一種微米led玻璃基板顯示模組的制造方法和顯示模組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微米LED玻璃基板顯示模組的制造方法和顯示模組,所述方法包括:制備具有平行排列的多個(gè)填充槽的微米玻璃基板;在填充槽內(nèi)定量填充玻璃封接焊料;玻璃封接焊料的熔點(diǎn)溫度低于微米玻璃基板熔點(diǎn)溫度260℃以上;對(duì)玻璃封接焊料進(jìn)行加熱,使玻璃封接焊料呈熔融態(tài);將裝載有倒裝結(jié)構(gòu)LED晶片陣列的固晶模板與微米玻璃基板對(duì)位;在設(shè)定溫度條件下,通過玻璃封接焊料將倒裝結(jié)構(gòu)LED晶片陣列中的LED晶片載入微米玻璃基板的填充槽內(nèi),并固化連接;在LED晶片的電極上淀積金錫合金共晶層;在共晶爐中,將載入LED晶片的微米玻璃基板通過金錫合金共晶層焊接到控制電路板上,即得到微米LED玻璃基板顯示模組。
【專利說明】
一種微米LED玻璃基板顯示模組的制造方法和顯示模組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域,尤其涉及一種微米LED玻璃基板顯示模組的制造方法和顯示模組。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的半導(dǎo)體顯示器產(chǎn)品發(fā)展到今天,在高密度領(lǐng)域我們已經(jīng)習(xí)慣性定義為像素間距小于1.0mm的顯示器。然而傳統(tǒng)的LED顯示技術(shù)在高密度領(lǐng)域已經(jīng)出現(xiàn)瓶頸。
[0003]因?yàn)槭苤朴贚ED光源的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),同時(shí)受制于后集成加工的模組所涉及的材料結(jié)構(gòu),譬如傳統(tǒng)的恒流源封裝的驅(qū)動(dòng)容量和結(jié)構(gòu),傳統(tǒng)的FR4PCB板松散的材質(zhì)帶來的集成成品的熱不穩(wěn)定性問題,以及平整度強(qiáng)度問題,以及為安裝拼接為大屏幕所需要的注塑面罩和塑殼等,都嚴(yán)重限制著LED顯示技術(shù)在高密度領(lǐng)域的突破和應(yīng)用
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種微米LED玻璃基板顯示模組的制造方法和顯示模組,工藝簡(jiǎn)單穩(wěn)定,尤其適用于要求小尺寸晶片間距的高分辨率的要求。顯示模組可以根據(jù)需要進(jìn)行拼裝,可以實(shí)現(xiàn)小到8X8,大到無限制的分辨率的圖像顯示設(shè)備。像素間距可以根據(jù)需要自定義設(shè)計(jì),應(yīng)用靈活范圍廣。
[0005]第一方面,本發(fā)明提供了一種微米LED玻璃基板顯示模組的制造方法,包括:
[0006]制備微米玻璃基板;所述微米玻璃基板上具有平行排列的多個(gè)填充槽;所述填充槽的為具有梯形截面形狀的微米級(jí)楞槽;
[0007]在所述填充槽內(nèi)定量填充玻璃封接焊料;所述玻璃封接焊料的熔點(diǎn)溫度低于所述微米玻璃基板熔點(diǎn)溫度260°C以上;
[0008]對(duì)所述玻璃封接焊料進(jìn)行加熱,使所述玻璃封接焊料呈熔融態(tài);
[0009]將裝載有倒裝結(jié)構(gòu)LED晶片陣列的固晶模板與所述微米玻璃基板對(duì)位,使所述LED晶片陣列的行間距與所述填充槽之間的間距相對(duì)應(yīng);
[0010]將所述倒裝結(jié)構(gòu)LED晶片陣列中的LED晶片載入所述微米玻璃基板的填充槽內(nèi);
[0011]在設(shè)定溫度條件下,通過所述玻璃封接焊料進(jìn)行所述LED晶片在所述填充槽內(nèi)的固化連接;
[0012]在所述LED晶片的電極上淀積金錫合金共晶層;
[0013]在共晶爐中,將載入所述LED晶片的所述微米玻璃基板通過所述金錫合金共晶層焊接到控制電路板上,即得到所述微米LED玻璃基板顯示模組。
[0014]優(yōu)選地,所述制備微米玻璃基板具體包括:
[0015]對(duì)玻璃基板原片進(jìn)行清洗、干燥;
[0016]將所述玻璃基板原片挾持在模具的上模與下模之間;其中所述上模的挾持面為平面,與所述玻璃基板原片的第一表面相接;所述下模的挾持面上具有多排凸起的梯形臺(tái)體,與所述玻璃基板原片的第二表面相接;
[0017]將所述挾持好的玻璃基板原片置于成型爐中,在所述上模上加設(shè)定的壓力配重,在預(yù)設(shè)溫度曲線條件下合模成型,得到所述微米玻璃基板。
[0018]優(yōu)選地,所述將裝載有倒裝結(jié)構(gòu)LED晶片陣列的固晶模板與所述微米玻璃基板對(duì)位具體為:
[0019]根據(jù)所述固晶模板上的對(duì)位標(biāo)識(shí),在種晶爐上將裝載有倒裝結(jié)構(gòu)LED晶片陣列的固晶模板與所述微米玻璃基板進(jìn)行對(duì)位。
[0020]優(yōu)選地,在所述將裝載有倒裝結(jié)構(gòu)LED晶片陣列的固晶模板與所述微米玻璃基板對(duì)位之前,所述方法還包括:
[0021]將多顆倒裝LED晶片根據(jù)設(shè)計(jì)像素需求,以與所述填充槽相應(yīng)的間距排布固晶于所述固晶模板上;其中所述LED晶片的電極側(cè)與所述固晶模板相接。
[0022]優(yōu)選地,在通過所述玻璃封接焊料進(jìn)行所述LED晶片在所述填充槽內(nèi)的固化連接之后,所述方法還包括:
[0023]按預(yù)設(shè)溫度曲線對(duì)載入所述LED晶片的所述微米玻璃基板進(jìn)行退火。
[0024]優(yōu)選地,所述控制電路板包括:
[0025]具有共晶層的積層電路板。
[0026]進(jìn)一步優(yōu)選地,所述控制電路板還包括:焊接于所述積層電路板上的接口元件、散熱支架和驅(qū)動(dòng)控制芯片。
[0027]第二方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種應(yīng)用上述第一方面所述的制造方法制造的微米LED玻璃基板顯示模組。
[0028]本發(fā)明提供的一種微米LED玻璃基板顯示模組的制造方法和顯示模組,工藝簡(jiǎn)單穩(wěn)定,尤其適用于要求小尺寸晶片間距的高分辨率的要求。顯示模組可以根據(jù)需要進(jìn)行拼裝,可以實(shí)現(xiàn)小到8X8,大到無限制的分辨率的圖像顯示設(shè)備。像素間距可以根據(jù)需要自定義設(shè)計(jì),應(yīng)用靈活范圍廣。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的微米LED玻璃基板顯示模組的制造方法的流程圖;
[0030]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的微米玻璃基板的制造方法的流程圖;
[0031]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示模組的制造步驟示意圖之一;
[0032]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示模組的制造步驟示意圖之二;
[0033]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示模組的制造步驟示意圖之三;
[0034]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示模組的制造步驟示意圖之四;
[0035]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示模組的制造步驟示意圖之五;
[0036]圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示模組的制造步驟示意圖之六;
[0037]圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示模組的制造步驟示意圖之七;
[0038]圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示模組的制造步驟示意圖之八;
[0039]圖11為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示模組的制造步驟示意圖之九;
[0040]圖12為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示模組的制造步驟示意圖之十;
[0041]圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示模組的制造步驟示意圖之十一;
[0042]圖14為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示模組的制造步驟示意圖之十二;
[0043]圖15為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示模組的制造步驟示意圖之十三;
[0044]圖16為本發(fā)明實(shí)施例提供的顯示模組的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面通過附圖和實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0046]本發(fā)明的微米LED玻璃基板顯示模組的制造方法,主要用于LED顯示屏、超小間距LED顯示屏、超高密度LED顯示屏、LED正發(fā)光電視、LED正發(fā)光監(jiān)視器、LED視頻墻、LED指示、LED特殊照明等領(lǐng)域的顯示面板制造。
[0047]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的微米LED玻璃基板顯示模組的制造方法流程圖。本發(fā)明的制造方法包括如下步驟:
[0048]步驟110,制備微米玻璃基板;
[0049]通過微米玻璃基板的制備過程,可以在基板的一側(cè)表面形成平行排列的多個(gè)填充槽。
[0050]具體的微米玻璃基板的制備過程可以如圖2所示,包括:
[0051 ]步驟111,對(duì)玻璃基板原片進(jìn)行清洗、干燥;
[0052]步驟112,將所述玻璃基板原片挾持在模具的上模與下模之間;
[0053]具體的,本步驟的過程示意圖如圖3。其中上模的挾持面為平面,與玻璃基板原片的一側(cè)表面相接;下模的挾持面上具有多排凸起的梯形臺(tái)體,與玻璃基板原片的第二表面相接。梯形臺(tái)體的斜面傾斜角度是按照光學(xué)理論中反射與投射原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。上模和下模表面都具有鏡面級(jí)的粗糙度。下模兩端還具有導(dǎo)向,用于與上模合模時(shí)進(jìn)行固定定位。
[0054]步驟113,將挾持好的玻璃基板原片置于成型爐中,在模具的上模上加設(shè)定的壓力配重,在預(yù)設(shè)溫度曲線條件下合模成型,得到微米玻璃基板。
[0055]具體的,本步驟的過程示意圖如圖4。成型爐在側(cè)壁上具有加熱器,底部具有水平架用于放置模具夾持的玻璃基板原片,并且,在上模之上增加壓力配重塊。壓力配重塊采用耐溫的金屬材質(zhì)和適合的形狀。
[0056]通過加熱器對(duì)成型爐內(nèi)進(jìn)行加熱使得成型爐內(nèi)按照設(shè)定的溫度曲線進(jìn)行溫度變化。玻璃基板原片隨加熱至略熔融態(tài),在壓力配重模塊的作用下,下模的梯形臺(tái)體浸入玻璃基板原片內(nèi),上模與下模合模,合模后的模腔間隙符合設(shè)計(jì)要求。冷卻后得到如圖5所示的微米玻璃基板。其局部放大圖如圖6所示,微米玻璃基板上具有平行排列的多個(gè)填充槽。沿圖5中A-A的截面圖如圖7所示,得到的填充槽的為具有梯形截面形狀的微米級(jí)楞槽,斜面傾斜角度與下模的挾持面上的多排凸起的梯形臺(tái)體的斜面傾斜角度a相同。
[0057]將得到的微米玻璃基板進(jìn)行碾磨、拋光清洗后待用。
[0058]步驟120,在填充槽內(nèi)定量填充玻璃封接焊料;
[0059]其中,玻璃封接焊料采用透明的低溫玻璃封接(SolderingGlass,SG)焊料,熔點(diǎn)溫度低于微米玻璃基板熔點(diǎn)溫度260°C以上。SG焊料填充到玻璃基板的填充槽內(nèi),其形態(tài)如圖8所示。
[0060]步驟130,對(duì)玻璃封接焊料進(jìn)行加熱,使玻璃封接焊料呈熔融態(tài);
[0061 ]在設(shè)定的SG焊料的熔料溫度下進(jìn)行熔料,熔料后SG焊料填在玻璃基板的填充槽內(nèi)的形態(tài)如圖9所示。
[0062]步驟140,將裝載有倒裝結(jié)構(gòu)LED晶片陣列的固晶模板與微米玻璃基板對(duì)位,使LED晶片陣列的行間距與所述填充槽之間的間距相對(duì)應(yīng);
[0063]在執(zhí)行步驟140之前,首先需要進(jìn)行固晶模板進(jìn)行LED晶片陣列裝載的準(zhǔn)備。通過將多顆倒裝(flip chip,F(xiàn)C)LED晶片根據(jù)設(shè)計(jì)像素需求,以與填充槽相應(yīng)的間距排布固晶于固晶模板上,形成所需的裝載有FC LED晶片陣列的固晶模板。其中LED晶片的電極側(cè)與固晶模板相接。裝載完成的固晶模板的俯視圖可以如圖10所示。沿A-A的局部側(cè)視圖如圖11所不O
[0064]LED晶片可以為單色或多色,具體根據(jù)實(shí)際使用需求進(jìn)行選取。
[0065]步驟150,將倒裝結(jié)構(gòu)LED晶片陣列中的LED晶片載入微米玻璃基板的填充槽內(nèi);
[0066]具體的,在種晶爐上完成對(duì)位,示意圖如圖12所示,根據(jù)固晶模板上的對(duì)位標(biāo)識(shí),在種晶爐上將裝載有FC LED晶片陣列的固晶模板與微米玻璃基板進(jìn)行對(duì)位。
[0067]通過種晶爐能夠提供合理的溫度曲線,保持SG焊料在熔融態(tài),使得FCLED晶片的出光面能夠浸潤(rùn)到SG焊料中。固晶模板與微米玻璃基板的對(duì)位可以通過機(jī)械對(duì)位和圖像傳感CXD對(duì)位來實(shí)現(xiàn)。
[0068]步驟160,在設(shè)定溫度條件下,通過玻璃封接焊料進(jìn)行LED晶片在填充槽內(nèi)的固化連接;
[0069]在此之后,還需要按預(yù)設(shè)溫度曲線,對(duì)載入LED晶片的微米玻璃基板進(jìn)行退火,得到如圖13所示的載入LED倒裝晶片的微米玻璃基板。清洗干燥之后進(jìn)行電測(cè)。
[0070]步驟170,在LED晶片的電極上淀積金錫合金共晶層;
[0071]具體的,先對(duì)載入LED晶片的微米玻璃基板進(jìn)行預(yù)處理,通過(Physical VaporDeposit1n,PVD)工藝在LED晶片的電極上沉積金錫合金,形成共晶層,其示意圖如圖14所示。在優(yōu)選的實(shí)施例中,金錫合金中,金:錫的質(zhì)量比為80 %: 20 %。金錫合金的熔點(diǎn)溫度為285度。
[0072]步驟180,在共晶爐中,將載入LED晶片的微米玻璃基板通過金錫合金共晶層焊接到控制電路板上,即得到微米LED玻璃基板顯示模組。
[0073]具體的,控制電路板的制備是:在具有共晶層的積層電路板上焊接接口元件、I/O級(jí)聯(lián)端子、散熱支架和驅(qū)動(dòng)控制芯片等元件形成的。其中散熱支架可以由鋁制或陶瓷制成。如圖15所示。
[0074]在電測(cè)檢驗(yàn)控制電路板合格后,將載入LED晶片的微米玻璃基板與控制電路板一起裝入共晶模具中,利用共晶爐完成控制電路板與載入LED晶片的微米玻璃基板通過共晶層實(shí)現(xiàn)電性連接。
[0075]在進(jìn)行電測(cè)后,清洗、干燥,裝配散熱結(jié)構(gòu)塊后即為微米LED玻璃基板顯示模組成品,可包裝待用。
[0076]最終形成的微米LED玻璃基板顯示模組,如圖16所示。
[0077]本發(fā)明的目的是提供的微米LED玻璃基板顯示模組的制造方法工藝簡(jiǎn)單穩(wěn)定,尤其適用于要求小尺寸晶片間距的高分辨率的要求。制備得到的微米LED玻璃基板顯示模組,可以根據(jù)需要進(jìn)行拼裝,可以實(shí)現(xiàn)小到8X8,大到無限制的分辨率的圖像顯示設(shè)備。像素間距可以根據(jù)需要自定義設(shè)計(jì),應(yīng)用靈活范圍廣。
[0078]以上所述的【具體實(shí)施方式】,對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已,并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微米LED玻璃基板顯示模組的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括: 制備微米玻璃基板;所述微米玻璃基板上具有平行排列的多個(gè)填充槽;所述填充槽的為具有梯形截面形狀的微米級(jí)楞槽; 在所述填充槽內(nèi)定量填充玻璃封接焊料;所述玻璃封接焊料的熔點(diǎn)溫度低于所述微米玻璃基板熔點(diǎn)溫度260°C以上; 對(duì)所述玻璃封接焊料進(jìn)行加熱,使所述玻璃封接焊料呈熔融態(tài); 將裝載有倒裝結(jié)構(gòu)LED晶片陣列的固晶模板與所述微米玻璃基板對(duì)位,使所述LED晶片陣列的行間距與所述填充槽之間的間距相對(duì)應(yīng); 將所述倒裝結(jié)構(gòu)LED晶片陣列中的LED晶片載入所述微米玻璃基板的填充槽內(nèi); 在設(shè)定溫度條件下,通過所述玻璃封接焊料進(jìn)行所述LED晶片在所述填充槽內(nèi)的固化連接; 在所述LED晶片的電極上淀積金錫合金共晶層; 在共晶爐中,將載入所述LED晶片的所述微米玻璃基板通過所述金錫合金共晶層焊接到控制電路板上,即得到所述微米LED玻璃基板顯示模組。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述制備微米玻璃基板具體包括: 對(duì)玻璃基板原片進(jìn)行清洗、干燥; 將所述玻璃基板原片挾持在模具的上模與下模之間;其中所述上模的挾持面為平面,與所述玻璃基板原片的第一表面相接;所述下模的挾持面上具有多排凸起的梯形臺(tái)體,與所述玻璃基板原片的第二表面相接; 將所述挾持好的玻璃基板原片置于成型爐中,在所述上模上加設(shè)定的壓力配重,在預(yù)設(shè)溫度曲線條件下合模成型,得到所述微米玻璃基板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述將裝載有倒裝結(jié)構(gòu)LED晶片陣列的固晶模板與所述微米玻璃基板對(duì)位具體為: 根據(jù)所述固晶模板上的對(duì)位標(biāo)識(shí),在種晶爐上將裝載有倒裝結(jié)構(gòu)LED晶片陣列的固晶模板與所述微米玻璃基板進(jìn)行對(duì)位。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述對(duì)位包括機(jī)械對(duì)位和圖像傳感CCD對(duì)位。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法,其特征在于,在所述將裝載有倒裝結(jié)構(gòu)LED晶片陣列的固晶模板與所述微米玻璃基板對(duì)位之前,所述方法還包括: 將多顆倒裝LED晶片根據(jù)設(shè)計(jì)像素需求,以與所述填充槽相應(yīng)的間距排布固晶于所述固晶模板上;其中所述LED晶片的電極側(cè)與所述固晶模板相接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法,其特征在于,在通過所述玻璃封接焊料進(jìn)行所述LED晶片在所述填充槽內(nèi)的固化連接之后,所述方法還包括: 按預(yù)設(shè)溫度曲線對(duì)載入所述LED晶片的所述微米玻璃基板進(jìn)行退火。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述控制電路板包括: 具有共晶層的積層電路板。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造方法,其特征在于,所述控制電路板還包括:焊接于所述積層電路板上的接口元件、散熱支架和驅(qū)動(dòng)控制芯片。9.一種應(yīng)用上述權(quán)利要求1-8任一權(quán)項(xiàng)所述的制造方法制造的微米LED玻璃基板顯示 模組。
【文檔編號(hào)】G09F9/33GK106097912SQ201610638687
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月5日 公開號(hào)201610638687.0, CN 106097912 A, CN 106097912A, CN 201610638687, CN-A-106097912, CN106097912 A, CN106097912A, CN201610638687, CN201610638687.0
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