Micro LED集成封装COB面板的化学开封方法

技术领域

本发明涉及一种化学开封方法，特别涉及Micro LED集成封装COB面板的化学开封方法。

背景技术

Miro LED中由R\G\B组成的像素被集成封装在显示面板上方的发光面中，单元板面积大小、像素间距密度与封装工艺的键合粘接位成一定的正比关系。以一块60.8*17.1mm的单元板为例，假设点间距1.2，分辨率48*135，计算后可知其像素点为6480个，需要使用19440颗晶粒，97200根键合线和194400个键合位。单元板常见的失效现象有：单点或一串不亮、暗亮、错亮等，若一块面板上有3颗以上的失效点，则往往需要报废整板单元板。很多失效样品的现象反映在发光面上，但是开封后目视观察却并不能直接找到问题的原因，仍然需要驱动信号来检查失效点的电学和光学性能。

COB(Chip On Board)面板将晶片直接封装到PCB板上，不同于LED分立器件可以较方便的从PCBA上通过解焊的方式取下，COB的失效单元板如果将失效像素位置切割后再分析，易导致驱动线路被破坏，不利于故障现象的查找和确认。失效分析技术分为破坏性分析和非破坏性分析两种，COB面板的破坏性分析可使用化学方法或机械方法进行开封。

机械方法使用打磨或雕刻剔除等机械物料，逐层小心去除外封胶，直到裸露出LED晶片，机械方法没有引入其它物质，方便分析晶片表面成份，且不用破坏整个失效样品，保留了驱动电路便于通电检查，还具有操作简单、耗材成本低的优势，但是需要引入高温、去胶的过程，容易损伤键合线，需要依赖人员的熟练度，人力成本高。

化学方法采用溶解剂(硫酸或专用药水)通过一定的时间和温度对COB面板失效样品进行浸泡溶解掉LED晶片表面的外封胶，化学法可靠性高、不用过度依赖人的熟练度、可以完整的观察到封装工艺形貌，观察键合线形貌以及断开位置，但是目前的化学方法需要切割COB面板，破坏整个失效样品。公布号为CN102509693A的中国发明专利，公开了一种铝线连接的塑封电子元器件的化学开封方法，先使用锡纸对需开封样品进行包裹，露出局部区域，再用180～250℃的浓硫酸对局部区域进行腐蚀开封，该方法虽然可以避免切割，但需要用滴管不断汲取热腐蚀液滴到样品上，循环手工操作，且高温的浓硫酸危险性大，且易对电路造成影响，失效分析准确性不高。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种有效开封且无需对COB面板进行切割的Micro LED集成封装COB面板的化学开封方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：Micro LED集成封装COB面板的化学开封方法，在COB面板上贴合一层胶膜，然后在失效点的胶膜上方制作一圈围坝，去除围坝中的胶膜并往围坝中注入溶解液，溶解后完成开封。

本发明的有益效果在于：本发明的化学开封方法，在COB面板上贴合胶膜保护面板，再在胶膜上方制作围坝，去除围坝中的胶膜并注入溶解液溶解封装胶，完成开封，该化学开封方法无需对COB面板进行切割，且不影响对Micro LED的失效分析，能够针对单个失效像素点实现有效开封。

附图说明

图1所示为本发明的实施例一的Micro LED集成封装COB失效样品的结构示意图；

图2所示为本发明的实施例一贴合胶膜后的示意图；

图3所示为本发明的实施例一注入硫酸后的示意图；

图4所示为本发明的实施例一开封后的示意图；

图5所示为本发明的实施例一通电后的效果图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：在COB面板上贴合胶膜制作围坝，去除围坝中的胶膜并注入溶解液溶解封装胶，完成化学开封。

请参照图1至图4所示，本发明的Micro LED集成封装COB面板的化学开封方法，在COB面板上贴合一层胶膜，然后在失效点的胶膜上方制作一圈围坝，去除围坝中的胶膜并往围坝中注入溶解液，溶解后完成开封。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在COB面板上贴合胶膜保护面板，再在胶膜上方制作围坝，去除围坝中的胶膜并注入溶解液溶解封装胶，完成开封，该化学开封方法无需对COB面板进行切割，且不影响对Micro LED的失效分析，能够针对单个失效像素点实现有效开封。

在溶解过程中根据分析的需要，对失效样品的封装胶进行部分溶解、全部溶解或逐层溶解，溶解过程中逐层观察，首先祼露出的是红光晶片键合线弧顶C区、接着是蓝绿晶片表层和键合点A区，最后才是键合线的D区和E区、PCB的PAD位。

进一步地，贴合胶膜的具体步骤为：在常温下裁取10*10～30*30mm面积的胶膜以失效点为中心与COB面板进行表面贴合，贴合后按压三次。

从上述描述可知，胶膜的作用是保护未失效区域的像素点不与溶解液发生反应。

进一步地，胶膜为PE胶带或PET高温胶带。

从上述描述可知，胶膜需至少具备以下性质：胶膜不残胶、不撕裂未失效的环氧胶、不会被硫酸腐蚀、不会在80度高温下收缩溶化变形。

PE胶带(polyethylene，简称PE)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。PET高温胶带由PET双面涂布丙烯酸胶制成，胶带颜色一般为透明，常见厚度规格为：0.05～0.2MM，长期耐温100-120℃，短期耐温可达140-200℃。PE胶带和PET高温胶带均符合本发明的胶膜需求。

进一步地，制作围坝的具体步骤为：以失效点为中心，在失效点的胶膜上方使用热熔胶制作不规则类圆形的围坝，围坝的高度≥2mm，内直径＞4mm。

从上述描述可知，围坝的高度≥2mm，可以注入适量的溶解液，且不破坏未失效的像素点，边缘位置不漏液，围坝去除时不易伤害到发光面。围坝的内直径＞4mm，保证围坝不覆盖到祼露的封装胶。

进一步地，热熔胶的材质为EVA树脂。

从上述描述可知，本申请所使用的的围坝材料需考虑几个因素：一是与封装胶不同的材料特性且不被溶解液腐蚀，二是在室温下固化成形快速制样，三是具有良好的高温稳定性。

热熔胶(Hot Melt Adhesive)是一种热塑性接着剂，在室温下为固体，但在较高温时即液化，熔融的液体润湿基材，当胶层冷却硬化，即形成胶合，熔融温度一般为65℃～180℃。热熔胶的基本树脂为EVA树脂(乙烯和醋酸乙烯在高温高压下共聚而成)时，具有很好的耐腐蚀性，耐盐、酸、碱等化学品腐蚀，可经受80度的浓硫酸浸泡24h；良好的热高加工性，在150～200℃下加工，易于进行热压、剪裁、涂胶和贴合；极佳的稳定性，在80℃左右不软化；还具有良好的化学稳定性、耐老化和耐臭氧性，符合本申请对于围坝材料的需求。

进一步地，去除围坝中的胶膜的具体步骤为：以失效点为中心，剔除约1*1～2*2mm的方形面积的胶膜。

从上述描述可知，去除围坝中的胶膜，使得溶解液接触失效点的封装胶，控制去除胶膜的大小，防止未失效区域的像素点与溶解液发生反应。

进一步地，溶解液为质量分数98.3％的浓硫酸。

从上述描述可知，硫酸是一种高沸点难挥发的强酸，具有强腐蚀性。质量分数98.3％的浓硫酸熔点为10℃；沸点为338℃，适用不同封装胶的范围广，耗材成本低，溶解温度低、速度快。

进一步地，溶解液的用量为0.5～1mL。

从上述描述可知，限定溶解液的用量，防止溶解液溢出围坝。

进一步地，溶解时的溶解温度比围坝的熔点低3～10℃。

从上述描述可知，溶解温度过高时，不仅会因为溶解速度太快造成过度腐蚀损坏失效样品，还会熔化围坝导致溶解液泄漏；溶解温度过低则溶解速度慢影响开封的效率。

进一步地，溶解完成后，使用无水乙醇对开封后的COB面板进行清洗再烘干。

从上述描述可知，溶解后用无水乙醇进行清洗并烘干，可将溶解时残留的溶解液清洗干净，避免通电时发生电迁移和电化学腐蚀现象再次损伤样品。

请参照图1至图4所示，本发明的实施例一为：

Micro LED集成封装COB面板的化学开封方法，在COB面板上贴合一层胶膜，包括以下步骤：

S1：取外封胶厚度为400um的单点失效的COB面板样品，在常温下裁取20*20mm面积的PE胶带或PET高温胶带以失效点为中心与COB面板进行表面贴合，贴合后按压三次；外封胶的材料为不掺杂二氧化硅的环氧树脂，TG点在130～160度左右；

S2：以失效点为中心，在失效点的胶膜上方使用熔胶枪将EVA树脂热熔胶制作成不规则类圆形的围坝；围坝的高度为2mm，内直径为5mm，熔胶枪的功率为300W，温度为200℃，喷嘴的内径为1mm；

S3：以失效点为中心，用刀片剔除约1.5*1.5mm的方形面积的胶膜。

S4：往围坝中注入0.7mL 98.3％的浓硫酸，将样品放入试验箱中溶解失效处的外封胶，试验箱内的温度恒定为为61.3℃，溶解时间为2h；

S5：手工直接机械剥离剩余胶膜和围坝，使用无水乙醇进行超声清洗并烘干后完成开封。

开封后的COB面板连接电信号进行通电，通电后的效果见图5，由图5可知，通过本发明的化学开封方法开封后的COB面板可驱动电路便于通电检查，实现有效开封。

本发明的实施例二为：

Micro LED集成封装COB面板的化学开封方法，在COB面板上贴合一层胶膜，包括以下步骤：

S1：取外封胶厚度为300um的单点失效的COB面板样品，在常温下裁取10*10mm面积的PE胶带或PET高温胶带以失效点为中心与COB面板进行表面贴合，贴合后按压三次；外封胶的材料为不掺杂二氧化硅的环氧树脂，TG点在130～160度左右；

S2：以失效点为中心，在失效点的胶膜上方使用熔胶枪将EVA树脂热熔胶制作成不规则类圆形的围坝；围坝的高度为3mm，内直径为6mm，熔胶枪的功率为300W，温度为200℃，喷嘴的内径为1mm；

S3：以失效点为中心，用刀片剔除约1*1mm的方形面积的胶膜。

S4：往围坝中注入0.5mL 98.3％的浓硫酸，将样品放入试验箱中溶解失效处的外封胶，试验箱的温度为60℃，溶解时间为1h；

S5：手工直接机械剥离剩余胶膜和围坝，使用无水乙醇进行超声清洗并烘干后完成开封。

本发明的实施例三为：

Micro LED集成封装COB面板的化学开封方法，在COB面板上贴合一层胶膜，包括以下步骤：

S1：取外封胶厚度为500um的单点失效的COB面板样品，在常温下裁取30*30mm面积的PE胶带或PET高温胶带以失效点为中心与COB面板进行表面贴合，贴合后按压三次；外封胶的材料为不掺杂二氧化硅的环氧树脂，TG点在130～160度左右；

S2：以失效点为中心，在失效点的胶膜上方使用熔胶枪将EVA树脂热熔胶制作成不规则类圆形的围坝；围坝的高度为2mm，内直径为5mm，熔胶枪的功率为300W，温度为200℃，喷嘴的内径为1mm；

S3：以失效点为中心，用刀片剔除约2*2mm的方形面积的胶膜。

S4：往围坝中注入1mL 98.3％的浓硫酸，将样品放入试验箱中溶解失效处的外封胶，试验箱的温度为63℃，溶解时间为3h；

S5：手工直接机械剥离剩余胶膜和围坝，使用无水乙醇进行超声清洗并烘干后完成开封。

综上所述，本发明提供化学开封方法在COB面板上贴合胶膜保护未失效区域的像素点不与溶解液发生反应，再在胶膜上方制作围坝，去除围坝中的胶膜并注入溶解液溶解封装胶，完成开封，该化学开封方法无需对COB面板进行切割，且不影响对Micro LED的失效分析，能够针对单个失效像素点实现有效开封。相较于现有的采用锡箔纸包裹遮挡的方法，本发明无需手持零件，也无需使用高温溶解液，开封的温度在60度左右，不会因开封的高温应力产生其它影响，本发明的遮挡方法比锡箔纸包裹遮挡的保护效果更好更方便，不存在刮伤，包裹不严等缺陷。

在溶解过程中根据分析的需要，对失效样品的封装胶进行部分溶解、全部溶解或逐层溶解，以及溶解过程中逐层观察。

控制溶解温度比围坝的熔点低3～10℃，溶解温度过高时，不仅会因为溶解速度太快造成过度腐蚀损坏失效样品，还会熔化围坝导致溶解液泄漏；溶解温度过低则溶解速度慢影响开封的效率。

溶解后用无水乙醇进行清洗并烘干，可将溶解时残留的溶解液清洗干净，避免通电时发生电迁移和电化学腐蚀现象再次损伤样品。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。