(工序S8)細節加以說明。圖14係顯示顯示面板的形成工序之說明圖。工序S8中，係藉由使用覆晶接合裝置等封裝裝置，來貼合LED陣列100與螢光體單元陣列10並加以封裝。圖14(a)係顯示將LED陣列100與螢光體單元陣列10貼合後的狀態。此外，圖14中，係著眼於為螢光體單元陣列10的構成單位之螢光體單元10a來加以描繪。然後，工序S8中，與配線基板與藍寶石基板的貼合(工序S4)同樣地加熱平坦化膜12來使其硬化，以將螢光體單元陣列10固定在LED陣列100。接著，工序S8中，係與雷射剝除(工序S5)同樣地將螢光體單元陣列10從藍寶石基板7a雷射剝除(參照圖14(b))。基於以上所述，本實施型態中，藉由應用採用了將複數LED晶片3封裝在配線基板1的電子零件封裝方法之LED顯示面板的製造方法，便可製造出能提高LED晶片3等電子零件之封裝時的良率之LED顯示面板。圖15係顯示習知技術中之LED晶片封裝的缺陷例之說明圖。圖15(a)係例示將藍寶石基板7(省略圖示)的一面上所形成之LED晶片3定位在欲封裝於配線基板1上之封裝區域後，以壓力P而欲從藍寶石基板7(省略圖示)的另一面加壓LED晶片3來讓LED晶片3的電極部8與配線基板1的電極1b接觸之情況。此情況下，因上述加壓機構軸的運轉精度或貼附面的撓曲或傾斜，而如圖15(b)所示般地會有LED晶片3發生旋轉偏移而成為開口缺陷，或如圖15(c)所示般地發生滑動而成為短路缺陷之虞。相對於此，本發明中，LED晶片3藉由上述構成，由於係使凸塊電極4面對面地接合於LED晶片3的凹陷部33，故可防止配線基板1與LED晶片3的相對性滑動或旋轉偏移。圖16係針對LED晶片封裝時之固定組件的彈性變形來加以顯示之說明圖。本發明中，進一步地如圖16(a)~(c)所示，在LED晶片封裝時，LED晶片3會藉由固定組件2的開口部5而被引導並進入至固定組件2的開口部5內，來讓LED晶片3的電極部3a、3b與配線基板1的凸塊電極4a、4b分別電性接觸。亦即，使LED晶片3相對於配線基板1而被定位後(參照圖16(a))，若以壓力P來加壓LED晶片3，則壓力P1便會作用在固定組件2(參照圖16(b))。進一步地，藉由壓力P1之反作用力P2的作用，來將LED晶片3把持於固定組件2(參照圖16(c))。藉此，便會成為更不易發生位移之構造。此外，圖16中省略了藍寶石基板7的圖示。基於以上所述，依據本發明，例如，藉由將LED晶片3之電極部30的凹陷部33與作為背板電極之上述凸塊電極4面對面地接合，便可抑制配線基板1與形成有LED晶片3等電子零件之藍寶石基板7的貼合時，因加壓而導致的滑動或旋轉偏移等位移。藉此，便可獲得確實的通電狀態。此外，上述實施型態中，LED晶片3係使用單一色的紫外光發光二極體(UV-LED)而作為會放射出紫外或藍色波長帶域的光線之微型LED來加以說明顯示面板，但本發明並未侷限於此。例如，上述實施型態中，亦可以LED晶片3為會放射出對應於三原色光的光線之三種微型LED中任一者，且依照預先設定的配列而於配線基板1上配置有各色對應的微型LED之方式來構成顯示面板。此情況下，由於顯示面板係於配線基板1上配列有可實現全彩顯示且會發出紅(R)、綠(G)、藍(B)的光線之LED晶片3，故可不採用圖2所示般之螢光體單元陣列10。上述實施型態中，凸塊電極4雖係應用金屬凸塊電極，但在使用具有導電性之阻劑凸塊電極來加壓之情況，則亦可構成為阻劑凸塊電極會被壓垮，來讓阻劑凸塊電極與對應之電極部30相連接。其結果，由於是在阻劑凸塊電極被壓垮之狀態下，使固定組件2硬化來讓兩基板接合，故會維持良好的電性連接。上述實施型態中，雖已針對電子零件為LED晶片3之情況來加以敘述，但本發明並未侷限於此，電子零件只要是晶片狀者，則亦可為IC晶片等。上述實施型態中，雖已針對將複數電子零件封裝在配線基板而作為電子零件封裝構造之情況來加以說明，但本發明亦可應用於電子零件為1個的情況。又，上述實施型態中，雖係應用於將複數電子零件封裝在配線基板而作為電子零件封裝構造之情況，但本發明亦可應用於電子零件為1個的情況。

1:配線基板 1a:配線 2:固定組件 3:LED晶片 3a、3b:電極部 4、4a、4b:凸塊電極 30:電極部

圖1係顯示本發明之LED顯示面板一實施型態的構成之說明圖。圖2係顯示本發明之LED顯示面板一實施型態的構成之說明圖。圖3為螢光體單元之說明圖。圖4係關於LED晶片之電極部的凹陷部而顯示為複數形狀之說明圖。圖5係顯示本發明之電子零件封裝方法及前處理之說明圖。圖6係顯示本發明之電子零件封裝方法及前處理之說明圖。圖7係顯示採用本發明電子零件封裝方法之LED顯示面板的製造方法之工序流程圖。圖8係顯示感光性熱硬化型接著劑之黏度及彈性率相對於溫度的關係之圖表。圖9係顯示LED晶片的形成工序之說明圖。圖10係顯示LED晶片的形成工序之流程圖。圖11係顯示形成有LED晶片之藍寶石基板一實施型態的構成之說明圖。圖12係顯示平坦化膜的形成工序之說明圖。圖13係顯示螢光體單元的形成工序之說明圖。圖14係顯示顯示面板的形成工序之說明圖。圖15係顯示習知技術中之LED晶片封裝的缺陷例之說明圖。圖16係針對LED晶片封裝時之固定組件的彈性變形來加以顯示之說明圖。

1:配線基板

1a:配線

2:固定組件

3:LED晶片

3a、3b:電極部

4、4a、4b:凸塊電極

30:電極部

Claims

一種電子零件封裝構造，係將晶片型的電子零件封裝在配線基板的一面上之電子零件封裝構造；該電子零件係具備有於表面具有凹陷部之一對電極部；該配線基板係具有連接於該電極部的凹陷部之突狀的凸塊電極，以及對應於該凸塊電極的配置而被定位，且會固定該電子零件之固定組件；於該電極部的凹陷部面對面地接合有該凸塊電極，且藉由該固定組件來將該電子零件固定在該配線基板。
如申請專利範圍第1項之電子零件封裝構造，其中該固定組件為藉由彈性變形來支撐該電子零件之樹脂，會將該電極部的凹陷部引導至該凸塊電極來使該等面對面地接合。
如申請專利範圍第2項之電子零件封裝構造，其中該固定組件係該樹脂為感光性熱硬化型接著劑，而藉由具有感光性來加以圖案化所形成者，係設置於圍繞該配線基板的該凸塊電極之區域，而藉由熱硬化來使該電子零件固定在該配線基板。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之電子零件封裝構造，其中該凸塊電極為金屬凸塊電極、焊料凸塊電極、及層積有金屬膜之阻劑凸塊電極任一者。
如申請專利範圍第1至3項中任一項之電子零件封裝構造，其中該電子零件為LED晶片。
一種電子零件封裝方法，係將晶片型的電子零件封裝在配線基板的一面上之電子零件封裝方法；包含以下工序：為了貼合而定位透明基板與該配線基板之工序，該透明基板係於該電子零件所設置之一對電極部的表面形成有凹陷部，且於一面上形成有該電子零件，該配線基板係於一面上具備有連接於該電極部的凹陷部之突狀的凸塊電極，以及對應於該凸塊電極的配置而被定位且會固定該電子零件之固定組件；從該透明基板的另一面來按壓，而將該電子零件相對於該配線基板做加壓，藉此可導通地使該電極部的凹陷部與該配線基板的凸塊電極面對面接合之工序；藉由使該固定組件熱硬化來將該電子零件固定在該配線基板之工序；以及將該電子零件自該透明基板剝離之工序。
如申請專利範圍第6項之電子零件封裝方法，其中該固定組件為藉由彈性變形來支撐該電子零件之樹脂，會將該電極部的凹陷部引導至該凸塊電極來使該等面對面地接合。
如申請專利範圍第7項之電子零件封裝方法，其中該固定組件係該樹脂為感光性熱硬化型接著劑，而藉由具有感光性來加以圖案化所形成者，係設置於圍繞該配線基板的該凸塊電極之區域，而藉由熱硬化來使該電子零件固定在該配線基板。
如申請專利範圍第6至8項中任一項之電子零件封裝方法，其中該凸塊電極為金屬凸塊電極、焊料凸塊電極、及層積有金屬膜之阻劑凸塊電極任一者。
如申請專利範圍第6至8項中任一項之電子零件封裝方法，其中該電子零件為LED晶片。
一種LED顯示面板，係於配線基板的一面上封裝有複數LED晶片之LED顯示面板；該LED晶片係行列狀地形成於該配線基板的一面上，且具備有於表面具有凹陷部之一對電極部；該配線基板係具有連接於該電極部的凹陷部之突狀的凸塊電極，以及對應於該凸塊電極的配置而被定位，且會使該LED晶片固定之固定組件；於該電極部的凹陷部面對面地接合有該凸塊電極，並且藉由該固定組件來將該LED晶片固定在該配線基板。
如申請專利範圍第11項之LED顯示面板，其中該LED晶片為會放射出紫外或藍色波長帶域的光線之微型LED；各該LED晶片的光放出面側係設置有螢光發光層，該螢光發光層係具有會將該紫外或藍色波長帶域的光線分別轉換為預先設定的對應顏色之RGB螢光體。
如申請專利範圍第11項之LED顯示面板，其中該LED晶片為會放射出對應於三原色光的光線之三種微型LED中任一者，各色對應的該微型LED係依照預先設定之配列而被配置於該配線基板上。