微型OLED显示器量产封装工艺

摘要

本发明涉及涉及有机电致发光显示器的封装工艺。是一种微型OLED发光显示器的量产封装工艺，具体包括如下工艺，步骤1，在硅片的显示芯片上振动热涂胶，并覆盖一方形强化玻璃上盖；步骤2，将覆盖了强化玻璃的显示芯片切割成显示芯片单元，然后进行清洗；步骤3，显示芯片单元与PCB互连并焊线；步骤4，在焊线四周粘结围堰框；步骤5，在围堰框中填胶并加热固化。这种封装工艺能提高显示器的封装强度，具备良好的抗热冲击性能，有效降低封装成本，提高封装效率。

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光显示器领域，尤其涉及有机电致发光显示器的封装工艺。

背景技术

OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机电致发光二极管)是继CRT、LCD之后的第三代显示技术。

微型显示器一般尺寸小于1英寸，可利用光学放大呈现出巨幅画面，并可实现3D显示。具备很好的便携性。全球目前有26家生产微型显示器的企业，但主要采用LCD技术生产微型显示器。

利用成熟的COMS工艺，结合先进的OLED技术研制出的硅基顶发光微型高分辨率有机发光显示器，在消费电子、工业、军事等领域有着巨大的运用价值。

目前主要采用金属盖、玻璃盖配合凹槽粘接封装，但是封装成本高、应力大、容易产生脱落或裂片，且不适于量产。因此，发展出一种耐热冲击、高效、低成本适于量产的OLED微型显示器封装工艺具有重要的意义。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种新的OLED微型显示器的封装工艺，能提高显示器的封装强度，具备良好的抗热冲击性能，有效降低封装成本，提高封装效率。

为达到上述目的，本发明提供一种微型OLED显示器量产封装工艺，具体包括如下工艺，步骤1，在硅片上的显示芯片上振动热涂胶，并覆盖一方形强化玻璃上盖；步骤2，将覆盖了强化玻璃的显示芯片切割成显示芯片单元，然后进行清洗；步骤3，显示芯片单元与PCB互连并焊线；步骤4，在焊线四周粘结围堰框；步骤5，在围堰框中填胶并加热固化。

步骤1中的粘结胶水采用Dow Corning Sylgard-182，将Curing agent混入Dow CorningSylgard-182中，重量比为1∶10，玻璃盖片采用经过表面平整处理和应力处理的K9玻璃。待完成整个硅片上的显示芯片盖片工作后，将其放入热烘箱进行90℃保温一小时。

步骤2中先将布满显示芯片的8寸硅片在贴膜机上用蓝膜和片环进行固定，保证蓝膜与硅片之间无气泡，之后连同蓝膜和片环一同取出放入切片机进行切割，切割后每个显示芯片单元分离，但仍然被蓝膜固定。

切割以后进行切割残留物清洗，然后甩干。

步骤3，把清洗干净的显示芯片单元从蓝膜上取下，采用缩醛胶将其粘结在PCB上，之后进行80℃，20分钟胶水固化。

在进行焊线时为保证焊线的强度，在焊线前对焊盘进行等离子活化清洗，去除氧化物和有机物，起辉气体为氮氩混合气，其中氮气和氩气的摩尔比1∶10，清洗时间10分钟，射频源功率250W。

等离子清洗后立即进行焊线，焊线由全自动焊线机进行，焊线为铝线，直径30mil。焊线结束后选取样品在焊线强度测试机上进行强度测试，焊线强度大于10g。

步骤4中围堰胶框材料采用酚醛树脂。

步骤5中粘结胶框后在胶框内填充液态环氧电子级包封剂，型号为Lord EP-937。填充后进行120℃，25分钟的热固化。

在本发明中，器件封装材料的优选以及配合适当的工艺，使得封装的器件在-55℃～135℃之间具有良好的耐热冲击性能；使用液态环氧电子级包封剂不但可以封闭保护焊线，还能对芯片起到固定作用，使得芯片具有很好的粘结性能，推力测试大于100Kg；用等离子体轰击焊盘，可有效去除焊盘上的异物，使得焊线具有很好的焊线强度，焊线拉力测试大于10g；用围堰胶框替代价格昂贵的围堰胶，有效降低封装成本；该封装仅占用很小的空间，提高器件的集成性，适于量产。

四、附图说明

图1是本发明的封装工艺流程图；

图2是布满显示芯片的8寸硅片示意图；

图3是显示芯片单元粘结在PCB上并焊线后的主视图；

图4是粘结围堰胶框后的俯视图；

图中1是硅片，2是显示芯片，3是显示芯片单元，4是玻璃盖片，5是PCB，6是焊线，7是焊线口，8是围堰胶框。

五、具体实施方式

如图1所示，按照以下步骤进行微型OLED显示器的封装

第一步，在硅片上的显示芯片上振动热涂胶，并粘结玻璃盖片。

将布满显示芯片(2)的8寸硅片(1)放置在涂胶贴片机的热盘上，热盘温度为65℃，加热5分钟使温度均匀。粘结胶水采用Dow Corning Sylgard-182，这是一种透明高强度粘结硅胶。按照1∶10的重量比将Curing agent混入Base中，使用匀胶罐充分混合后装入涂胶贴片机的点胶器中，调整出胶量为15mg/小片，进行振动涂胶，涂胶的同时粘结强化玻璃盖片(4)，玻璃盖片(4)采用经过表面平整处理和应力处理的K9玻璃。待完成整个8寸硅片(1)上的显示芯片(2)盖片工作后，将其放入热烘箱进行90℃保温一小时。

第二步，切割显示芯片单元。

将8寸硅片(1)在贴膜机上用蓝膜和片环进行固定，保证蓝膜与硅片之间无气泡，之后连同蓝膜和片环一同取出放入切片机进行切割。切割刀片采用金刚石粉和树脂烧结而成，采用气动马达驱动，切割速度控制在10-15mm/秒。切割后每个显示芯片单元(3)分离，但仍然被蓝膜固定。

然后使用硅片切割清洗机进行切割残留物清洗，清洗转速300转/分钟，清洗水压20MPa，清洗时间10分钟，甩干转速1500转/分钟，甩干时间5分钟。

清洗结束后用高纯氮气对整个清洗物进行吹扫，之后在显微镜下放大观察，若还存有杂物则反复清洗过程。

第三步，显示芯片单元与PCB互连、焊线。

把清洗干净的显示芯片单元(3)从蓝膜上取下，采用缩醛胶将其粘结在PCB(5)上，缩醛胶必须涂抹均匀。若粘结后的四条粘结处线溢胶量均匀，表面粘结充分。此时，及时擦除溢胶。之后进行80℃，20分钟胶水固化。

为保证焊线(6)的强度，在焊线前对焊盘进行等离子活化清洗，去除氧化物和有机物。起辉气体为氮氩混合气，摩尔比1∶10，清洗时间10分钟，射频源功率250W。

等离子清洗后立即进行焊线，焊线由全自动焊线机进行，焊线(6)为铝线，直径30mil。焊线结束后选取样品在焊线强度测试机上进行强度测试，焊线强度大于10g。

第四步，粘结围堰胶框。

在焊线口(7)周边用缩醛胶粘结围堰胶框(8)，胶框材料采用酚醛树脂。

第五步，填胶并加热固化。

粘结围堰胶框后在胶框内填充液态环氧电子级包封剂，型号为Lord EP-937，填充后进行120℃，25分钟的热固化。