TWI470704B - 環境敏感電子元件的封裝方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種電子元件的封裝方法，且特別是有關於一種環境敏感電子元件的封裝方法。
有機電激發光二極體是一種可將電能轉換成光能的半導體元件，其具有高轉換效率、自發光、結構超薄、高亮度、高發光效率、高對比、響應時間(response time)短(可到達數微秒之內)、超廣視角、低功率消耗、可操作溫度範圍大，以及面板可撓曲(flexible)等優點，因此經常被應用於許多的電子產品上。
目前已有數種習知技術揭露以捲軸式製程(roll-to-roll process)來製作軟性(Flexible)環境敏感電子元件封裝結構，如美國專利號6888172 B2、6949825 B1以及7135352 B2。當然，亦有不是利用捲軸式製程(roll-to-roll process)來製作環境敏感電子元件封裝結構的習知技術被揭露，如美國專利號6803245 B2。
在美國專利號6803245 B2中揭露一種可製作軟性環境敏感電子元件的封裝方法，此方法是利用承載支架(substrate holder)與蓋板支架(coverlid holder)來製作軟性環境敏感電子元件封裝結構，但此方法在蓋板支架與蓋板之間需要透過黏著膠帶來固定，且於對位時，是透過承載支架上的對位標誌與蓋板支架上的對位標誌來進行蓋板與配置有環境敏感電子元件的基板之間的對位。但，在將蓋板放置於蓋板支架上以及將配置有環境敏感電子元件的基板放置於承載支架上時，容易產生對位上的誤差，如此一來，貼合蓋板與基板時，極有可能產生對位不精準的問題，而影響產品的製程良率。再者，於製程中所進行的加熱過程，亦會使得黏著膠帶失去黏性而影響製程的可靠度。
本發明提供一種環境敏感電子元件的封裝方法，其具有較佳的對位精準度，可有效提高生產良率且適於量產。
本發明提出一種環境敏感電子元件的封裝方法，其包括下述步驟。提供一第一基板，其中第一基板上已形成有至少一第一對位標誌以及多個環境敏感電子元件。提供一第二基板，其中第二基板上已形成有至少一第二對位標誌以及多個限位凹槽。將多個蓋板分別配置於限位凹槽內。形成一膠材於蓋板上。以第一對位標誌以及第二對位標誌作為參考，接合第一基板以及第二基板，以使環境敏感電子元件密封於膠材中且位於第一基板與第二基板之間。令第二基板與蓋板分離。
在本發明之一實施例中，上述之每一限位凹槽的深度為T1，而每一蓋板的厚度與膠材的厚度總和為T2，且T2≧T1。
在本發明之一實施例中，上述之環境敏感電子元件的封裝方法，更包括於提供第一基板之前，提供一承載板，其中承載板適於承載第一基板。於接合第一基板與蓋板之後，移除第二基板。
在本發明之一實施例中，上述之環境敏感電子元件的封裝方法，更包括在將蓋板分別配置於限位凹槽內之前，配置一離形膜於限位凹槽內。令第二基板與蓋板分離，之後分離蓋板與離形膜。
在本發明之一實施例中，上述之環境敏感電子元件的封裝方法，更包括將蓋板分別配置於限位凹槽內之後，分別形成多個膠框於蓋板上，其中蓋板與膠框構成多個容納空間。接合第一基板以及第二基板之後，環境敏感電子元件位於容納空間中。
在本發明之一實施例中，上述之形成膠材的步驟包括透過點膠的方式形成一液態膠於容納空間中。接合第一基板以及第二基板之前，預固化液態膠。接合第一基板以及第二基板之後，完全固化液態膠，以形成膠材。
在本發明之一實施例中，上述之接合第一基板與第二基板之後，環境敏感電子元件分別位於容納空間中，且膠框分別環繞環境敏感電子元件。
在本發明之一實施例中，上述之環境敏感電子元件的封裝方法，更包括令第二基板與蓋板分離之後，進行一單體化製程，以形成多個環境敏感電子元件封裝結構。
在本發明之一實施例中，上述之第一基板具有多個基板單元，每一基板單元是由多條切割線所定義，且環境敏感電子元件分別位於基板單元內，而進行單體化的步驟包括沿著切割線切割第一基板，以形成環境敏感電子元件封裝結構。
在本發明之一實施例中，上述之環境敏感電子元件是依據第一對位標誌而形成於第一基板上。
在本發明之一實施例中，上述之蓋板包括多個可撓性蓋板。
在本發明之一實施例中，上述之第一基板包括一可撓性基板。
在本發明之一實施例中，上述之第二基板包括一硬質基板。
基於上述，由於本發明之環境敏感電子元件的封裝方法是採用第一基板與第二基板上的對位標誌來作為參考，而接合第一基板與第二基板。如此一來，第一基板與第二基板之間的對位精準度可提高，而製作出的環境敏感電子元件封裝結構的製程良率也較高。此外，由於本發明之蓋板是配置於第二基板的限位凹槽內，且以接合的方式同時對第一基板上的多個環境敏感電子元件進行封裝。因此，本發明十分有利於環境敏感電子元件封裝的量產，且可避免習知黏著膠帶方式導致分離不完全或取下後殘膠問題，而影響製程或元件可靠度的問題。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1A至圖1H為本發明之一實施例之一種環境敏感電子元件的封裝方法的剖面示意圖。請先參考圖1A，本實施例的環境敏感電子元件的封裝方法包括下述步驟。首先，提供一配置於一真空吸座(Vacuum Chuck)10上的承載板110，其中真空吸座10例如是透過真空吸附的方式而將承載板110固定於其上。
在此必須說明的是，本實施例並不限定固定承載板110的方式，雖然此處所提及的具體方法是透過真空吸附的方式來固定承載板110，但已知的其他能達到同等固定效果的方法，仍屬於本發明可採用的技術方案，不脫離本發明所欲保護的範圍。
接著，請再參考圖1A，提供一第一基板120於承載板110上。在本實施例中，第一基板120上已形成有至少一第一對位標誌122(圖1A中繪示兩個第一對位標誌122)以及多個環境敏感電子元件130，其中這些環境敏感電子元件130例如是依據這些第一對位標誌122而形成於第一基板120上。這些第一對位標誌122例如是文字或是圖案，或是文字與圖案的組合，且這些第一對位標誌122可形成於第一基板120遠離承載板110的一側表面上，或內埋於第一基板120內，在此並不加以限制。
在本實施例中，第一基板120具有多個基板單元124，其中每一基板單元124是由多條切割線126所定義，且這些環境敏感電子元件130分別配置於這些基板單元124內。這些環境敏感電子元件130例如是多個主動式環境敏感電子元件顯示元件或多個被動式環境敏感電子元件顯示元件，其中每一主動式環境敏感電子元件顯示元件例如是一主動型矩陣有機發光二極體(Active Matrix Organic Light Emitting Diode,AMOLED)或者是一主動型矩陣電泳顯示(Active Matrix Electro Phoretic Display,AMEPD)，俗稱電子紙，或者是一主動型矩陣液晶顯示(Active Matrix Liquid Crystal Display,AMLCD)，或者是一主動型矩陣藍相液晶顯示(Active Matrix Blue Phase Liquid Crystal Display)；而每一被動式環境敏感電子元件顯示元件例如是一被動驅動式有機電激發光元件陣列基板(Passive Matrix OLED,PM-OLED)或者是一超扭轉向列型液晶顯示(Super Twisted Nematic Liquid Crystal Display,STN-LCD)。此外，第一基板120例如是一可撓性基板，而承載板110適於承載第一基板120，可提高第一基板120的結構強度，以有利於後續製程的進行。
接著，請參考圖1B，提供一第二基板140，其中第二基板140上已形成有至少一第二對位標誌142(圖1B中繪示兩個第二對位標誌142)以及多個限位凹槽144，且每一限位凹槽144的深度例如為T1。在本實施例中，第二基板140例如是一硬質基板，其中硬質基板的材質例如是玻璃或金屬。舉例來說，以玻璃基板為例，其是採用厚度約為0.4公釐至1.1公釐的鈉石灰玻璃(soda lime glass)、硼玻璃(borosilicate glass)、鉛玻璃(lead silicate glass)、鋁玻璃(aluminosilicate glass)或石英玻璃(silica glass)，並透過蝕刻或噴砂方式來形成這些限位凹槽144。此外，這些第二對位標誌142例如是文字或是圖案，或是文字與圖案的組合，且這些第二對位標誌142可形成於第二基板140具有這些限位凹槽144的一側表面上，或內埋於第二基板140內，在此並不加以限制。
接著，請參考圖1C，將多個蓋板150分別配置於這些限位凹槽144內，其中這些蓋板150例如是多個可撓性蓋板，而這些蓋板150的材質例如是金屬或塑膠，意即這些蓋板150可為多個金屬薄片(metal foil)或塑膠膜片(plastic plate)。
接著，請再參考圖1C，形成一膠材160於這些蓋板150上，其中膠材160的材質例如是壓克力(acrylic)膠或環氧樹脂(Epoxy resin)，且膠材160可為固化型膠材或非固化型膠材。舉例來說，固化型膠材例如是紫外光固化型膠材或熱固化型膠材，而非固化型膠材例如是3M的超透明光學膠(3M optically clear laminating adhesives)。這些蓋板150會因為膠材160的黏性而緊密貼附於膠材160上。在本實施例中，每一蓋板150的厚度與膠材160的厚度總和為T2，較佳地，T2≧T1。意即，每一限位凹槽144的深度小於或等於每一蓋板150的厚度加上膠材160的厚度。
接著，請同時參考圖1D與圖1E，例如是以一機械手臂(未繪示)將第二基板140以及已配置於第二基板140上之這些蓋板150與膠材160傳送至封裝腔體(未繪示)的一基座20上，且例如是在氮氣環境下，以這些第一對位標誌122以及這些第二對位標誌142作為參考，意即第一基板120上的這些第一對位標誌122分別對應於第二基板140上的這些第二對位標誌142，接合第一基板120以及第二基板140，以使這些環境敏感電子元件130密封於膠材160中且位於第一基板120與第二基板140之間。在此必須說明的是，於第一基板120與第二基板140接合後，每一環境敏感電子元件130會對應一個蓋板150且密封於配置於此蓋板150上的膠材160中。
然後，請參考圖1F，令承載板110與真空吸座10分離。將組合後承載板110與第二基板140以一機械手臂(未繪示)傳出腔體。分離承載板110與第二基板140，請參考圖1G，此時，原本配置於第二基板140之這些限位凹槽144內的這些蓋板150會緊密貼附於所對應的膠材160上且暴露於外。
最後，請參考圖1H，進行一單體化製程，沿著這些切割線126來切割第一基板120，並移除真空吸座10以及承載板110，以使第一基板120相對遠離這些環境敏感電子元件130的一側表面暴露於外，而形成多個環境敏感電子元件封裝結構200a。至此，已大致完成這些環境敏感電子元件130的封裝。
由於本實施例是採用第一基板120與第二基板140上的這些第一對位標誌122以及這些第二對位標誌142來作為參考，而接合第一基板120與第二基板140。如此一來，
第一基板120與第二基板140之間的對位精準度可提高，而製作出的環境敏感電子元件封裝結構200a的製程良率也較高。
再者，由於本實施例之這些蓋板150是配置於第二基板140的限位凹槽144內，且以接合的方式同時對第一基板120上的這些環境敏感電子元件130進行封裝。因此，本實施例之封裝方法十分有利於環境敏感電子元件130封裝的量產，且可避免習知蓋板與蓋板基座之間的黏著膠帶以紫外光UV或加熱方式使軟性蓋板脫離產生分離不完全或殘膠問題，進而影響製程可靠度的問題。此外，由於本實施例之第二基板140為一硬質基板，可重複使用，因此可減少製程成本。
圖2A至圖2E為本發明之另一實施例之一種環境敏感電子元件的封裝方法的剖面示意圖。請先參考圖2A，在本實施例中，本實施例的環境敏感電子元件的封裝方法可採用與前述實施例之環境敏感電子元件的封裝方法大致相同的製作方式，其主要的差異是在於：本實施例之環境敏感電子元件的封裝方法是在進行完圖1C之步驟後，分別形成多個膠框164於這些蓋板150上，其中這些蓋板150與這些膠框164可構成多個容納空間S，而這些膠框164的材質例如是高黏度係數材料，如環氧樹脂(Epoxy resin)。
接著，請再參考圖2A，透過點膠的方式形成一液態膠162於這些容納空間S中，其中液態膠162的材質例如是低黏度膠系材料，其黏度一般小於2000cps，且這些膠
框164與液態膠162皆可例如是紫外光固化型膠材或熱固化型膠材。接著，例如是以機械手臂(未繪示)將第二基板140以及已配置於第二基板140上之這些蓋板150、液態膠162與這些框膠164傳送至封裝腔體(未繪示)的基座20上，且例如是在一減壓的環境下，以這些第一對位標誌122以及這些第二對位標誌142作為參考，意即第一基板120上的這些第一對位標誌122分別對應於第二基板140上的這些第二對位標誌142。
接著，請參考圖2B，先預固化(pre-cure)液態膠162，以形成一部分固化的液態膠162。接著，接合第一基板120以及第二基板140，以使這些環境敏感電子元件130密封於膠材160且位於這些容納空間S中，其中這些膠框164分別環繞這些環境敏感電子元件130的周圍。在此必須說明的是，於第一基板120與第二基板140接合後，每一環境敏感電子元件130會對應一個蓋板150且密封於配置於此蓋板150上的膠材160中。之後，完全固化液態膠162，以形成膠材160a。
接著，請參考圖2C，令承載板110與真空吸座10分離。將組合後承載板110與第二基板140以一機械手臂(未繪示)傳出腔體。分離承載板110與第二基板140，請參考圖2D，此時，此時，原本配置於第二基板140之這些限位凹槽144內的這些蓋板150會緊密貼附於所對應的膠材160a上且暴露於外。進一步來說，由於第二基板140是配置於基座20上，因此當第二基板140與這些蓋板150分離
時，基座20則會隨著第二基板140而移除。
最後，請參考圖2E，進行一單體化製程，沿著這些切割線126來切割第一基板120，並移除真空吸座10以及承載板110，以使第一基板120相對遠離這些環境敏感電子元件130的一側表面暴露於外，而形成多個環境敏感電子元件封裝結構200b。至此，已大致完成這些環境敏感電子元件130的封裝。
在此必須說明的是，為了更輕易地分離第二基板140與這些蓋板150，亦可於將這些蓋板150分別配置於第二基板140的這些限位凹槽144之前，配置一離形膜170於這些限位凹槽144內。在令第二基板140與這些蓋板150分離時，可透過剝離的方式來分離第二基板140與離形膜170以及分離這些蓋板152與離形膜170。
綜上所述，由於本發明之環境敏感電子元件的封裝方法是採用第一基板與第二基板上的對位標誌來作為參考，而接合第一基板與第二基板。如此一來，第一基板與第二基板之間的對位精準度可提高，而製作出的環境敏感電子元件封裝結構的製程良率也較高。再者，由於本發明之蓋板是配置於第二基板的限位凹槽內，因此相較於習知技術需要以黏著膠帶來固定蓋板與蓋板基座而言，本發明可避免以紫外光UV或加熱方式使軟性蓋板脫離產生分離不完全或殘膠問題，進而影響製程與元件可靠度的問題。
此外，本發明是以接合的方式同時對第二基板上的多個蓋板與第一基板上的多個環境敏感電子元件進行封裝。因此，本發明十分有利於環境敏感電子元件封裝的量產。另外，由於本發明之第二基板可重複使用，因此可減少製程成本。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10．．．真空吸座
20．．．基座
110．．．承載板
120．．．第一基板
122．．．第一對位標誌
124．．．基板單元
126．．．切割線
130．．．環境敏感電子元件
140．．．第二基板
142．．．第二對位標誌
144．．．限位凹槽
150．．．蓋板
160、160a．．．膠材
162．．．液態膠
164．．．膠框
170．．．離形膜
200a、200b．．．環境敏感電子元件封裝結構
S．．．容納空間
T1．．．限位凹槽的深度
T2．．．蓋板的厚度加上膠材的厚度
圖1A至圖1H為本發明之一實施例之一種環境敏感電子元件的封裝方法的剖面示意圖。
圖2A至圖2E為本發明之另一實施例之一種環境敏感電子元件的封裝方法的剖面示意圖。
圖3繪示為本發明之另一實施例之一種第二基板的剖面示意圖。
10．．．真空吸座
20．．．基座
110．．．承載板
120．．．第一基板
122．．．第一對位標誌
124．．．基板單元
126．．．切割線
130．．．環境敏感電子元件
140．．．第二基板
142．．．第二對位標誌
144．．．限位凹槽
150．．．蓋板
160．．．膠材
Claims (13)
- 一種環境敏感電子元件的封裝方法，包括：提供一第一基板，該第一基板上已形成有至少一第一對位標誌以及多個環境敏感電子元件；提供一第二基板，該第二基板上已形成有至少一第二對位標誌以及多個限位凹槽；將多個蓋板分別配置於該些限位凹槽內；形成一膠材於該些蓋板上；以該第一對位標誌以及該第二對位標誌作為參考，接合該第一基板以及該第二基板，以使該些環境敏感電子元件密封於該膠材中且位於該第一基板與該第二基板之間；以及令該第二基板與該些蓋板分離。
- 如申請專利範圍第1項所述之環境敏感電子元件的封裝方法，其中各該限位凹槽的深度為T1，而各該蓋板的厚度與該膠材的厚度總和為T2，且T2≧T1。
- 如申請專利範圍第1項所述之環境敏感電子元件的封裝方法，更包括：於提供該第一基板之前，提供一承載板，其中該承載板適於承載該第一基板；以及於接合該第一基板與該些蓋板之後，移除該第二基板。
- 如申請專利範圍第1項所述之環境敏感電子元件的封裝方法，更包括：在將該些蓋板分別配置於該些限位凹槽內之前，配置一離形膜於該些限位凹槽內；以及令該第二基板與該些蓋板分離，之後分離該些蓋板與該離形膜。
- 如申請專利範圍第1項所述之環境敏感電子元件的封裝方法，更包括：將該些蓋板分別配置於該些限位凹槽內之後，分別形成多個膠框於該些蓋板上，其中該些蓋板與該些膠框構成多個容納空間；以及接合該第一基板以及該第二基板之後，該些環境敏感電子元件位於該些容納空間中。
- 如申請專利範圍第5項所述之環境敏感電子元件的封裝方法，其中形成該膠材的步驟包括：透過點膠的方式形成一液態膠於該些容納空間中；接合該第一基板以及該第二基板之前，預固化該液態膠：以及接合該第一基板以及該第二基板之後，完全固化該液態膠，以形成該膠材。
- 如申請專利範圍第5項所述之環境敏感電子元件的封裝方法，其中接合該第一基板與該第二基板之後，該些環境敏感電子元件分別位於該些容納空間中，且該些膠框分別環繞該些環境敏感電子元件。
- 如申請專利範圍第1項所述之環境敏感電子元件的封裝方法，更包括：令該第二基板與該些蓋板分離之後，進行一單體化製程，以形成多個環境敏感電子元件封裝結構。
- 如申請專利範圍第8項所述之環境敏感電子元件的封裝方法，其中該第一基板具有多個基板單元，各該基板單元是由多條切割線所定義，且該些環境敏感電子元件分別位於該些基板單元內，而進行該單體化的步驟包括：沿著該些切割線切割該第一基板，以形成該些環境敏感電子元件封裝結構。
- 如申請專利範圍第1項所述之環境敏感電子元件的封裝方法，其中該些環境敏感電子元件是依據該第一對位標誌而形成於該第一基板上。
- 如申請專利範圍第1項所述之環境敏感電子元件的封裝方法，其中該些蓋板包括多個可撓性蓋板。
- 如申請專利範圍第1項所述之環境敏感電子元件的封裝方法，其中該第一基板包括一可撓性基板。
- 如申請專利範圍第1項所述之環境敏感電子元件的封裝方法，其中該第二基板包括一硬質基板。
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