微LED芯片封装结构的制作方法和封装结构与流程

本发明涉及半导体加工，尤其涉及一种微led芯片封装结构的制作方法和封装结构。

背景技术：

1、微led芯片作为主动发光的微型显示技术发展迅速，微led芯片显示技术应用的场景涵盖了所有的显示范围，例如商显大屏、电视、手机、车载显示、ar和vr等。目前微led芯片量产还存在很多问题，例如波长和亮度一致性、测试和分选以及返修等诸多问题，为了尽快推动微led芯片量产，先把一颗或者多颗微led芯片进行封装，封装后的尺寸变大，因而具备测试和分选以及返修的能力，因其仍是分立器件也解决了波长和亮度一致性的问题。

2、由于led芯片存在doop效应，最佳工作电流密度大约为20a/cm2。微led芯片尺寸小，即发光面积小，但是可以耐受更大的电流。在被动的驱动电路中，驱动电流很高，远超微led芯片的最佳工作电流，导致发光效率下降；而在面板厂，主动的驱动电路是玻璃基的tft（薄膜晶体管），其提供的驱动电流很小（目前先进水平为30μa到50μa），远达不到微led芯片的最佳工作电流，芯片输入功率太小，导致发光效率下降。所以，如何提升微led芯片封装结构的输入功率，保持发光强度，这一问题制约了微led芯片封装技术的量产。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种微led芯片封装结构的制作方法和封装结构，以解决现有技术中微led芯片封装结构的输入功率过小导致发光效率降低的问题。

2、为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供一种微led芯片封装结构的制作方法，所述方法包括：

3、提供多块微led芯片和一块透光封装基板；

4、将所述多块微led芯片键合至所述透光封装基板表面；

5、根据要与所述微led芯片焊接的外接驱动电路类型，将多块微led芯片串联和/或并联；

6、在串联和/或并联后的微led芯片的焊盘上制作焊接电极，所述焊接电极用于将所述微led芯片与外接驱动电路电性连接。

7、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述提供多块微led芯片，具体包括：

8、根据所述微led芯片所需的发光效率，确定制作形成的微led芯片的发光面积，所述微led芯片的发光面积范围为1μm×1μm~100μm×200μm；

9、制作多块微led芯片；

10、其中，所述微led芯片的发光效率与所述微led芯片的工作电流密度有关。

11、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述外接驱动电路包括被动的驱动电路和主动的驱动电路。

12、作为本发明一实施方式的进一步改进，当所述外接驱动电路为被动的驱动电路时，所述提供多块微led芯片，具体包括：

13、根据所述被动的驱动电路的输入电流、所述微led芯片的发光面积和所述微led芯片的预设工作电流密度，计算所需微led芯片的数量。

14、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述根据要与所述微led芯片焊接的外接驱动电路类型，将多块微led芯片串联和/或并联，具体包括：

15、将多块微led芯片的焊盘通过金属层依次实现各芯片之间的并联。

16、作为本发明一实施方式的进一步改进，当所述外接驱动电路为主动的驱动电路时，所述提供多块微led芯片，具体包括：

17、根据所述主动的驱动电路的输入电流和所述微led芯片的发光面积，计算所述微led芯片的工作电流密度；

18、根据计算得出的微led芯片的工作电流密度所对应的发光效率和所述微led芯片的预设工作电流密度所对应的发光效率之间的比例关系，计算所需微led芯片的数量。

19、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述根据要与所述微led芯片焊接的外接驱动电路类型，将多块微led芯片串联和/或并联，具体包括：

20、将多块微led芯片的焊盘通过金属层依次实现各芯片之间的串联。

21、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述根据要与所述微led芯片焊接的外接驱动电路类型，将多块微led芯片串联和/或并联，具体包括：

22、根据要与所述微led芯片焊接的外接驱动电路类型，将部分数量的微led芯片的焊盘依次通过金属层实现各芯片之间的并联，另外部分数量的微led芯片的焊盘依次通过金属层实现各芯片之间的串联；

23、其中，提供所述微led芯片的数量不少于三块。

24、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述将所述多块微led芯片键合至所述透光封装基板表面，具体包括：

25、于所述透光封装基板表面涂覆键合胶；

26、利用巨量转移技术，将多块微led芯片转移至所述透光封装基板表面，通过所述键合胶与所述透光封装基板固定。

27、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述将多块微led芯片转移至所述透光封装基板表面，具体包括：

28、控制多块微led芯片于所述透光封装基板表面以对称方式排布，相邻两块微led芯片之间间隔的距离控制为5μm~100μm。

29、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述将多块微led芯片串联和/或并联之前，还包括：

30、于所述透光封装基板表面形成一层填充层，使得所述填充层上表面不超过所述微led芯片的焊盘表面，所述金属层形成于所述填充层上表面。

31、作为本发明一实施方式的进一步改进，所述在串联和/或并联后的微led芯片的焊盘上制作焊接电极之前，还包括：

32、于所述填充层上表面形成一层绝缘层，使其完全覆盖金属层和所述微led芯片的焊盘表面；

33、刻蚀所述绝缘层部分区域，暴露出所述微led芯片的焊盘表面。

34、为实现上述发明目的，本发明还提供一种封装结构，所述封装结构由上述微led芯片封装结构的制作方法制作形成。

35、为实现上述发明目的，本发明还提供一种封装结构，包括多块微led芯片、一块透光封装基板和焊接电极；

36、所述透光封装基板具有上表面和与上表面相背的下表面，所述微led芯片具有设置有焊盘的上表面和与设置有焊盘的上表面相背的下表面；

37、所述多块微led芯片设置于所述透光封装基板的上表面，所述微led芯片的焊盘背离所述透光封装基板，其中，根据要与所述微led芯片焊接的外接驱动电路类型，将所述多块微led芯片以串联和/或并联的方式实现电性连接；

38、所述焊接电极设置于所述微led芯片的焊盘上，用于将所述微led芯片与外接驱动电路电性连接。

39、本发明的有益效果在于：本发明在单个像素点区域设置多块微led芯片，根据要与微led芯片焊接的外接驱动电路类型，将各微led芯片进行串联和/或并联，提高微led芯片封装结构的输入功率，从而提高其发光强度。同时，可通过控制调整多块微led芯片位于透光封装基板上的空间位置，来调整微led芯片封装结构的发光分布效果。

技术特征：

1.一种微led芯片封装结构的制作方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的微led芯片封装结构的制作方法，其特征在于，所述提供多块微led芯片，具体包括：

3.根据权利要求1所述的微led芯片封装结构的制作方法，其特征在于，所述外接驱动电路包括被动的驱动电路和主动的驱动电路。

4.根据权利要求3所述的微led芯片封装结构的制作方法，其特征在于，当所述外接驱动电路为被动的驱动电路时，所述提供多块微led芯片，具体包括：

5.根据权利要求4所述的微led芯片封装结构的制作方法，其特征在于，所述根据要与所述微led芯片焊接的外接驱动电路类型，将多块微led芯片串联和/或并联，具体包括：

6.根据权利要求3所述的微led芯片封装结构的制作方法，其特征在于，当所述外接驱动电路为主动的驱动电路时，所述提供多块微led芯片，具体包括：

7.根据权利要求6所述的微led芯片封装结构的制作方法，其特征在于，所述根据要与所述微led芯片焊接的外接驱动电路类型，将多块微led芯片串联和/或并联，具体包括：

8.根据权利要求1所述的微led芯片封装结构的制作方法，其特征在于，所述根据要与所述微led芯片焊接的外接驱动电路类型，将多块微led芯片串联和/或并联，具体包括：

9.根据权利要求1所述的微led芯片封装结构的制作方法，其特征在于，所述将所述多块微led芯片键合至所述透光封装基板表面，具体包括：

10.根据权利要求9所述的微led芯片封装结构的制作方法，其特征在于，所述将多块微led芯片转移至所述透光封装基板表面，具体包括：

11.根据权利要求5或7所述的微led芯片封装结构的制作方法，其特征在于，所述将多块微led芯片串联和/或并联之前，还包括：

12.根据权利要求11所述的微led芯片封装结构的制作方法，其特征在于，所述在串联和/或并联后的微led芯片的焊盘上制作焊接电极之前，还包括：

13.一种封装结构，其特征在于，所述封装结构由权利要求1~12中任意一项所述的微led芯片封装结构的制作方法制作形成。

14.一种封装结构，其特征在于，包括多块微led芯片、一块透光封装基板和焊接电极；

技术总结
本发明揭示了一种微LED芯片封装结构的制作方法和封装结构，所述方法包括：提供多块微LED芯片和一块透光封装基板；将多块微LED芯片键合至透光封装基板表面；根据要与微LED芯片焊接的外接驱动电路类型，将多块微LED芯片串联和/或并联；在串联和/或并联后的微LED芯片的焊盘上制作焊接电极，焊接电极用于将微LED芯片与外接驱动电路电性连接。本发明在单个像素点区域设置多块微LED芯片，根据要与微LED芯片焊接的外接驱动电路类型，将各微LED芯片进行串联和/或并联，提高微LED芯片封装结构的输入功率，从而提高其发光强度。

技术研发人员：李庆,刘佳擎,赵柯,岳晗,于波
受保护的技术使用者：苏州芯聚半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16