CN118231436A - 一种布线基板及其制备方法、发光面板和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例提供一种布线基板及其制备方法、发光面板和显示装置。布线基板包括依次设置在衬底基板一侧的缓冲层、第一金属层、第一钝化层、第一有机层、第二钝化层、第二金属层、第三钝化层、第二有机层和第四钝化层,第一金属层的厚度与缓冲层的厚度的比值范围为5~7,第二金属层包括多个连接端和多条连接线,至少一个连接端通过连接线与第一金属走线的暴露表面连接,第二有机层设置有第三过孔,连接端在衬底基板上的正投影位于第三过孔在衬底基板上的正投影的范围内。本公开的技术方案,可以避免连接端爬坡位置的应力突变,避免钝化层产生微裂纹,改善后续化金过程中的化金缺角问题,提升产品良率,提升产品信赖性。
Description
技术领域
本公开涉及显示技术领域,尤其涉及一种布线基板及其制备方法、发光面板和显示装置。
背景技术
有机发光二极体显示(OLED)是继液晶显示LCD后的新一代显示技术,技术已经很成熟。Mini LED(次毫米发光二极管芯片)和Micro LED(微型发光二极管芯片)拥有更低功耗、更快反应、更长寿命、更好色彩饱和对比度等优良性能。随着技术的突破,Mini LED和Micro LED将成为继LCD、OLED之后的下一代显示技术。
Mini LED显示类产品,为了保证显示亮度,金属走线的厚度不断增加。随着金属走线厚度的增大,Mini LED显示产品的良率下降,并存在信赖性风险。
发明内容
本公开实施例提供一种布线基板及其制备方法、发光面板和显示装置,以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。
作为本公开实施例的第一个方面,本公开实施例提供一种布线基板,包括:包括:
衬底基板;
缓冲层,位于衬底基板的一侧;
第一金属层,位于缓冲层的背离衬底基板的一侧,第一金属层包括多条第一金属走线,第一金属层的厚度与缓冲层的厚度的比值范围为5~7;
第一钝化层,位于第一金属层的背离衬底基板的一侧;
第一有机层,位于第一钝化层的背离衬底基板的一侧,第一有机层设置有第一过孔,第一过孔在衬底基板上的正投影与第一金属走线在衬底基板上的正投影至少部分交叠;
第二钝化层,位于第一有机层的背离衬底基板的一侧,第二钝化层设置有贯穿第二钝化层和第一钝化层的第二过孔,第二过孔暴露第一金属走线的部分表面;
第二金属层,位于第二钝化层的背离衬底基板的一侧,第二金属层包括多个连接端和多条连接线,至少一个连接端通过连接线与第一金属走线的暴露表面连接;
第三钝化层,位于第二金属层的背离衬底基板的一侧;
第二有机层,位于第三钝化层的背离衬底基板的一侧,第二有机层设置有第三过孔,连接端在衬底基板上的正投影位于第三过孔在衬底基板上的正投影的范围内;
第四钝化层,位于第二有机层的背离衬底基板的一侧,第四钝化层设置有第四过孔,第四过孔暴露连接端的至少部分表面。
在一个实施例中,第一金属走线的厚度范围为2.5μm~3μm,和/或,缓冲层的厚度范围为3500埃米~5500埃米。
在一个实施例中,第一钝化层的厚度范围为2000埃米~2800埃米;和/或,第二钝化层的厚度范围为2000埃米~2800埃米;和/或,第三钝化层的厚度范围为2000埃米~2800埃米;和/或,第四钝化层的厚度范围为2000埃米~2800埃米。
在一个实施例中,第一钝化层的应力范围为-350Mpa~-450Mpa;和/或,第二钝化层的应力范围为-350Mpa~-450Mpa;和/或,第三钝化层的应力范围为-350Mpa~-450Mpa;和/或,第四钝化层的应力范围为-350Mpa~-450Mpa。
在一个实施例中,第一有机层的厚度范围为3μm~4μm;和/或,第二有机层的厚度范围为2μm~3μm。
在一个实施例中,第二金属层的厚度范围为0.9μm~1μm。
在一个实施例中,连接端在垂直于衬底基板方向的平面上的截面呈梯形,连接端的背离衬底基板一侧的表面在衬底基板上的正投影位于连接端的朝向衬底基板一侧的表面在衬底基板上的正投影范围内,连接端的背离衬底基板一侧的表面在衬底基板上的正投影位于第四过孔在衬底基板上的正投影的范围内。
作为本公开实施例的第二个方面,本公开实施例提供一种布线基板的制备方法,包括:
采用物理气相沉积在衬底基板的一侧沉积缓冲层;
在缓冲层的背离衬底基板的一侧形成第一金属层,第一金属层包括多条第一金属走线,第一金属层的厚度与缓冲层的厚度的比值范围为5~7;
在第一金属层的背离衬底基板的一侧形成第一钝化层;
在第一钝化层的背离衬底基板的一侧形成第一有机层,第一有机层设置有第一过孔,第一过孔在衬底基板上的正投影与第一金属走线在衬底基板上的正投影至少部分交叠;
在第一有机层的背离衬底基板的一侧形成第二钝化层,第二钝化层设置有贯穿第二钝化层和第一钝化层的第二过孔,第二过孔在衬底基板上的正投影与第一过孔在衬底基板上的正投影存在第一交叠区域,第一交叠区域暴露第一金属走线的部分表面;
在第二钝化层的背离衬底基板的一侧形成第二金属层,第二金属层包括多个连接端和多条连接线,至少一个连接端通过连接线与第一金属走线的暴露表面连接;
在第二金属层的背离衬底基板的一侧形成第三钝化层;
在第三钝化层的背离衬底基板的一侧形成第二有机层,第二有机层设置有第三过孔,连接端在衬底基板上的正投影位于第三过孔在衬底基板上的正投影的范围内;
在第二有机层的背离衬底基板的一侧形成第四钝化层,第四钝化层设置有第四过孔,第四过孔在衬底基板上的正投影的至少部分位于第三过孔在衬底基板上的正投影的范围内,第四过孔贯穿第四钝化层和第三钝化层而暴露连接端的至少部分表面。
在一个实施例中,
采用化学气相沉积的方式沉积第一钝化层,沉积过程中,四氢化硅气体的流量为2500Sccm~2540Sccm,氨气的流量为8800Sccm~8840Sccm,氮气的流量为38000Sccm~40000Sccm;和/或,
采用化学气相沉积的方式沉积第二钝化层,沉积过程中,四氢化硅气体的流量为2500Sccm~2540Sccm,氨气的流量为8800Sccm~8840Sccm,氮气的流量为38000Sccm~40000Sccm;和/或,
采用化学气相沉积的方式沉积第三钝化层,沉积过程中,四氢化硅气体的流量为2500Sccm~2540Sccm,氨气的流量为8800Sccm~8840Sccm,氮气的流量为38000Sccm~40000Sccm;和/或,
采用化学气相沉积的方式沉积第四钝化层,沉积过程中,四氢化硅气体的流量为2500Sccm~2540Sccm,氨气的流量为8800Sccm~8840Sccm,氮气的流量为38000Sccm~40000Sccm。
在一个实施例中,
第一有机层的固化温度为200℃~250℃,固化时间55分钟~65分钟;和/或,
第二有机层的固化温度为200℃~250℃,固化时间55分钟~65分钟。
作为本公开实施例的第三个方面,本公开实施例提供一种发光面板,包括本公开任一实施例中的布线基板,还包括多个发光二极管芯片,多个发光二极管芯片与第一金属走线对应连接。
作为本公开实施例的第四个方面,本公开实施例提供一种显示装置,包括本公开任一实施例中的发光面板。
本公开实施例的技术方案,缓冲层产生的压应力可以对第一金属层产生的拉应力进行更好的补偿,更好地减小基板的翘曲,改善了布线基板的平整度,减小布线基板的应力突变,避免连接端爬坡位置的应力突变,避免钝化层产生微裂纹,改善后续化金过程中的化金缺角问题,提升产品良率,提升产品信赖性。
上述概述仅仅是为了说明书的目的,并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外,通过参考附图和以下的详细描述,本公开进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
在附图中,除非另外规定,否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解,这些附图仅描绘了根据本公开的一些实施方式,而不应将其视为是对本公开范围的限制。
图1A为相关技术中发光面板的连接关系示意图;
图1B为图1A中一个像素的连接关系示意图;
图1C为图1A所示发光面板中布线基板的一个像素的平面结构示意图;
图2为铜层的应力随厚度变化趋势示意图;
图3为相关技术中一种布线基板的部分截面示意图;
图4为一种布线基板中焊盘位置的显微镜放大示意图;
图5为图1C所示的布线基板中的A-A在本公开一实施例中的截面示意图;
图6为图1C所示的布线基板中的A-A在本公开另一实施例中的截面示意图;
图7A为本公开一实施例布线基板中形成第一过孔后的截面示意图;
图7B为本公开一实施例布线基板中形成第二过孔后的截面示意图;
图7C为本公开一实施例布线基板中形成第三过孔后的截面示意图;
图7D为图6所示布线基板中形成第三过孔后的截面示意图;
图8A为PVX2变化对布线基板翘曲和缺角的影响的测试结果图;
图8B为有机层固化对布线基板翘曲和缺角的影响的测试结果图;
图8C为缓冲层PVX0厚度对布线基板翘曲和缺角的影响的测试结果图;
图8D为PVX1变化对布线基板翘曲和缺角的影响的测试结果图。
附图标记说明:
11、衬底基板;12、缓冲层;13、第一金属走线;141、第一钝化层;142、第二钝化层;15、第一有机层;161、连接端;162、连接线;171、第三钝化层;172、第四钝化层;18、第二有机层;21、第一过孔;22、第二过孔;23、第三过孔;24、第四过孔。
具体实施方式
在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例,不同的实施例在不冲突的情况下可以任意结合。因此,附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
本文中,发光二极管芯片可以为次毫米发光二极管(Mini Light EmittingDiode,简称Mini LED)芯片,或者,可以为微型发光二极管(Micro Light Emitting Diode,简称Micro LED)芯片。
相关技术中,设置有发光二极管芯片的基板可以为FR4类型印刷电路板(PCB),也可以是玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底、陶瓷衬底等中的任一种。PCB基板散热性差,无法满足大尺寸产品需求。玻璃基板散热性好,可以满足大尺寸产品需求。
LED显示产品中,金属走线的材料包括铜。为了保证显示产品的亮度,金属走线的厚度逐渐增大,金属走线的厚度越大亮度效果越好。相关技术中,铜层的厚度大于1.8μm。
图1A为相关技术中发光面板的连接关系示意图,图1B为图1A中一个像素的连接关系示意图。如图1A和图1B所示,发光面板可以包括:衬底基板11;多个像素31,位于衬底基板11之上。多个像素31在第一方向F1和第二方向F2呈阵列排布,第一方向F1与第二方向F2相互交叉。结合图1A和图1B,多个像素31中的至少一个像素31包括:子像素311,以及用于驱动该像素31内各子像素311的微型驱动芯片312;每个子像素311包括至少一个发光二极管芯片;微型驱动芯片312包括:数据信号端Da和寻址信号端Uc。
发光面板还可以包括M条选址信号线S和N条数据线D。选址信号线S位于衬底基板11之上。各选址信号线Si(0<i≤M,i为正整数)与在第一方向F1上排列的一排像素31的各微型驱动芯片312的寻址信号端Uc耦接。
N条数据线D位于衬底基板11之上。各数据线Dj(0<j≤N,j为正整数)与在第二方向F2上排列的一排像素的各微型驱动芯片312的数据信号端Da耦接。
应该说明的是,第一方向可以为行方向,第二方向可以为列方向;或者,第一方向可以为列方向,第二方向可以为行方向,此处不做限定。为了便于说明,在本公开实施例中,第一方向为行方向,第二方向为列方向。
图1A和图1B中以每个子像素包括一个发光二极管芯片为例进行示意,在具体实施时,子像素中也可以包括更多个发光二极管芯片,此处不对子像素中的发光二极管芯片的数量进行限定。
示例性地,如图1A所示,各选址信号线Si沿第一方向F1延伸,并沿第二方向F2排列;各选址信号线Si位于沿第一方向F1上排列的相邻两排像素31之间的间隙中。
示例性地,发光面板还可以包括M条选址信号转接线Q。M条选址信号转接线Q沿第二方向F2延伸,并沿第一方向F1排列。各选址信号转接线Qi(0<i≤M,i为正整数)与选址信号线Si一一对应,例如,选址信号转接线Q1与选址信号线S1对应。
选址信号转接线Q与选址信号线S异层设置,且选址信号转接线Qi通过第一过孔(如图中选址信号转接线Qi与选址信号线Si交叉位置处的黑色圆圈所示)与对应的选址信号线Si耦接;第一过孔贯穿选址信号转接线Qi与选址信号线Si之间的绝缘层。
示例性地,如图1A所示,各数据线Dj沿第二方向F2延伸,并沿第一方向F1排列。数据线Dj位于沿第一方向F1上排列的相邻两排像素31之间的间隙中。
结合图1A和图1B,发光面板还可以包括:N条电源信号线Va及Vb,以及N条固定电压信号线G。
微型驱动芯片312还可以包括:信号通道端CH(例如CH1、CH2、CH3)和固定电压信号端Gd。
电源信号线Vaj、Vbj与在第二方向F2上排列的一排像素31的发光二极管芯片的第一电极耦接;像素31中的各发光二极管芯片的第二电极分别与微型驱动芯片312的各信号通道端CH耦接;其中,第一电极可以为发光二极管芯片的正极,第二电极可以为发光二极管芯片的负极。
固定电压信号线Gj(0<j≤N,j为正整数)与在第二方向F2上排列的一排像素31的微型驱动芯片312的固定电压信号端Gd耦接。
电源信号线Vaj(或Vbj)(0<j≤N,j为正整数)与发光二极管芯片的第一电极耦接,因而,电源信号线Vaj(或Vbj)可以向发光二极管芯片提供电源,并且,发光二极管芯片的第二电极与微型驱动芯片312的信号通道端CH耦接,固定电压信号线Gj与微型驱动芯片312的固定电压信号端Gd耦接,固定电压信号线Gj可以向微型驱动芯片312提供固定电压信号,以形成供电回路。发光二极管芯片为电流驱动型元件,微型驱动芯片312通过信号通道端CH向耦接的发光二极管芯片提供信号通路,以使发光二极管芯片在不同电流幅值和/或不同占空比的电流信号的控制下,实现不同的出光亮度。可选地,各电源信号线Vaj(或Vbj)及各固定电压信号线Gj可以设置在相邻两个像素列之间的间隙中。
在具体实施时,结合图1A和图1B,像素31至少包括:红色子像素R,绿色子像素G,以及蓝色子像素B。其中,红色子像素R可以包括至少一个红色微型发光二极管芯片,绿色子像素G可以包括至少一个绿色微型发光二极管芯片,蓝色子像素B可以包括至少一个蓝色微型发光二极管芯片。
多条电源信号线分为多条第一电源信号线Vaj及多条第二电源信号线Vbj。
第一电源信号线Vaj与在第二方向F2上排列的一排像素31的各红色子像素R的第一电极耦接。
第二电源信号线Vbj与在第二方向F2上排列的一排像素31的各绿色子像素G和各蓝色子像素B的第一极耦接。
可选地,如图1A所示,发光面板还可以包括M条辅助信号线W。各辅助信号线Wi(0<i≤M,i为正整数)沿第一方向F1延伸,并沿第二方向F2排列。
辅助信号线Wi位于在第一方向F1上排列的相邻两排像素31之间的间隙中,避免影响各子像素的出光。
辅助信号线Wi与固定电压信号线Gj异层设置,且每一条辅助信号线Wi通过第二过孔(如图中辅助信号线Wi与固定电压信号线Gj交叉位置处的黑色圆圈所示)与至少一条固定电压信号线Gj耦接;第二过孔贯穿辅助信号线Wi与固定电压信号线Gj之间的绝缘层。
图1C为图1A所示发光面板中布线基板的一个像素的平面结构示意图。图1C中示出了异层设置的第一金属走线和第二金属走线。第一金属走线包括电源信号线Vaj和Vbj、固定电压信号线Gj、数据线Dj、选址信号转接线Qi。第二金属走线包括选址信号线Si和端信号连接线,端信号连接线可以包括连接端以及与各连接端连接的连接线。连接端包括红色子像素连接端R+和R-、绿色子像素连接端G+和G-、蓝色子像素连接端B+和B-以及像素驱动芯片连接端CH1、CH2、CH3、Da、Uc和Gd。
示例性地,各连接端的部分区域表面暴露,该表面暴露的区域可以叫做焊盘,与同一个电子元件耦接的多个焊盘可以形成一个焊盘组。图1C中示出了四个焊盘组,分别为第一焊盘组(焊盘R+和R-)、第二焊盘组(焊盘G+和G-)、第三焊盘组(焊盘B+和B-)和第四焊盘组(焊盘CH1、CH2、CH3、Da、Uc和Gd)。第一焊盘组、第二焊盘组、第三焊盘组分别与红色发光二极管芯片、绿色发光二极管芯片、蓝色发光二极管芯片LED耦接,第四焊盘组与微型驱动芯片耦接。
LED显示产品中,金属走线的材料包括铜。为了保证显示产品的亮度,金属走线的厚度逐渐增大,金属走线的厚度越大亮度效果越好。相关技术中,铜层的厚度大于1.8μm。
图2为铜层的应力随厚度变化趋势示意图,其中,图2中的横坐标为Cu薄膜的厚度,单位为埃米,纵坐标为应力值,单位为Mpa。从图2中可以看出,铜层的应力随厚度增加而增加。当在玻璃基板上形成铜层时,玻璃翘曲值也会随着铜层应力和厚度的增加而增加。当基板的翘曲值过大时,会导致基板的制备制程无法进行,导致破片风险增加。
图3为相关技术中一种布线基板的部分截面示意图。在本文中,膜层的应力为正应力时,表示膜层对基板为拉应力,会使得基板向上翘曲(即正向翘曲);膜层的应力为负应力时,表示膜层对基板为压应力,会使得基板向下翘曲(即负向翘曲),如图3所示。在本公开实施例中,在不提及负向翘曲的时候,均表示正向翘曲。图3中,衬底基板为玻璃(Glass)基板,反向应力层为氮化硅(SiN)层,反向应力层上方为金属层(例如Cu薄膜)。
相关技术中,为了减小基板的翘曲,需要对基板进行应力搭配。如图3所示,在衬底基板11例如玻璃基板与铜层之间设置反向应力层,反向应力层产生的应力与铜层产生的应力方向相反。例如,铜层产生向上翘曲的应力,反向应力层产生向下翘曲的应力,从而,反向应力层产生的应力可以对铜层产生的应力进行补偿,以此实现降低基板翘曲的目的。示例性地,反向应力层的材质可以包括氮化硅(SiN)。
相关技术中,基板翘曲会影响制程,基板翘曲过大(例如大于0.15mm)时,会导致无法正常固晶。基板翘曲过大,导致基板产生应力集中,影响基板的平整度,出现化金缺角问题。
Mini LED产品在化金过程中存在较高风险的缺角不良,严重影响产品良率和信赖性。图4为一种布线基板中焊盘位置的显微镜放大示意图。如图4所示,在基板制程中,铜层(Cu2)为具有图案化的膜层,例如对于连接端,在垂直于衬底基板的平面,铜层的截面呈梯形,由于在铜层靠近衬底基板一侧设置有钝化层(PVX1-2),在铜层远离衬底基板一侧设置有钝化叠层(PVX2-1和PVX2-2),钝化层(PVX1-2)和钝化叠层(PVX2-1和PVX2-2)在不存在铜层的区域相互叠加,使得该处形成应力突变点,钝化层极易在此处出现微裂纹(如图4中虚线圈)。
化金过程包括活化反应、化镍反应和化学镀金。在活化反应中,第一药液中的钯(Pd)离子与连接端的表面裸露区域(即焊盘)的铜层、进行置换反应,即在焊盘表面形成一层钯;在化镍反应中,钯与第二药液中的镍进行置换反应,在钯层上方进一步形成镍层;在化学镀金过程中,镍与第三药液中的金进行置换反应,在镍层表面生长出金层。
当钝化叠层出现微裂纹后,活化反应中,药液中一部分钯离子会进入微裂纹中并与铜进行置换反应,导致药液中钯离子浓度降低,从而,与焊盘位置的铜进行置换反应的钯离子减少,尤其在焊盘靠近微裂纹位置,钯离子浓度更低。进而,在后续的镍(Ni)-金(Au)制程中,焊盘靠近微裂纹位置的镍金层偏薄甚至无法生长镍金层,最终表现为化金层缺角缺陷。
图5为图1C所示的布线基板中的A-A在本公开一实施例中的截面示意图,在一种实施例中,如图5所示,布线基板包括衬底基板11、缓冲层PVX0、第一金属层、第一钝化层PVX1-1、第一有机层OC1、第二钝化层PVX1-2、第二金属层、第三钝化层PVX2-1、第二有机层OC2和第四钝化层PVX2-2。
示例性地,缓冲层PVX0也可以叫做反向应力层,缓冲层PVX0位于衬底基板11的一侧。第一金属层位于缓冲层PVX0的背离衬底基板11的一侧。第一金属层包括多条第一金属走线13,第一金属层的厚度与缓冲层PVX0的厚度的比值范围为5~6.7(包括端点值)。多条第一金属走线13可以包括用于传输不同信号的第一金属走线13,例如,第一金属走线13a可以用于传输第一信号,第一金属走线13b可以用于传输第二信号。传输不同信号的第一金属走线13的宽度可以不相同,因此,布线基板中存在不同宽度的第一金属走线13。
第一钝化层PVX1-1位于第一金属层的背离衬底基板11的一侧。第一有机层OC1位于第一钝化层PVX1-1的背离衬底基板11的一侧,第一有机层OC1设置有第一过孔21,第一过孔21在衬底基板11上的正投影与第一金属走线13在衬底基板11上的正投影至少部分交叠。
第二钝化层PVX1-2位于第一有机层OC1的背离衬底基板11的一侧。第二钝化层PVX1-2设置有贯穿第二钝化层PVX1-2和第一钝化层PVX1-1的第二过孔22。第二过孔22暴露第一金属走线13的部分表面。示例性地,第二过孔22在衬底基板11上的正投影与第一过孔21在衬底基板11上的正投影存在第一交叠区域,第一交叠区域暴露第一金属走线13的部分表面。
第二金属层位于第二钝化层PVX1-2的背离衬底基板11的一侧。第二金属层包括多个连接端161和多条连接线162,至少一个连接端161通过连接线162与第一金属走线13的暴露表面连接。
第三钝化层PVX2-1位于第二金属层的背离衬底基板11的一侧。第二有机层OC2位于第三钝化层PVX2-1的背离衬底基板11的一侧。第二有机层OC2设置有第三过孔23,连接端161在衬底基板11上的正投影位于第三过孔23在衬底基板11上的正投影的范围内。
第四钝化层PVX2-2位于第二有机层OC2的背离衬底基板11的一侧。第四钝化层PVX2-2设置有第四过孔24。第四过孔24暴露连接端的至少部分表面。示例性地,第四过孔24在衬底基板11上的正投影的至少部分位于第三过孔23在衬底基板11上的正投影的范围内。第四过孔24贯穿第四钝化层PVX2-2和第三钝化层PVX2-1而暴露连接端161的至少部分表面。
本公开实施例的布线基板,缓冲层PVX0可以产生与第一金属层相反的应力,缓冲层PVX0对基板产生压应力,第一金属层对基板产生拉应力,将第一金属层的厚度与缓冲层PVX0的厚度的比值范围设置为5~7,使得缓冲层PVX0产生的压应力可以对第一金属层产生的拉应力进行更好的补偿,更好地减小基板的翘曲,改善了布线基板的平整度,减小布线基板的应力突变,避免连接端161爬坡位置(图5中采用虚线圈出的区域)的应力突变,避免钝化层产生微裂纹,改善后续化金过程中的化金缺角问题,提升产品良率,提升产品信赖性。
示例性地,第四过孔24在衬底基板11上的正投影位于第三过孔23在衬底基板11上的正投影的范围内。本公开实施例中,连接端161在衬底基板11上的正投影位于第三过孔23在衬底基板11上的正投影的范围内,第四过孔24在衬底基板11上的正投影位于第三过孔23在衬底基板11上的正投影的范围内,这样的方式,有利于提高第四过孔24暴露的连接端161的表面面积,从而,在后续化金过程中,可以增大Ni-Au层面积,提高固晶良率。
在一个实施例中,如图5所示,第三过孔23与连接端161相对应,即一个连接端161位置设置一个第三过孔23,与同一个电子元件耦接的相邻的连接端161a和连接端161b之间还保留有部分第二有机层OC2。
图6为图1C所示的布线基板中的A-A在本公开另一实施例中的截面示意图。在一个实施例中,如图6所示,与同一个电子元件耦接的多个连接端对应一个第三过孔23,或者说,一个焊盘组中的多个连接端对应一个第三过孔23,或者说,或者说,与同一个电子元件耦接的多个连接端在衬底基板上的正投影位于同一个第三过孔23在衬底基板上的正投影范围内,或者说,一个焊盘组中的多个连接端在衬底基板上的正投影位于同一个第三过孔23的范围内。从而,与同一个电子元件耦接的相邻的连接端之间无第二有机层OC2。
示例性地,第一金属层的厚度与缓冲层PVX0的厚度的比值范围为5~7(包括端点值)。示例性地,第一金属层的厚度与缓冲层PVX0的厚度的比值可以为5~7中的任意一个。例如,第一金属层的厚度与缓冲层PVX0的厚度的比值可以为5、5.4、6、6.7或7。
在一个实施例中,缓冲层PVX0的材质可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的至少一种。示例性地,缓冲层PVX0的材质可以包括氮化硅,例如,缓冲层PVX0的材质为氮化硅。
在一个实施例中,第一金属走线13的厚度范围为2.5μm~3μm(包括端点值)。示例性地,第一金属走线13的厚度可以为2.5μm~3μm中的任意值,例如,第一金属走线13的厚度可以为2.5μm、2.76μm或3μm。
在一个实施例中,第一金属走线13的材质可以包括铜。第一金属走线13可以包括依次叠层设置的第一钼铌合金层(MoNb)、铜层和第二钼铌合金层。也就是说,第一金属走线13可以为MoNb/Cu/MoNb的叠层结构。在第一金属走线13为MoNb/Cu/MoNb的叠层结构时,示例性地,MoNb层的厚度可以均为300埃米,Cu层的厚度可以为2.7μm,第一金属走线13的厚度可以表示成300/27000/300埃米。
在一个实施例中,缓冲层PVX0的厚度范围可以为3500埃米~5500埃米。示例性地,缓冲层PVX0的厚度可以为3500埃米~5500埃米中的任意值。例如,缓冲层PVX0的厚度可以为3500埃米、4000埃米、4500埃米、5000埃米或者5500埃米。
将缓冲层PVX0的厚度范围设置为3500埃米~5500埃米,第一金属走线13的厚度设置为2.5μm~3μm,缓冲层PVX0产生的压应力可以对第一金属层产生的拉应力进行更好的补偿,更好地减小基板的翘曲量,改善布线基板的平整度,减小布线基板的应力突变,有利于改善后续化金过程中的化金缺角问题,提升产品良率,降低信赖性风险。
在一个实施例中,第一钝化层PVX1-1的材质可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的至少一种。示例性地,第一钝化层PVX1-1的材质可以包括氮化硅,例如,第一钝化层PVX1-1的材质为氮化硅。
在一个实施例中,第一钝化层PVX1-1的厚度范围为2000埃米~2800埃米(包括端点值)。示例性地,第一钝化层PVX1-1的厚度可以为2000埃米~2800埃米中的任意值,例如,第一钝化层PVX1-1的厚度可以为2000埃米、2400埃米或者2800埃米。
在一个实施例中,第一钝化层PVX1-1的应力为-350Mpa~-450Mpa,例如,第一钝化层PVX1-1的应力为-400Mpa。也就是说,第一钝化层PVX1-1对基板的压应力为350Mpa~450Mpa。
第一钝化层PVX1-1的应力为-350Mpa~-450Mpa,这样的应力可以进一步对第一金属层和第二金属层产生的拉应力进行补偿,进一步减小基板的翘曲量,改善布线基板的平整度,进而提升产品良率,降低信赖性风险。
在一个实施例中,可以采用化学气相沉积的方法沉积第一钝化层PVX1-1。在沉积第一钝化层PVX1-1过程中,四氢化硅气体的流量为2500Sccm~2540Sccm(包括端点值),氨气的流量为8800Sccm~8840Sccm(包括端点值),氮气的流量为38000Sccm~40000Sccm(包括端点值)。基板与电极之间的间隙值为700mils~900mils(包括端点值)。示例性地,四氢化硅气体的流量为2520Sccm,氨气的流量为8820Sccm,氮气的流量为39000Sccm,基板与电极之间的间隙值为800mils。采用这种方式形成的第一钝化层PVX1-1的应力满足-350Mpa~-450Mpa。
在一个实施例中,第二钝化层PVX1-2的材质可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的至少一种。示例性地,第二钝化层PVX1-2的材质可以包括氮化硅,例如,第二钝化层PVX1-2的材质为氮化硅。
在一个实施例中,第二钝化层PVX1-2的厚度范围为2000埃米~2800埃米(包括端点值)。示例性地,第二钝化层PVX1-2的厚度可以为2000埃米~2800埃米中的任意值,例如,第二钝化层PVX1-2的厚度可以为2000埃米、2400埃米或者2800埃米。
在一个实施例中,第二钝化层PVX1-2的应力为-350Mpa~-450Mpa,例如,第二钝化层PVX1-2的应力为-400Mpa。也就是说,第二钝化层PVX1-2对基板的压应力为350Mpa~450Mpa。
第二钝化层PVX1-2的应力为-350Mpa~-450Mpa,这样的应力可以进一步对第一金属层和第二金属层产生的拉应力进行补偿,进一步减小基板的翘曲量,改善布线基板的平整度,进而提升产品良率,降低信赖性风险。
在一个实施例中,可以采用化学气相沉积的方法沉积第二钝化层PVX1-2。在沉积第二钝化层PVX1-2过程中,四氢化硅气体的流量为2500Sccm~2540Sccm(包括端点值),氨气的流量为8800Sccm~8840Sccm(包括端点值),氮气的流量为38000Sccm~40000Sccm(包括端点值)。基板与电极之间的间隙值为700mils~900mils(包括端点值)。示例性地,四氢化硅气体的流量为2520Sccm,氨气的流量为8820Sccm,氮气的流量为39000Sccm,基板与电极之间的间隙值为800mils。
在一个实施例中,第三钝化层PVX2-1的材质可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的至少一种。示例性地,第三钝化层PVX2-1的材质可以包括氮化硅,例如,第三钝化层PVX2-1的材质为氮化硅。
在一个实施例中,第三钝化层PVX2-1的厚度范围为2000埃米~2800埃米(包括端点值)。示例性地,第三钝化层PVX2-1的厚度可以为2000埃米~2800埃米中的任意值,例如,第三钝化层PVX2-1的厚度可以为2000埃米、2400埃米或者2800埃米。
在一个实施例中,第三钝化层PVX2-1的应力为-350Mpa~-450Mpa,例如,第三钝化层PVX2-1的应力为-400Mpa。也就是说,第三钝化层PVX2-1对基板的压应力为350Mpa~450Mpa。
第三钝化层PVX2-1的应力为-350Mpa~-450Mpa,这样的应力可以进一步对第一金属层和第二金属层产生的拉应力进行补偿,进一步减小基板的翘曲量,改善布线基板的平整度,进而提升产品良率,降低信赖性风险。
在一个实施例中,可以采用化学气相沉积的方法沉积第三钝化层PVX2-1。在沉积第三钝化层PVX2-1过程中,四氢化硅气体的流量为2500Sccm~2540Sccm(包括端点值),氨气的流量为8800Sccm~8840Sccm(包括端点值),氮气的流量为38000Sccm~40000Sccm(包括端点值)。基板与电极之间的间隙值为700mils~900mils(包括端点值)。示例性地,四氢化硅气体的流量为2520Sccm,氨气的流量为8820Sccm,氮气的流量为39000Sccm,基板与电极之间的间隙值为800mils。
在一个实施例中,第四钝化层PVX2-2的材质可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的至少一种。示例性地,第四钝化层PVX2-2的材质可以包括氮化硅,例如,第四钝化层PVX2-2的材质为氮化硅。
在一个实施例中,第四钝化层PVX2-2的厚度范围为2000埃米~2800埃米(包括端点值)。示例性地,第四钝化层PVX2-2的厚度可以为2000埃米~2800埃米中的任意值,例如,第四钝化层PVX2-2的厚度可以为2000埃米、2400埃米或者2800埃米。
在一个实施例中,第四钝化层PVX2-2的应力为-350Mpa~-450Mpa,例如,第四钝化层PVX2-2的应力为-400Mpa。也就是说,第四钝化层PVX2-2对基板的压应力为350Mpa~450Mpa。
第四钝化层PVX2-2的应力为-350Mpa~-450Mpa,这样的应力可以进一步对第一金属层和第二金属层产生的拉应力进行补偿,进一步减小基板的翘曲量,改善布线基板的平整度,进而提升产品良率,降低信赖性风险。
在一个实施例中,可以采用化学气相沉积的方法沉积第四钝化层PVX2-2。在沉积第四钝化层PVX2-2过程中,四氢化硅气体的流量为2500Sccm~2540Sccm(包括端点值),氨气的流量为8800Sccm~8840Sccm(包括端点值),氮气的流量为38000Sccm~40000Sccm(包括端点值)。基板与电极之间的间隙值为700mils~900mils(包括端点值)。示例性地,四氢化硅气体的流量为2520Sccm,氨气的流量为8820Sccm,氮气的流量为39000Sccm,基板与电极之间的间隙值为800mils。
在一个实施例中,如图5所示,第一过孔21在衬底基板11上的正投影位于第一金属走线13在衬底基板11上的正投影范围内。示例性地,第二过孔22在衬底基板11上的正投影位于第一过孔21在衬底基板11上的正投影范围内。从而,第二过孔22可以暴露更多的第一金属走线13表面,减小连接线162与第一金属走线13的连接电阻。
在一个实施例中,第一有机层OC1的材质可以包括有机材料,例如光刻胶、聚酰亚胺等有机材料。第一有机层OC1的厚度范围可以为3μm~4μm(包括端点值)。示例性地,第一有机层OC1的厚度可以为3μm~4μm中的任一值。例如,第一有机层OC1的厚度可以为3μm、3.5μm或4μm。
在一个实施例中,第二有机层OC2的材质可以包括有机材料,例如光刻胶、聚酰亚胺等有机材料。第二有机层OC2的厚度范围可以为2μm~3μm(包括端点值)。示例性地,第二有机层OC2的厚度可以为2μm~3μm中的任一值。例如,第二有机层OC2的厚度可以为2μm、2.5μm或3μm。
可以理解的是,有机材料可以包括有机树脂和可挥发的溶剂。有机材料中,有机树脂的含量为15%~20%(包括端点值)。有机树脂可以包括丙烯酸单体。丙烯酸单体固化后可以形成丙烯酸聚合物。
在一个实施例中,第二金属层的厚度范围为0.9μm~1μm(包括端点值)。示例性地,第二金属层的厚度可以为0.9μm~1μm中的任意值,例如,第二金属层的厚度可以为0.9μm、0.95μm或1μm。
在一个实施例中,第二金属层的材质可以包括铜。第二金属层可以包括依次叠层设置的第一钼铌合金层(MoNb)、铜层和第二钼铌合金层。也就是说,第二金属层可以为MoNb/Cu/MoNb的叠层结构。在第二金属层为MoNb/Cu/MoNb的叠层结构时,示例性地,第一钼铌合金层的厚度可以为300埃米,Cu层的厚度可以为9000埃米,第二钼铌合金层的厚度可以为150埃米,其中,第一钼铌合金层靠近第二钝化层PVX1-2。第二金属层的厚度可以表示为300/9000/150埃米。
在一个实施例中,如图5或图6所示,连接端161在垂直于衬底基板11方向的平面上的截面呈梯形。连接端161的背离衬底基板11一侧的表面在衬底基板11上的正投影位于连接端161的朝向衬底基板11一侧的表面在衬底基板11上的正投影范围内,从而,连接端161的截面为正梯形,如图5或图6所示。连接端161的背离衬底基板11一侧的表面在衬底基板11上的正投影位于第四过孔24在衬底基板11上的正投影的范围内。
这样的结构,第四过孔24可以将连接端161的上表面完全暴露出来,从而,在后续化金过程中,可以进一步增大Ni-Au层面积,提高固晶良率。
本公开实施例还提供一种布线基板的制备方法。该方法可以包括以下步骤:
在步骤S11中,采用物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)在衬底基板11的一侧沉积缓冲层PVX0。
在步骤S12中,在缓冲层PVX0的背离衬底基板11的一侧形成第一金属层,第一金属层包括多条第一金属走线13,第一金属层的厚度与缓冲层PVX0的厚度的比值范围为5~7。
在步骤S13中,在第一金属层的背离衬底基板11的一侧形成第一钝化层PVX1-1。
在步骤S14中,在第一钝化层PVX1-1的背离衬底基板11的一侧形成第一有机层OC1,第一有机层OC1设置有第一过孔21,第一过孔21在衬底基板11上的正投影与第一金属走线13在衬底基板11上的正投影至少部分交叠。
在步骤S15中,在第一有机层OC1的背离衬底基板11的一侧形成第二钝化层PVX1-2,第二钝化层PVX1-2设置有贯穿第二钝化层PVX1-2和第一钝化层PVX1-1的第二过孔22,第二过孔22在衬底基板11上的正投影与第一过孔21在衬底基板11上的正投影存在第一交叠区域,第一交叠区域暴露第一金属走线13的部分表面。
在步骤S16中,在第二钝化层PVX1-2的背离衬底基板11的一侧形成第二金属层,第二金属层包括多个连接端161和多条连接线162,至少一个连接端161通过连接线162与第一金属走线13的暴露表面连接。
在步骤S17中,在第二金属层的背离衬底基板11的一侧形成第三钝化层PVX2-1。
在步骤S18中,在第三钝化层PVX2-1的背离衬底基板11的一侧形成第二有机层OC2,第二有机层OC2设置有第三过孔23,连接端161在衬底基板11上的正投影位于第三过孔23在衬底基板11上的正投影的范围内。
在步骤S19中,在第二有机层OC2的背离衬底基板11的一侧形成第四钝化层PVX2-2,第四钝化层PVX2-2设置有第四过孔24,第四过孔24在衬底基板11上的正投影的至少部分位于第三过孔23在衬底基板11上的正投影的范围内,第四过孔24贯穿第四钝化层PVX2-2和第三钝化层PVX2-1而暴露连接端161的至少部分表面。
在一个实施例中,采用化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition,CVD)的方式沉积第一钝化层PVX1-1。在沉积过程中,四氢化硅气体的流量为2500Sccm~2540Sccm(包括端点值),氨气的流量为8800Sccm~8840Sccm(包括端点值),氮气的流量为38000Sccm~40000Sccm(包括端点值)。基板与电极之间的间隙值为700mils~900mils(包括端点值)。示例性地,四氢化硅气体的流量为2520Sccm,氨气的流量为8820Sccm,氮气的流量为39000Sccm,基板与电极之间的间隙值为800mils。
在一个实施例中,采用化学气相沉积的方式沉积第二钝化层PVX1-2。在沉积过程中,四氢化硅气体的流量为2500Sccm~2540Sccm(包括端点值),氨气的流量为8800Sccm~8840Sccm(包括端点值),氮气的流量为38000Sccm~40000Sccm(包括端点值)。基板与电极之间的间隙值为700mils~900mils(包括端点值)。示例性地,四氢化硅气体的流量为2520Sccm,氨气的流量为8820Sccm,氮气的流量为39000Sccm,基板与电极之间的间隙值为800mils。
在一个实施例中,采用化学气相沉积的方式沉积第三钝化层PVX2-1。在沉积过程中,四氢化硅气体的流量为2500Sccm~2540Sccm(包括端点值),氨气的流量为8800Sccm~8840Sccm(包括端点值),氮气的流量为38000Sccm~40000Sccm(包括端点值)。基板与电极之间的间隙值为700mils~900mils(包括端点值)。示例性地,四氢化硅气体的流量为2520Sccm,氨气的流量为8820Sccm,氮气的流量为39000Sccm,基板与电极之间的间隙值为800mils。
在一个实施例中,采用化学气相沉积的方式沉积第四钝化层PVX2-2。在沉积过程中,四氢化硅气体的流量为2500Sccm~2540Sccm(包括端点值),氨气的流量为8800Sccm~8840Sccm(包括端点值),氮气的流量为38000Sccm~40000Sccm(包括端点值)。基板与电极之间的间隙值为700mils~900mils(包括端点值)。示例性地,四氢化硅气体的流量为2520Sccm,氨气的流量为8820Sccm,氮气的流量为39000Sccm,基板与电极之间的间隙值为800mils。
在一个实施例中,第一有机层OC1的固化温度为200℃~250℃,固化时间55分钟~65分钟。
在一个实施例中,第二有机层OC2的固化温度为200℃~250℃,固化时间55分钟~65分钟。
下面通过图5所示布线基板的制备过程进一步说明本公开实施例的技术方案。可以理解的是,本文中所说的“图案化”,当图案化的材质为无机材质或金属时,“图案化”包括涂覆光刻胶、掩膜曝光、显影、刻蚀、剥离光刻胶等工艺,当图案化的材质为有机材质时,“图案化”包括掩模曝光、显影等工艺,本文中所说的蒸镀、沉积、涂覆、涂布等均是相关技术中成熟的制备工艺。
在步骤S11中,采用物理气相沉积在衬底基板11的一侧沉积缓冲层PVX0,如图7A所示,图7A为本公开一实施例布线基板中形成第一过孔后的截面示意图。示例性地,缓冲层PVX0的材质为氮化硅。示例性地,缓冲层PVX0的厚度为5000埃米。
在步骤S12中,在缓冲层PVX0的背离衬底基板11的一侧形成第一金属层,第一金属层包括多条第一金属走线13,第一金属层的厚度与缓冲层PVX0的厚度的比值范围为5~7,如图7A所示。示例性地,可以在缓冲层PVX0的背离衬底基板11的一侧沉积第一金属薄膜;对第一金属薄膜进行图案化,形成多条第一金属走线13。示例性地,第一金属走线13为MoNb/Cu/MoNb的叠层结构,其中,MoNb层的厚度可以均为300埃米,Cu层的厚度可以为2.7μm。
在步骤S13中,在第一金属层的背离衬底基板11的一侧形成第一钝化层PVX1-1,如图7A所示。示例性地,可以采用化学气相沉积的方式沉积第一钝化层PVX1-1,在沉积过程中,四氢化硅气体的流量为2500Sccm~2540Sccm(包括端点值),氨气的流量为8800Sccm~8840Sccm(包括端点值),氮气的流量为38000Sccm~40000Sccm(包括端点值)。基板与电极之间的间隙值为700mils~900mils(包括端点值)。示例性地,四氢化硅气体的流量为2520Sccm,氨气的流量为8820Sccm,氮气的流量为39000Sccm,基板与电极之间的间隙值为800mils。示例性地,第一钝化层PVX1-1的材质为氮化硅。第一钝化层PVX1-1的厚度为2400埃米。本公开实施例中形成的第一钝化层PVX1-1的应力为-400Mpa,可以进一步对第一金属层产生的拉应力进行补偿,进一步减小基板的翘曲量,改善布线基板的平整度,进而提升产品良率,降低信赖性风险。
在步骤S14中,在第一钝化层PVX1-1的背离衬底基板11的一侧形成第一有机层OC1。第一有机层OC1设置有第一过孔21,第一过孔21在衬底基板11上的正投影与第一金属走线13在衬底基板11上的正投影部分交叠,如图7A所示。本实施例中,第一过孔21在衬底基板11上的正投影位于第一金属走线13在衬底基板11上的正投影的范围内。示例性地,可以在第一钝化层PVX1-1的背离衬底基板11的一侧涂覆第一有机材料;通过固化工艺对第一有机材料进行固化后形成第一有机层OC1;通过曝光、显影,去除第一过孔21位置的第一有机层OC1而形成第一过孔21;对第一有机层OC1进行后烘烤。
示例性地,第一有机材料为包含有机树脂的溶液。第一有机材料可以包含有机树脂和可挥发的溶剂。第一有机材料中,有机树脂的含量为15%~20%(包括端点值)。有机树脂可以包括丙烯酸单体。丙烯酸单体固化后可以形成丙烯酸聚合物。
在一个实施例中,在固化工艺中,固化温度为200℃~260℃。示例性地,固化温度可以为200℃、230℃、250℃或260℃。固化时间55分钟~65分钟,示例性地,固化时间可以为55分钟、60分钟或65分钟。在本公开实施例中,固化温度约为250℃,固化时间约为60分钟。第一有机层OC1的厚度为3.5μm。
将固化温度设置为200℃~260℃,固化时间设置为55分钟~65分钟,可以使得第一有机层OC1中的气体更充分地释放,防止第一有机层OC1在后续制程中释放气体造成应力突变
在步骤S15中,在第一有机层OC1的背离衬底基板11的一侧形成第二钝化层PVX1-2。第二钝化层PVX1-2设置有贯穿第二钝化层PVX1-2和第一钝化层PVX1-1的第二过孔22,第二过孔22在衬底基板11上的正投影与第一过孔21在衬底基板11上的正投影存在第一交叠区域,第一交叠区域暴露第一金属走线13的部分表面,如图7B所示,图7B为本公开一实施例布线基板中形成第二过孔后的截面示意图。
示例性地,可以在第一有机层OC1的背离衬底基板11的一侧,采用化学气相沉积的方式沉积第二钝化层PVX1-2;对第二钝化层PVX1-2进行图案化,去除第二过孔22位置的第二钝化层PVX1-2和第一钝化层PVX1-1,形成第二过孔22。第二过孔22在衬底基板11上的正投影位于第一过孔21在衬底基板11上的正投影范围内。第二过孔22暴露出第一金属走线13的部分表面。
在沉积过程中,四氢化硅气体的流量为2500Sccm~2540Sccm(包括端点值),氨气的流量为8800Sccm~8840Sccm(包括端点值),氮气的流量为38000Sccm~40000Sccm(包括端点值)。基板与电极之间的间隙值为700mils~900mils(包括端点值)。示例性地,四氢化硅气体的流量为2520Sccm,氨气的流量为8820Sccm,氮气的流量为39000Sccm,基板与电极之间的间隙值为800mils。
示例性地,第二钝化层PVX1-2的材质为氮化硅。第二钝化层PVX1-2的厚度为2400埃米。本公开实施例中形成的第二钝化层PVX1-2的应力为-400Mpa,可以进一步对第一金属层产生的拉应力进行补偿,进一步减小基板的翘曲量,改善布线基板的平整度,进而提升产品良率,降低信赖性风险。
在步骤S16中,在第二钝化层PVX1-2的背离衬底基板11的一侧形成第二金属层,第二金属层包括多个连接端161和多条连接线162,至少一个连接端161通过连接线162与第一金属走线13的暴露表面连接,如图7C和图7D所示,图7C为本公开一实施例布线基板中形成第三过孔后的截面示意图,图7D为图6所示布线基板中形成第三过孔后的截面示意图。
示例性地,可以在第二钝化层PVX1-2的背离衬底基板11的一侧沉积第二金属薄膜;对第二金属薄膜进行图案化,形成第二金属层,第二金属层包括多个连接端161和多条连接线162。示例性地,第二金属走线为MoNb/Cu/MoNb的叠层结构,第二金属走线的厚度约为300埃米/9000埃米/150埃米,靠近第二钝化层PVX1-2的MoNb层的厚度约为300埃米。
鉴于第二金属层的制程工艺,形成的连接端161在垂直于衬底基板11方向的平面上的截面呈梯形。连接端161的背离衬底基板11一侧的表面在衬底基板11上的正投影位于连接端161的朝向衬底基板11一侧的表面在衬底基板11上的正投影范围内,从而,连接端161的截面为正梯形,如图7C和图7D所示。
在步骤S17中,在第二金属层的背离衬底基板11的一侧形成第三钝化层PVX2-1,如图7C和图7D所示。示例性地,可以采用化学气相沉积的方式沉积第三钝化层PVX2-1,在沉积过程中,四氢化硅气体的流量为2500Sccm~2540Sccm(包括端点值),氨气的流量为8800Sccm~8840Sccm(包括端点值),氮气的流量为38000Sccm~40000Sccm(包括端点值)。基板与电极之间的间隙值为700mils~900mils(包括端点值)。示例性地,四氢化硅气体的流量为2520Sccm,氨气的流量为8820Sccm,氮气的流量为39000Sccm,基板与电极之间的间隙值为800mils。
示例性地,第三钝化层PVX2-1的材质为氮化硅。第三钝化层PVX2-1的厚度为2400埃米。本公开实施例中形成的第三钝化层PVX2-1的应力为-400Mpa,可以进一步对第一金属层产生的拉应力进行补偿,进一步减小基板的翘曲量,改善布线基板的平整度,进而提升产品良率,降低信赖性风险。
在步骤S18中,在第三钝化层PVX2-1的背离衬底基板11的一侧形成第二有机层OC2,第二有机层OC2设置有第三过孔23,连接端161在衬底基板11上的正投影位于第三过孔23在衬底基板11上的正投影的范围内,如图7C和图7D所示。
本实施例中,连接端161在衬底基板11上的正投影位于第三过孔23在衬底基板11上的正投影的范围内,如图7C和图7D所示。
示例性地,可以在第一钝化层PVX1-1的背离衬底基板11的一侧涂覆第二有机材料;通过固化工艺对第二有机材料进行固化后形成第二有机层OC2;通过曝光、显影,去除第三过孔23位置的第二有机层OC2而形成第三过孔23;对第二有机层OC2进行后烘烤。
示例性地,第二有机材料为包含有机树脂的溶液。第二有机材料可以包含有机树脂和可挥发的溶剂。第二有机材料中,有机树脂的含量为15%~20%(包括端点值)。有机树脂可以包括丙烯酸单体。丙烯酸单体固化后可以形成丙烯酸聚合物。
在一个实施例中,在固化工艺中,固化温度为200℃~260℃。示例性地,固化温度可以为200℃、230℃、250℃或260℃。固化时间55分钟~65分钟,示例性地,固化时间可以为55分钟、60分钟或65分钟。在本公开实施例中,固化温度约为230℃,固化时间约为60分钟。第二有机层OC2的厚度为2.5μm。
将固化温度设置为200℃~260℃,固化时间设置为55分钟~65分钟,可以使得第二有机层OC2中的气体更充分地释放,防止第一有机层OC1在后续制程中释放气体造成应力突变。
在步骤S19中,在第二有机层OC2的背离衬底基板11的一侧形成第四钝化层PVX2-2。第四钝化层PVX2-2设置有第四过孔24,第四过孔24在衬底基板11上的正投影位于第三过孔23在衬底基板11上的正投影的范围内,第四过孔24贯穿第四钝化层PVX2-2和第三钝化层PVX2-1,第四过孔24暴露连接端161的至少部分表面。
示例性地,连接端161的上表面在衬底基板11上的正投影位于第四过孔24在衬底基板11上的正投影的范围内,从而,第四过孔24可以暴露连接端161的上表面,如图5和图6所示。
在一个实施例中,布线基板的制备方法还可以包括在焊盘位置进行化金制程。
相关技术中,如图4所示,参考图5和图6,在连接端161的爬坡位置即连接端161的侧面位置,多层钝化层叠加,使得钝化薄膜的整体厚度发生变化,在连接端161的爬坡位置产生应变突变,图5和图6中采用虚线圈出了相关技术中产生应力突变的区域,导致钝化层出现微裂纹。在化金过程中,铜(Cu)与钯(Pd)交换时,钯浓度在裂纹处变化,导致活化不充分。进而,在后续的镍(Ni)-金(Au)制程中,裂纹处无法正常生长镍,使得裂纹位置的Ni-Au层厚度偏薄甚至无Ni-Au层,最终表现为化金层缺陷。
本公开实施例的布线基板,将缓冲层PVX0的厚度设置为3500埃米~5500埃米,并采用物理气相沉积的方式形成缓冲层PVX0;通过设置第一钝化层PVX1-1、第二钝化层PVX1-2、第三钝化层PVX2-1和第四钝化层PVX2-2的厚度、化学气相沉积中气体流量,使得第一钝化层PVX1-1、第二钝化层PVX1-2、第三钝化层PVX2-1和第四钝化层PVX2-2对基板的应力均为约-400Mpa;并且将第一有机层OC1和第二有机层OC2的固化时间延长为约60分钟。这样的布线基板,大大减小了布线基板的翘曲,将布线基板的翘曲量减小至0.05mm以下,改善了布线基板的平整度,减小了布线基板的应力突变,避免了连接端161爬坡位置的应力突变,改善了化金过程中的化金缺角问题,大大提升了产品良率,提高了产品信赖性。
在本文中,缓冲层的英文为Buffer,PVX1包括PVX1-1和PVX1-2;PVX2包括PVX2-1和PVX2-2;第一金属层Cu1,第二金属层Cu2。
图8A为PVX2变化对布线基板翘曲和缺角的影响的测试结果图。在图8A中,PVX0的厚度为2400埃米;PVX1-1的厚度为2400埃米,应力为+50Mpa;PVX1-2的厚度为3000埃米,应力为+50Mpa。A1代表的条件为PVX2-1和PVX2-2的厚度均为2400埃米,应力均为+50Mpa;B1代表的条件为PVX2-1和PVX2-2的厚度均为4000埃米,应力均为+50Mpa;C1代表的条件为PVX2-1和PVX2-2的厚度均为4000埃米,应力均为-400Mpa。曲线1为布线基板的翘曲曲线,曲线2为缺角不良率曲线。
图8B为有机层固化对布线基板翘曲和缺角的影响的测试结果图。在图8B中,PVX0的厚度为5000埃米;PVX1的应力为-400Mpa;PVX2应力为-400Mpa。D代表的条件为OC1的固化温度为250℃,固化时间为30分钟,OC2的固化温度为230℃,固化时间为30分钟。E代表的条件为OC1的固化温度为230℃,固化时间为60分钟,OC2的固化温度为200℃,固化时间为60分钟。曲线3为布线基板的翘曲曲线,曲线4为缺角不良率曲线。
图8C为缓冲层PVX0厚度对布线基板翘曲和缺角的影响的测试结果图。在图8C中,PVX1应力为+50Mpa;PVX2应力为+50Mpa。F代表的条件为缓冲层PVX0的厚度均为2400埃米,G代表的条件为缓冲层PVX0的厚度均为5000埃米。曲线5为布线基板的翘曲曲线,曲线6为缺角不良率曲线。
图8D为PVX1变化对布线基板翘曲和缺角的影响的测试结果图。在图8D中,PVX0的厚度为2400埃米;PVX2-1的厚度为1500埃米,应力为-400Mpa;PVX2-2的厚度为4000埃米,应力为-400Mpa。A2代表的条件为PVX1-1和PVX1-2的应力均为+50Mpa;B2代表的条件为PVX1-1的应力为+50Mpa、PVX1-2的应力为-400Mpa;C2代表的条件为PVX1-1和PVX1-2的应力均为-400Mpa。曲线7为布线基板的翘曲曲线,曲线8为缺角不良率曲线。
通过测试,结合图8A~图8D,PVX2-1和PVX2-2为正应力时,PVX2-2和缓冲层PVX0的厚度加厚,会降低布线基板的翘曲。PVX2-1和PVX2-2为正应力时,改变OC1和OC2的固化温度和时间对布线基板的翘曲影响较小。PVX2-1和PVX2-2为负应力时,PVX2-1和PVX2-2的应力由+50Mpa调整为-400Mpa,使得基板的翘曲降低至小于0.05mm;当缓冲层PVX0厚度为2400埃米时,可以将PVX1-2调整为负应力,可以使基板的翘曲降低至小于0.05mm。
通过测试,结合图8A~图8D,布线基板的翘曲越小,缺角不良发生率或缺角数量相应降低。在翘曲水平相同的情况下,PVX0厚度约5000埃米、PVX1、PVX2均为负应力,同时OC1固化时间延长,对108片基板进行测试发现,缺角发生率约为0。
本案发明人对各膜层不同参数的布线基板的翘曲进行了比较,如表1所示。
表1
表2
本案发明人对于表1中各布线基板化金测试后,对108片(pcs)缺角数分布状况进行了检测,如表2所示。从表1和表2可以看出,采用1.3的方案的布线基板,缺角数为0的布线基板的数量为108片,也就是说,该108片布线基板中每片布线基板的缺角数均为0。采用2.1的方案的布线基板,缺角数为0的布线基板的数量为10片,也就是说,该10片布线基板中每片布线基板的缺角数均为0;缺角数为1~5个的布线基板的数量为2片,也就是说,该2片布线基板中每片布线基板的缺角数为1~5个。通过表2中的对比可知,采用本公开实施例技术方案的布线基板,大大改善了化金过程中的化金缺角问题,提升了产品良率。
本公开实施例还提供一种发光面板,发光面板可以包括本公开任一实施例中的布线基板,还包括发光二极管芯片,发光二极管芯片与对应的第一金属走线连接。发光面板可以为透明发光面板。
本公开实施例还提供一种显示装置,该显示装置包括本公开任一实施例中的发光面板。显示装置可以为透明显示装置。
本公开实施例中的发光面板可以作为显示面板装配于显示装置中,也可以作为光源装配于显示装置中,显示装置可以为:电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、可穿戴显示设备等任何具有显示功能的产品或部件。
本公开实施例中的发光面板同样可以作为发光光源使用在照明产品中。基于前述实施例的发明构思,本公开实施例还提供了一种显示装置,该显示装置包括采用前述实施例的显示面板。显示装置可以为:手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
本公开实施例中的发光面板可以作为显示面板装配于显示装置中,也可以作为光源装配于显示装置中,显示装置可以为:电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、可穿戴显示设备等任何具有显示功能的产品或部件。
本公开实施例中的发光面板同样可以作为发光光源使用在照明产品中。
在本说明书的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开和简化描述,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公开的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本公开的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本公开中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,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,还可以是通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,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,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
在本公开中,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”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本公开的不同结构。为了简化本公开,上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本公开。此外,本公开可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
以上,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,可轻易想到其各种变化或替换,这些都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种布线基板,其特征在于,包括:
衬底基板;
缓冲层,位于所述衬底基板的一侧;
第一金属层,位于所述缓冲层的背离所述衬底基板的一侧,所述第一金属层包括多条第一金属走线,所述第一金属层的厚度与所述缓冲层的厚度的比值范围为5~7;
第一钝化层,位于所述第一金属层的背离所述衬底基板的一侧;
第一有机层,位于所述第一钝化层的背离所述衬底基板的一侧,所述第一有机层设置有第一过孔,所述第一过孔在所述衬底基板上的正投影与所述第一金属走线在所述衬底基板上的正投影至少部分交叠;
第二钝化层,位于所述第一有机层的背离所述衬底基板的一侧,所述第二钝化层设置有贯穿所述第二钝化层和所述第一钝化层的第二过孔,所述第二过孔暴露所述第一金属走线的部分表面;
第二金属层,位于所述第二钝化层的背离所述衬底基板的一侧,所述第二金属层包括多个连接端和多条连接线,至少一个所述连接端通过所述连接线与所述第一金属走线的暴露表面连接;
第三钝化层,位于所述第二金属层的背离所述衬底基板的一侧;
第二有机层,位于所述第三钝化层的背离所述衬底基板的一侧,所述第二有机层设置有第三过孔,所述连接端在所述衬底基板上的正投影位于所述第三过孔在所述衬底基板上的正投影的范围内;
第四钝化层,位于所述第二有机层的背离所述衬底基板的一侧,所述第四钝化层设置有第四过孔,所述第四过孔暴露所述连接端的至少部分表面。
2.根据权利要求1所述的布线基板,其特征在于,所述第一金属走线的厚度范围为2.5μm~3μm,和/或,所述缓冲层的厚度范围为3500埃米~5500埃米。
3.根据权利要求1所述的布线基板,其特征在于,所述第一钝化层的厚度范围为2000埃米~2800埃米;和/或,所述第二钝化层的厚度范围为2000埃米~2800埃米;和/或,所述第三钝化层的厚度范围为2000埃米~2800埃米;和/或,所述第四钝化层的厚度范围为2000埃米~2800埃米。
4.根据权利要求1所述的布线基板,其特征在于,第一钝化层的应力范围为-350Mpa~-450Mpa;和/或,第二钝化层的应力范围为-350Mpa~-450Mpa;和/或,第三钝化层的应力范围为-350Mpa~-450Mpa;和/或,第四钝化层的应力范围为-350Mpa~-450Mpa。
5.根据权利要求1所述的布线基板,其特征在于,所述第一有机层的厚度范围为3μm~4μm;和/或,所述第二有机层的厚度范围为2μm~3μm。
6.根据权利要求1所述的布线基板,其特征在于,所述第二金属层的厚度范围为0.9μm~1μm。
7.根据权利要求1所述的布线基板,其特征在于,所述连接端在垂直于所述衬底基板方向的平面上的截面呈梯形,所述连接端的背离所述衬底基板一侧的表面在衬底基板上的正投影位于所述连接端的朝向所述衬底基板一侧的表面在衬底基板上的正投影范围内,所述连接端的背离所述衬底基板一侧的表面在所述衬底基板上的正投影位于所述第四过孔在所述衬底基板上的正投影的范围内。
8.一种布线基板的制备方法,其特征在于,包括:
采用物理气相沉积在衬底基板的一侧沉积缓冲层;
在所述缓冲层的背离所述衬底基板的一侧形成第一金属层,所述第一金属层包括多条第一金属走线,所述第一金属层的厚度与所述缓冲层的厚度的比值范围为5~7;
在所述第一金属层的背离所述衬底基板的一侧形成第一钝化层;
在所述第一钝化层的背离所述衬底基板的一侧形成第一有机层,所述第一有机层设置有第一过孔,所述第一过孔在所述衬底基板上的正投影与所述第一金属走线在所述衬底基板上的正投影至少部分交叠;
在所述第一有机层的背离所述衬底基板的一侧形成第二钝化层,所述第二钝化层设置有贯穿所述第二钝化层和所述第一钝化层的第二过孔,所述第二过孔在所述衬底基板上的正投影与所述第一过孔在所述衬底基板上的正投影存在第一交叠区域,所述第一交叠区域暴露所述第一金属走线的部分表面;
在所述第二钝化层的背离所述衬底基板的一侧形成第二金属层,所述第二金属层包括多个连接端和多条连接线,至少一个所述连接端通过所述连接线与所述第一金属走线的暴露表面连接;
在所述第二金属层的背离所述衬底基板的一侧形成第三钝化层;
在所述第三钝化层的背离所述衬底基板的一侧形成第二有机层,所述第二有机层设置有第三过孔,所述连接端在所述衬底基板上的正投影位于所述第三过孔在所述衬底基板上的正投影的范围内;
在所述第二有机层的背离所述衬底基板的一侧形成第四钝化层,所述第四钝化层设置有第四过孔,所述第四过孔在所述衬底基板上的正投影的至少部分位于所述第三过孔在所述衬底基板上的正投影的范围内,所述第四过孔贯穿所述第四钝化层和所述第三钝化层而暴露所述连接端的至少部分表面。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,
采用化学气相沉积的方式沉积第一钝化层,沉积过程中,四氢化硅气体的流量为2500Sccm~2540Sccm,氨气的流量为8800Sccm~8840Sccm,氮气的流量为38000Sccm~40000Sccm;和/或,
采用化学气相沉积的方式沉积第二钝化层,沉积过程中,四氢化硅气体的流量为2500Sccm~2540Sccm,氨气的流量为8800Sccm~8840Sccm,氮气的流量为38000Sccm~40000Sccm;和/或,
采用化学气相沉积的方式沉积第三钝化层,沉积过程中,四氢化硅气体的流量为2500Sccm~2540Sccm,氨气的流量为8800Sccm~8840Sccm,氮气的流量为38000Sccm~40000Sccm;和/或,
采用化学气相沉积的方式沉积第四钝化层,沉积过程中,四氢化硅气体的流量为2500Sccm~2540Sccm,氨气的流量为8800Sccm~8840Sccm,氮气的流量为38000Sccm~40000Sccm。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,
所述第一有机层的固化温度为200℃~250℃,固化时间55分钟~65分钟;和/或,
所述第二有机层的固化温度为200℃~250℃,固化时间55分钟~65分钟。
11.一种发光面板,其特征在于,包括权利要求1-7中任一项所述的布线基板,还包括发光二极管芯片,所述发光二极管芯片与所述第一金属走线对应连接。
12.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求11所述的发光面板。
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Publication Number | Publication Date |
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CN118231436A true CN118231436A (zh) | 2024-06-21 |
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PB01 | Publication |