本实用新型属于光电技术领域，具体涉及一种小间距垂直结构rgb晶片封装模块。
背景技术：
目前市场上p1.0间距以下的rgb显示方案，多采用平行结构双电极rgb晶片的倒装工艺，直接将晶片电极与支架对应的功能区焊在一起。而现有较成熟的双电极倒装晶片外形尺寸有5mil*10mil、4mil*8mil，两电极之间的间距分别约为100um、80um，另外还有3mil*6mil尺寸的晶片，未来随着需求的提高会使晶片两电极间距更小。通常采用倒装工艺存在以下缺陷：一是对晶片的固位精度要求较高，稍有偏差就有可能发生晶片错位引起接触不良或短路；二是倒装晶片两电极之间的间距较小，电极之间易产生电迁移异常；三是需要配备一些固焊及aoi光学检测等设备，现有焊线机不能兼容使用，对设备等固定资产投入较大，门槛较高；四是形成的电路板结构复杂且能耗大。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于针对上述问题，提出一种小间距垂直结构rgb晶片封装模块，可兼容普通焊线机降低固定资产投资成本，并比传统正装工艺节约40％的线材成本、提高生产效率，且可大幅降低长期使用产生的金属迁移导致的黑点异常，控制脚和基板层数少使结构简单易于控制和推广普及，且节能。
为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：
本实用新型提出的一种小间距垂直结构rgb晶片封装模块，包括：
基板，为具有第一面和第二面的双面板；
多个固晶功能区，阵列分布于第一面上，每个固晶功能区均设有一个灯组，灯组包括一红光晶片、一绿光晶片和一蓝光晶片；
至少一个第一电极功能区，分布于第一面或第二面上，用于电性连接每行或每列灯组中同色晶片的第一极；
至少一个第二电极功能区，分布于第一面或第二面上，用于电性连接每列或每行灯组中晶片的第二极，每列或每行灯组中晶片的第二极位于同一第二电极功能区上；
用于焊接晶片的焊线，每个晶片对应一个焊线，焊线将晶片远离第一面的一极与第一电极功能区或第二电极功能区电性连接；
红光晶片、绿光晶片和蓝光晶片均为垂直结构晶片。
优选地，第一电极功能区包括位于第二面上的第一区、第二区和第三区，第一区用于电性连接每行或每列灯组的红光晶片的第一极，第二区用于电性连接每行或每列灯组的绿光晶片的第一极，第三区用于电性连接每行或每列灯组的蓝光晶片的第一极，第一区、第二区和第三区上均开设有至少一个贯穿基板的过孔。
优选地，第一电极功能区还包括位于第一面上的第五区，第二区上开设的过孔贯穿至第五区并用于电性连接第二区和第五区。
优选地，第二电极功能区包括位于第一面的共极区和位于第二面的第四区，共极区上开设有一个贯穿至第四区的过孔。
优选地，过孔的内壁镀有导电层。
优选地，第一电极功能区为阳极区，第二电极功能区为阴极区。
优选地，固晶功能区的阵列分布方式为n排n列的方阵。
优选地，每个灯组的红光晶片、绿光晶片和蓝光晶片采用“品”字形布置。
优选地，小间距垂直结构rgb晶片封装模块还包括胶体层，胶体层用于封装灯组和焊线。
优选地，第二面上涂覆有用于防止短路的绝缘层。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
1)采用垂直结构晶片布局设计，可兼容普通焊线机降低固定资产投资成本，与传统正装工艺相比节约40％的线材成本、提高生产效率，且可大幅降低长期使用产生的金属迁移导致的黑点异常；
2)采用多灯组共阴设计，可采用不同电压驱动不同晶片，相对传统的共阳设计可节约驱动功率，从而实现节能，同时控制脚和基板层数减少使结构简单易于控制和推广普及；
3)每个灯组中的三个晶片采用“品”字形布局，使相邻两个像素点间距能做到更小，实现更高分辨率，达到更高清晰度。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的电路板正面图；
图2为本实用新型实施例1的电路板背面图；
图3为本实用新型实施例1的剖视图；
图4为本实用新型实施例1的电路连接图；
图5为本实用新型实施例2的电路板正面图；
图6为本实用新型实施例2的电路板背面图；
图7为本实用新型实施例2的剖视图；
图8为本实用新型实施例2的电路连接图。
附图标记说明：1、基板；2、固晶功能区；3、焊线；4、第一电极功能区；5、第二电极功能区；6、过孔；7、胶体层；11、第一面；12、第二面；13、绝缘层；21、红光晶片；22、绿光晶片；23、蓝光晶片；111、共极区；112、第五区；121、第一区；122、第二区；123、第三区；124、第四区。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成对本实用新型的限定。
实施例1：
如图1-4所示，一种小间距垂直结构rgb晶片封装模块，包括：
基板1，为具有第一面11和第二面12的双面板；
多个固晶功能区2，阵列分布于第一面11上，每个固晶功能区2均设有一个灯组，灯组包括一红光晶片21、一绿光晶片22和一蓝光晶片23；
至少一个第一电极功能区4，分布于第一面11或第二面12上，用于电性连接每行或每列灯组中同色晶片的第一极；
至少一个第二电极功能区5，分布于第一面11或第二面12上，用于电性连接每列或每行灯组中晶片的第二极，每列或每行灯组中晶片的第二极位于同一第二电极功能区5上；
用于焊接晶片的焊线3，每个晶片对应一个焊线3，焊线3将晶片远离第一面11的一极与第一电极功能区4或第二电极功能区5电性连接；
红光晶片21、绿光晶片22和蓝光晶片23均为垂直结构晶片。
本实施例中，固晶功能区2的阵列分布方式为n排n列的方阵。
其中，基板1为具有第一面11和第二面12的双面板，第一面11上有九个固晶功能区2，呈三行三列的方阵形式分布，每个固晶功能区2均设有一个灯组，每个灯组包括一红光晶片21、一绿光晶片22和一蓝光晶片23。
本实施例中，第一电极功能区4包括位于第二面12上的第一区121、第二区122和第三区123，第一区121用于电性连接每行或每列灯组的红光晶片21的第一极，第二区122用于电性连接每行或每列灯组的绿光晶片22的第一极，第三区123用于电性连接每行或每列灯组的蓝光晶片23的第一极，第一区121、第二区122和第三区123上均开设有至少一个贯穿基板1的过孔6。
本实施例中，第一电极功能区4还包括位于第一面11上的第五区112，第二区122上开设的过孔6贯穿至第五区112并用于电性连接第二区122和第五区112。
其中，本实施例包括三个第一电极功能区4，分布于第一面11或第二面12上，用于电性连接每行灯组中同色晶片的第一极。第一电极功能区4包括位于第二面12上的第一区121、第二区122和第三区123，还包括位于第一面11上的第五区112，如每行的三个红光晶片21由第一区121电性连接，每行的三个绿光晶片22由第二区122电性连接，每行的三个蓝光晶片23由第三区123电性连接，即每行的同一种颜色的晶片只采用一个控制点，则每行灯组的红、绿、蓝三种颜色晶片用三个控制点进行独立控制。由于为双面板设置，为便于电路连接，第一区121、第二区122和第三区123上均开设有至少一个贯穿基板1的过孔6，如本实施例中第一行的第二区122通过一个过孔6和第五区112连接并由第五区112将第一行的三个绿光晶片22电性连接，而第二、三行的第二区122则均采用直接在该行对应的三个绿光晶片22位置设有与晶片数量相同的过孔6，用于电性连接该行的三个绿光晶片22使其采用一个控制点控制。同理，每行灯组的红、蓝光晶片对应的第一区121和第三区123也采用同第二、三行的第二区122的过孔6的设置。还可根据实际情况任意调整过孔6的个数及连接导线的设置，进行合理布局。
本实施例中，过孔6的内壁镀有导电层。
其中，过孔6的内壁镀有用于导电的导电层。
本实施例中，第二电极功能区5包括位于第一面11的共极区111和位于第二面12的第四区124，共极区111上开设有一个贯穿至第四区124的过孔6。
其中，第二电极功能区5包括位于第一面11的共极区111和位于第二面12的第四区124，数量等同且为三个，共极区111上开设有贯穿至对应的第四区124的一个过孔6，共极区111用于连接每列的灯组使其满足共极性需求，且通过过孔6的设计便于电路连接。
本实施例中，第一电极功能区4为阳极区，第二电极功能区5为阴极区。
其中，每行的三个灯组的同色晶片采用共阳极设计，即每行的三色晶片共采用三个控制点，而每列的三个灯组采用共阴极设计，即一列的三个灯组总共只设置一个控制点。每列采用共阴设计，则红光晶片21、绿光晶片22和蓝光晶片23可采用不同电压驱动，由于红光晶片21驱动电压低，相对传统的共阳设计，可节约驱动功率，从而实现节能。且节约引脚数量，采用具有两层线路的双面板即可实现功能，降低成本。
其中，焊线3用于焊接晶片，每个晶片对应一个焊线3，焊线3将晶片远离第一面11的一极与第二电极功能区5电性连接；其中，红光晶片21、绿光晶片22和蓝光晶片23均为负极性晶片，且均采用垂直结构，每个晶片只需进行单电极焊线，即每个晶片只需要焊一根线即可。相对于传统采用平行结构的双电极的rgb模块，焊线数量减少40％，大大的节约了线材成本，同时提高了作业效率。且采用共阴设计更加节能。
本实施例中，每个灯组的红光晶片21、绿光晶片22和蓝光晶片23采用“品”字形布置。
其中，每个灯组的三个晶片采用“品”字形布局布设，从而相邻两个像素点间距能做到小至0.6mm，像素点间距更小，可以达到更高的分辨率，即可达到更高清晰度的效果，同时有助于缩小模块的总体尺寸。
其中，该模块采用垂直结构晶片，晶片正、负两电极之间的平均间距(即晶片高度)为130um～140um，远大于平行结构双电极倒装晶片的60um～100um。发光效果好，能够减弱电场强度，有效防止在电场作用下的金属迁移导致的黑点异常，同时兼容焊线工艺，使封装厂现有大部分焊线机等设备可以实现无缝对接，大大降低固定资产投入，成本低。
需要说明的是，固晶功能区2即灯组的阵列方式还可采用m排n列方式，m、n为任意整数且不相等，同样可设计为每行或每列同色晶片连接，每列或每行灯组连接。每个灯组的三个晶片还可为“一”字形布局，在不考虑节能的情况下也可为第一区121、第二区122和第三区123均为阴极区，共极区111为阳极区。第一电极功能区4和第二电极功能区5中的各部分还可根据需要做出位置变动，达到灵活应用的目的。
本实施例中，小间距垂直结构rgb晶片封装模块还包括胶体层7，胶体层7用于封装灯组和焊线3。
其中，该模块的第一面11上设有覆盖整个面的胶体层7，胶体层7的高度满足封装灯组和焊线3的要求。胶体层7采用透明无色环氧类封装胶，封装后起到防水、防震、防尘、散热、密封作用，还可用于改变发光效果。胶体层7还可采用有机硅类封装胶或聚氨酯封装胶且只对灯组和焊线3进行封装，有助于各发光区独立互不影响且质量更轻。
本实施例中，第二面12上涂覆有用于防止短路的绝缘层13。
其中，绝缘层13为油墨材料，起绝缘保护作用，防止附近的第一区(121)、第二区(122)、第三区(123)和第四区(124)相互连接短路，图2中的网格区代表绝缘层13的涂覆区域。
进一步地，如图4所示，九组灯组分别为(r1,g1,b1)、(r2,g2,b2)、(r3,g3,b3)、(r4,g4,b4)、(r5,g5,b5)、(r6,g6,b6)、(r7,g7,b7)、(r8,g8,b8)和(r9,g9,b9)，分别将每行同色晶片如(r1,r2,r3)、(g1,g2,g3)、(b1,b2,b3)、(r4,r5,r6)、(g4,g5,g6)、(b4,b5,b6)、(r7,r8,r9)、(g7,g8,g9)、(b7,b8,b9)三三连接并接至阳极，其中：(r1,r2,r3)表示三个晶片r1，r2，r3由引脚r(1,2,3+)一个控制点控制，同理(g1,g2,g3)由引脚g(1,2,3+)控制，(b1,b2,b3)由引脚b(1,2,3+)控制，依次类推(r4,r5,r6)、(g4,g5,g6)、(b4,b5,b6)、(r7,r8,r9)、(g7,g8,g9)、(b7,b8,b9)分别由引脚r(4,5,6+)、g(4,5,6+)、b(4,5,6+)、r(7,8,9+)、g(7,8,9+)、b(7,8,9+)控制，共有九个控制点。
再将每列上的三个灯组如{(r1,g1,b1)，(r4,g4,b4)，(r7,g7,b7)}、{(r2,g2,b2)，(r5,g5,b5)，(r8,g8,b8)}和{(r3,g3,b3)，(r6,g6,b6)，(r9,g9,b9)}三三连接并接至阴极，其中：(r1,g1,b1)、(r4,g4,b4)和(r7,g7,b7)三个灯组由引脚com(1,4,7-)一个控制点控制，同理(r2,g2,b2)、(r5,g5,b5)和(r8,g8,b8)由引脚com(2,5,8-)控制，(r3,g3,b3)、(r6,g6,b6)和(r9,g9,b9)由引脚com(3,6,9-)控制，共有三个控制点，相对于各部分独立控制，该控制方式更加简单，节能。
实施例2：
如图5-8所示，与实施例1基本相同，区别在于：基板1的第一面11上有四个固晶功能区2，呈两行两列的方阵形式分布，每个固晶功能区2均设有一个灯组。
其中，本实施例包括两个第一电极功能区4，分布于第一面11或第二面12上，用于电性连接每列灯组中同色晶片的第一极。第一电极功能区4包括位于第二面12上的第一区121、第二区122和第三区123，还包括位于第一面11上的第五区112，每列的两个红光晶片21由第一区121电性连接，每列的两个绿光晶片22由第二区122电性连接，每列的两个蓝光晶片23由第三区123电性连接，即每列的同一种颜色的晶片只采用一个控制点，则每列灯组的红、绿、蓝三种颜色晶片用三个控制点进行独立控制，两列共六个控制点控制。本实施例中两列的第二区122各通过一个过孔6和第五区112连接并由第五区112将各列的两个绿光晶片22电性连接，而两列灯组的红光晶片21对应的第一区121和蓝光晶片23对应的第三区123上则采用直接在该列对应的晶片位置设有与晶片数量相同的过孔6，用于电性连接该列的两个同色晶片使其采用一个控制点控制。同理，还可根据实际情况任意调整过孔6的个数及连接导线的设置，合理布局。
其中，本实施例包括两个第二电极功能区5，第二电极功能区5包括位于第一面11的共极区111和位于第二面12的第四区124，共极区111上开设有贯穿至对应的第四区124的一个过孔6，共极区111用于连接每行的两个灯组使其满足共极性需求，且通过过孔6的设计便于电路连接。
其中，每列的两个灯组中同色晶片采用共阳极设计，而每行的两个灯组中晶片采用共阴极设计，即一行的两个灯组总共只设置一个控制点。相对传统的共阳设计，采用共阴设计可节约驱动功率，从而实现节能。本实施例中每个灯组的三个晶片采用“一”字形布局布设，从而相邻两个像素点间距为0.78mm，像素点间距满足小间距产品使用要求。
本实施例中，红光晶片21为正极性晶片，绿光晶片22和蓝光晶片23为负极性晶片。红光晶片21连接的焊线3与第一区121上对应的过孔6进行电性连接，而绿光晶片22和蓝光晶片23均与对应的位于第一面11的同一共极区111进行电性连接。
需要说明的是，每个灯组的三个晶片还可采用“品”字形布局布设，并随之调整导线线路和选用不同极性的晶片，从而相邻两个像素点间距能做到小至0.6mm，像素点间距更小，可以达到更高的分辨率，即可达到更高清晰度的效果，同时有助于缩小模块的总体尺寸。
进一步地，如图4所示，四组灯组分别为(r1,g1,b1)、(r2,g2,b2)、(r3,g3,b3)和(r4,g4,b4)，分别将每列同色晶片如(r1,r3)、(g1,g3)、(b1,b3)、(r2,r4)、(g2,g4)、(b2,b4)两两连接并接至阳极，其中：(r1,r3)表示两个晶片r1，r3由引脚r(1,3+)一个控制点控制，同理(g1,g3)由引脚g(1,3+)控制，(b1,b3)由引脚b(1,3+)控制，依次类推(r2,r4)、(g2,g4)、(b2,b4)分别由引脚r(2,4+)、g(2,4+)b(2,4+)控制，共有六个控制点。
再将每行的两个灯组如{(r1,g1,b1)，(r2,g2,b2)}、{(r3,g3,b3)，(r4,g4,b4)}两两连接并接至阴极，其中：(r1,g1,b1)和(r2,g2,b2)两个灯组由引脚com(1,2-)一个控制点控制，同理(r3,g3,b3)和(r4,g4,b4)两个灯组由引脚com(3,4-)一个控制点控制，共有两个控制点，相对于各部分独立控制，该控制方式更加简单，节能。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
1.一种小间距垂直结构rgb晶片封装模块，其特征在于：所述小间距垂直结构rgb晶片封装模块包括：
基板(1)，为具有第一面(11)和第二面(12)的双面板；
多个固晶功能区(2)，阵列分布于所述第一面(11)上，每个所述固晶功能区(2)均设有一个灯组，所述灯组包括一红光晶片(21)、一绿光晶片(22)和一蓝光晶片(23)；
至少一个第一电极功能区(4)，分布于所述第一面(11)或所述第二面(12)上，用于电性连接每行或每列所述灯组中同色晶片的第一极；
至少一个第二电极功能区(5)，分布于所述第一面(11)或所述第二面(12)上，用于电性连接每列或每行所述灯组中晶片的第二极，每列或每行所述灯组中晶片的第二极位于同一第二电极功能区(5)上；
用于焊接所述晶片的焊线(3)，每个所述晶片对应一个所述焊线(3)，所述焊线(3)将所述晶片远离所述第一面(11)的一极与所述第一电极功能区(4)或所述第二电极功能区(5)电性连接；
所述红光晶片(21)、所述绿光晶片(22)和所述蓝光晶片(23)均为垂直结构晶片。
2.如权利要求1所述的小间距垂直结构rgb晶片封装模块，其特征在于：所述第一电极功能区(4)包括位于所述第二面(12)上的第一区(121)、第二区(122)和第三区(123)，所述第一区(121)用于电性连接每行或每列所述灯组的红光晶片(21)的第一极，所述第二区(122)用于电性连接每行或每列所述灯组的绿光晶片(22)的第一极，所述第三区(123)用于电性连接每行或每列所述灯组的蓝光晶片(23)的第一极，所述第一区(121)、所述第二区(122)和所述第三区(123)上均开设有至少一个贯穿所述基板(1)的过孔(6)。
3.如权利要求2所述的小间距垂直结构rgb晶片封装模块，其特征在于：所述第一电极功能区(4)还包括位于所述第一面(11)上的第五区(112)，所述第二区(122)上开设的所述过孔(6)贯穿至所述第五区(112)并用于电性连接所述第二区(122)和所述第五区(112)。
4.如权利要求1所述的小间距垂直结构rgb晶片封装模块，其特征在于：所述第二电极功能区(5)包括位于所述第一面(11)的共极区(111)和位于所述第二面(12)的第四区(124)，所述共极区(111)上开设有一个贯穿至所述第四区(124)的过孔(6)。
5.如权利要求2至4任一权利要求所述的小间距垂直结构rgb晶片封装模块，其特征在于：所述过孔(6)的内壁镀有导电层。
6.如权利要求1所述的小间距垂直结构rgb晶片封装模块，其特征在于：所述第一电极功能区(4)为阳极区，所述第二电极功能区(5)为阴极区。
7.如权利要求1所述的小间距垂直结构rgb晶片封装模块，其特征在于：所述固晶功能区(2)的阵列分布方式为n排n列的方阵。
8.如权利要求1所述的小间距垂直结构rgb晶片封装模块，其特征在于：每个所述灯组的所述红光晶片(21)、所述绿光晶片(22)和所述蓝光晶片(23)采用“品”字形布置。
9.如权利要求1所述的小间距垂直结构rgb晶片封装模块，其特征在于：所述小间距垂直结构rgb晶片封装模块还包括胶体层(7)，所述胶体层(7)用于封装所述灯组和所述焊线(3)。
10.如权利要求1所述的小间距垂直结构rgb晶片封装模块，其特征在于：所述第二面(12)上涂覆有用于防止短路的绝缘层(13)。
技术总结