[發明專利]一種集成式微型LED芯片及其制作方法

在審

• 申請號: 202111134376.8
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113948620A
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 范凱平;徐亮;易瀚翔;靳彩霞;李程;李瑞迪;黎銀英
• 申請（專利權）人: 佛山市國星半導體技術有限公司
• 主分類號: H01L33/36
• 分類號: H01L33/36;H01L33/38;H01L33/44;H01L33/50;H01L27/15;H01L33/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 胡楓;周應勛

本發明公開了一種集成式微型LED芯片及其制作方法，包括基板、發光層、金屬連接層和封裝層，所述發光層包括量子點層和發光件，所述金屬連接層包括焊點層，所述發光件包括第一電極和第二電極，所述量子點層與所述發光件對應設置，所述焊點層包括第一焊點區和第二焊點區，所述第一焊點區與所有所述發光件中的第一電極形成電連接，所述第二焊點區分別與單個所述發光件中的第二電極形成電連接。本發明能夠直接封裝在線路板上，免封裝制程，整體加工成本低，同時能夠解決Micro LED在傳統固晶工藝中容易出現的滑晶、跑晶、轉晶等難題；還能夠凸顯亮區和暗區的對比，提高黑占比和銳度，同時提高了巨量轉移的轉移效率和良率。

技術領域

本發明涉及半導體器件技術領域，尤其涉及一種集成式微型LED芯片及其制作方法。

背景技術

LED具有節能、環保、抗震、安全等一系列優點，在照明、顯示等領域應用廣泛。LED顯示屏作為一項高科技產品引起了人們的高度重視。采用計算機控制、將光、電融為一體的智能全彩顯示屏在廣告傳媒、娛樂文化、交通誘導、體育等領域已經得到了廣泛的應用，其像素點采用紅、綠、藍三色LED發光二極管，以點陣的方式排列起來，從而實現顯示畫面的全彩化。隨著LED顯示屏在顯示領域的應用越來越普及化，紅、綠、藍三色LED芯片以及芯片之間的間距也需要隨之不斷的縮小，當LED芯片縮小到小于100μm以下時，芯片大小已經遠遠超過傳統的芯片轉移方法的工藝極限，因此目前行業內多采用多顆微小芯片巨量轉移的方式進行批量轉移。

目前RGB-LED顯示屏的三色LED在封裝前是獨立分開的，需要依次單獨經過R、G、B三色LED的巨量轉移到封裝基板上，從而實現RGB三色LED均勻混合，而巨量轉移的方式存在著轉移良率低、轉移精度要求極高、轉移過程良率低等問題，巨量轉移的次數越多，則轉移良率越低；RGB-LED顯示屏的三色LED芯片尺寸小、數量大，封裝成本高；同時尺寸小導致焊盤面積少、焊接區域小、適量焊接材料均勻注入焊接區域內困難，封裝級工藝要求及精度低，導致封裝固晶時容易發生焊接不良，時常出現滑晶、跑晶、轉晶等異常，大大降低了封裝良率和封裝可靠性，從而使整體加工成本進一步提高；另外，RGB-LED顯示屏的三色LED中相鄰LED發光相互影響，相鄰LED之間無吸光介質，導致相鄰LED之間的非發光區(暗區)與LED發光亮區對比不明顯，從而使RGB-LED顯示屏產生對比度低、黑占比低、灰階弱、色域窄等缺陷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種集成式微型LED芯片及其制作方法，能夠將多個Micro LED芯片連接起來并直接封裝在線路板上，免封裝制程，整體加工成本低，同時能夠解決Micro LED在傳統固晶工藝中容易出現的滑晶、跑晶、轉晶等難題。

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種集成式微型LED芯片及其制作方法，能夠提高黑占比和銳度，使器件具有較好的顯示效果，而且能夠降低巨量轉移的次數和難度，降低加工成本，提高了巨量轉移的效率和良率。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種集成式微型LED芯片，包括基板、發光層、金屬連接層和封裝層。

所述發光層包括量子點層和多個發光件，所述金屬連接層包括焊點層。

所述基板和所述量子點層設于所述發光件出光的一側，所述焊點層設于所述發光件的另一側，所述量子點層設于所述發光件和所述基板之間，所述發光件包括第一電極和第二電極。

所述量子點層與所述發光件對應設置，所述焊點層包括第一焊點區和第二焊點區，所述第一焊點區與所有所述發光件中的第一電極形成電連接，所述第二焊點區分別與單個所述發光件中的第二電極形成電連接。

所述封裝層覆蓋于所述集成式微型LED芯片表面。

作為上述方案的改進，所述發光件呈陣列式排布，所述第一焊點區和所述第二焊點區的引腳位于所述集成式微型LED芯片的邊緣處或邊緣交匯處。