一种基于铜线键合的COB显示屏封装方法与流程

本发明涉及cob显示屏封装方法，尤其涉及一种基于铜线键合的cob显示屏封装方法。

背景技术：

在led显示屏灯珠封装工艺中，键合线主要有金线和铜线两种。金线键合的稳定性高，工艺难度低。铜线键合的工艺管控难度高、铜线容易氧化，铜线接触电阻比金线小。由于金线价格昂贵，所以现在市场上很多led显示屏灯珠都使用铜线键合技术，只有中高端产品还在用金线键合工艺，而同样的产品，使用金线键合的价格比使用铜线键合的价格高20%以上，部分产品甚至在30%以上。

cob显示屏是一种新的产品，它将led灯珠制作工艺和显示屏制造工艺结合在一起，减少了很多不必要的工艺步骤。传统的smt显示屏，led芯片固定在led支架中，封装成为led灯珠，然后再将led灯珠smt在pcb上，成为显示屏模块。而cob显示屏直接将led芯片固定在pcb上，封装后成为显示屏模块。

cob显示屏与smt显示屏相比，显示效果更出色、可靠性更高、成本更低，但由于发展较晚，尚处于市场培育阶段。

现有的cob显示屏，都是有很多片cob显示模块组成，一片cob显示模块上有几千个led芯片，上万根键合线，要是有其中一颗芯片破损或缺失，其中一根键合线漏焊或虚焊，都会导致整个模块报废。因此在cob焊线后，都需要对cob模块进行点亮测试，若模块上出现一颗芯片失效或一根键合线断裂，需要对该位置进行补芯片或补线。现有cob焊线一次通过率都不超过90%，也就是至少有10%的cob需要补芯片或者补线。现有常见的1.5mm点间距以下的cob，其焊线一次通过率都低于80%，随着像素点密度越高，焊线一次通过率越低。

金是一种惰性材料，金线在使用过程中很好管控，在led生产中干燥存放、高温烘烤都不会氧化及影响其性能。而铜线在空气中很容易氧化，氧化后的铜线，其强度会大大降低，严重影响led的可靠性，因此铜线需要抽真空或放置在氮气环境中保存，高温环境更容易氧化。在led生产中，铜线键合完成到点胶封装，这个过程会在短时间内完成，以防止铜线氧化。

现有的led生产，无法避免漏固芯片、芯片侧翻等问题，也无法避免漏焊线、虚焊等问题，只能降低这些问题出现的概率。这些问题在cob中会显得更重要，因为每个这样的问题都会导致整个cob模块的报废，因此cob的生产中无法避免补芯片、补焊线这些工艺操作。图1所示是常规cob显示屏生产中从固晶到封装的工艺流程。

cob显示屏由很多片显示模块拼接而成，每个显示模块上有上千个像素点，每个像素点包含红色、绿色、蓝色三种发光芯片，表面有一层保护胶对芯片、焊盘及键合连接线进行保护，图2所示是常见的cob显示模块结构，包括pcb1、芯片2、ic3和保护胶4。

现有的cob显示屏产品中，全部都是金线焊接的产品，还没有出现使用铜线焊接工艺的产品，主要原因是cob需要固晶返修，若铜线键合完成后，再进行补芯片、固晶胶烘烤固化，那铜线将会严重氧化，而使用金线焊接工艺可以按照下图所示的工艺流程进行生产操作，固晶胶烘烤固化不会对金线造成任何影响。铜线烘烤氧化的问题，阻碍了铜线焊接技术在cob显示屏生产中的应用。

因此，如何将铜线焊接技术应用于cob显示屏的生产中，以降低成本，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种成本低的基于铜线键合的cob显示屏封装方法。

本发明提供了一种基于铜线键合的cob显示屏封装方法，包括以下步骤：

s1、固晶；

s2、固晶胶烘烤固化；

s3、焊铜线，基于铜线键合，形成cob显示模块；

s4、点亮测试，如果为良品或者存在固晶问题，则进入下一步骤，如果存在焊线问题，则清除断线或者虚焊线并返回步骤s3；

s5、第一次封装，采用分立胶封装，在每个像素点上制作一个内保护胶体，每个内保护胶体之间互不相连，处于分立状态；

s6、清除失效位置的内保护胶体；

s7、清理失效芯片和铜线；

s8、补芯片并对固晶胶烘烤固化，补焊铜线；

s9、点亮测试，如果为不良品，则返回步骤s7，如果为良品，则进行第二次封装。

作为本发明的进一步改进，在步骤s9中，第二次封装为在所有像素点上制作一层外保护胶体，该外保护胶体覆盖并包裹所有的内保护胶体。

作为本发明的进一步改进，在步骤s5中，所述分立胶封装包含印刷、喷胶、点胶。

作为本发明的进一步改进，在步骤s6中，对cob显示模块进行加热，当内保护胶体受热变成弹性体后，使用推刀清除内保护胶体；在步骤s7中，将残余芯片、固晶胶和铜线清除，并使用清洗剂对焊盘进行清洗。

作为本发明的进一步改进，第一次封装和第二次封装所采用的胶体相同。

本发明的有益效果是：通过上述方案，实现了将铜线焊接技术应用于cob显示屏的生产中，降低了成本。

附图说明

图1是现有技术中常规cob显示屏生产中从固晶到封装的工艺流程图。

图2是现有技术中常见的cob显示模块的结构示意图。

图3是本发明一种基于铜线键合的cob显示屏封装方法的工艺流程图。

图4是本发明一种基于铜线键合的cob显示屏封装方法的cob显示模块的半成品示意图。

图5是本发明一种基于铜线键合的cob显示屏封装方法的cob显示模块的清除失效位置的结构示意图。

图6是本发明一种基于铜线键合的cob显示屏封装方法的cob显示模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图3至图6所示，一种基于铜线键合的cob显示屏封装方法，包括以下步骤：

s1、固晶；

s2、固晶胶烘烤固化；

s3、焊铜线，基于铜线键合，形成cob显示模块（简称模块），包括pcb1、芯片2、ic3；

s4、点亮测试，如果为良品或者存在固晶问题，则进入下一步骤，如果存在焊线问题，则清除断线或者虚焊线并返回步骤s3；

s5、第一次封装，采用分立胶封装，在每个像素点上制作一个内保护胶体5，每个内保护胶体5之间互不相连，处于分立状态；

s6、清除失效位置的内保护胶体5；

s7、清理失效芯片和铜线；

s8、补芯片并对固晶胶烘烤固化，补焊铜线；

s9、点亮测试，如果为不良品，则返回步骤s7，如果为良品，则进行第二次封装，第二次封装为在所有像素点上制作一层外保护胶体8，该外保护胶体8覆盖并包裹所有的内保护胶体5，第一次封装和第二次封装使用折射率、透光率一样的胶体，因此修复的像素点与没有进行修复的像素点，发光角度及亮度不会有区别，不会影响cob显示屏的显示效果。

本发明提供的一种基于铜线键合的cob显示屏封装方法，使用铜线替代金线作为键合连接线，来进行cob显示屏封装，焊线完成后进行点亮测试，并将模块分为可全部点亮的良品模块、出现固晶问题待修复的模块以及出现焊线问题待修复的模块。其中出现焊线问题的模块，需要清除该位置的铜线，然后补焊线，点亮测试通过后成为良品模块，所有可以点亮的良品模块及出现固晶问题待修复的模块都进入到下一个工艺环节——分立胶封装；分立胶封装包含印刷、喷胶、点胶等工艺，其目的是在每个像素点上制作一个内保护胶体4，而每个内保护胶体4之间互不相连，处于分立状态，如图4所示；出现固晶问题待修复的模块完成分立胶封装后，需要对失效像素点6上的胶体进行清除，如图5所示，对模块进行加热，当内保护胶体4受热升温至玻璃化温度以上后，会变成弹性体，使用推刀7可以轻易清除，同时将残余芯片、固晶胶和铜线清除，并使用清洗剂对焊盘清洗干净；由于模块采用分立胶封装，内保护胶体4不相连，进行胶体去除操作时，旁边的胶体不会受到任何影响；完成胶体清除后，对该失效像素点6进行补芯片，并对固晶胶烘烤固化，由于其它像素点上的芯片和铜线已经有胶体保护，铜线与空气隔离，不会发生氧化的问题。补焊线及测试点亮通过后，进行最后的封装，如图6所示。

由于现有的cob生产工艺中，不会出现单个模块上大量失效像素点的问题，这些焊线后测试不良品中，95%以上有且仅有4个以下的失效点，而这些失效点中至少有一半只需要进行焊线修复，也就是测试不良品中95%的显示模块，只需要对模块上的一个或两个像素点进行胶体清理及补固晶、补焊线操作。失效点的胶体清理工作简单，并不会对整个生产工艺流程造成很大的困难。

本发明提供的一种基于铜线键合的cob显示屏封装方法，具有以下优点：

1、在cob显示屏的生产中实现了铜线应用，大大降低了cob显示屏的材料成本，对于2.0mm点间距以下的产品，成本可降低15%以上，像素点间距密度越大，成本优势越明显。这将会对市场上主流的smt显示屏产品形成很大的成本优势，加速cob显示屏对smt显示屏的替代。

2、本发明中的生产工艺对比金线焊接的cob生产工艺，虽然增加了一次封胶工艺以及失效胶体去除工艺，但对于整个生产成本的影响很小，几乎可以忽略不计。而胶体用量大致一样，材料成本并不会大幅增加。

3、本发明通过增加一次胶体封装工艺，防止铜线在修复过程中出现高温氧化的问题。解决了cob修复中铜线氧化的致命问题，使铜线得以应用在cob显示屏中。

4、本发明增加的分立胶封装工艺，胶体之间互不相连，去除失效位置胶体时不会对附近胶体产生影响，这也是增加这一道工艺的主要原因。若使用现有工艺封装一层胶体，然后再对失效位置的胶体进行破解去除，那附近的胶体都会受到影响，因为整个模块上的封装胶是连成一片的，单个点受到破坏将会产生不可修复的问题。

5、本发明中所使用的两种封装胶，基本特性一致，两者之间不会有分层等问题，也不会对cob显示屏的显示效果造成任何影响。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。