芯片的封装方法与流程

本发明涉及封装领域，尤其涉及芯片的封装方法。

背景技术：

微发光二极管(microled)具有节能、结构简易、体积小和薄型的特点，并且，微发光二极管还具有自发光的特点，使得微发光二极管无需背光源，且分辨率高，微发光二极管被视为继oled之后的下一代显示器技术。微发光二极管的发光效率优于oled，两者相差可达2～3倍，因此，以用于同样亮度的显示屏而言，微发光二极管显示屏的电池寿命高于oled电池寿命的2～3倍，有利于解决显示屏的功耗问题。

微发光二极管通常包括三种颜色的芯片，具体的，三种颜色的芯片包括：在工作状态时分别发红光、绿光和蓝光的芯片。

然而，三种颜色芯片的尺寸各不相同，使得采用现有的封装方法嵌入不同尺寸芯片的效率较低。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供一种芯片的封装方法，以提高芯片的封装效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种芯片的封装方法，包括：提供基底，所述基底内具有若干个第一开口；提供若干个第一芯片，所述第一芯片的形状与第一开口的形状互补；采用至少一次第一流体自封装工艺将全部第一芯片嵌入第一开口内；将全部第一芯片嵌入第一开口内之后，在所述基底内形成若干个第二开口；提供若干个第二芯片，所述第二芯片的形状与第二开口的形状互补，且所述第二芯片的尺寸与第一芯片的尺寸不同；采用至少一次第二流体自封装工艺将全部第二芯片嵌入第二开口内。

可选的，所述第一芯片和第二芯片在工作状态时所发光的颜色不同；所述发光的颜色包括：红色、绿色和蓝色。

可选的，提供封装装置；所述第一流体自封装工艺和第二流体自封装工艺在所述封装装置内进行。

可选的，所述封装装置包括：溶液腔室，用于盛载溶液，所述溶液用于浸没基底；运动控制装置，用于控制基底的运动方向。

可选的，所述溶液包括：去离子水、有机溶液或者无机溶液。

可选的，所述第一流体自封装工艺的方法包括：将基底浸没于溶液内；将基底浸没于溶液内之后，将所述第一芯片投入溶液腔室内，所述第一芯片悬浮于溶液内；开启运动控制装置，使基底运动，在运动过程中，所述第一芯片嵌入第一开口内。

可选的，所述第二流体自封装工艺的方法包括：将基底浸没于溶液内；将基底浸没于溶液内之后，将第二芯片投入溶液腔室内，所述第二芯片浸没于溶液内；开启运动控制装置，使基底运动，在运动的过程中，所述第二芯片嵌入第二开口内。

可选的，所述封装装置还包括：位于所述溶液腔室顶部的进料口、位于所述溶液腔室底部的出料口、以及循环装置；当第一流体自封装工艺的次数或者第二流体自封装工艺的次数大于1次时，所述循环装置用于进行下一次的第一流体自封装工艺、或者下一次的第二流体自封装工艺；所述循环装置包括循环管和与循环管连通的循环泵，所述循环管两端分别与出料口和进料口连通，且所述循环管顶部还包括投放口。

可选的，当第一流体自封装工艺的次数大于一次时，利用循环装置进行下一次第一流体自封装工艺的方法包括：打开出料口和循环泵，在循环泵的作用下，使未嵌入的第一芯片随溶液沿循环管通过进料口再次进入溶液腔室，以进入下一次的第一流体自封装工艺。

可选的，当第二流体自封装工艺的次数大于一次时，利用循环装置进行下一次第二流体自封装工艺的方法包括：打开出料口和循环泵，在循环泵的作用下，使未嵌入的第二芯片随溶液沿循环管通过进料口再次进入溶液腔室，以进入下一次的第二流体自封装工艺。

可选的，还包括第三芯片，所述第三芯片的尺寸与第一芯片和第二芯片的尺寸均不同；所述封装方法还包括：将全部第二芯片嵌入第二开口之后，在所述基底内形成若干个第三开口，所述第三开口的形状与第三芯片的形状互补；采用至少一次第三流体自封装工艺将全部第三芯片嵌入第三开口内；所述第三流体自封装工艺也在所述封装装置内进行。

可选的，所述第三流体自封装工艺的方法包括：将基底浸没于溶液内；将基底浸没于溶液内之后，将第三芯片投入溶液腔室内，所述第三芯片悬浮于溶液内；开启所述运动控制装置，使基底运动，所述第三芯片嵌入第三开口。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

本发明技术方案提供的芯片的封装方法中，需对第一芯片和第二芯片进行嵌入处理。其中，第一芯片的嵌入工艺为第一流体自封装工艺。当所述第一芯片的个数一定时，由于一次第一流体自封装工艺能够完成若干个第一芯片的嵌入，因此，将全部第一芯片嵌入第一开口内所需的工艺次数较少，即：采用第一流体自封装工艺将全部第一芯片嵌入第一开口的效率较高。将全部的第一芯片嵌入第一开口之后，采用第二流体自封装工艺将第二芯片嵌入第二开口。当第二芯片的个数一定时，由于一次第二流体自封装工艺能够嵌入若干个第二芯片，因此，将全部第二芯片嵌入第二开口内所需的工艺次数较少，即：采用第二流体自封装工艺将全部第二芯片嵌入第二开口的效率也较高。综上，所述方法嵌入第一芯片和第二芯片的嵌入效率较高。

进一步，所述封装方法还包括将第三芯片嵌入第三开口内，而所述第三芯片的嵌入工艺为第三流体自封装工艺。当第三芯片的个数为一定时，由于一次第三流体自封装工艺能够完成若干个第三芯片的嵌入，因此，将全部第三芯片嵌入到第三开口内所需的工艺次数较少，即：采用第三流体自封装工艺将全部第三芯片嵌入第三开口的效率较高。综上，所述方法对第一芯片、第二芯片和第三芯片的嵌入效率较高。

附图说明

图1是一种不同尺寸芯片封装结构的结构示意图。

图2至图9是本发明芯片的封装方法一实施例各步骤的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术所述，采用现有的封装方法嵌入微发光二极管的效率较低。

图1是一种不同尺寸芯片封装结构的结构示意图。

请参考图1，提供所述基底100，所述基底100内具有若干相互分离的第一开口(图中未示出)、第二开口(图中未示出)和第三开口(图中未示出)；利用机械手(图中未示出)，在第一开口内嵌入红色芯片101a，在第二开口内嵌入绿色芯片101b，在第三开口内嵌入蓝色芯片101c，且所述红色芯片101a、绿色芯片101b和蓝色芯片101c的尺寸互不相同。

上述方法中，为了实现对红色芯片101a、绿色芯片101b和蓝色芯片101c的嵌入，利用机械手将红色芯片101a、绿色芯片101b和蓝色芯片101c分别嵌入第一开口、第二开口和第三开口内。

然而，所述机械手一次只能同时嵌入一个红色芯片101a、一个绿色芯片101b和一个蓝色芯片101c，而所述红色芯片101a、绿色芯片101b和蓝色芯片101c的数量均较多，为了将全部的红色芯片101a、绿色芯片101b和蓝色芯片101c分别嵌入第一开口、第二开口和第三开口内，使得机械手需工作的次数较多，因此，利用机械手嵌入全部红色芯片101a、绿色芯片101b和蓝色芯片101c的效率较低。

为解决所述技术问题，本发明提供了一种至少两种尺寸芯片的封装方法，包括：采用至少一次第一流体自封装工艺将全部第一芯片嵌入第一开口内；将全部第一芯片嵌入第一开口内之后，在所述基底内形成第二开口；采用至少一次第二流体自封装工艺将全部第二芯片嵌入第二开口内。所述方法对第一芯片和第二芯片的嵌入效率较高。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图2至图9是本发明芯片的封装方法一实施例各步骤的结构示意图。

请参考图2和图3，图3是图2沿a-a1线的剖面示意图，图2是图3的俯视图，提供基底200；去除部分所述基底200，在所述基底200内形成若干个第一开口201。

所述基底200的材料包括石墨或者玻璃。

在本实施例中，所述第一开口201的形成方法包括：在所述基底200表面形成第一掩膜层(图中未示出)，所述第一掩膜层内具有第一掩膜开口(图中未示出)，所述第一掩膜开口暴露出部分基底200的顶部表面；以所述第一掩膜层为掩膜，刻蚀所述基底200，在所述基底200内形成第一开口201。

所述第一掩膜层的材料包括氮化硅、氮化钛或者光刻胶。所述第一掩膜层用于作为形成第一开口201的掩膜。

所述第一掩膜开口是由后续第一芯片的形状所决定。在本实施例中，所述第一芯片的尺寸顶部尺寸大于底部尺寸，因此，所述第一掩膜开口的顶部尺寸大于底部尺寸，相应的，第一开口201的顶部尺寸大于底部尺寸。在其他实施例中，所述第一芯片的尺寸顶部尺寸大于底部尺寸，因此，所述第一掩膜开口的形状包括长方体或者正方体，相应的，第一开口的形状包括长方体或者正方体。

在其他实施例中，所述第一开口的形成方法包括：冲压工艺或者激光钻孔工艺。

所述第一开口201用于后续容纳第一芯片。在本实施例中，在所述第一开口201内嵌入第一芯片的工艺包括第一流体自封装工艺，具体请参考图4。

请参考图4，提供若干个第一芯片202，所述第一芯片202的形状与第一开口201的形状互补；采用至少一次第一流体自封装工艺将全部第一芯片202嵌入第一开口201(见图2)内。

在所述第一开口201内嵌入第一芯片202时，未形成后续第二开口的意义在于：有利于防止部分第一芯片202嵌入第二开口内，从而提高第一芯片202嵌入位置的准确性。

所述第一芯片202的形成方法包括：提供第一初始衬底(图中未示出)，所述第一初始衬底表面具有第三掩膜层(图中未示出)，所述第三掩膜层暴露出部分第一初始衬底的顶部表面；以所述第三掩膜层为掩膜，刻蚀所述第一初始衬底，形成相互分离的第一衬底(图中未示出)和第一芯片202。

在本实施例中，所述第一初始衬底的材料为硅，相应的，第一衬底和第一芯片202的材料为硅。在其他实施例中，所述第一衬底的材料包括锗或者硅锗，相应的，第一衬底和第一芯片的材料包括锗或者硅锗。

所述第三掩膜层的材料包括氮化硅、氮化钛或者光刻胶，所述第三掩膜层用于形成第一芯片202的掩膜。

以所述第三掩膜层为掩膜，刻蚀所述第一初始衬底的工艺包括：干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺中的一种或者两种组合。

所述第一芯片202的形状与第一开口201的形状互补，有利于后续第一芯片202嵌入第一开口201内。

提供封装装置；所述第一流体自封装工艺以及后续的第二流体自封装工艺和第三流体自封装工艺在所述封装装置内进行。

所述封装装置包括：溶液腔室203(见图3)，所述溶液腔室203用于盛载溶液204，所述溶液204用于浸没基底200；运动控制装置(图中未示出)，用于控制基底200的运动方向。

采用第一流体自封装工艺在所述第一开口201(见图2)内嵌入第一芯片202的方法包括：将基底200浸没于溶液204内；将所述基底200浸没于溶液204内，将第一芯片202投入溶液腔室203内，所述第一芯片202悬浮于溶液204内；所述第一芯片悬浮于溶液204之后，开启运动控制装置，使基底200运动，在运动的过程中，第一芯片202嵌入第一开口201内。

所述溶液腔室203为第一流体自封装工艺与后续的第二流体自封装工艺和第三流体自封装工艺提供工作环境，且所述溶液腔室203内不受外界环境的影响，因此，有利于提高第一芯片202以及后续第二芯片和第三芯片嵌入情况的可控性。

所述第一芯片202悬浮于溶液204内，所述溶液204用于传送第一芯片202，有利于第一芯片202嵌入到第一开口201内。

所述溶液204包括：去离子水、有机溶液或者无机溶液。

采用第一流体自封装工艺在所述第一开口201(见图2)内嵌入第一芯片202的意义在于：由于一次第一流体自封装工艺能够将若干个第一芯片202嵌入到第一开口201内，因此，将全部第一芯片202嵌入第一开口201内所需的工艺次数较少，即：采用第一流体自封装工艺将全部第一芯片202嵌入第一开口201内的效率较高。

在本实施例中，所述第一流体自封装工艺的次数大于1次，所述封装装置还包括循环装置205，所述循环装置205用于进行下一次第一流体自封装工艺。

在其他实施例中，所述第一流体自封装工艺的次数为1次，所述封装装置可以不包括循环装置。

所述循环装置205用于将上次未嵌入第一开口201内的第一芯片202再次投放至溶液腔室203，经多次循环，有利于将全部的第一芯片202嵌入第一开口201内。

在本实施例中，所述溶液腔室203顶部还具有进料口，所述溶液腔室203底部还具有出料口；所述循环系统205还包括循环管208和与循环管208连通的循环泵206，所述循环管208两端分别与出料口和进料口连通，且所述循环管208顶部还包括投放口207。

所述进料口用于将未嵌入第一开口201内的第一芯片202再次投放至溶液腔室203内；所述出料口用于释放未嵌入第一开口201内的第一芯片202；所述循环管208用于输送溶液204；所述循环泵206用于为溶液204提供动力，有利于将未嵌入第一开口201内的第一芯片202再次输送至溶液腔室203内；所述投放口207用于投递第一芯片202。

利用循环装置205进行下一次第一流体自封装工艺的方法包括：打开出料口和循环泵206，在循环泵206的作用下，使未嵌入的第一芯片202随溶液204沿循环管208通过进料口再次进入溶液腔室203，以进入下一次的第一流体自封装工艺。

在本实施例中，所述第一芯片202在工作时发红光。

在其他实施例中，所述第一芯片在工作时发绿光或者蓝光。

请参考图5，将全部第一芯片202嵌入第一开口201之后，在所述基底200内形成若干个第二开口208。

将全部第一芯片202嵌入第一开口201之后，形成所述第二开口208之前，所述形成方法包括：将基底200从溶液腔室203内取出；将基底200从溶液腔室203内取出之后，进行第一压膜处理。

所述第一压膜处理用于保护固定已嵌入到第一开口201内的第一芯片202。

所述第二开口208的形成方法包括：在所述基底200和第一芯片202表面形成第二掩膜层(图中未示出)，所述第二掩膜层内具有第二掩膜开口(图中未示出)，所述第二掩膜开口暴露出部分基底200的顶部表面；以所述第二掩膜层为掩膜，刻蚀所述基底200，在所述基底200内形成第二开口208。

所述第二掩膜层的材料包括氮化硅、氮化钛或者光刻胶。所述第二掩膜层用于作为形成第二开口208的掩膜。

所述第二掩膜开口是由后续第二芯片的形状所决定。在本实施例中，所述第二芯片的尺寸顶部尺寸大于底部尺寸，因此，所述第二掩膜开口的顶部尺寸大于底部尺寸，相应的，第二开口208的顶部尺寸大于底部尺寸。在其他实施例中，所述第二芯片的尺寸顶部尺寸大于底部尺寸，因此，所述第二掩膜开口的形状包括长方体或者正方体，相应的，第二开口的形状包括长方体或者正方体。

以所述第二掩膜层为掩膜，刻蚀所述基底200的工艺包括：干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺中的一种或者两种组合。

所述第二开口208用于后续容纳第二芯片。在本实施例中，在所述第二开口208内嵌入第二芯片的工艺包括第二流体自封装工艺，具体请参考图6。

请参考图6，提供若干个第二芯片209，所述第二芯片209的形状与第二开口208的形状互补，且所述第二芯片209的尺寸与第一芯片202的尺寸不同；采用至少一次第二流体自封装工艺将全部第二芯片209嵌入第二开口208(见图5)内。

所述第二芯片209的形成方法与第一芯片202的形成方法相同，在此不做赘述。

所述第二流体自封装工艺的方法包括：将基底200浸没于溶液204内；将基底200浸没于溶液204内之后，将所述第二芯片209投入溶液腔室203内，所述第二芯片209悬浮于溶液204内；所述第二芯片209悬浮于溶液204内之后，开启运动控制装置，使基底200运动，在运动的过程中，所述第二芯片209嵌入第二开口208内。

采用第二流体自封装工艺在第二开口208(见图5)内嵌入第二芯片209的意义在于：由于一次第二流体自封装工艺能够将若干个第二芯片209嵌入到第二开口208内，因此，将全部的第二芯片209嵌入到第二开口208内所需的工艺次数较少，即：采用第二流体自封装工艺将全部第二芯片209嵌入第二开口208内的效率较高。

在本实施例中，所述第二芯片209在工作时发绿光。在其他实施例中，所述第二芯片在工作时发红光或者蓝光。

在本实施例中，所述封装方法还包括：在所述基底200内形成至少两个第三开口，所述第三开口用于后续容纳第三芯片。

在本实施例中，在所述第二开口208内嵌入第二芯片209时，未形成第三开口的意义在于：有利于防止第二芯片209嵌入到第三开口内，从而提高第二芯片209嵌入位置的准确性。

在本实施例中，所述第二流体自封装工艺的次数大于1次，第一次之后的第二流体自封装工艺通过循环装置205来实现。利用循环装置205进行下一次第二流体自封装工艺的方法包括：打开出料口和循环泵206，在循环泵206的作用下，使未嵌入的第二芯片209随溶液204沿循环管208通过进料口再次进入溶液腔室203，以进入下一次的第二流体自封装工艺。

在其他实施例中，所述第二流体自封装工艺的次数为1次。

请参考图7，将全部第二芯片209嵌入第二开口208内之后，在所述基底200内形成若干个第三开口210。

将全部第二芯片209嵌入第二开口208内之后，形成所述第三开口210之前，所述形成方法包括：将基底200从溶液腔室203内取出；将基底200从溶液腔室203内取出之后，进行第二压膜处理。

所述第二压膜处理用于保护固定已嵌入到第二开口208内的第二芯片209。

所述第三开口210的形成方法与第二开口208的形成方法相同，在此不做赘述。

所述第三开口210用于后续容纳第三芯片，所述第三芯片嵌入第三开口210的工艺包括第三流体自封装工艺，具体请参考图8。

请参考图8和图9，提供若干个第三芯片211，所述第三芯片211的形状与第三开口210的形状互补，且所述第三芯片211的尺寸与第一芯片202和第二芯片209的尺寸互不相同；采用至少一次第三流体自封装工艺将全部第三芯片211嵌入第三开口210内。

需要说明的是，图8与图3的剖面方向一致，图9与图2的剖面方向一致。

所述第三芯片211的形成方法与第一芯片202的形成方法相同，在此不作赘述。

所述第三流体自封装工艺的方法包括：将基底200浸没于溶液204内；将基底200浸没于溶液204内之后，将所述第三芯片211投入溶液腔室203内，所述第三芯片211悬浮于溶液204内；所述第三芯片211悬浮于溶液204内之后，开启运动控制装置，使基底200运动，在运动的过程中，所述第三芯片211嵌入第三开口210内。

采用第三流体自封装工艺在所述第三开口210(见图5)内嵌入第三芯片211的意义在于：由于一次第三流体自封装工艺能够将若干个第三芯片211嵌入到第三开口210内，因此，将全部的第三芯片211嵌入到第三开口210内所需的工艺次数较少，即：采用第三流体自封装工艺将全部第三芯片211嵌入到第三开口210内的效率较高。

在本实施例中，所述第三流体自封装工艺的次数大于1次，所述封装结构还包括循环装置205，所述循环装置205用于进行下一次第三流体自封装工艺。利用循环装置205进行下一次第三流体自封装工艺的方法包括：打开出料口和循环泵206，在循环泵206的作用下，使未嵌入的第三芯片211随溶液204沿循环管208通过进料口再次进入溶液腔室203，以进入下一次的第三流体自封装工艺。

在其他实施例中，所述第三流体自封装工艺的次数为1次。

在本实施例中，所述第三芯片2011在工作状态时发蓝光。在其他实施例中，所述第三芯片211在工作状态时发绿光或者红光。

将全部第三芯片211嵌入第三开口210内之后，所述封装方法还包括：将基底200从溶液腔室203内取出；将基底200从溶液腔室203内取出之后，进行第三压膜处理。

所述第三压膜处理用于保护固定已嵌入到第三开口210内的第三芯片211。

在其他实施例中，不包括对第三芯片的嵌入工艺。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。