[发明专利]LED驱动系统

说明书

本公开揭露了一种LED驱动系统，包括LED阵列、多个驱动晶片/芯片以及置于该LED阵列和该多个驱动晶片/芯片之间的互联组件。该LED阵列包含多个LED子阵列，每个LED子阵列包括预设数量(大于1的整数)的LED单元。该多个驱动晶片/芯片与该多个LED子阵列一一对应。该互联组件用于将该多个驱动晶片/芯片中的每一个电气耦接至与之对应的一个LED子阵列，该互联组件包括至少一层半导体层且该至少一层半导体层中制作有纵向贯通该至少一层半导体层的多组过半导体通孔。本公开各实施例的LED驱动系统可实现对大规模LED阵列的驱动，且支持下一代微型LED阵列的驱动，不仅能降低每个驱动晶片/芯片的翘曲度且可提升成品良率，提高LED阵列驱动系统的设计和应用灵活性。

相关引用

本申请主张于2021年3月18日在美国提交的第17/205,266号专利申请的优先权和权益，并在此包含了前述专利申请的全部内容。

技术领域

本公开的实施例涉及LED驱动，尤其涉及LED阵列驱动电路。

背景技术

大阵列高亮度发光二极管(LED)在诸如高度像素化光源、高亮度LED阵列显示器、机动车前灯系统等应用中颇有市场。

传统上，如图1A和图1B所示，LED的大矩阵102中的所有LED芯片(LED像素)101直接连接到单个大LED驱动芯片103，驱动电路或驱动模块连接到集成在大LED驱动芯片103中的每个LED像素。图1A示出了包括单个大型LED驱动芯片103和包括LED像素101的LED矩阵102的LED矩阵驱动系统的横截面图。图1B示出了单个大型LED驱动芯片103的俯视图，该芯片包括集成驱动模块104，每个驱动模块104专用于驱动对应的一个LED像素。然而，由于单个大型LED驱动芯片103的大尺寸，可能会发生翘曲，并且成品良率可能低于70％。

发明内容

本公开的实施例提供一种LED驱动系统。该LED驱动系统可以包括：由多个LED单元组成的LED阵列；多个驱动晶片/芯片，其中的每一个驱动晶片/芯片用于驱动所述多个LED单元中的与该驱动晶片/芯片对应的预设数量的LED单元，该预设数量为大于1的整数；以及互联组件，包括至少一层半导体层和制作于该至少一层半导体层上的至少一层再布线层，该至少一层半导体层中制作有纵向贯通该至少一层半导体层的多个过半导体通孔并且其第一表面用作所述互联组件的第一表面，该至少一层再布线层具有用作所述互联组件的第二表面的表面，所述互联组件用于在其第一表面与所述多个驱动晶片/芯片连接/对接，并且在其第二表面与所述LED阵列连接/对接，所述互联组件进一步用于将所述多个驱动晶片/芯片中的每一个驱动晶片/芯片电气耦接至与之对应的所述预设数量的LED单元。

在一个实施例中，所述互联组件的第一表面上制作有与所述多个过半导体通孔一一对应的多个裸露焊盘或焊脚。在一个实施例中，每一个过半导体通孔填充导电材料并且连接至所述互联组件的第一表面上的与之对应的一个裸露焊盘或焊脚。在一个实施例中，该互联组件的第一表面上的每一个裸露焊盘或焊脚可以通过微型凸块与所述多个驱动晶片/芯片的上表面上的一个相应的焊盘/连接件/端子耦接。

在一个实施例中，所述至少一层再布线层可以包括：多个横向间插层，被布置用于提供横向的布线和电气连通路径；和多个纵向布线通孔，被布置用于提供纵向的布线和电气连通路径。

在一个实施例中，所述多个横向间插层包括L级，其中L为大于1的整数，对于每一个i从1遍历到L，所述多个横向间插层的第i级包括多个第i级间插层，该多个第i级横向间插层布置于与所述至少一层半导体层的第二表面相距第i纵向距离的横向平面上，所述至少一层半导体层的第二表面与所述至少一层半导体层的第一表面相对。

在一个实施例中，所述多个横向间插层中的多个第1级间插层中的每一个用于将所述多个过半导体通孔中的一个或多个电气耦接在一起。