[發明專利]一種優化型的四合一LED顯示模組及其顯示屏

在審

• 申請號: 201910097864.2
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109755232A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 孫長輝
• 申請（專利權）人: 山東晶泰星光電科技有限公司
• 主分類號: H01L25/075
• 分類號: H01L25/075;H01L33/48;H01L33/62;G09F9/33
• 代理公司: 佛山市海融科創知識產權代理事務所(普通合伙) 44377
• 代理人: 陳志超

本發明提供了一種優化型的四合一LED顯示模組及其顯示屏，包括基板，所述基板正面設有圖案化線路層，所述圖案化線路層包括若干個功能區，所述基板背面設有若干個下焊盤，每個功能區對應一個下焊盤，通過貫穿基板的導電孔連接；四個發光單元，所述四個發光單元排列成方形陣列設在基板正面，每個所述發光單元均包括有A芯片、B芯片以及C芯片；透光膠層，所述透光膠層將四個發光單元包裹在基板上。本發明的基板除引腳位置之外，無過孔，降低了技術難度、增加了基板的結構強度、降低了成本；基板底部可以不需要阻焊層；無引線銅箔和過孔孔環情況下，阻焊層可以做到低于引腳焊盤高度；提高了焊接良率和焊接的可靠性。

技術領域

本發明涉及到SMD LED（Surface Mounted Devices，表面貼裝器件）封裝技術，特別是涉及一種優化型的四合一LED顯示模組及其顯示屏。

背景技術

LED顯示屏以其高亮度、耐候性在廣告、舞臺、公共信息顯示、體育交通設施等使用領域獲得了大量應用。LED顯示屏按顯示顏色分為單色屏、雙色屏和全彩屏。全彩LED顯示屏的最關鍵部件是LED器件。原因有三：第一，LED是全彩屏顯示器中使用數量最多的關鍵器件，每平方米都會使用幾千至幾萬LED；第二，LED是決定整屏光學顯示性能的主體，直接影響觀眾對顯示屏的評價；第三，LED在顯示屏整體成本中所占比例最大，從30% 至70%不等。隨著LED芯片技術和LED封裝技術的進步，SMD的亮度和防護等級已經能夠滿足戶外應用的需求，并且SMD用于戶外全彩SMD顯示屏，具有超小像素點間距、生產效率高、水平垂直角度大、混色效果好、對比度高等優點，故獲得了快速的應用。

雖然LED顯示屏存在諸多優點，但也存在著許多需要改進的地方制約著LED顯示屏的發展，其中之一便是單顆封裝效率低的問題。現有的SMD LED制造中，產品一般采用PLCC4結構（例如3528，2121，1010等規格），但上述結構都是單個存在，在實際生產中，只能一個一個貼，生產效率低，而且維修難度大，特別是在LED顯示屏生產時，用到的LED的數量通常是上萬甚至上百萬的數量級，當生產成小尺寸的產品時，如1.0mm*1.0mm的規格以及以下規格時，產品的生產難度成倍增加，產品的機械強度也會很低，在外力作用下很容易損壞，生產效率也會很低，并且對貼裝設備的要求也會很高。

為了解決該問題，公告號為CN106847801A、CN106847800A的中國專利采用封裝模組的形式，如圖1所示，即同一模組上封裝多組RGB-LED芯片。但是采用該種封裝模組時，其模組背面的焊盤數量將非常多，如四連體RGB-LED封裝模組，如圖2所示，當封裝模組上放置4組RGB-LED芯片時，背面焊盤的數量就多達16個，在小間距情況下，這大大增加了PCB板設計的難度及焊接難度。

為了解決模組化封裝引腳數量多，電路設計復雜的問題，公告號為CN108511431A的中國專利提供了一種LED顯示單元組及顯示面板，通過將n×m個像素單元一起封裝，形成一個顯示單元組，增大了單個顯示單元組的體積，方便焊接操作；此外，單個顯示單元組中，引腳數量增多，與PCB板接觸的焊點增多，進而提高焊接的牢固性。

但是該方案同樣還存在一些問題。一是如圖3所示，其基板正面焊盤與背面引腳之間需要通過過孔和金屬走線，進行電性連接；器件基板中央鉆孔增加了技術難度、降低了基板的結構強度、增加了成本；二是如圖4所示，其背面過孔孔環和金屬走線與底部引腳間距有限，在焊接時容易被焊錫連接形成短路，因此需要在底部印刷阻焊層或者具有絕緣性能的材料，且要求對過孔和引線有效覆蓋；增加制程難度和成本；如果阻焊層覆蓋不當，會導致短路。另一方面，背面過孔孔環和金屬走線有一定高度，印刷阻焊層之后，整體高度會高于焊盤引腳高度；在進行SMT（Surface Mount Technology，即表面貼裝）焊接時，由于底部阻焊層高出引腳，容易導致焊錫接觸不良，形成虛焊。此外，即使印制了阻焊層，在實際應用中，其阻焊層也容易脫落，直接影響產品的可靠性。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容