CN113410368A - 高均匀性集成led显示模块芯片混编封装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高均匀性集成LED显示模块芯片混编封装方法，该方法如下；对至少2个外延片上的各LED发光芯片按照物理参数进行分选并排布在蓝膜上，使得同一张蓝膜上的LED发光芯片物理参数均在设定的公差范围内，存储Bin信息；向芯片转移设备上传Bin信息及LED发光芯片无逻辑排列方式的分布图档；按照分布图档将各LED发光芯片转移至显示模块的电路板上相应位置。本发明能够实现LED发光芯片在显示模块上的打散均匀分布，基本消除整屏显示模块色度及亮度差异。

Description

高均匀性集成LED显示模块芯片混编封装方法
技术领域
本发明属于LED显示屏制造技术领域，涉及一种高均匀性集成LED显示模块芯片混编封装方法。
背景技术
目前在LED显示领域中，伴随技术的不断革新与材料成本的不断下滑，LED显示技术不论从户外显示屏，还是户内显示屏，用户都希望获得更清晰的更均一的显示效果。在用户体验过程中，也逐渐看重全屏显示效果的一致性。但由LED制造的上游芯片段，外延片在MOCVD设备中生长受到反应腔体中气流、蓝宝石衬底、石墨盘、MO源等内部环境及材料影响，每片外延片整体存在亮度、电压、波长等参数的差异性，但同时单张外延片上也会存在各项光电性能参数高度一致的区域。当该外延片进行芯片制备测试分选阶段，依据客户所需求BIN中，各项光电性能参数一致区域中的芯片将很有可能被分选到同一张蓝膜上。以上分选方式，即使每张Bin的芯片参数都在客户所要求的范围内，但由于每张蓝膜中都存在外延片上相同参数区域中挑选的芯片，导致该蓝膜上芯片存在区域性能集中的特性。封装厂家使用该蓝膜进行封装时，存在每个模块色度及亮度差异性，当使用这些模块进行模组及整屏组装搭建，整屏显示效果中的色度和亮度差异性问题也逐渐显示出来，在全屏的显示过程中呈现有规律的色块色斑或亮块亮斑的异常。因此如何消除模块色度及亮度差异性成为整个LED显示屏制造领域的关键问题。
为了解决上述模块色度及亮度差异问题，在SMD封装领域，主要通过三次芯片混合来达到消除色度及亮度差异的现象：(1)不同批次蓝膜混合；(2)SMD封装后灯珠的混合；(3)SMD编带混合。在SMD封装中通过三次混合实现达到消除模块色度及亮度差异问题，但由于需要进行3个阶段工序，同时在第一阶段不同批次蓝膜混合中，由于每次蓝膜混合需要保留一部分上一批次蓝膜，其存在生产效率低下，芯片混合不均匀，不彻底等问题。在COB封装领域，为了解决模块色度及亮度差异问题，减少显示屏不同区域内出现的亮度和色度差异，通常会在分选过程中或在固晶过程中对芯片进行混编，例如中国专利文献CN108281361A，CN107331678B和CN111201595A，然而以上专利文献均为在芯片段或封装段使用多张Bin片或圆片进行混编，极大的影响生产效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高均匀性集成LED显示模块芯片混编封装方法，利用该方法可以完全消除整屏显示模块色度差异，并且极大地提高了生产效率。
为了解决上述技术问题，本发明的高均匀性集成LED显示模块芯片混编封装方法如下；
步骤一、对至少2个外延片上的各LED发光芯片所属外延片编号及其物理参数同时存储；将各LED发光芯片按照物理参数进行分选并排布在蓝膜上，使得同一张蓝膜上的LED发光芯片物理参数均在设定的公差范围内，存储Bin信息；Bin信息包括蓝膜上各LED发光芯片对应的外延片编号及其在蓝膜上的位置坐标和物理参数信息；
步骤二、向芯片转移设备上传Bin信息，同时上传按照预先模拟的显示模块电路板上LED发光芯片无逻辑排列方式的分布图档；分布图档中的数字代表LED发光芯片对应的外延片编号；
步骤三、按照分布图档将各LED发光芯片转移至显示模块的电路板上相应位置。
所述的步骤一中，优选蓝膜上的LED发光芯片按照物理参数无序排列。
所述的物理参数包括亮度、波长、正向电压参数。
所述的物理参数还包括反向电压,开启电压,反向漏电流。
所述的分布图档通过随机数表法得出。
所述的步骤三中，按照设定的外延片编号顺序先将同一个外延片编号的LED发光芯片转移至电路板上，再按照设定的顺序将另一个外延片编号的LED发光芯片转移至电路板上，以此类推，直至所有编号外延片对应的LED发光芯片全部固晶到电路板上。
所述的步骤三中，按照分布图档上行列排布的外延片编号顺序将相应的LED发光芯片转移至电路板上，直至所有编号外延片对应的LED发光芯片全部固晶到电路板上。
本发明采用具有分选功能的芯片转移设备，按照预先模拟的无逻辑芯片排列方式的分布图档将LED发光芯片转移至电路板上，显示模块内LED发光芯片打散程度可控，使得显示模块整屏色度及亮度差异性可以完全消除，显示效果更加优异，并且生产效率高。
附图说明
图1是本发明的流程图
图2是本发明实施例1的显示模块上LED发光芯片排布示意图。
图3是本发明实施例2的显示模块上LED发光芯片排布示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义的理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况具体理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或者仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”、“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
实施例1
如图1所示，本发明的高均匀性集成LED显示模块芯片混编封装方法，包括下述步骤：
步骤一、对不同炉次、不同机台设备所生长的7个外延片上的各LED发光芯片的物理参数(包括亮度、波长、正向电压参数)进行测试并与LED发光芯片所属外延片的编号同时存储；将各LED发光芯片按照物理参数进行分选并排布在蓝膜上，使得同一张蓝膜上的LED发光芯片物理参数均在设定的公差范围内，并按照物理参数无序排列，排布了LED发光芯片的蓝膜我们称之为Bin片，同时存储Bin片的Bin信息用于封装固晶阶段使用；其中Bin信息包括Bin片上各LED发光芯片对应外延片编号、在蓝膜上的位置坐标和亮度、波长、正向电压参数信息；
步骤二、进行固晶资料上传作业；使用具有分选功能的芯片转移设备，向该芯片转移设备上传Bin信息，同时上传按照预先模拟的显示模块电路板上LED发光芯片无逻辑排列方式的分布图档；分布图档通过随机数表法得出，分布图档中的数字代表LED发光芯片对应的外延片编号；
步骤三、进行固晶作业，如图2所示，按照各LED发光芯片对应的外延片编号进行抓取，并按照分布图档将各LED发光芯片转移至显示模块的电路板上；先抓取外延片编号为1的各LED发光芯片并按照分布图档固晶到电路板相应位置，然后再抓取外延片编号为2的各LED发光芯片并按照分布图档固晶到电路板相应位置，以此类推，直至所有编号外延片对应的LED发光芯片全部固晶完毕。
所述步骤三中，也可以按照其他外延片编号顺序进行LED发光芯片抓取，例如，按照外延片外延片编号为2、5、7、4……的顺序抓取，或者7、6、5、4……的顺序抓取。
实施例2
如图1所示，本发明的高均匀性集成LED显示模块芯片混编封装方法，包括下述步骤：
步骤一、对不同炉次、不同机台设备所生长的27个外延片上的各LED发光芯片的物理参数(包括亮度、波长、正向电压参数、反向电压)进行测试并与LED发光芯片所属外延片的编号同时存储；将各LED发光芯片按照物理参数进行分选并排布在蓝膜上，使得同一张蓝膜上的LED发光芯片物理参数均在设定的公差范围内，并按照物理参数有序排列(可以按横向或纵向或斜线方向有序排列)，排布了LED发光芯片的蓝膜我们称之为Bin片，同时存储Bin片的Bin信息用于封装固晶阶段使用；其中Bin信息包括Bin片上各LED发光芯片对应外延片编号、在蓝膜上的位置坐标和亮度、波长、电压参数信息；
步骤二、进行固晶资料上传作业；使用具有分选功能的芯片转移设备，向该芯片转移设备上传Bin信息，同时上传按照预先模拟的电路板上各LED发光芯片无逻辑排列方式的分布图档；分布图档通过随机数表法得出，分布图档中的数字代表各LED发光芯片对应的外延片编号；
步骤三、进行固晶作业，如图3所示，按照各LED发光芯片对应的外延片编号进行抓取，并按照分布图档将各LED发光芯片转移至显示模块的电路板上；按照分布图档，先抓取外延片编号为9的LED发光芯片并按照分布图档固晶到电路板第1行第1列位置，然后再抓取外延片编号为27的LED发光芯片并按照分布图档固晶到电路板第1行第2列位置，以此类推，直至电路板第1行所有LED发光芯片固晶完毕，再按分布图档第二行外延片编号顺序抓取对应的LED发光芯片固晶到电路板相应位置；以此类推，直至电路板上LED发光芯片全部固晶完毕。
所述的步骤三中，还可以先按照分布图档第一列由上至下的顺序抓取LED发光芯片，再按照第二列由上至下的顺序抓取LED发光芯片，以此类推，直至电路板上LED发光芯片全部固晶完毕。
从实施例1和实施例2中可以看出一张蓝膜上的LED发光芯片来自越多的外延片，使用分选后得到的蓝膜上的LED发光芯片进行固晶作业时，显示模块内LED发光芯片的物理参数打散程度就越好。
上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其实现方式，并非用于限制本发明，任何熟悉该技术的人员皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变，因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍为本发明的权利要求保护范围所涵盖。

Claims (9)

1.一种高均匀性集成LED显示模块芯片混编封装方法，其特征在于该方法如下；
步骤一、对至少2个外延片上的各LED发光芯片所属外延片编号及其物理参数同时存储；将各LED发光芯片按照物理参数进行分选并排布在蓝膜上，使得同一张蓝膜上的LED发光芯片物理参数均在设定的公差范围内，存储Bin信息；Bin信息包括蓝膜上各LED发光芯片对应的外延片编号及其在蓝膜上的位置坐标和物理参数信息；
步骤二、向芯片转移设备上传Bin信息，同时上传按照预先模拟的显示模块电路板上LED发光芯片无逻辑排列方式的分布图档；分布图档中的数字代表LED发光芯片对应的外延片编号；
步骤三、按照分布图档将各LED发光芯片转移至显示模块的电路板上相应位置。
2.根据权利要求1所述的高均匀性集成LED显示模块芯片混编封装方法，其特征在于所述的步骤一中，蓝膜上的LED发光芯片按照物理参数无序排列。
3.根据权利要求1或2所述的高均匀性集成LED显示模块芯片混编封装方法，其特征在于所述的物理参数包括亮度、波长、正向电压参数。
4.根据权利要求3所述的高均匀性集成LED显示模块芯片混编封装方法，其特征在于所述的物理参数还包括反向电压。
5.根据权利要求3所述的高均匀性集成LED显示模块芯片混编封装方法，其特征在于所述的物理参数还包括开启电压。
6.根据权利要求3所述的高均匀性集成LED显示模块芯片混编封装方法，其特征在于所述的物理参数还包括反向漏电流。
7.根据权利要求1所述的高均匀性集成LED显示模块芯片混编封装方法，其特征在于所述的分布图档通过随机数表法得出。
8.根据权利要求1所述的高均匀性集成LED显示模块芯片混编封装方法，其特征在于所述的步骤三中，按照设定的外延片编号顺序先将同一个外延片编号的LED发光芯片转移至电路板上，再按照设定的顺序将另一个外延片编号的LED发光芯片转移至电路板上，以此类推，直至所有编号外延片对应的LED发光芯片全部固晶到电路板上。
9.根据权利要求1所述的高均匀性集成LED显示模块芯片混编封装方法，其特征在于所述的步骤三中，按照分布图档上行列排布的外延片编号顺序将相应的LED发光芯片转移至电路板上，直至所有编号外延片对应的LED发光芯片全部固晶到电路板上。
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