CN110911285A - 一种led芯片固定于背板的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LED芯片固定于背板的方法，包括把LED芯片固定于玻璃板后向背板转移并固定于背板的过程，本方法把LED芯片固定于背板的方法工艺简单，不但提高了生产效率，同时提高了生产过程中的良率。
Description
技术领域
本发明涉及LED芯片固定技术，更具体地说，本发明涉及LED芯片固定于背板的方法。
背景技术
2018年上半年，LED行业大事接连不断，喜忧参半，照明巨头络绎更名升级、国内企业忙于扩充，联合巨头们布局全球市场等等；另一方面，产业竞争日趋激烈，专利技术纠纷不断等等，无论忧喜这些都让我们看到了中国LED产业已经开启了国际化时代。今年2月初三星向三安光电签署了1683万美金预付款《预付款协议》，以此约定购买三安用于显示产品的LED芯片，并在此过程中将对MicroLED保持持续的战略合作，若三安光电能在MicroLED大规模量产上有所突破，这将奠定三安光电在MicroLED芯片产业的龙头地位，提高了三安光电在高端产品领域的核心竞争力。
随着LED技术向MiniLED、MicroLED发展，国内企业要想在进入国际市场而不被卷入专利侵权诉讼等纠纷中，在MiniLED、MicroLED技术研发过程中首先要做好现有专利技术的排查与规避，同时要对自我技术创新点进行全面的保护。而目前MiniLED、MicroLED芯片的批量转移是本领域的技术缺口，也是本领域最大的技术难点。国内外LED巨头们近几年都在这项技术研发中投入了大量的财力、物力，竞相希望自己公司能有所突破，好在MiniLED、MicroLED应用领域占据首脑。
发明内容
本发明的目的是提供一种LED芯片固定于背板的方法，一方面提高了生产效率，另一方面提高了生产良率。
为了实现本发明的目的和其优点，本发明提供了一种LED芯片固定于背板的方法，包括：制备有电路的背板、LED芯片、玻璃基板，玻璃基板包括玻璃基板A面、玻璃基板B面；步骤包括：
A、按背板上固定LED芯片位置间隙尺寸，把LED芯片底部固定于玻璃基板A面上；
B、固定有LED芯片的玻璃基板与背板叠合，使LED芯片的P\N电极与背板上的±接触点贴合；
C、激光从玻璃基板B面穿透玻璃基板，使LED芯片的P\N电极与背板上的±接触点熔合固定；
D、分离LED芯片与玻璃基板。
本发明所述的LED芯片固定于背板的方法，其中步骤A中所述的把LED芯片底部固定于玻璃基板A面上，其中固定使用的为UV胶，步骤D中通过使用UV光照射使LED芯片与玻璃基板分离。
本发明所述的LED芯片固定于背板的方法，其中所述的UV胶呈图形化分布于玻璃基板A面。
本发明所述的LED芯片固定于背板的方法，其中所述的图形化包括：点状、线条状。
本发明所述的LED芯片固定于背板的方法，其中所述的UV胶呈线条状，包括网状分布于玻璃基板A面，网孔面积<LED芯片底部面积，网线宽度<芯片底部边长。
本发明所述的LED芯片固定于背板的方法，其中所述的网孔面积≤1/2LED芯片底部面积，网线宽度≤1/2芯片底部边长。
本发明所述的LED芯片固定于背板的方法，其中所述的UV胶呈点状分布于玻璃基板A面，点面积<LED芯片底部面积，空白区间的最长处长度<芯片底部边长。
本发明所述的LED芯片固定于背板的方法，其中所述的点面积≤1/2LED芯片底部面积，空白区间的最长处长度≤1/2芯片底部边长。
本发明所述的LED芯片固定于背板的方法，所述的UV胶呈图形化分布于玻璃基板A面，其中图形化UV胶仅分布于LED芯片与玻璃基板之间。
本发明所述的LED芯片固定于背板的方法，其中所述的UV胶呈图形化分布于玻璃基板A面，通过覆胶的表面带有凹陷或凸出的线棒，在玻璃基板表面滚压后留下点状胶面或线条状胶面。
本发明所述的LED芯片固定于背板的方法，其中所述的LED芯片的P\N电极为合金电极，控制P\N电极的熔点优选在300——400℃之间。
本发明所述的LED芯片固定于背板的方法，其中所述的把LED芯片底部固定于玻璃基板A面上，使用的为黏性在1——30g/m/s之间的胶:其中固定普通LED芯片所用胶黏性范围选自10——30g/m/s之间;固定Mini LED芯片所用胶的胶黏性选自5——15g/m/s之间;固定Micro LED芯片所用胶的胶黏性选自1——5g/m/s之间。
本发明所述的LED芯片固定于背板的方法，其中所述的把LED芯片底部固定于玻璃基板A面上，使用的胶的厚度控制在4——6µm之间
本发明所述的LED芯片固定于背板的方法，其中上述所述的把LED芯片底部固定于玻璃基板A面上的胶优选为双面胶。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明把LED芯片固定于背板的方法，首先依据背板上固定LED芯片间隙尺寸，在玻璃基板A面上固定LED芯片，再利用激光从玻璃基板B面射入把玻璃基板上的LED芯片P\N电极与背板上的电源±连接点固定，最后使LED芯片从玻璃基板上分离下来，工艺制程简单，易于工业化量产。
本发明把LED芯片固定于背板的方法，通过利用UV胶把LED芯片固定于玻璃基板表面，当LED芯片固定于背板上后，再利用UV光解离UV胶，使LED芯片从玻璃基板上脱离下来，在使用UV胶时，本发明的发明人发现UV胶呈网状分布于玻璃基板A面，网孔面积<LED芯片底部面积，网线宽度<芯片底部边长，优选，网孔面积≤1/2LED芯片底部面积，网线宽度≤1/2LED芯片底部边长。本发明优选UV胶在玻璃基板A面上的厚度控制在5.2µm左右。有效降低了工艺难度，并且提高了良率，能使LED芯片从玻璃基板上100%脱离下来，并且不影响LED芯片与背板之间的连接点的牢固度。
本发明把LED芯片固定于背板的方法，中发明在研究过程中发现，图形化分布于玻璃基板A面上的胶体优选覆胶的表面有凹凸点的线棒在玻璃基板A面进行滚压，使玻璃基板A面胶体呈现线条状，如网状分布，或点状分布，在保证LED芯片能黏贴于玻璃基板A面的同时，一方面节约了胶的使用量，另一方面减少了胶体与LED芯片的接触面积，降低了黏附LED芯片侧壁胶体量，使胶体不会在LED芯片底部及侧壁形成抓取状，提高了下一步LED芯片固定于背板的良率。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
说明书附图是为了进一步解释本发明，不是对本发明的发明保护范围的限制。
图1 为表面带有凹点的线棒表面结构示意图。
图2 为A、B、C、D四种线棒表面结构示意图。（仅用于解释本发明，并非对本发明范围的限制，本发明设计的线棒也并非仅这几种。）
图3 为表面带有凹点的线棒横截面结构示意图。
图4 为线棒在玻璃基板表面布胶示意图。
图5 为布胶后玻璃基板上黏贴LED芯片示意图。
图6 为布胶后玻璃基板上黏贴LED芯片示意图。（仅用于解释本发明，并非对本发明范围的限制，本发明的布胶也并非仅这几种。）
图7 为玻璃基板上LED芯片的P\N电极与背板上的±接触点贴合示意图。
图8 为玻璃基板上LED芯片的P\N电极与背板上的±接触点在激光下熔合示意图。
图9 为UV光照射后， LED芯片与玻璃基板分离后的结构示意图。
图10 为各组背板及背板上面芯片情况对比表。
说明：本发明的附图仅为对本发明进一步解释，附图内个结构的比例仅用于理解本发明，并不是本发明实际实物的比例。01为玻璃基板，02为分布于玻璃基板A面的网状胶面，03为固定于玻璃基板A面的LED芯片，04为激光，05为UV光，06为背板，07为LED芯片P电极，08为LED芯片N电极，09为背板上为电源±接点，10为线棒，11为线棒上的凹凸点，12为P\N电极与背板上为电源±接点熔合后。
具体实施方式
在说明书中描述了本公开的实施例。所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种和替代形式。数字不一定按比例；某些功能可能被夸大或最小化，以显示特定组件的细节。因此，公开的特定结构和功能细节不应被解释为限制性的，而是仅作为教导本领域技术人员各种应用实施例的代表性基础。
下面结合具体实施方式，对本发明做进一步详细的说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施，而非对本发明发明范围的限制。
在本说明书中，定义解释：所谓LED芯片底部即相对于LED芯片P\N电极面来说。本发明所述的LED芯片一般情况下包括普通LED芯片、Mini LED芯片、Micro LED芯片，都可以运用本发明的技术。其中本发明对于不同的LED芯片固定于玻璃板上使用的胶的黏性不同，本发明中对于普通LED芯片使用的胶，其黏性选自10——30g/m/s范围内。对于黏贴MiniLED芯片使用的黏性范围为5——15g/m/s的胶，对于黏贴Micro LED芯片使用黏性为1——5g/m/s的胶。
实施例1 LED芯片固定于背板的方法A
A，如图1、图3所示，选取表面带有凹点的线棒，凹点孔径约为1/6 LED芯片底部边长，相对凸点约为1/6 LED芯片底部边长。
B，取透明玻璃基板，利用线棒在玻璃基板A面滚压，形成网格状胶体，胶体厚度控制在5.2µm左右，如图4所示。
C，在玻璃基板A面的网格状胶体上固定LED芯片，LED芯片之间的间距等于背板上固定LED芯片位置间隙尺寸，并且使芯片的P\N电极位置与背板上电源±接点位置对应，如图5所示。
D，固定有LED芯片的玻璃基板与背板叠合，使LED芯片的P\N电极与背板上的±接触点贴合，如图7所示。
E，激光从玻璃基板B面穿透玻璃基板，使LED芯片的P\N电极与背板上的±接触点熔合固定，如图8所示。
F，待熔合点冷却后，UV光照射LED芯片与玻璃基板之间及玻璃基板上的UV胶后，分离LED芯片与玻璃基板，如图9所示。
说明：图1、图3中线棒及其凹点仅作参考，在线棒及线棒上孔径的选择可根据LED芯片的大小等确定，若需要也可对线棒凹点表面可以改为凸起表面，对线棒上的凹凸处理，可以是多样性的，如图2所示，另外，对于图形化的UV胶可以是利用线棒完成的，也可以通过其他可能的方式完成，图形化布胶也并不限于实施例1中，也可如图6所示各中图案，或其他图案。所述的图形化布胶，可以在整个玻璃基板A面，也可仅在与玻璃基板A面接触的LED芯片的底部。
实施例2 LED芯片固定于背板的方法B
A, 选取黏性为20g/m/s左右的双面胶，胶体厚度控制在5.2µm左右。
B，双面胶黏贴于玻璃基板A面。
C，在玻璃基板A面的双面胶上固定LED芯片，LED芯片之间的间距等于背板上固定LED芯片位置间隙尺寸，并且使芯片的P\N电极位置与背板上电源±接点位置对应。
D，固定有LED芯片的玻璃基板与背板叠合，使LED芯片的P\N电极与背板上的±接触点贴合，如图7所示。
E，激光从玻璃基板B面穿透玻璃基板，使LED芯片的P\N电极与背板上的±接触点熔合固定，如图8所示。
F，待熔合点冷却后，分离玻璃基板A面与LED芯片，如图9所示。
说明：一般在LED芯片制程中及LED芯片向背板转移过程中，所用的胶均为液体胶，本发明所述的黏贴于玻璃基板A面的胶，另一方案如本实施例中为双面胶，优选为整块双面胶，一方面有利于LED芯片在玻璃基板表面位置的固定，另一方面使玻璃基板与LED芯片有一定的黏附力，最重要的是，便于后期LED芯片从玻璃基板上分离，提高了LED芯片固定于背板的良率。
实施例3 Micro LED芯片固定于背板的良率实验
分别取规格相同的背板、Micro LED芯片、玻璃基板，随机平均分成四组，分别为A组、B组、C组、D组，每组各有20块背板。
A组：在玻璃基板A面，整面涂覆UV胶，胶黏性控制在4g/m/s左右，胶体厚度10µm左右，在玻璃基板A面的胶体上固定Micro LED芯片，Micro LED芯片之间的间距等于背板上固定LED芯片位置间隙尺寸，并且使芯片的P\N电极位置与背板上电源±接点位置对应。固定有Micro LED芯片的玻璃基板与背板叠合，使Micro LED芯片的P\N电极与背板上的±接触点贴合，激光从玻璃基板B面穿透玻璃基板，使LED芯片的P\N电极与背板上的±接触点熔合固定，待熔合点冷却后，UV光照射LED芯片与玻璃基板之间及玻璃基板上的UV胶后，分离LED芯片与玻璃基板。
B组：在玻璃基板A面，整面涂覆UV胶，胶黏性控制在4g/m/s左右，胶体厚度5.2µm左右，在玻璃基板A面的胶体上固定LED芯片，LED芯片之间的间距等于背板上固定LED芯片位置间隙尺寸，并且使芯片的P\N电极位置与背板上电源±接点位置对应。固定有LED芯片的玻璃基板与背板叠合，使LED芯片的P\N电极与背板上的±接触点贴合，激光从玻璃基板B面穿透玻璃基板，使LED芯片的P\N电极与背板上的±接触点熔合固定，待熔合点冷却后，UV光照射LED芯片与玻璃基板之间及玻璃基板上的UV胶后，分离LED芯片与玻璃基板。
C组：胶黏性控制在4g/m/s左右，胶体厚度5.2µm左右，方法步骤如实施例1方法。
D组：胶黏性控制在4g/m/s左右，胶体厚度5.2µm左右，方法步骤如实施例2方法。
分别记录并计算A组、B组、C组、D组的芯片质量情况。如图10各组背板及背板上面芯片情况对比表所示。A组、B组虽然有50%左右的芯片能固定到背板上，但整体来讲所有背板都不合格，每一块背板都需要进行下一步返工，对里面不合格芯片进行处理、重贴，而C组、D组中的背板虽有少数几块不合格，但每块背板需要返工的LED芯片都仅仅几颗，合格率均达到99%以上，所以C组、D组中LED芯片的合格率接近100%。
显而易见的是，本领域的技术人员可以根据本发明的实施方式的各种结构中获得根据不麻烦的各个实施方式尚未直接提到的各种效果。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (14)
1.一种 LED芯片固定于背板的方法，其特征在于，包括：
制备有电路的背板、LED芯片、玻璃基板，玻璃基板包括玻璃基板A面、玻璃基板B面；
步骤包括：
A、按背板上固定LED芯片位置间隙尺寸，把LED芯片底部固定于玻璃基板A面上；
B、固定有LED芯片的玻璃基板与背板叠合，使LED芯片的P\N电极与背板上的±接触点贴合；
C、激光从玻璃基板B面穿透玻璃基板，使LED芯片的P\N电极与背板上的±接触点熔合固定；
D、分离LED芯片与玻璃基板。
2.根据权利要求1所述的LED芯片固定于背板的方法，其特征在于，步骤A中所述的把LED芯片底部固定于玻璃基板A面上，其中固定使用的为UV胶，步骤D中通过使用UV光照射使LED芯片与玻璃基板分离。
3.根据权利要求2所述的LED芯片固定于背板的方法，其特征在于，所述的UV胶呈图形化分布于玻璃基板A面。
4.根据权利要求3所述的LED芯片固定于背板的方法，其特征在于，所述的图形化包括：线条状、点状。
5.根据权利要求4所述的LED芯片固定于背板的方法，其特征在于，所述的UV胶呈线条状，包括网状，分布于玻璃基板A面，网孔面积<LED芯片底部面积，网线宽度<芯片底部边长。
6.根据权利要求5所述的LED芯片固定于背板的方法，其特征在于，所述的网孔面积≤1/2LED芯片底部面积，网线宽度≤1/2芯片底部边长。
7.根据权利要求4所述的LED芯片固定于背板的方法，其特征在于，所述的UV胶呈点状分布于玻璃基板A面，点面积<LED芯片底部面积，空白区间的最长处长度<芯片底部边长。
8.根据权利要求7所述的LED芯片固定于背板的方法，其特征在于，所述的点面积≤1/2LED芯片底部面积，空白区间的最长处长度≤1/2芯片底部边长。
9.根据权利要3所述的LED芯片固定于背板的方法，其特征在于，所述的UV胶呈图形化分布于玻璃基板A面，其中图形化UV胶仅分布于LED芯片与玻璃基板之间。
10.根据权利要求2-9任一项所述的LED芯片固定于背板的方法，其特征在于，所述的UV胶呈图形化分布于玻璃基板A面，通过覆胶的表面带有凹陷或凸出的线棒，在玻璃基板表面滚压后留下点状胶面或线条状胶面。
11.根据权利要求1所述的LED芯片固定于背板的方法，其特征在于，其中所述的LED芯片的P\N电极为合金电极，控制P\N电极的熔点在300——400℃之间。
12.根据权利要求1所述的LED芯片固定于背板的方法，其特征在于，其中所述的LED芯片底部固定于玻璃基板A面上，使用的为黏性在1——30g/m/s之间的胶:
对固定普通LED芯片的胶，黏性为10——30g/m/s;
对固定Mini LED芯片的胶，黏性为5——15g/m/s;
对固定Micro LED芯片的胶，黏性为1——5g/m/s。
13.根据权利要求12所述的LED芯片固定于背板的方法，其特征在于，其中所述的LED芯片底部固定于玻璃基板A面上，使用的胶的厚度控制在4——6µm之间。
14.根据权利要求13所述的LED芯片固定于背板的方法，其特征在于，其中所述的胶为双面胶。
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