免两金属电极直接接触造成的短路问题，在基板401表面设置有双布线层分别是408和410，在金属布线层408上设置有凸点下金属层407，焊球凸点406用于连接芯片与基板。基板中刻蚀有通孔409用于连接发光芯片与控制电路，芯片与芯片之间设置有光隔离层411，芯片表面涂覆有硅胶412，荧光粉413。散热板414设置在与LED芯片相对的基板的另一面。
[0060]以下详细说明本实用新型实施例2中LED器件的具体制造方法:
[0061]步骤(1)包含如下步骤:
[0062]步骤(1.1):在基板中设置通孔，并且进行孔金属化。
[0063]步骤(1.1.1):采用刻蚀的方法在基板401中进行打孔，并且进行孔金属化。
[0064]步骤(1.1.2)采用刻蚀的方法在基板401中形成通孔409。
[0065]步骤(1.1.3):通过PECVD沉积氧化层，通过M0CVD沉积金属粘附层/阻挡层/种子层。并通过电化学反应往通孔中沉积金属层。
[0066]步骤(1.1.4):通过化学机械抛光或研磨和刻蚀去除平坦表面上的金属。
[0067]步骤(1.2):以溅射配合光刻和腐蚀工艺，在基板上表面设置金属布线层408，下表面设置金属布线410，并使基板上下表面布线层相连通过通孔409实现电性连接。
[0068]步骤(1.3):以电子束蒸发配合光刻及剥离工艺，在金属布线层408上形成凸点下金属层407，在基板下表面沉积散热焊盘414。
[0069]步骤(1.4):在LED芯片上形成P极高反射欧姆接触层402和N极欧姆接触层403，金属电极404，钝化层405和凸点焊球406，将芯片倒装焊接到基板上:
[0070]步骤(1.4.1):在LED芯片2表面制备P极高反射层402和N极高反射层403，制备方法为溅射配合光刻及腐蚀工艺。
[0071]步骤(1.4.2):在P极高反射层402和N极高反射层403表面制备金属金属电极404，该金属电极404材质可以为铝或其它金属。
[0072]步骤(1.4.3):以溅射配合光刻和腐蚀工艺，在两电极之间制备钝化层405。
[0073]步骤(1.4.4):在该芯片的金属电极404表面通过电镀工艺形成凸点焊球406，该凸点焊球406的材质可以是金等单一金属，也可以是多层材料或合金。
[0074]步骤(1.4.5):将该LED芯片倒装到基板401上，使该LED芯片的凸点焊球406与基板上的凸点下金属层407相连。该倒装连接可以是加压加热后再加超声的邦定键合方法。
[0075]步骤(1.5):LED芯片与LED芯片之间设置不透光材料进行光隔离:将不透光材料411涂覆于整个基板上超过芯片2高度，然后通过刮除的方法使芯片表面露出实现对芯片与芯片之间的光隔离；然后将其放入烘箱中进行固化，烘箱的温度设定为175°C左右，时间为7小时左右。
[0076]步骤(2)将荧光粉通过芯片自身发光固化的方式设置在该LED芯片阵列上:
[0077]步骤(2.1):准备红色荧光粉、绿色荧光粉和蓝色荧光粉，并将荧光粉与硅胶按照所需以一定的比例混合。
[0078]步骤(2.2):用钢网作为掩膜露出芯片表面，覆盖芯片四周，将硅胶412预涂覆到LED芯片2表面，在150°C下进彳丁固化一个小时。
[0079]步骤(2.3):将红色荧光粉413涂覆到具有硅胶预涂覆层412的LED芯片上，在40°C下进行烘干，并选择性点亮第一批LED芯片利用LED芯片自身发光进行固化。并将荧光粉涂层放置到热的去离子水中，实现仅在第一批点亮的芯片表面覆盖红色荧光粉，再进行烘烤。
[0080]步骤(2.4):将绿色荧光粉涂覆到具有硅胶预涂覆层的LED芯片上，在40°C下进行烘干，并选择性点亮第二批LED芯片利用LED芯片自身发光进行固化。并将荧光粉涂层放置到热的去离子水中，实现仅在第二批点亮的芯片表面覆盖绿色荧光粉，再进行烘烤。
[0081]步骤(2.5):将蓝色荧光粉涂覆到具有硅胶预涂覆层的LED芯片上，在40°C下进行烘干，并选择性点亮第三批LED芯片利用LED芯片自身发光进行固化。并将荧光粉涂层放置到热的去离子水中，实现仅在第三批点亮的芯片表面覆盖蓝色荧光粉，再进行烘烤。
[0082]实施例3:
[0083]请参阅图5，图5是本实用新型实施例3的LED芯片的结构示意图，该LED芯片阵列采用扇出式晶圆级封装形式。201为模塑料，2为LED芯片，LED芯片表面设有P型欧姆接触层202和N型欧姆接触层203，金属电极204分别设置在P型欧姆接触层202和N型欧姆接触层203表面，钝化层205设置在两个电极之间用来避免两电极直接接触造成的短路问题，在金属电极表面设置金属布线层206，在模塑料内部设置通孔207用于发光芯片与外部驱动电路的连接，与发光芯片相对的模塑料的另一面还设置有金属布线层208。209为硅胶，用于增加荧光粉与芯片之间的粘附力。210为荧光粉，511为凸点下金属层，焊球凸点512用来连接LED芯片与外部驱动电路513，514为底部填充材料环氧树脂材料。
[0084]以下详细说明本实用新型实施例LED器件的具体制造方法:
[0085]与实施例1不同的是，本实施例未设置散热通道211和散热焊盘212。
[0086]步骤(1)具体步骤如下:
[0087]步骤(1.1)?(1.5)与实施例1中的步骤(1.1)?(1.5)相同。
[0088]步骤(1.6)在金属布线层508表面设置凸点下金属层511。
[0089]步骤(1.7)将1C芯片513通过凸点焊球512倒装焊接到基板背面，从而使LED发光器件与外部驱动电路连接起来，其中凸点焊球是通过电镀工艺制得。步骤(1.8)利用滴涂法将包封胶514滴涂到1C芯片513的表面及芯片与基板的空隙中，然后再通过热固化处理变硬，固化时间为30min，固化温度为150°C，实现对芯片及相关元件的包封及保护。
[0090]步骤⑵与实施例1中的⑵一致。
[0091]实施例4:
[0092]请参阅图6，图6是本实用新型实施例4的基板上倒装LED芯片的结构示意图。401为基板，在LED芯片2的表面设置P极高反射层402和N极高反射层403，在高反射层的表面分别设置金属电极404，在两金属电极之间设置钝化层405，用来避免两金属电极直接接触造成的短路问题，在基板401表面设置有双布线层408和410，在金属布线层408上设置有凸点下金属层407，焊球凸点406用于连接芯片与基板。基板中刻蚀有通孔409用于连接发光芯片与控制电路，芯片与芯片之间设置有光隔离层411，芯片表面涂覆有硅胶412，荧光粉413。在金属布线层设置有凸点下金属层614，LED发光单元通过焊球凸点615与外部驱动电路616相连，617为底部填充材料。
[0093]以下详细说明本实用新型实施例LED器件的具体制造方法:
[0094]与实施例2不同的是，本实施例未设置散热焊盘414，除此之外，步骤(1)具体步骤如下:
[0095]步骤(1.1)?(1.5)与实施例2中的步骤(1.1)?(1.5)相同。
[0096]步骤(1.6)在金属布线层410的表面设置凸点下金属层614。
[0097]步骤(1.7)将1C芯片通过凸点焊球615倒装焊接到基板背面，从而使LED发光器件与外部驱动电路616连接起来，其中焊球凸点是通过电镀工艺制得。步骤(1.8)将环氧树脂底部填充材料617注入到1C芯片616的一条或两条边，底部填充材料617材料流动并填充1C芯片和基板之间的空隙。然后再通过热固化处理变硬，固化时间为30min，固化温度为150°C，实现对芯片及相关元件的包封及保护。
[0098]步骤⑵实施例2中的⑵一致。
[0099]综上所述，本实用新型提供了一种超高密度LED显示器件，包括基板以及封装于基板上的LED芯片阵列，芯片阵列包括若干均匀间隔排布的LED芯片。本实用新型采用扇出型晶圆级封装工艺，减小了封装面积，提高了 LED显示屏的分辨率；各1^0芯片为结构和发光波段相同的同种LED芯片，通过在LED芯片上利用芯片自身发光固化的方式分别涂敷红光、绿光和蓝光荧光粉，使其分别发红光、绿光以及蓝光，从而保证各LED芯片在使用过程中的光衰减一致，改善显示屏的显色性能；本实用新型可以实现像素点间距小于1mm乃至小于0.1mm，实现LED显示器件的高集成度、高分辨率等性能，在室内高密度显示屏、投影、可穿戴式显示器件方面有重要的应用。
[0100]本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。
【主权项】
1.一种超高密度LED显示器件，其特征在于此LED显示器件包含有复数个LED发光芯片，芯片上设有通过自身发光固化的方式涂敷的光转换材料。2.根据权利要求1所述的一种超高密度LED显示器件，其特征在于:芯片与芯片之间通过模塑料进行光隔离。3.根据权利要求2所述的一种超高密度LED显示器件，其特征在于，模塑料材料为热塑性聚邻苯二甲酰胺，热固性环氧树脂等高反射率材料。4.根据权利要求1所述的一种超高密度LED显示器件，其特征在于:在不同LED芯片上设有多于1种颜色的通过自身发光固化的方式涂敷的光转换材料。5.根据权利要求1所述的一种超高密度LED显示器件，其特征在于，所述LED芯片单元为结构和发光波段相同的同种LED芯片单元。6.根据权利要求1所述的一种超高密度LED显示器件，其特征在于，所述芯片的衬底为蓝宝石衬底。7.根据权利要求1所述的一种超高密度LED显示器件，其特征在于:光转换材料为荧光粉与环氧树脂胶或硅胶混合物。8.根据权利要求1所述的一种超高密度LED显示器件，其特征在于:光转换材料为量子点荧光材料与环氧树脂胶或硅胶混合物。
【专利摘要】本实用新型公开了一种超高密度LED显示器件，包括基板以及封装于基板上的LED芯片阵列，芯片阵列包括若干均匀间隔排布的LED芯片。本实用新型采用扇出型晶圆级封装工艺(Fan-Out？Wafer-Level？Package，FOWLP)，减小了封装面积，提高了LED显示屏的分辨率；各LED芯片为结构和发光波段相同的同种LED芯片，通过在LED芯片上利用芯片自身发光固化的方式分别涂敷红光、绿光和蓝光荧光粉，使其分别发红光、绿光以及蓝光，从而保证各LED芯片在使用过程中的光衰减一致，改善显示屏的显色性能；本实用新型可以实现像素点间距小于1mm乃至小于0.1mm，实现LED显示器件的高集成度、高分辨率、光色一致性更好等性能，在室内高密度显示屏、投影、可穿戴式显示器件方面有重要的应用。
【IPC分类】G09F9/33, H01L27/15
【公开号】CN205104491
【申请号】CN201520792707
【发明人】周玉刚, 王小莉, 张 荣
【申请人】南京大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年10月13日