一种LED芯片中LED元胞的分选封装方法与流程

本发明涉及半导体工艺技术领域，更具体的说，涉及一种led芯片中eld元胞的分选封装方法。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，越来越多的具有显示功能的电子设备被广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为当今人们不可或缺的重要工具。电子设备实现显示功能的主要部件是显示屏。

现阶段，led显示屏是当今主流显示屏之一。随着led技术的日新月异，用于led显示屏的led芯片的尺寸越来越小，led芯片中led芯粒的间距也越来越小。microled技术，即led微缩化和矩阵化技术，成为热门的下一代显示技术。通过microled技术制作的micro-led芯片上集成有高密度微小尺寸的led元胞阵列，可以将像素点距离从毫米级降低至微米级

但是，由于micro-led芯片中led元胞的尺寸以及间距较小，现有技术对micro-led芯片中led元胞进行分选封装的成本较高。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明技术方案提供了一种led芯片中led元胞的分选封装方法，降低了对led芯片中led元胞进行分选封装的成本。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种led芯片中led元胞的分选封装方法，所述分选封装方法包括：

提供一待处理led芯片，所述led芯片具有多个点阵排布的led元胞；

形成所述led元胞的第一电极和第二电极；

将所述待处理led芯片固定在蓝膜表面；

将所述待处理led芯片分割为多个led模块，所述led模块具有多个所述led元胞；

加热扩展所述蓝膜，以增大所述led模块的间距；

将满足质量条件的所述led模块和电路板绑定，所述电路板具有布线线路，一个所述led模块对应连接一个所述电路板，所述第一电极和所述第二电极均与所述布线电路电连接。

优选的，在上述分选封装方法中，所述待处理led芯片包括：衬底以及位于所述衬底表面的外延层；所述外延层包括多个所述led元胞；

所述分选封装方法还包括：

对所述外延层进行分割，使得同一所述led模块中的各个led元胞的外延层绝缘。

优选的，在上述分选封装方法中，所述待处理led芯片包括：衬底以及位于所述衬底表面的外延层；所述外延层包括多个所述led元胞；

所述形成所述led元胞的第一电极和第二电极包括：

在所述外延层背离所述衬底的一侧表面形成图案化的第一导电层，所述第一导电层包括多个与所述led元胞一一对应连接的第一电极；所述第一电极之间相互绝缘；

在所述衬底背离所述外延层的一侧表面形成第二导电层，作为所述第二电极。

优选的，在上述分选封装方法中，所述led模块中，各个所述led元胞的第二电极为一体结构；所述电路板具有多个与所述第一电极一一对应的第一焊垫以及一个与所述第二电极对应的第二焊垫；所述第一焊垫以及所述第二焊垫均与所述布线电路连接；

所述将满足质量条件的所述led模块和电路板绑定包括：

所述第二电极朝向所述电路板设置，将所述第一电极与所述第一焊垫通过导线连接，将所述第二电极与所述第二焊垫连接。

优选的，在上述分选封装方法中，所述将所述第二电极与所述第二焊垫连接包括：

将所述第二电极与所述第二焊垫通过导电胶连接，或是，将所述第二电极与所述第二焊垫焊接。

优选的，在上述分选封装方法中，所述待处理led芯片包括：衬底以及位于所述衬底表面的外延层；所述外延层包括多个所述led元胞；

所述形成所述led元胞的第一电极和第二电极包括：

在所述外延层背离所述衬底的一侧表面形成图案化的导电层，所述导电层包括多个与所述led元胞一一对应连接的第一电极以及多个与所述led元胞一一对应连接的第二电极；所述第一电极之间相互绝缘；所述第二电极之间相互绝缘；所述第一电极与所述第二电极之间绝缘。

优选的，在上述分选封装方法中，所述电路板具有多个与所述第一电极一一对应的第一焊垫以及多个与所述第二电极一一对应的第二焊垫；所述第一焊垫以及所述第二焊垫均与所述布线电路连接；

所述将满足质量条件的所述led模块和电路板绑定包括：

所述衬底固定朝向所述电路板设置，将所述第一电极与所述第一焊垫通过导线连接，将所述第二电极与所述第二焊垫通过导线连接。

优选的，在上述分选封装方法中，所述衬底通过胶层与所述电路板粘结固定，或是，通过金-硅共晶焊进行固定。

优选的，在上述分选封装方法中，所述待处理led芯片为micro-led芯片，所述led元胞的线宽小于10μm，所述led元胞的间距小于30μm。

优选的，在上述分选封装方法中，所述将所述待处理led芯片分割为多个led模块包括：

通过激光切割或是砂轮切割将所述待处理led芯片分割为多个led模块。

通过上述描述可知，本发明技术方案提供的led芯片中led元胞的分选封装方法包括：提供一待处理led芯片，所述led芯片具有多个点阵排布的led元胞；形成所述led元胞的第一电极和第二电极；将所述待处理led芯片固定在蓝膜表面；将所述待处理led芯片分割为多个led模块，所述led模块具有多个所述led元胞；加热扩展所述蓝膜，以增大所述led模块的间距；将满足质量条件的所述led模块和电路板绑定，所述电路板具有布线线路，一个所述led模块对应连接一个所述电路板，所述第一电极和所述第二电极均与所述布线电路电连接。本发明技术方案提供的分选封装方法，降低了对led芯片中led元胞进行分选封装的成本。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1-图6为本发明实施例提供的一种led芯片中led元胞的分选封装方法的流程示意图。

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做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。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图1-图6，图1-图6为本发明实施例提供的一种led芯片中led元胞的分选封装方法的流程示意图，该分选封装方法包括：

步骤s11：如图1所示，提供一待处理led芯片11。

所述待处理led芯片11包括：衬底111以及位于所述衬底111表面的外延层112；所述外延层112包括多个所述led元胞。

所述led芯片11具有多个点阵排布的led元胞。图1中未示出各个led元胞的具体划分区域。

步骤s12：如图2所示，形成所述led元胞的第一电极21和第二电极22。

该步骤中，所述形成所述led元胞的第一电极21和第二电极22包括：在所述外延层112背离所述衬底111的一侧表面形成图案化的第一导电层，所述第一导电层包括多个与所述led元胞一一对应连接的第一电极21；所述第一电极21之间相互绝缘；在所述衬底111背离所述外延层112的一侧表面形成第二导电层，作为所述第二电极22。此时，led元胞为垂直结构的led，衬底111为掺杂的半导体衬底，导电性较好，第二电极22可以通过衬底111和外延层112电连接。此时，衬底111可以为掺杂的硅衬底或是掺杂的砷化镓衬底等。

步骤s13：如图3所示，将所述待处理led芯片11固定在蓝膜31表面。

步骤s14：如图4所示，将所述待处理led芯片11分割为多个led模块41，所述led模块41具有多个所述led元胞。

将所述待处理led芯片11分割为多个led模块41时，分割的沟槽深度延伸至所述蓝膜31的上表面，且延伸至蓝膜31内的深度小于蓝膜31的厚度，优选的，该沟槽的底部刚好位于蓝膜31的上表面。本次分割深度较深，可以通过激光切割或砂轮切割，以将所述待处理led芯片11分割为多个led模块41。

现有的分割工艺，如激光切割或砂轮切割，精度误差在5μm以内，而一般采用蓝膜31的厚度在70μm，可以精确控制分割待处理led芯片11的沟槽深度，避免过刻蚀导致蓝膜31被切断。

所述分选封装方法还包括：对所述外延层112进行分割，使得同一所述led模块41中的各个led元胞的外延层112绝缘。将所述外延层112进行分割时，分割的沟槽深度延伸至所述衬底111的上表面，且延伸至衬底111的深度小于衬底111的厚度，优选的，该沟槽的底部刚好位于衬底111的上表面。本次分割深度较浅，可以通过刻蚀切割、激光切割或砂轮切割，以对所述外延层112进行分割。本次分割处理可以的时刻可以处于下述绑定处理之前的任意阶段，本发明实施例对此不作具体限定。通过本次分割处理可以使得同一led模块41中的各个led元胞的外延层112相互绝缘，可以通过控制第一电极21的电压信号，独立控制各个led元胞的发光状态。

步骤s15：如图5所示，加热扩展所述蓝膜31，以增大所述led模块41的间距。

步骤s16：如图6所示，将满足质量条件的所述led模块41和电路板61绑定。

所述电路板61具有布线线路，一个所述led模块41对应连接一个所述电路板61，所述第一电极21和所述第二电极22均与所述布线电路电连接。图6中未示出所述布线电路。所述电路板可以为pcb或是fpc。

led元胞为垂直结构的led时，所述led模块41中，各个所述led元胞的第二电极22为一体结构；所述电路板61具有多个与所述第一电极21一一对应的第一焊垫63以及一个与所述第二电极22对应的第二焊垫62；所述第一焊垫63以及所述第二焊垫62均与所述布线电路连接。

该步骤中，所述将满足质量条件的所述led模块41和电路板61绑定包括：所述第二电极22朝向所述电路板61设置，将所述第一电极21与所述第一焊垫63通过导线64连接，将所述第二电极22与所述第二焊垫62连接。具体的，所述将所述第二电极22与所述第二焊垫62连接包括：将所述第二电极22与所述第二焊垫62通过导电胶连接，或是，将所述第二电极22与所述第二焊垫62焊接。

其他实施方式中，所述待处理led芯片中，所述led元胞还可以为水平结构的led。此时，上述形成所述led元胞的第一电极和第二电极包括：在所述外延层背离所述衬底的一侧表面形成图案化的导电层，所述导电层包括多个与所述led元胞一一对应连接的第一电极以及多个与所述led元胞一一对应连接的第二电极；所述第一电极之间相互绝缘；所述第二电极之间相互绝缘，所述第一电极与所述第二电极之间绝缘。

此时，所述电路板具有多个与所述第一电极一一对应的第一焊垫以及多个与所述第二电极一一对应的第二焊垫；所述第一焊垫以及所述第二焊垫均与所述布线电路连接。此时，上述将满足质量条件的所述led模块和电路板绑定包括：所述衬底固定朝向所述电路板设置，将所述第一电极与所述第一焊垫通过导线连接，将所述第二电极与所述第二焊垫通过导线连接。这样，led模块中，衬底可以直接和电路板固定，具体的，所述衬底通过胶层与所述电路板粘结固定，或是，通过金-硅共晶焊进行固定。当所述衬底通过胶层与所述电路板通过金-硅共晶焊进行固定时，需要led芯片具有硅衬底，且电路板对应固定led模块的区域具有金属层，以实现金-硅共晶焊。

本发明实施例所述分选封装方法，可以用于小尺寸的micro-led芯片的分选封装。所述待处理led芯片为micro-led芯片中，所述led元胞的线宽小于10μm，所述led元胞的间距小于30μm。

在传统分选封装方法中，每个led模块中仅具有一个led元胞，尺寸较小，需要高精度的分选机进行分选，并将分选后的led模块转移到电路板上，而高精度的分选机的使用将会大大提高制作成本。而本申请实施例所述分选封装方法中，将多个led元胞进行统一封装，将led模块从蓝膜转移到电路板中时，可以采用较低精度的分选机将具有多个led元胞的较大尺寸的led模块进行分选和转移，无需高精度的分选机进行样品分选以及转移，大大降低制作成本，可以匹配到目前较大尺寸芯片的封装工艺，大大降低制作成本。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。