一種led顯示屏的制作方法
【專利摘要】一種LED顯示屏，包括PCB板以及封裝于所述PCB板上的LED芯片陣列，所述LED芯片陣列包括若干均勻間隔排布的LED芯片，LED芯片呈傾斜放置，LED芯片的兩個電極不在同一條垂直線上。本實用新型采用COB封裝，金線連接相鄰LED芯片的相同電極，將LED芯片之間的間距有效縮減至0.7mm以內，形成高密度的LED顯示模塊，體積小，顯示效果好。
【專利說明】—種LED顯不屏
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及顯示屏技術，特別涉及一種高密度微型LED顯示屏。
【背景技術】
[0002]LED顯不屏(LED Panel, light emitting diode panel),又叫電子顯不屏或者飄字屏幕，是由LED點陣和LED PC面板組成，通過控制各色LED，如紅色、藍色、白色、綠色LED等的亮、滅來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。由于LED工作電壓低(僅1.5^3.6V)，能主動發光且有一定亮度，亮度又能通過電壓(或電流)調節，本身耐沖擊、抗振動，壽命長達10萬小時，所以在大型的顯示設備中，尚無其他的顯示方式能與LED顯示方式匹敵。
[0003]然而，現有LED顯示屏存在有如下缺陷:[0004]1.大多LED顯示屏的點光源元件采購成品LED貼片，單體點光源的封裝占用封裝體積且增加顯示屏生產成本，顯示屏制作工藝復雜。直接在PCB板上固晶、布線、封裝(SPCOB封裝)，制作顯示模塊的工藝種類較少，技術含量低。
[0005]2.像素點距級別均未達到0.7mm以下，不利于LED顯示屏在數字及微型顯示領域的應用。
[0006]3.現有專利未提供單片PCB板上集成顯示模塊、控制模塊的技術。顯示模塊和控制模塊未能集成于單片的PCB板上，導致顯示屏的生產成品體積較大，不利于LED顯示屏的室內擴展應用。
【發明內容】
[0007]本實用新型的目的在于提供一種高密度集成封裝的高密度微型LED顯示屏的制造工藝，技術可操作性強，工藝簡單易行，成本低廉，易于控制；制作得到的LED顯示屏，LED芯片點間距可達到0.7_以內，顯示效果良好。
[0008]一種LED顯示屏，包括PCB板以及封裝于所述PCB板上的LED芯片陣列，所述LED芯片陣列包括若干均勻間隔排布的LED芯片，LED芯片呈傾斜放置，LED芯片的兩個電極不在同一條垂直線上，LED芯片之間的間距不大于0.7mm。
[0009]進一步地，所述LED芯片為垂直結構LED芯片或雙電極LED芯片，所述LED芯片呈10^80度傾斜放置。
[0010]進一步地,所述LED芯片之間連接有金線,所述金線采用交錯連續打線方式直接連接相鄰的LED芯片的相同電極，金線的打線高度為0.03、.05mm。
[0011 ] 進一步地，還包括集成于PCB板上的USB通信模塊、充電模塊、鋰電池供電模塊、功能選擇模塊、以及MCU控制模塊，所述USB通信模塊與MCU控制模塊串聯，充電模塊和鋰電池供電模塊串聯，充電模塊另一端與USB通信模塊相聯，鋰電池供電模塊另一端與MCU控制模塊相聯，功能選擇模塊與MCU控制模塊相聯，MCU控制模塊通過列驅動和行驅動，與LED顯示模塊的每個LED芯片相聯，LED芯片之間采用網格形式互聯。[0012]相較于現有技術，本實用新型具有以下優點和有益效果:
[0013](I)采用COB封裝方式將LED芯片直接封裝在PCB板上，并采用交錯連續打線方式將金線直接連接相鄰的兩LED芯片的相同的電極，可以將LED芯片之間的間距有效縮減至
0.7mm以內，如此形成高密度的LED顯示模塊，顯示效果良好。
[0014](2)直接在PCB板上封裝LED顯示模塊，并在同一塊PCB板集成各功能模塊，封裝工藝精細程度較高，集成化優勢明顯，有效減小了 LED顯示屏的體積，填補了目前COB封裝技術在小微型顯示屏制作、一體集成領域的應用空白。
[0015](3)采用傾斜固晶工藝，巧妙避免了打縱向金線時吸嘴壓塌橫向金線現象的發生。
[0016](4) LED芯片采用交錯連續性打線工藝，工藝簡單、可操作性強，提高了生產效率。
[0017](5)直接選用LED芯片而非LED貼片成品制作高密度微型LED顯示屏，節約了制造成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型LED顯示屏各模塊連接示意圖。
[0019]圖2為本實用新型LED顯示屏的LED顯示模塊的固晶的狀態示意圖。
[0020]圖3為本實用新型LED顯示屏的LED顯示模塊的打線的狀態示意圖。
[0021]圖4為本實用新型LED顯示屏的LED顯示模塊封裝的狀態示意圖。
【具體實施方式】
[0022]以下將結合附圖及【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。本實用新型LED顯示屏為高密度LED點陣顯示屏，包括外殼、以及收容于外殼內的LED顯示模塊、USB通信模塊、充電模塊、鋰電池供電模塊、功能選擇模塊、以及MCU控制模塊等。
[0023]所述外殼由上、下兩個部分組成，其中上面部分的外殼形成有方形開口和圓孔，所述方形開口對應LED顯示模塊設置，其與LED顯示模塊尺寸大致相同，從而通過所述方形開口可以看到LED顯示模塊所顯示的內容。所述圓孔用于裝設按鍵，所述按鍵加裝于所述功能選擇模塊上，通過按鍵選擇不同的功能模塊，從而控制所述LED顯示模塊顯示相應的內容。上、下兩部分的外殼在相應的側面均有半開口，所述兩個半開口共同構成USB接口，用于連接其它具有USB接口的電子器件。將上面部分的外殼嵌套在LED顯示屏的PCB板10上，將磁鐵貼于下部分外殼內底面中間部位，將鋰電池貼在下部分的外殼內底面的磁鐵上，將上、下兩個部分的外殼接合，得到可本實用新型具有高密度LED點陣的LED顯示屏，其不僅攜帶方便，還可粘貼于有鐵磁性外表的物品上。
[0024]所述LED顯示模塊包括PCB板10以及封裝于所述PCB板10上的LED芯片20陣列。所述USB通信模塊、充電模塊、鋰電池供電模塊、功能選擇模塊、MCU控制模塊均集成于所述PCB板10上。如圖1所示，所述USB通信模塊可與外部上位機相聯，下載顯示內容，還可對所述LED顯示屏整體進行供電、充電;USB通信模塊與MCU控制模塊串聯，充電模塊和鋰電池供電模塊串聯，充電模塊另一端與USB通信模塊相聯，鋰電池供電模塊另一端與MCU控制模塊相聯。功能選擇模塊與MCU控制模塊相聯。MCU控制模塊通過列驅動和行驅動，與LED顯示模塊的每個LED芯片20相聯，LED芯片20之間采用網格形式互聯。所述LED顯示模塊、鋰電池通過鋰電池供電串聯。
[0025]在本實用新型LED顯示屏的制程中，為避免固晶機和/或點膠機針嘴碰觸其他表面元器件，先封裝形成所述LED顯示模塊，再在所述PCB板10上貼裝固定其它表面元器件，如USB通信模塊、充電模塊、鋰電池供電模塊、功能選擇模塊、MCU控制模塊等。所述LED顯示屏的制程主要包括以下步驟:
[0026](1)根據所要制造的LED顯示屏大小，按比例選擇PCB板10的設計尺寸，并相應地確定LED芯片20的規格、尺寸等，優選地，所述LED芯片20為垂直結構LED芯片或雙電極結構LED芯片；
[0027](2)清洗PCB板10，將PCB板放入等離子清洗機中進行電漿清洗，清洗參數設置為:7~15min/ 功率 150W/ 氬氣 l(T40sccm ；
[0028](3)固晶并固化，擴晶并調試固晶機，將LED芯片20貼裝于清洗后的PCB板10上，所述LED芯片20呈方形點陣排布，LED芯片20之間的間距不大于0.7mm，LED芯片20呈10-80度傾斜放置，LED芯片20的兩個電極不在同一條垂直線上，然后放入烤箱進行烘烤固化，烘烤固化參數設置為135~155°C /1.5~2.5h ；
[0029](4)清洗，將烘烤后的PCB板10及LED芯片20放入等離子清洗機進行電漿清洗，電漿清洗參數設置為:7~15min/功率150W/氬氣l(T40sccm ； [0030](5 )打線，將固化好LED芯片20的PCB板10放入焊線機進行LED芯片20之間的連線，連線方式采用交錯連續性打線方式，金線30直接連接于相鄰兩LED芯片20的相同電極之間，金線30的打線高度為0.03~0.05mm，焊接溫度為ll0-l30°C ；
[0031](6)封膠，使用點膠機對LED芯片20進行COB封膠，封膠時先在LED芯片20外圍點一圈粘度較高的密封膠，烘烤后形成封閉的環形膠墻40，烘烤參數設置為:135~155°C /0.5~Ih ;然后在所述環形膠墻40內注入粘度較低的密封膠直至填平膠墻40，確保完全覆蓋金線30，形成LED顯示模塊；
[0032](7)將其它表面元器件貼裝于PCB板10上。
[0033]下面結合具體實施例，對本實用新型LED顯示屏的制程做具體說明:
[0034]實施例1
[0035]本實施例LED顯示屏的制備工藝，具體步驟如下:
[0036](1)根據所要制造的LED顯示屏大小，PCB板10的設計尺寸為:2cmX8.2cm/四層板/厚度1.2mm/沉金/黑油白字，LED芯片20為8X20 mil雙電極結構的LED芯片20。
[0037](2)清洗，將PCB板10放入等離子清洗機中進行電漿清洗，清洗參數設置為:IOmin/ 功率 150W/20sccm。
[0038](3)固晶并固化，擴晶并調試固晶機，將LED芯片20貼裝于清洗后的PCB板10上，如圖2所示，所述LED芯片20呈16X64點陣排布，LED芯片20之間的間距為0.7mm，所述LED芯片20呈45度傾斜放置，LED芯片20的兩個電極不在同一條垂直線上。然后放入烤箱進行烘烤固化，所述烘烤固化參數設置為150°C /2h。
[0039](4)清洗，將烘烤后的PCB板10及LED芯片20放入等離子清洗機進行電漿清洗，電漿清洗參數設置為:10min/功率150W/氬氣20sccm。
[0040](5 )打線，將固化好LED芯片20的PCB板10放入焊線機進行LED芯片20之間的連線，連線方式采用交錯連續性打線方式，金線30直接連接于相鄰兩LED芯片20的相同電極之間，所述金線30的打線高度為0.035mm，焊接溫度為120°C，如圖3所示。
[0041](6)封膠，使用點膠機對LED芯片20進行COB封膠，封膠時先在所述LED芯片20外圍點一圈粘度較高的密封膠，烘烤后形成封閉的環形膠墻40，烘烤參數設置為:150°C /0.5h ;然后在所述環形膠墻40膠內注入粘度較低的密封膠直至填平膠墻40，確保完全覆蓋金線30。如此，將所述LED芯片20陣列一次性封裝于PCB板10上，形成LED顯示模塊，如圖4所示。
[0042](7)其它表面元器件貼裝，首先在PCB板10上進行錫膏印刷，然后將USB通信模塊、充電模塊、鋰電池供電模塊、功能選擇模塊、MCU控制模塊貼裝于PCB板10上，之后將貼好表面元器件的PCB板10過回流爐。如此，即完成高密度微型LED顯示屏的制作。
[0043]實施例2
[0044]本實施例LED顯示屏的制備工藝，具體步驟如下:
[0045](I)根據所要制造的LED顯示屏大小，所述PCB板10的設計尺寸為:4cmX16.4cm/四層板/厚度1.2mm/沉金/黑油白字，所述LED芯片20為8mil垂直結構的LED芯片20。
[0046](2)將PCB板10放入等離子清洗機中進行電漿清洗，清洗參數設置為:15min/功率 150W/30sccm。
[0047](3)固晶并固化，將LED芯片20貼裝于清洗后的PCB板10上，LED芯片20呈32X 128點陣排布，LED芯片20之間的間距為0.5mm,LED芯片20呈65度傾斜放置，LED芯片20的兩個電極不在同一條垂直線上，然后放入烤箱進行烘烤固化，烘烤固化參數設置為135 0C /2.5h。
[0048](4)將烘烤后的PCB板10及LED芯片20放入等離子清洗機進行電漿清洗，電漿清洗參數設置為:15min/功率150W/氬氣30sccm。
[0049](5)將固化好LED芯片20的PCB板10放入焊線機進行LED芯片20之間的連線，連線方式采用交錯連續性打線方式，金線30直接連接于相鄰兩LED芯片20的相同電極之間，所述金線30的打線高度為0.05mm，焊接溫度為125°C。
[0050](6)使用點膠機對LED芯片20進行COB封膠，封膠時先在所述LED芯片20外圍點一圈粘度較高的密封膠，烘烤后形成封閉的環形膠墻40，所述環形膠墻40的烘烤參數設置為:135°C /Ih ;然后在所述環形膠墻40膠內注入粘度較低的密封膠直至填平膠墻40，確保完全覆蓋金線30。如此，將所述LED芯片20陣列一次性封裝于PCB板10上，形成LED顯示模塊。
[0051 ] (7 )在PCB板10上進行錫膏印刷，將USB通信模塊、充電模塊、鋰電池供電模塊、功能選擇模塊、MCU控制模塊貼裝于PCB板10上，之后將貼好表面元器件的PCB板10過回流爐，完成高密度微型LED顯示屏的制作。
[0052]實施例3
[0053]本實施例LED顯示屏的制備工藝，具體步驟如下:
[0054](I)根據所要制造的LED顯示屏大小，所述PCB板10的設計尺寸為:2cmX8.2cm/四層板/厚度1.2mm/沉金/黑油白字，所述LED芯片20為IOX 12 mil雙電極結構的LED芯片20。
[0055](2)將PCB板10放入等離子清洗機中進行電漿清洗，清洗參數設置為:7min/功率150W/40sccm。[0056](3)將LED芯片20貼裝于清洗后的PCB板10上，所述LED芯片20呈16X64點陣排布，LED芯片20之間的間距為0.5mm，所述LED芯片20呈25度傾斜放置，LED芯片20的兩個電極不在同一條垂直線上，然后放入烤箱進行烘烤固化，所述烘烤固化參數設置為1550C /1.5h。
[0057](4)將烘烤后的PCB板10及LED芯片20放入等離子清洗機進行電漿清洗，電漿清洗參數設置為:7min/功率150W/40sccm。
[0058](5)將固化好LED芯片20的PCB板10放入焊線機進行LED芯片20之間的連線，連線方式采用交錯連續性打線方式，金線30直接連接于相鄰兩LED芯片20的相同電極之間，所述金線30的打線高度為0.030mm，焊接溫度為110°C。
[0059](6)使用點膠機對LED芯片20進行COB封膠，封膠時先在所述LED芯片20外圍點一圈粘度較高的密封膠，烘烤后形成封閉的環形膠墻40，烘烤參數設置為:155°C /0.5h ;然后在所述環形膠墻40膠內注入粘度較低的密封膠直至填平膠墻40，確保完全覆蓋金線30，形成LED顯示模塊。
[0060](7 )在PCB板10上進行錫膏印刷，將USB通信模塊、充電模塊、鋰電池供電模塊、功能選擇模塊、MCU控制模塊貼裝于PCB板10上，之后將貼好表面元器件的PCB板10過回流爐，完成高密度微型LED顯示屏的制作。
[0061]本實用新型LED顯示屏及其制造工藝具有以下優點:
[0062](I)采用COB封裝方式將LED芯片直接封裝在PCB板10上，并采用交錯連續打線方式將金線30直接連接相鄰的兩LED芯片20的相同的電極，可以將LED芯片20之間的間距有效縮減至0.7mm以內，如此形成高密度的LED顯示模塊，顯示效果良好。
[0063](2)直接在PCB板10上封裝LED顯示模塊，并在同一塊PCB板10集成各功能模塊，封裝工藝精細程度較高，集成化優勢明顯，有效減小了 LED顯示屏的體積，填補了目前COB封裝技術在小微型顯示屏制作、一體集成領域的應用空白。
[0064](3)采用傾斜固晶工藝，巧妙避免了打縱向金線時吸嘴壓塌橫向金線現象的發生。
[0065](4) LED芯片20采用交錯連續性打線工藝，工藝簡單、可操作性強，提高了生產效率。
[0066](5)直接選用LED芯片20而非LED貼片成品制作LED顯示屏，節約了制造成本。
[0067]需要說明的是，本實用新型并不局限于上述實施方式，根據本實用新型的創造精神，本領域技術人員還可以做出其他變化，這些依據本實用新型的創造精神所做的變化，都應包含在本實用新型所要求保護的范圍之內。
【權利要求】
1.一種LED顯示屏，包括PCB板以及封裝于所述PCB板上的LED芯片陣列，其特征在于:所述LED芯片陣列包括若干均勻間隔排布的LED芯片，LED芯片呈傾斜放置，LED芯片的兩個電極不在同一條垂直線上。
2.如權利要求1所述的LED顯示屏，其特征在于，所述LED芯片為垂直結構LED芯片或雙電極LED芯片，所述LED芯片呈10-80度傾斜放置。
3.根據權利要求1或2所述的LED顯示屏，其特征在于，所述LED芯片之間連接有金線，所述金線采用交錯連續打線方式直接連接相鄰的LED芯片的相同電極，金線的打線高度為.0.03^0.05mm。
4.根據權利要求3所述的LED顯示屏，其特征在于，還包括集成于PCB板上的USB通信模塊、充電模塊、鋰電池供電模塊、功能選擇模塊、以及MCU控制模塊，所述USB通信模塊與MCU控制模塊串聯，充電模塊和鋰電池供電模塊串聯，充電模塊另一端與USB通信模塊相聯，鋰電池供電模塊另一端與MCU控制模塊相聯，功能選擇模塊與MCU控制模塊相聯，MCU控制模塊通過列驅動和行驅動，與LED顯示模塊的每個LED芯片相聯，LED芯片之間采用網格形式互聯 。
【文檔編號】F21V23/06GK203746366SQ201420072322
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年2月19日 優先權日:2013年9月22日
【發明者】楊國明, 牛道遠, 郭訓高, 李世瑋 申請人:佛山市香港科技大學Led-Fpd工程技術研究開發中心