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CN118919419A - 灯珠封装体及其制作工艺、透明显示屏 - Google Patents

灯珠封装体及其制作工艺、透明显示屏 Download PDF

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Publication number
CN118919419A
CN118919419A CN202410964206.XA CN202410964206A CN118919419A CN 118919419 A CN118919419 A CN 118919419A CN 202410964206 A CN202410964206 A CN 202410964206A CN 118919419 A CN118919419 A CN 118919419A
Authority
CN
China
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circuit
lamp bead
chip
chip carrier
transparent
Prior art date
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Pending
Application number
CN202410964206.XA
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English (en)
Inventor
叶宗和
何辉
李政桦
董宇坤
莫春鉴
谢文强
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Zhuhai Huacui Technology Co ltd
Original Assignee
Zhuhai Huacui Technology Co ltd
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Publication date
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Abstract

本发明公开一种灯珠封装体及其制作工艺、透明显示屏,其中,灯珠封装体的制作工艺包括以下步骤:S10、采用透明材料制作透明基板;S20、在透明基板上制作多个电路单元,得到芯片载板,其中,每个电路单元对应一个灯珠封装体的电路结构;S30、将芯片载板固定于强化治具上,以提升芯片载板的结构强度;S40、执行以下操作完成灯珠封装体的制作;切割:沿相邻电路单元的间隙对芯片载板进行切割,以得到相互独立的多个电路单元;分离:将切割后的芯片载板与强化治具分离;贴片:在各个电路单元上贴装逻辑芯片和发光二极管;封胶:在逻辑芯片和发光二极管的表面施加透明保护层。本发明技术方案的灯珠封装体的制作工艺具有能够缩小灯珠封装体尺寸,并使其透明化,进而提升透明显示屏的透明度、像素数量和亮度的优点,同时,可避免柔性基板通孔处破裂导致电极脱落的问题。

Description

灯珠封装体及其制作工艺、透明显示屏
技术领域
本发明涉及显示设备技术领域,特别涉及一种灯珠封装体及其制作工艺、透明显示屏。
背景技术
透明显示屏是一种能够在显示图像的同时,又能透过屏幕看到背后物体的显示设备。透明显示屏具有高透光率、高柔性、高可靠性等特点,适用于智能窗户、增强现实等领域。
请参照图1所示,在示例性技术中,透明显示屏通常采用LED灯珠作为发光件。其中,LED灯珠焊接于印制电路板(Printed Circuit Board PCB)上,而形成灯珠封装体。PCB上的灯珠焊盘的上下电极通过通孔电路(在PCB技术中,通孔是用于连接不同层电路的重要结构部件)连接。更进一步的,在PCB设计过程中,通孔电路主要与焊盘一同设计。在制作过程中,会贯穿孔并进行电镀。为了确保后续PCB切割过程不会破坏镀通孔层的铜电极结构,通常会采取以下两种措施:
树脂塞孔:在通孔处填充树脂,以增强结构强度。
镀满通孔:将通孔完全填满电镀铜,形成整体的导电结构。
然而,即使采取了上述措施,也无法完全保证在切割过程中不会出现铜裂或电极脱落的问题,尤其是在LED灯珠焊盘被设置为柔性基板时。这是因为柔性基板在切割过程中更容易受到拉扯或热应力的影响,导致基板变形或收缩,从而对通孔处造成额外应力,增加电极破损风险。
此外,请参照图2所示,示例性技术的LED灯珠封装体200在应用于透明显示屏时,由于其IC载板通常为非透明设计,这导致LED灯珠封装体的透明度不佳。为了到达透明显示屏的透明度要求,使得透明显示屏中相邻灯珠封体之间必须保持较大间距,这就导致了目前的透明显示屏面临着亮度不足、像素点不足和灯珠封装体不透明等问题。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种灯珠封装体的制作工艺,旨在提升透明显示屏的透明度、像素数量及亮度,并解决柔性基板通孔处破裂导致的电极脱落问题。
为实现上述目的,本发明提出的灯珠封装体的制作工艺,包括以下步骤:
S10、采用透明材料制作透明基板;
S20、在所述透明基板上制作多个电路单元,得到芯片载板,其中,每个电路单元对应一个灯珠封装体的电路结构;
S30、将所述芯片载板固定于强化治具上,以提升所述芯片载板的结构强度;
S40、执行以下操作完成灯珠封装体的制作,以下操作的顺序可调:
切割:根据芯片载板上电路单元的规格,对芯片载板进行切割;
分离:将切割后的芯片载板与所述强化治具分离;
贴片:在各个电路单元上贴装逻辑芯片和发光二极管;
封胶:在所述逻辑芯片和所述发光二极管的表面施加透明保护层。
在一些实施例中,在所述透明基板上制作多个电路单元,包括:
在所述透明基板的两侧分别设置导电层;
通过图案化工艺处理所述导电层形成所述电路单元,并通过贯穿电路和/或侧边电路实现透明基板两侧的电路的电性连接。
在一些实施例中,所述芯片载板的一侧电路为逻辑芯片和发光二极管的安装电路,另一侧电路为灯珠封装体的引脚电路;其中,
将所述芯片载板固定于强化治具上,包括:
通过粘胶层将所述芯片载板的引脚电路一侧与所述强化治具粘合。
在一些实施例中,所述粘胶层为热解胶或光解胶;
将切割后的芯片载板与所述强化治具分离,包括:
根据所述粘胶层的融化特性融化所述粘胶层,以将切割后的芯片载板与所述强化治具分离;
清洗芯片载板上的残留物。
在一些实施例中,所述强化治具为板状结构。
在一些实施例中,根据芯片载板上电路单元的规格,对芯片载板进行切割,包括:
于所述芯片载板的安装电路一侧,在所述电路单元的周侧划定切割边界;
沿所述切割边界切割所述芯片载板,并控制切割深度不超过所述粘胶层。
在一些实施例中,将切割后的芯片载板与所述强化治具分离,包括:
根据所述粘胶层的融化特性融化所述粘胶层,以将切割后的芯片载板与强化治具分离;
清洗芯片载板上的残留物。
在一些实施例中,在各个电路单元上贴装逻辑芯片和发光二极管,包括:
将所述逻辑芯片和所述发光二极管同时贴装于所述安装电路;或
通过叠层封装工艺将所述发光二极管叠层于所述逻辑芯片的上表面,再将所述逻辑芯片贴装于所述安装电路。
本发明还提出一种灯珠封装体,基于上述任一实施例所述的灯珠封装体的制作工艺制作得到,所述灯珠封装体包括:
透明基板;
电路单元,分布在所述透明基板的两侧,所述电路单元包括设于所述透明基板一侧的安装电路、及设于所述透明基板另一侧的引脚电路,所述安装电路和所述引脚电路电性连接;
逻辑芯片,贴装于所述安装电路;
发光二极管,贴装于所述安装电路,或叠层于所述逻辑芯片的上表面;以及
透明封装层,覆盖于所述逻辑芯片和所述发光二极管的表面。
在一些实施例中,所述安装电路包括芯片电极、灯珠电极及连接线路,所述逻辑芯片贴装于所述芯片电极,所述发光二极管贴装于所述灯珠电极,所述连接线路用以连接所述芯片电极与外部线路、所述灯珠电极与外部线路、及所述芯片电极和所述灯珠电极,其中,所述连接线路呈网格化设置。
本发明还提出一种透明显示屏,包括上所述的灯珠封装体。
本申请技术方案的灯珠封装体的制作工艺,通过以透明基板为基底、将电路单元设于该透明基板上,并将逻辑芯片和发光二极管设于电路上后完成封装,通过这种方式制备得到的灯珠封装体,能够极大地缩小灯珠封装体的尺寸,并提升灯珠封装体的透明度,进而在应用于透明显示屏时,不仅能够提升透明显示屏的透明度,还可提升透明显示屏的像素数量和亮度。同时,本申请还通过沿着相邻电路单元的间隙切割芯片载板,从而解决了采用示例性技术的电路板切割工艺导致的柔性基板通孔处破裂导致的电极(尤其是灯珠电极)脱落问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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示出的结构获得其他的附图。
图1为示例性技术中PCB切割线路示意图;
图2为示例性技术的LED灯珠封装体应用于柔性透明显示屏时的结构示意图;
图3为本发明灯珠封装体的一实施例的结构示意图;
图4为为本发明灯珠封装体的一实施例的平面结构示意图;
图5为例性技术的LED灯珠封装体与本发明如图3所示灯珠封装体同时应用于柔性透明显示屏时的对照图;
图6为本发明灯珠封装体的另一实施例的结构示意图;
图7为例性技术的LED灯珠封装体与本发明如图6所示灯珠封装体同时应用于柔性透明显示屏时的对照图;
图8为本发明灯珠封装体的制作工艺一实施例的流程示意图;
图9为图8所示流程示意图对应的制作流程模块示意图;
图10为本发明灯珠封装体的制作工艺一实施例中裁切步骤的裁切边界线路图;
图11为本发明灯珠封装体的制作工艺另一实施例的制作流程模块示意图;
图12为本发明灯珠封装体的制作工艺又一实施例的结构示意图;
图13为图12所示流程示意图对应的制作流程模块示意图;
图14为本发明灯珠封装体的制作工艺再一实施例的结构示意图;
图15为图14所示流程示意图对应的制作流程模块示意图。
附图标号说明:
10、透明基板;10a、芯片载板;20a、导电层;20、电路单元;21、安装电路;22、引脚电路;23、连接线路;30、逻辑芯片;40、发光二极管;50、透明封装层;60、强化治具;70、粘胶层;100、灯珠封装体;200、示例性技术的LED灯珠封装体
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外,全文中出现的“和/或”的含义为,包括三个并列的方案,以“A和/或B”为例,包括A方案,或B方案,或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种灯珠封装体100,该灯珠封装体100应用于透明显示屏,以作为发光模块使用。
如图3和图4所示,该灯珠封装体100包括透明基板10、电路单元20、逻辑芯片30、发光二极管40及透明封装层50。
其中,透明基板10用以为电路单元20、逻辑芯片30、发光二极管40及透明封装层50提供安装位置。该透明基板10可以采用透明硬质材料(如玻璃、石英、聚碳酸酯、尼龙等)或透明柔性材料(如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯砜、聚醚酰亚胺、聚酰胺亚胺、聚醚醚酮等)。
当透明基板10为透明硬质材料时,其厚度被设置为介于300um~1000um之间的任一数值,如300um、400um、500um、600um、700um、800um、900um、1000um等。
当透明基板10为透明柔性材料时,其厚度被设置为介于9um~500um之间的任一数值,如9um、10um、20um、50um、100um、200um、300um、400um、500um等。
具体的,电路单元20包括安装电路21和引脚电路22,其中,安装电路设于透明基板10的一侧,该安装电路21包括芯片电极(图未示)与灯珠电极(图未示),逻辑芯片安装于该芯片电极、发光二极管40则安装于对应的灯珠电极。相应的,引脚电路22设于透明基板10的另一侧,该引脚电路22用于与外部电路(如柔性透明显示屏的柔性透明电路板上的电路结构)进行电连接。如此一来,安装电路21与引脚电路22便分设于透明基板10的两侧。
进一步的,电路单元20还包括连接线路23,该连接线路23用以在芯片电极、灯珠电极及引脚电路之间实现电连接。具体为,连接线路23分别用以连接芯片电极与灯珠电极、芯片电极与引脚电路、灯珠电极与引脚电路,这些引脚电路通常包括正极(VCC)引脚、负极(GND)引脚、信号输入(date-in)引脚及信号输出(date-out)引脚。
在一些实施例中,至少部分连接线路23呈网格状设置,这样设置的目的是在保证连接线路23的电性能力的基础上,提升连接线路23的透光性,进而以提升灯珠封装体100的整体透明度。此外,网格状设置的连接线路23由于网格空间的存在,其散热性能也能够得到一定程度的提升,从而有助于提升灯珠封装体在持续高亮工矿下的工作稳定性。
值得补充的是,由于安装电路21与引脚电路22便分设于透明基板10的两侧。因此,为了实现安装电路21与引脚电路22的电性连接,可以将用于连接芯片电极与引脚电路22、灯珠电极与引脚电路22的部分连接线路23设置为通孔(在印制电路板技术中,通孔是用于连接不同层电路的结构部件)电路,该通孔电路可以为贯穿电路或侧边电路。
其中,贯穿电路是指穿过透明基板10的电路结构,侧边电路则指的是在透明基板10侧面(透明基板10的相邻于安装电路21和引脚电路22的侧面)铺设的电路结构。此时,该部分的连接线路23可以不做网格化处理。
在一些实施例中,安装电路21、引脚电路22及连接线路23中的至少一者表面处理成的特定光学特性材料,以降低电路单元20的可视性(降低电路单元20的反射性与环境色度调节)、维持导电性与较高的环境可靠性。
具体而言,电路单元20的主要材料可以为铜、银、镍、金、不锈钢等材料或这些材料的合金。所述的特性光学材料可以为银白色或黑色,当为银白色时,该特性光学材料可以由锡、镍、银、铬、金、铜等材料及这些材料的合金制成。当为黑色时,该特性光学材料可以由锡、镍、银、铬、铜等材料及前述材料的合金的氧化物、氮化物、氧氮化物等制成。
连接线路23的线宽介于1um-5mm,以介于3um-1mm为佳。金属网格线的线距介于1um-5mm,以介于10um-1mm为佳。连接线路23的厚度介于200nm-1mm,以介于0.1um-100um为佳。
具体的,发光二极管40是指LED发光芯片(如mini-LED、micro-LED等),通常包括蓝光LED芯片(氮化镓、氮化铟镓等)、红光LED芯片(砷化镓、磷化铝镓等)、绿光LED芯片(氮化镓、磷化铝镓等)。此外,根据实际情况,发光二极管40也可以是指OLED、LED灯珠等。
可选择的,LED发光芯片的厚度被设置为介于9um~500um中的任一数值,如9um、10um、20um、50um、100um、200um、500um等。LED发光芯片的平面尺寸则被设置为长度和宽度均介于5um~1mm之间的任一数值,如5um、10um、100um、1mm等。
具体的,逻辑芯片30是指逻辑IC,在灯珠封装体100中,其主要用于控制LED发光芯片以特定方式发光。
在本实施例中,LED发光芯片和逻辑芯片30同时贴装于安装电路21上。然而,如图6所示,在本申请的另一些实施例中,LED发光芯片通过叠层封装(Package on Package,PoP)工艺叠层于逻辑芯片30的上表面,然后逻辑芯片30贴装于安装电路21。可以理解的是,采用叠层封装工艺将LED发光芯片堆叠于逻辑芯片30上后,能够显著地缩小灯珠封装体100的尺寸(详见说明书附图7),进而有助于进一步提升柔性透明显示屏的像素密度与透明度。
具体的,透明封装层50覆盖于所述逻辑芯片30和所述发光二极管40的表面,以起到保护的作用。可选择的,透明封装层50可使用点胶固化的方式制作得到。
请结合图3至图7所示,可以理解,本申请技术方案的灯珠封装体100,通过在透明基板10上设置电路单元20、逻辑芯片30、发光二极管40及透明封装层50,这样,通过透明基板10可以降低灯珠封装体的封装基底的反射率,进而提升灯珠封装体100的透明度。同时,本申请还通过采用网格状设置的连接线路23,能把降低灯珠封装体100中电路单元的发光度,并提升电路单元的透光性。此外,采用发光二极管40与逻辑芯片30堆叠结构还能够显著地缩小灯珠封装体100的尺寸,提升其透明度。如此,当将灯珠封装体100应用于给透明显示屏时,不仅能够提升透明显示屏的透明度,还能够使透明显示屏能够在相同面积的情况下塞入更多数量面积,进而以提升透明显示屏的透明度、像素密集及亮度。即是说,本申请的技术方案的灯珠封装体100具有提升透明显示屏透明度、像素数量及亮度的优点。
本发明还提出一种灯珠封装体的制作工艺,该制作工艺制作如上所述实施例中的该灯珠封装体100。
在本发明的一实施例中,如图8和图9所示,该灯珠封装体100的制作工艺包括以下步骤:
S10、采用透明材料制作透明基板10。
具体的,透明基板10是灯珠封装体100的基底,能够为发光二极管40、电路单元20及逻辑芯片30提供固定及安装位置。
可选择的,透明基板10可以采用透明的玻璃、石英、聚碳酸酯、尼龙等硬质透明材料制成,也可选用透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯砜、聚醚酰亚胺、聚酰胺亚胺、聚醚醚酮等柔性透明材料制成。
即是说,透明基板10既可以为硬质基板,也可以为柔性基板,其可以根据实际需要而做适应性调整,本申请对此不做具体限定。
进一步的,当透明基板10为透明硬质材料时,其厚度被设置为介于300um~1000um之间的任一数值,如300um、400um、500um、600um、700um、800um、900um、1000um等。
当透明基板10为透明柔性材料时,其厚度被设置为介于9um~500um之间的任一数值,如9um、10um、20um、50um、100um、200um、300um、400um、500um等。
S20、在所述透明基板10上制作多个电路单元20,得到芯片载板(未标示),其中,每个电路单元20对应一个灯珠封装体100的电路结构。
具体的,电路单元20包括安装电路21和引脚电路22,其中,安装电路设于透明基板10的一侧,该安装电路21包括芯片电极与灯珠电极,逻辑芯片安装于该芯片电极、发光二极管40则安装于对应的灯珠电极。相应的,引脚电路设于透明基板10的另一侧,该引脚电路用于与外部电路(如柔性透明显示屏的柔性透明电路板上的电路结构)进行电连接。如此一来,安装电路21与引脚电路22便分设于透明基板10的两侧。
进一步的,电路单元20还包括连接线路23,该连接线路23用以在芯片电极、灯珠电极及引脚电路之间实现电连接。具体为,连接线路23分别用以连接芯片电极与灯珠电极、芯片电极与引脚电路、灯珠电极与引脚电路,这些引脚电路通常包括正极(VCC)引脚、负极(GND)引脚、信号输入(date-in)引脚及信号输出(date-out)引脚。
在一些实施例中,至少部分连接线路23呈网格状设置,这样设置的目的是在保证连接线路23的电性能力的基础上,提升连接线路23的透光性,进而以提升灯珠封装体100的整体透明度。此外,网格状设置的连接线路23由于网格空间的存在,其散热性能也能够得到一定程度的提升,从而有助于提升灯珠封装体在持续高亮工况下的工作稳定性。
值得补充的是,由于安装电路21与引脚电路22便分设于透明基板10的两侧。因此,为了实现安装电路21与引脚电路22的电性连接,可以将用于连接芯片电极与引脚电路22、灯珠电极与引脚电路22的部分连接线路23设置为通孔(在印制电路板技术中,通孔是用于连接不同层电路的结构部件)电路,该通孔电路可以为贯穿电路或侧边电路。其中,贯穿电路是指穿过透明基板10的电路结构,侧边电路则指的是在透明基板10侧面(透明基板10的相邻于安装电路21和引脚电路22的侧面)铺设的电路结构。此时,该部分的连接线路23可以不做网格化处理。
在一些实施例中,安装电路21、引脚电路22及连接线路23中的至少一者表面处理成特定光学特性材料,以降低电路单元20的可视性(降低电路单元20的反射性与环境色度调节)、维持导电性与较高的环境可靠性。
具体而言,电路单元20的主要材料可以为铜、银、镍、金、不锈钢等材料或这些材料的合金。所述的特性光学材料可以为银白色或黑色,当为银白色时,该特性光学材料可以由锡、镍、银、铬、金、铜等材料及这些材料的合金制成。当为黑色时,该特性光学材料可以由锡、镍、银、铬、铜等材料及前述材料的合金的氧化物、氮化物、氧氮化物等制成。
连接线路23的线宽介于1um-5mm,以介于3um-1mm为佳。金属网格线的线距介于1um-5mm,以介于10um-1mm为佳。连接线路23的厚度介于200nm-1mm,以介于0.1um-100um为佳。
进一步的,每个电路单元20对应一个灯珠封装体100的电路结构是指每个独立的电路单元20都包含了组成一个完整灯珠封装体100所需的所有电路。换言之,一块芯片载板最终可制得复数个灯珠封装体100。这样设置的好处在于,能够批量制作灯珠封装体100,提升灯珠封装体100的制作速度,并节约灯珠封装体100的制作成本。
值得说明的是,透明基板10上的多个电路单元20可以相互连接也可相互独立,对于相互连接的多个电路单元20,可以在切割工序时通过切断相邻电路单元20的连接线路的方式,以使每个灯珠封装体100的电路单元20保持独立。
在一些实施例中,在所述透明基板10上制作相互独立的多个电路单元20,包括以下步骤:
S21、在所述透明基板10的两侧分别设置导电层20a。
具体来说,可以通过喷涂、印刷或真空镀膜等方式在透明基板10的两侧表面设置导电层20a,以作为电路的基础。
S22、通过图案化工艺处理所述导电层20a形成所述电路单元20,并通过贯穿电路和/或侧边电路实现透明基板10两侧的电路的电性连接。
这其中,图案化工艺是一种在材料表面上加工出所需形状和图案的技术方法,其能够用于制造微小结构和电路。
具体的,在对导电层20a进行图案化处理之前,可以根据灯珠封装体100的设计要求,利用计算机辅助设计软件绘制出电路单元20的图案(这些图案包括LED芯片、逻辑芯片30等电子元件的布局和连接方式)。
然后,根据设计好的图案,制作出对应的电路单元20图案。其包括制作掩模、印刷或激光刻蚀等步骤,以将电路元件的图案转移到一个基体或载体上。
最后,在导电层20a的表面涂覆光刻胶或蚀刻胶,并将制作好的电路单元20图案通过光刻或蚀刻技术传输到光刻胶表面。然后进行显影和蚀刻步骤,形成电路单元20的结构和连接。
值得说明的是,在设计电路图案单元时,对于连接安装电路21和引脚电路22的连接线路23,可以将其设置为贯穿电路或侧边电路。
这其中,贯穿电路是指穿透整个透明基板10的电路结构,使得基板两侧电路能够实现电性连接。在制作透明基板10时,可以通过加工孔洞或者蚀刻的方式,形成贯穿电路的通路。
可选择的,贯穿电路可以设置于灯珠封装体100的中间区域,以确保连接的稳定性和可靠性。
侧边电路是沿着透明基板10的边缘布置的电路结构,用于实现基板两侧电路的电性连接。在图案化处理导电层20a时,可以在透明基板10的边缘附近加工导电性的连接线路,以连接基板两侧电路。
S30、将所述芯片载板固定于强化治具60上,以提升所述芯片载板的结构强度。
在一些实施例中,强化治具60可以为高精度的金属治具或玻璃治具,这其中,金属治具通常具有较高的稳定性和刚性,适用于对加工精度要求较高的场景。玻璃治具具有优异的平整度和表面光洁度,能够提供高精度的加工支撑。
在一些实施例中,强化治具60也可是具有低收缩率的柔性膜材。该低收缩率的柔性膜材是指膜材的受外部因素(如压力、拉力、温度变化)时的形变量小,例如:柔性膜材的最大形变状态的尺寸相较于初始状态的尺寸,两者的比值不大于百分之十。低收缩率柔性膜材能够在提供足够支撑强度的同时,提供一定的柔韧性,以避免切割过程中芯片载板可能出现的飞片问题。
可以理解,将芯片载板固定于强化治具60上,可以有效地防止芯片载板在切割、分离、贴片和封胶等加工步骤中发生弯曲、变形或移位,从而保持加工过程的稳定性和一致性。这样可以确保每个芯片载板的加工质量和精度,并降低因为加工过程中的变形或损伤导致的废品率,提高了后续工艺的制程良率。
可选择的,在制作灯珠封装体100的过程中,强化治具60可以放置在芯片载板下方或周围,用于支撑和固定载板。
在一些实施例中,强化治具60为板状结构。板状结构指的是具有平坦、板状外观的结构形式。可以理解,板状结构的强化治具60具有较大的接触面积,能够提供稳定的支撑和固定效果,确保载板在加工过程中不会发生移动或变形。此外,板状结构的强化治具60制作工艺相对简单,易于加工成所需的尺寸和形状,能够适应不同尺寸和形状的芯片载板。
当然,本申请的设计不限于此,在其他实施例中,强化治具60也可设置为夹具型、环形、真空吸附型等结构。
在一些实施例中,将所述芯片载板固定于强化治具60上,包括:通过粘胶层70将所述芯片载板的引脚电路22一侧与所述强化治具60粘合。
具体来说,在粘合芯片载板与强化治具60时,可以先在强化治具60的表面或芯片载板的引脚电路22一侧粘合粘胶层70。该粘胶层70可以是特殊的粘合剂或双面胶带。
然后,芯片载板的引脚电路22一侧与粘合了粘胶层70的强化治具60表面紧密粘合在一起。在粘合完成后,施加适当的压力使粘合剂能够充分接触和贴合。这可以通过轻轻按压或使用夹具进行固定和压紧来实现。
最后,根据粘合剂的要求,可能需要将粘合部分暴露在特定的环境条件下进行固化,以确保粘合的牢固性和稳定性。
可以理解,通过粘合的方式固定芯片载板与强化治具60有以下优点:
1、提高稳定性和精度:粘合可以确保芯片载板与强化治具60之间的牢固连接,防止在加工过程中出现移动或晃动,从而提高了加工的稳定性和精度。
2、简化操作:与机械夹持相比,粘合的方式更加简单和便捷,不需要复杂的夹具或固定装置。这样可以减少操作步骤和时间,并降低生产成本。
3、节省空间:粘合方式可以将芯片载板紧密贴合在强化治具60上,不需要额外的夹具或支撑结构,节省了空间并提高了生产效率。
4、减少松动和振动:粘合能够使芯片载板与强化治具60之间形成紧密的结合,减少了松动和振动的发生,有利于保持加工过程的稳定性和精度。
当然,本申请的设计不限于此,在其他实施例中,还可以通过以下非粘接方式固定芯片载板与强化治具60:
1、夹持夹具:使用夹持夹具将芯片载板夹紧在强化治具60上。这种夹具可以是机械手臂、夹具夹持系统或气动夹具。
2、紧固件固定(如螺栓、螺钉):在芯片载板和强化治具60的接触面上预设加工孔,通过螺栓或螺钉等紧固件将芯片载板固定在强化治具60上。
3、磁吸附:在芯片载板和强化治具60的接触面上添加磁性材料,利用磁力将芯片载板吸附在强化治具60上。
4、压力固定:通过施加机械压力或真空吸附等方式,将芯片载板紧密地压在强化治具60表面上。
在一些实施例中,粘胶层70为热解胶熱解膠或光解胶。
具体来说,热解胶其组成是使用发泡粒子与丙烯酸树脂(含热起始剂)混合或发泡粒子与丙烯酸树脂(含热起始剂)混合或发泡粒子与硅胶混合(含热起始剂),本身具有黏性;进一步涂布于一柔性载体如聚酯膜或聚酰亚胺膜的正反表面上,再热烘乾使其形成一双面热解胶带。其黏性可透过加热,使发泡粒子膨胀破坏胶体结构,使胶体黏度下降完成解黏动作。
光解胶其组成是使用小分子的丙烯酸树脂(含光起始剂),本身具有黏性;进一步涂布于一柔性载体如聚酯膜或聚酰亚胺膜的正反表面上,再热烘乾使其形成一双面光解胶带。其黏性可透过紫外光照射,使丙烯酸树脂分子结构从小分子变成大分子后,造成胶体黏度下降完成解黏动作。
其中,热解胶与光解胶皆可用于黏合透明基板10与强化治具60,避免再制程的时候,产品与强化治具分离。待制程完成后,可加热或使用紫外光照射解下所黏合的标的物,无须透过外力夹持,避免产品损坏。
在实际操作时,可根据实际需求,例如加工环境、固化速度和工作温度等因素,以选择合适的胶水类型。
S40、执行以下操作完成灯珠封装体100的制作:
S411、切割:沿相邻电路单元20的间隙对芯片载板进行切割,以得到相互独立的多个电路单元20。
具体而言,可以根据芯片载板上电路单元20的规格,对芯片载板进行切割,以得到相互独立的多个电路单元20。
在一些实施例中,对芯片载板进行切割,以得到相互独立的多个电路单元,包括以下步骤:
S110、于所述芯片载板的安装电路21一侧,在所述电路单元20的周侧划定切割边界。
这其中,该切割边界用以确定芯片载板上的切割位置,以确保通过切割芯片载板上能够得到对应数量的单个灯珠封装体100的芯片载板。
值得说明的是,切割边界并不一定是实体的边界线,它可以以多种方式来呈现,根据具体情况和工艺要求选择最适合的方法。示例性的,切割边界可以为以下形式:
1、实体边界线:即通过物理手段在芯片载板的安装电路21一侧表面刻画出的实际边界线,可以是刻痕、凹槽或者印记等。
2、标示物:可以通过在安装电路21一侧表面附加标示物的方式来形成切割边界,这些标示物可以是标签、符号、文字或者颜色区域等,用于指示切割的位置和尺寸。
3、光线或阴影:通过投影或照射在安装电路21一侧表面的光线或阴影,来形成切割边界。这种方式可以利用光学设备或投影仪来实现,能够实现高精度和高效率的切割定位。
4、计算机切割标识:在计算机辅助设计软件中设计好的切割边界可以直接在计算机上进行标识,不需要在实际工件上进行刻画。
请对照图1和图10所示,可以理解,在本实施例中,由于依据电路单元的规格,将切割边界设于相邻电路单元的间隙,如此,边可以避免切割通孔电路(贯通电路或边缘电路),进而可以避免柔性基板在切割过程中因受到拉扯或热应力的影响,导致透明基板变形或收缩,从而对通孔(贯通电路或边缘电路)处造成额外应力,增加线路破损的风险。如此,便可解决采用示例性技术的电路板切割方式导致的柔性基板通孔处破裂导致的电极(尤其是灯珠电极)脱落问题。
S120、沿所述切割边界切割所述芯片载板,并控制切割深度不超过所述粘胶层70。具体来说,在确定了切割边界后,可以根据芯片载板的材料和厚度,选择合适的切割工具(如刀具、切割机、激光切割机等)对芯片载板进行切割。在切割完成后,可以得到与所设计的电路单元20数量对应的灯珠封装体100的成品或半成品。
进一步的,在切割过程中,需要严格控制切割深度,确保不超过粘胶层70的厚度,即切割用刀具仅切割至粘胶层70。这其中,刀具可切割至粘接层的上表面、也可切割至粘胶层70的下表面,或是切割至粘胶层70的中部(上、下表面之间的区域)。可以理解,这样设置是为了保证强化治具60的完整性,避免强化治具60在切割过程中损坏,进而使强化治具60可以被反复使用,降低灯珠封装体100的生产成本。
在一些实施例中,在芯片载板切割完成后,可以通过清水、清洁剂冲洗、气吹等方式清理切割产生的切屑及残留物。在清理完成后,可通过自然干燥、风干、烘干等方式干燥芯片载板及强化治具60。
S412、分离:将切割后的芯片载板与所述强化治具60分离。
具体的,将切割后的芯片载板与所述强化治具60分离,包括:
S210、根据所述粘胶层70的融化特性融化所述粘胶层70,以将切割后的芯片载板与强化治具60分离。
具体而言,由于粘胶层70为热解胶或光解胶,因此可以根据粘胶层70的融化特性(热熔性或光熔性),通过加热或紫外光的方式融化粘胶层70,使芯片载板能够从强化治具60脱离。
S220、清洗芯片载板上的残留物。
具体的,可是使用相应的清洗剂和工具,如溶剂、清洁刷或者超声波清洗机,将芯片载板表面和强化治具60上的残留粘胶和污物彻底清洗干净。在清洗完成后,可通过自然干燥、风干、烘干等方式干燥芯片载板及强化治具60。
当然,本申请的设计不限于此,在其他实施例中,芯片载板与强化治具60之间也可通过其他方式分离,具体分离方式可根据芯片载板与强化治具60的固定方式而确定。例如,若芯片载板与强化治具60之间通过夹具固定,则解除夹具的锁定即可。再例如,若芯片载板与强化治具60通过紧固件的方式固定,则可通过拆除紧固件的方式分离芯片载板与强化治具60。贴片:在各个电路单元20上贴装逻辑芯片30和发光二极管40。
S413、将逻辑芯片30和发光二极管40同时贴装于所述安装电路21。
具体的,可以通过固晶制程,于安装电路21的电极焊盘上,通过点胶或印刷的方式涂布导电胶(锡膏或银浆),然后将LED芯片和发光芯片贴装于安装电路21的相应的电极焊盘上,并进行固化作业(包括但不限于热固化和UV固化)。
可以理解,将逻辑芯片30和LED芯片同时贴装于安装电路21的贴片方式具有以下优点:
1、简化工艺流程:一次性贴装完成逻辑芯片30和LED芯片,减少了生产流程和时间,提高了生产效率。
2、节省空间:由于LED芯片和逻辑芯片30在同一平面上贴装,因此减少了封装的高度,节省了空间,有利于产品设计的紧凑性。
3、降低成本:减少了封装步骤和工艺,简化了生产流程,从而降低了生产成本。
S414、封胶:在所述逻辑芯片30和所述发光二极管40的表面施加透明保护层。
具体的,在逻辑芯片30和发光二极管40贴装完成后,可以选择合适的透明封胶材料(如环氧树脂、硅胶等),将封胶材料均匀地涂覆在LED芯片和逻辑芯片30的表面上,覆盖整个芯片和电路部分,并进行固化处理。以完成透明保护层的制作。
通过封胶工序可以有效地保护LED芯片和逻辑芯片30,提高其抗环境干扰和机械损坏的能力,保障灯珠封装体100的长期稳定性和可靠性。
需要说明的是,步骤S40中四个工序的执行顺序不限于上述实施例,对于本申请的技术方案而言,为了得到所需的灯珠封装体100,切割、分离、贴片及封胶四个工序是可以视情况而调整的。
请参照图8和图11所示,在一些实施例中,在各个电路单元20上贴装逻辑芯片30和发光二极管40时,也可通过叠层封装工艺将发光二极管40叠层于逻辑芯片30的上表面,再将逻辑芯片30贴装于安装电路21。
具体的,叠层封装(Package on Package,PoP)是指在个处于底部具有高集成度的逻辑封装件上再叠加另一个与之相匹配的大容量存储器封装件,形成一个新的封装整体。
在本申请的技术方案中,则是将LED芯片封装于逻辑芯片30的上表面(这要求在逻辑芯片30具备PoP封装的条件,即的上表面具有LED芯片的电极焊盘)这可以通过倒装堆叠或正装堆叠再打线的方式实现。
具体而言,在倒装堆叠封装中,可以在逻辑芯片30的上表面制作LED芯片的电极焊盘,然后将LED芯片倒装到逻辑芯片30的上表面上,通过焊接或者其他固定方式连接。
具体而言,在正装堆叠封装中,LED芯片和逻辑芯片30分别封装在不同的封装基板上,然后通过焊接或者其他连接方式堆叠在一起,再通过打线连接实现电气连接。
可以理解,通过堆叠LED芯片和逻辑芯片30,可以将两者整合到一个更紧凑的封装结构中,从而减小了灯珠封装体100的占用面积。这样,在将灯珠封装体100应用于透明显示屏时,可以降低封装体对透明显示屏透明度的影响,从而实现更高的屏幕透明度。同时,由于封装体占用的空间减小,在同样尺寸的透明显示屏中,可以塞入更多数量的灯珠封装体100,进而使得透明显示屏可以具有更高的像素数量和更高的屏幕亮度。
可以理解,本申请技术方案的灯珠封装体100的制作工艺,通过以透明基板10为基底、将电路单元20设于该透明基板10上,并将逻辑芯片30和发光二极管40设于电路上后完成封装,通过这种方式制备得到的灯珠封装体100,能够极大地缩小灯珠封装体100的尺寸,并提升灯珠封装体100的透明度,进而在应用于透明显示屏时,不仅能够提升透明显示屏的透明度,还可提升透明显示屏的像素数量和亮度。同时,本申请还通过沿着相邻电路单元20的间隙切割芯片载板10a,从而解决了采用示例性技术的电路板切割工艺导致的柔性基板通孔处破裂导致的电极(尤其是灯珠电极)脱落问题。
需要说明的是,关于步骤S40中四个工序的执行顺序,不限于上述实施例,在本申请的技术方案中,为了得到灯珠封装体100,可以根据实际工况的需要,适应性的调整步骤S40中贴片、切割、封胶及分离这四个工序的执行顺序。
示例性的,如图12和图13所示,在一些实施例中,在执行步骤S40时,可以基于以下顺序进行:
S421、贴片:在芯片载板的各个电路单元20贴装逻辑芯片30和发光二极管40。
S422、切割:根据芯片载板上的电路单元20,对芯片载板进行切割;
S423、封胶:在所述逻辑芯片30和所述发光二极管40的表面施加透明保护层;
S424、分离:将切割后的芯片载板与强化治具60分离。
示例性的,如图14和图15所示,在一些实施例中,在执行步骤S40时,可以基于以下顺序进行:
S431、贴片:在各个电路单元20贴装逻辑芯片30和发光二极管40;
S432、封胶:在逻辑芯片30和发光二极管40的表面施加透明保护层。
S433、切割:根据芯片载板上的电路单元20,对芯片载板进行切割;
S434、分离:将切割后的芯片载板与强化治具60分离。
本发明还提出一种透明显示屏,包括上述灯珠封装体100,由于该透明显示屏应用了上述灯珠封装体,因此具备上述灯珠封装体的所有优点,对此不再赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种灯珠封装体的制作工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S10、采用透明材料制作透明基板;
S20、在所述透明基板上制作多个电路单元,得到芯片载板,其中,每个电路单元对应一个灯珠封装体的电路结构;
S30、将所述芯片载板固定于强化治具上,以提升所述芯片载板的结构强度;
S40、执行以下操作完成灯珠封装体的制作,以下操作的顺序可调:
切割:沿相邻电路单元的间隙对芯片载板进行切割,以得到相互独立的多个电路单元;
分离:将切割后的芯片载板与所述强化治具分离;
贴片:在各个电路单元上贴装逻辑芯片和发光二极管;
封胶:在所述逻辑芯片和所述发光二极管的表面施加透明保护层。
2.如权利要求1所述的灯珠封装体的制作工艺,其特征在于,所述芯片载板的一侧电路为逻辑芯片和发光二极管的安装电路,另一侧电路为灯珠封装体的引脚电路;其中,
将所述芯片载板固定于强化治具上,包括:
通过粘胶层将所述芯片载板的引脚电路一侧与所述强化治具粘合。
3.如权利要求2所述的灯珠封装体的制作工艺,其特征在于,所述粘胶层为热解胶或光解胶;
将切割后的芯片载板与所述强化治具分离,包括:
根据所述粘胶层的融化特性融化所述粘胶层,以将切割后的芯片载板与所述强化治具分离;
清洗芯片载板上的残留物。
4.如权利要求2所述的灯珠封装体的制作工艺,其特征在于,所述强化治具为板状结构。
5.如权利要求2所述的灯珠封装体的制作工艺,其特征在于,沿相邻电路单元的间隙对芯片载板进行切割,以得到相互独立的多个电路单元,包括:
于所述芯片载板的安装电路一侧,在所述电路单元的周侧划定切割边界;
沿所述切割边界切割所述芯片载板,并控制切割深度不超过所述粘胶层。
6.如权利要求2所述的灯珠封装体的制作工艺,其特征在于,将切割后的芯片载板与所述强化治具分离,包括:
根据所述粘胶层的融化特性融化所述粘胶层,以将切割后的芯片载板与强化治具分离;
清洗芯片载板上的残留物。
7.如权利要求2所述的灯珠封装体的制作工艺,其特征在于,在各个电路单元上贴装逻辑芯片和发光二极管,包括:
将所述逻辑芯片和所述发光二极管同时贴装于所述安装电路;或
通过叠层封装工艺将所述发光二极管叠层于所述逻辑芯片的上表面,再将所述逻辑芯片贴装于所述安装电路。
8.一种灯珠封装体,采用如权利要求1至7中任一项所述的灯珠封装体的制作工艺制作而成,其特征在于,所述灯珠封装体包括:
透明基板;
电路单元,分布在所述透明基板的两侧,所述电路单元包括设于所述透明基板一侧的安装电路、及设于所述透明基板另一侧的引脚电路,所述安装电路和所述引脚电路电性连接;
逻辑芯片,贴装于所述安装电路;
发光二极管,贴装于所述安装电路,或叠层于所述逻辑芯片的上表面;以及
透明封装层,覆盖于所述逻辑芯片和所述发光二极管的表面。
9.如权利要求8所述的灯珠封装体,其特征在于,
所述安装电路包括芯片电极、灯珠电极,所述逻辑芯片安装于所述芯片电极,所述发光二极管安装于所述灯珠电极;
所述电路单元还包括至少部分呈网格状设置的连接线路,所述连接线路用以在所述芯片电极、所述灯珠电极及所述引脚电路之间实现电连接。
10.一种透明显示屏,其特征在于,包括如权利要求8或9所述的灯珠封装体。
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