一种miniLED芯片及封装装置的制作方法

本实用新型涉及LED封装工艺领域，具体涉及方便巨量转移封装的miniLED芯片以及对该miniLED进行巨量转移封装的封装装置。

背景技术：

MiniLED是最近出现的一个概念技术，又名“次毫米发光二极管”，意指晶粒尺寸约在100-200微米的LED。MiniLED是介于传统LED与MicroLED(LED微缩化和矩阵化技术)之间，简单来说还是传统LED背光基础上的改良版。

MiniLED简单来说，就是将LED(发光二极管)背光源进行薄膜化、微小化、阵列化，可以让LED单元在100-200微米，与OLED一样能够实现每个像素单独定址，单独驱动发光(自发光)。它的优势在于既继承了无机LED的高效率、高亮度、高可靠度及反应时间快等特点，又具有自发光无需背光源的特性，体积小、轻薄，还能轻易实现节能的效果。

MiniLED的尺寸极小，采用常规的封装方法在晶元区域用吸嘴吸取LED芯片转移到指定电路上进行固晶，操作时间较长，吸嘴的吸取力度不好把控，容易造成LED芯片漏抓或者损伤等情况。因此它最大的难题就是众所周知的巨量转移(如10寸的面板上需要近万颗LED芯片)，这就造成miniLED制作成本高、良率低、效率低，这样高的技术门槛让多家厂商望而却步。

技术实现要素：

为此，本实用新型提供一种方便巨量转移封装的miniLED芯片以及对该 miniLED进行巨量转移封装的封装装置。能够摒弃传统采用吸嘴吸取LED芯片进行固晶的方式，以避免漏抓或者损伤LED芯片的情况，实现提高封装良率和效率。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案如下：

一种miniLED芯片，包括：衬底、设置在该衬底上的外延层以及设置于外延层的P型层上的P电极和设置于外延层的N型层上的N电极，所述P电极上设置第一导电磁性层，所述N电极上设置与第一导电磁性层的磁极相反的第二导电磁性层。

进一步的，所述第一导电磁性层和第二导电磁性层为铁镍合金层。

进一步的，所述第一导电磁性层和第二导电磁性层的厚度为0.6-0.8微米。

一种封装装置，用于封装上所述的miniLED芯片，包括封装基板，所述封装基板上阵列设有封装单元，还包括定位磁吸组及振动装置，所述定位磁吸组可移除设置于封装基板的背面并一一对应封装单元，所述定位磁吸组包括磁极相反的第一磁吸针和第二磁吸针，第一磁吸针和第二磁吸针分别对应封装单元的正电极和负电极；所述振动装置作用于所述封装基板，将上述所述的miniLED 芯片置于封装基板上，通过振动装置的振动使miniLED芯片被定位磁吸组的第一磁吸针和第二磁吸针吸合，进而使miniLED芯片的P电极和N电极分别电连接于封装单元的正电极和负电极上。

进一步的，所述定位磁吸组的第一磁吸针和第二磁吸针均包括：定位针以及套设于定位针上的螺旋线圈，所述螺旋线圈电连接电源，通过改变螺旋线圈的电流方向来改变定位针的磁极。

再进一步的，所述定位针的材质为硅钢。

进一步的，所述封装单元的金属电极表面铺设有焊胶膜层。

再进一步的，所述焊胶膜层为锡膏膜层或银胶膜层。

通过本实用新型提供的技术方案，具有如下有益效果：

在miniLED的P电极和N电极上分别设置磁极相反的导电磁性层，在后续封装中，可采用磁吸的方式实现精准的定位封装。

提供相对应的封装装置，在封装时，将LED芯片直接批量转移至封装基板上，后续通过振动的方式使LED芯片的P电极和N电极分别被定位磁吸组的第一磁吸针和第二磁吸针吸合定位，进而分别电连接于封装单元的不同金属电极上，形成精确定位，实现miniLED的巨量转移，后续再通过常规封胶方式固定于封装基板上完成封装，操作简便，效率高，且不会损伤miniLED芯片，改善良率。采用本方法，可完全摒弃现有技术中采用固晶机的吸嘴吸取LED芯片进行精确固晶的方式，从而避免LED芯片的漏抓或者损伤LED芯片的情况。

同时，采用可移除的定位磁吸组进行磁吸定位，无需在封装单元的金属电极上进行充磁，可重复利用；在需要封装时才进行装配，防止封装单元的金属电极长期具有磁性而吸附污染物，造成封装异常。

附图说明

图1所示为实施例中miniLED芯片的结构示意图；

图2所示为实施例中单个封装单元的封装结构示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

参照图1所示，一种miniLED芯片10，包括：衬底101、设置在该衬底101 上的外延层102以及设置于外延层102的P型层上的P电极11和设置于外延层的N型层上的N电极12，此为LED芯片的常规结构，如衬底101为蓝宝石衬底，外延层102包括：N型层、发光层及P型层等，此时本领域的技术人员早已掌握的，不再一一详述。

所述P电极11上设置第一导电磁性层111，所述N电极12上设置与第一导电磁性层111的磁极相反的第二导电磁性层121。

具体的，所述第一导电磁性层111和第二导电磁性层121为铁镍合金层，在其他实施例中，也可以采用其他能够导电的磁性材料进行替换。

进一步的，所述第一导电磁性层111和第二导电磁性层121的厚度为0.6-0.8微米。该厚度对miniLED芯片10的P电极11和N电极12的整体高度的影响不大，又能保证磁性达到合适的大小。

在miniLED芯片10的P电极11和N电极12上分别设置磁极相反的导电磁性层，在后续封装中，可采用磁吸的方式实现精准的定位封装。

继续参照图2所示，本实施例还提供一种封装装置，用于封装如上所述的 miniLED芯片10，包括封装基板20，所述封装基板20上阵列设有封装单元，图 2中，以单个封装单元为例进行说明，封装单元为常规用于封装LED芯片的封装电极结构，包括正电极211和负电极212。

还包括定位磁吸组及振动装置(未示出)，所述定位磁吸组可移除设置于封装基板20的背面并一一对应封装单元，所述定位磁吸组包括磁极相反的第一磁吸针31和第二磁吸针32，第一磁吸针31和第二磁吸针32分别对应封装单元的正电极211和负电极212；所述振动装置作用于所述封装基板20，将上述所述的miniLED芯片10置于封装基板20上，通过振动装置的振动使miniLED芯片 10被定位磁吸组的第一磁吸针31和第二磁吸针32吸合，进而使miniLED芯片 10的P电极11和N电极12分别电连接于封装单元的正电极211和负电极212 上。

其具体步骤如下

A1，miniLED芯片10的P电极11的第一导电磁性层111的磁极为N极，第二导电磁性层121的磁极为S极；

A2，所述定位磁吸组的第一磁吸针31的磁极为S极并对应封装单元的正电极211，第二磁吸针32的磁极为N极并对应封装单元的负电极212；

A3，将miniLED芯片10批量转移至封装基板20上；

本步骤中，将miniLED芯片10批量转移至封装基板20上，如设置一面积较大的柔性吸头(未示出)，如硅胶吸头，柔性吸头吸住一整片蓝膜上的miniLED 芯片10，使miniLED芯片10脱离，并一次性转移到封装基板20上；该步骤中的转移并不需要做到精确的定位，所以采用柔性吸头就能够满足，且采用柔性吸头不会对miniLED芯片10造成损伤。

A4，振动装置(未示出)作用于封装基板20及封装基板20上的miniLED 芯片10，miniLED芯片10在振动过程中，P电极11和N电极12分别被定位磁吸组的第一磁吸针31和第二磁吸针32吸合定位，进而分别电连接于封装单元的正电极和负电极上；

具体的，miniLED芯片10在振动过程中会进行移位，在移位的过程中，具有N极磁极的P电极11被S极磁极的第一磁吸针31吸住，进而使miniLED芯片10的P电极11与封装单元的正电极211形成电连接；具有S极磁极的N电极12被N极磁极的第二磁吸针32吸住，进而使miniLED芯片10的N电极12 与封装单元的负电极212形成电连接。

当然的，在其他实施例中，也可以是第一导电磁性层111的磁极为S极，第二导电磁性层121的磁极为N极；如此，第一磁吸针31和第二磁吸针32的磁极也相互换即可，此时本领域的技术人员能够轻易选择的，不再详述。

A5，将被定位的miniLED芯片10固定于封装基板20上；

A6，移除定位磁吸组，完成封装。

进一步的，本实施例中，所述定位磁吸组的第一磁吸针31和第二磁吸针32 均包括：定位针(即图2中第一磁吸针31的定位针311和第二磁吸针32的定位针321)以及套设于定位针上的螺旋线圈(即图2中套设于定位针311上的螺旋线圈312以及套设于定位针321上的螺旋线圈322)，所述螺旋线圈电连接电源，通过改变螺旋线圈的电流方向来改变定位针的磁极。如此设置，可方便调整第一磁吸针31和第二磁吸针32的磁极以及磁性大小，适用性广。更进一步的，所述定位针的材质为硅钢，能较好的形成磁场和退磁。

进一步的，本实施例中，所述封装单元的金属电极(即正电极211和负电极212)表面铺设有焊胶膜层22。miniLED芯片10的P电极11和N电极12分别电连接于封装单元的不同金属电极的焊胶膜层22上，进而分别电连接于封装单元的不同金属电极上；将被定位的miniLED芯片10固定于封装基板20上，具体为：加热至融化焊胶膜层22形成流动胶状的焊胶，再凝固焊胶，凝固后的焊胶固定连接于金属电极与P电极之间或金属电极与N电极之间；进而将被定位的miniLED芯片10固定于封装基板20上，相当于常规的固定结构；采用该种固定方式，方便后续涂布荧光粉。更进一步的，所述焊胶膜层22为现有封装工艺中的锡膏膜层或银胶膜层。在其他实施例中，也可以采用直接封胶固定的方式将miniLED芯片10固定于封装基板上。

进一步的，本实施例中，振动装置可采用现有技术中常规的超声波振动装置、电机振动装置等，只要能够带动miniLED芯片10在封装基板上移位即可。

提供相对应的封装装置，在封装时，将miniLED芯片10直接批量转移至封装基板20上，后续通过振动的方式使miniLED芯片10的P电极11和N电极12 分别被定位磁吸组的第一磁吸针31和第二磁吸针32吸合定位，进而分别电连接于封装单元的正电极211和负电极212上，形成精确定位，实现miniLED的巨量转移，后续再通过常规封胶方式固定于封装基板上完成封装，操作简便，效率高，且不会损伤miniLED芯片10，改善良率。采用本方法，可完全摒弃现有技术中采用固晶机的吸嘴吸取LED芯片进行精确固晶的方式，从而避免LED 芯片的漏抓或者损伤LED芯片的情况。

同时，采用可移除的定位磁吸组进行磁吸定位，无需在封装单元的金属电极上进行充磁，可重复利用；在需要封装时才进行装配，防止封装单元的金属电极长期具有磁性而吸附污染物，造成封装异常。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。