CN113097363A - 微发光二极管背板的返修设备及其返修方法 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种微发光二极管背板的返修设备及其返修方法，返修设备包括支撑部件和点印装置，支撑部件用于支撑目标背板，点印装置用于向目标背板的焊盘处施加锡膏；其中，点印装置包括间隔设置的两个点印探针。通过设置两个点印探针可一次性满足单个异常点的锡膏点印量，或者同时进行多个异常点的锡膏点印，从而提高返修设备的返修效率，另外在激光焊接过程中，保持吸头对LED芯片的吸附状态，可防止激光能量波段和锡膏变形导致的LED芯片偏移的现象发生，从而提高返修良率。

Description

微发光二极管背板的返修设备及其返修方法
技术领域
本发明涉及微发光技术领域，尤其涉及一种微发光二极管背板的返修设备及其返修方法。
背景技术
相比于液晶显示器、OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)显示器，Micro-LED和Mini-LED显示技术具有反应快、高色域、高PPI(Pixels Per Inch，每英寸所拥有的像素数量)、低能耗等优势；但其技术难点多且技术复杂，尤其是其巨量转移技术、LED颗粒微型化成为技术瓶颈。
在Micro-LED或Mini-LED显示灯板的制作过程中，LED转移过程均无法达到100％的转移良率，在此情况下转移后的检测及自动返修流程必不可少，乃至成为提升生产效率、确保良率的必备工序。
目前业内自动返修设备的工艺流程为：去除异常点LED以及去除LED后残留的锡膏；利用探针两次蘸取锡膏放在两个焊盘上；吸嘴吸取新的LED芯片放在去除异常点后的焊盘上；激光焊接，完成异常点LED返修。现在的工艺流程存在的技术问题为：在探针蘸取锡膏放置在焊盘上后，每次返回到锡膏池处前需经过一次清洗针头，再进行下一次的锡膏蘸取，效率较为低下；在吸嘴吸取新的LED芯片后放置在焊盘上，然后再激光进行焊接，由于激光能量和锡膏形变的不可控性易导致芯片焊接偏移，从而导致焊接良率降低。
发明内容
本发明实施例提供一种微发光二极管背板的返修设备及其返修方法，以解决现有的探针点印锡膏的效率较为低下的技术问题。
为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明实施例提供一种微发光二极管背板的返修设备，包括支撑部件以及点印装置，所述支撑部件用于支撑目标背板，所述点印装置用于向所述目标背板的焊盘处施加锡膏；其中，所述点印装置包括间隔设置的多个点印探针。
在本发明的至少一种实施例中，所述点印装置还包括驱动部件，所述驱动部件的动力输出端至少与其中一个所述点印探针连接，所述驱动部件驱动至少一个所述点印探针移动，以调节所述多个点印探针之间的间距。
在本发明的至少一种实施例中，任一相邻两个所述点印探针之间的间距的调节范围为0.1～20毫米。
在本发明的至少一种实施例中，所述点印探针的材料包括钨、钨铼合金、钢中的任意一种。
在本发明的至少一种实施例中，所述返修设备还包括吸晶装置，上所述吸晶装置包括用于吸附微发光二极管芯片的吸头。
在本发明的至少一种实施例中，所述返修设备还包括激光照射装置，所述激光照射装置用于将微发光二极管芯片焊接至所述焊盘上。
相应地，本发明实施例还提供一种微发光二极管背板的返修方法，包括以下步骤：
S10，提供一种微发光二极管背板的返修设备，包括支撑部件、激光照射装置、具有吸头的吸晶装置以及点印装置，其中，所述点印装置包括间隔设置的多个点印探针；
S20，去除背板上检测到的异常点处的第一微发光二极管芯片及残留锡膏；
S30，利用所述多个点印探针将锡膏施加在所述异常点处的焊盘上；
S40，利用所述吸头将第二微发光二极管芯片转移至所述焊盘上，通过所述激光照射装置将所述第二微发光二极管芯片与所述焊盘进行激光焊接。
在本发明的至少一种实施例中，在所述S40中，在进行激光焊接过程中，所述吸头保持吸附所述第二微发光二极管芯片的状态。
在本发明的至少一种实施例中，所述点印装置还包括驱动部件，所述驱动部件的动力输出端至少与其中一个所述点印探针连接，所述驱动部件驱动至少一个所述点印探针移动，以调节所述多个点印探针之间的间距。
在本发明的至少一种实施例中，任一相邻的两个所述点印探针之间的间距的调节范围为0.1～20毫米。
本发明的有益效果为：通过设置多个点印探针可一次性满足单个异常点的锡膏点印量，或者同时进行多个异常点的锡膏点印，从而提高返修设备的返修效率，另外在激光焊接过程中，保持吸头对LED芯片的吸附状态，可防止激光能量波段和锡膏变形导致的LED芯片偏移的现象发生，从而提高返修良率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的微发光二极管芯片的返修过程的结构示意图；
图2为本发明其他实施例提供的微发光二极管芯片的返修过程的结构示意图；
图3为本发明又一实施例提供的微发光二极管芯片的返修过程的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的微发光二极管芯片的返修方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
微发光二极管背板在制备过程中，LED的转印良率无法达到100％，需要返修设备对其进行检测以提高背板的良率，但现有的探针点印锡膏的效率较为低下，本发明提出本实施例以克服上述缺陷。
请参阅图1，本发明实施例提供一种微发光二极管背板的返修设备，包括支撑部件、激光照射装置、吸晶装置以及点印装置，其中，支撑部件用于向目标背板的焊盘处施加锡膏，所述激光照射装置发射激光23用于将微发光二极管芯片焊接至所述焊盘上，所述吸晶装置包括吸头22，所述吸头22用以吸附设置在背板11上的微发光二极管芯片，所述点印装置包括间隔设置的多个点印探针21，所述点印探针21用以将锡膏点印在背板11上，所述目标背板为具有LED转印不良点的微发光二极管背板。
现有的微发光二极管背板在制备过程中一般包括：TFT基板的制作、白油制程、SMT贴片等。其中在SMT贴片是一种表面贴装技术，其目的是将LED灯逐个转移到TFT基板上，其工序可分为：清洗、印刷锡膏、LED贴片、回流焊、检测、自动返修、初步可靠性验证等。在Micro-LED或Mini LED背板制作时，LED的转移均无法达到100％的转移良率，在此情况下转移后的检测及自动返修流程必不可少。
但目前的自动返修设备在剔除异常点的LED和残留锡膏后，每个异常点处需要进行两次探针蘸取锡膏放在正、负极焊盘上的工艺，在探针每次蘸取锡膏放置在焊盘上后，均需返回到锡膏池前进行一次清洗枕头的工艺，以保证下次蘸取的锡膏量尽量保持一致，这个过程会减低返修的效率。因此本发明通过将返修设备由一个点印探针替换为多个点印探针的设计，可以使得在返修过程中重新点印异常点处的锡膏时，所述返修设备可以一次性完成单个异常点处的两个焊盘处的锡膏点印，或者同时进行多个异常点处的锡膏点印，提高对微发光二极管背板的返修效率。
一种实施例中，所述点印装置还包括驱动部件，所述驱动部件的动力输出端至少与其中一个所述点印探针21连接，所述驱动部件驱动至少一个所述点印探针21移动，以调节所述多个点印探针21之间的间距。
其中，所述多个点印探针21可独立运作，既可同时进行一个异常点处的两个焊盘的锡膏点印，也可分别同时进行多个异常点处的焊盘的锡膏点印。
所述多个点印探针21相对于所述背板11在同一水平面上，所述驱动部件用以调节所述多个点印探针21在水平方向的间距。通过将多个点印探针21之间的间距设置为可调节，可适用于不同规格的LED芯片间距的背板设计。
一种实施例中，所述驱动部件可包括轴承和电机，所述电极可选用高精度电机。两个点印探针21之间的距离的调节方式，在此不做限定，可参考现有技术。
一种实施例中，所述两个点印探针21之间的间距的调节范围为0.1～20毫米，以满足不同间距调节的需求。
请参阅图1，一种实施例中，所述点印装置可包括两个点印探针21，所述两个点印探针21可一次性完成单个异常点处的锡膏点印工艺。
在有些实施例中，所述点印装置可包括大于两个的多个点印探针21，所述多个点印探针21可对同一目标背板的多个异常点处的焊盘同时进行锡膏点印，如图2所示。
请参阅图3，在有些实施例中，所述多个点印探针21可对多个目标背板的异常点处的焊盘12同时进行锡膏点印。
所述点印探针21的具体数量视实际工艺需要及工艺条件而定，这里不做限制。当所述点印探针的数量大于2时，所述驱动部件的动力输出端可与每一所述点印探针21连接，以驱动点印探针21能够运动到目标位置。
优选地，所述驱动部件驱动所述点印探针21在第一方向和第二方向上移动，所述第一方向和所述第二方向相交，所述第一方向和所述第二方向所形成的平面与所述背板11所在的表面平行。
所述点印探针21的材料包括钨(W)、钨铼合金(ReW)、钢中的任意一种，但不限于此，所述点印探针21的材料还可为其他耐腐蚀、可清洗的材料，但需保证的是不与锡膏在常温状态下发生明显扩散即可。
本发明实施例的微发光二极管背板的返修设备在利用吸头22将新的LED芯片14放置在焊盘12上后，利用激光照射装置发射出来的激光23对LED芯片14与焊盘12进行激光焊接的过程中，始终保持所述吸头22吸附LED芯片14的状态，待激光焊接完成后再停止激光23的照射及吸附LED芯片的作业。通过吸附LED芯片的同时进行激光焊接，能够防止激光能量波动及锡膏变形不可控性而导致的偏移，从而提高返修的良率。
一种实施例中，所述吸头22的吸附力可设置在10～1000牛之间，以起到足够的吸附力和固定LED芯片的作用。
请参阅图4，针对上述微发光二极管背板的返修设备，本发明实施例还提供一种微发光二极管背板的返修方法，包括以下步骤：
S10，提供一种微发光二极管背板的返修设备，包括支撑部件、激光照射装置、具有吸头22的吸晶装置以及点印装置，其中，所述点印装置包括间隔设置的多个点印探针21；
S20，去除目标背板的多个异常点处的第一微发光二极管芯片14’及残留锡膏13’；
S30，利用所述多个点印探针21将锡膏13施加在至少一个所述异常点处的焊盘12上；
S40，利用所述吸头22将第二微发光二极管芯片14转移至所述焊盘12上，通过所述激光照射装置将所述第二微发光二极管芯片14与所述焊盘12进行激光焊接。
具体地，去除所述背板11上的多个异常点处的第一微发光二极管芯片14’和残留锡膏13’的过程包括：利用激光照射装置对异常点处的第一微发光二极管芯片14’照射激光23以进行加热，利用返修设备的风枪将异常点处的第一微发光二极管芯片14’及锡膏吹扫出去并回收，之后对未被完全清除的残留锡膏13’进行在次处理以完全去除锡膏。
所述点印装置还包括驱动部件，所述驱动部件的动力输出端至少与其中一个所述点印探针21连接，所述驱动部件驱动至少一个所述点印探针21移动，以调节所述多个点印探针21之间的间距。
所述多个点印探针21可独立运作，即可同时点印一个异常点处的锡膏，也可分别同时进行多个异常点处的锡膏。
在利用点印探针21点印锡膏13之前，利用所述驱动部件调节好相邻两个点印探针21之间的间距，以使得多个点印探针21在不同位置同时点印锡膏13时，使得锡膏13分别落在所述背板11上的各个焊盘12所在的区域内，其中，一个异常点处包括两个焊盘，所述两个焊盘12分别为正极焊盘、负极焊盘，所述两个焊盘12后续分别与所述第二微发光二极管芯片14’的两个引脚焊接。
请参阅图1，本发明实施例以在一个异常点处的两个焊盘上同时点印锡膏为例进行说明，其中返修设备可包括两个点印探针21。在调节好两个点印探针21的间距后，所述两个点印探针21仅需进行一次的蘸取锡膏动作便可完成单个异常点的锡膏点印，不需进行两次锡膏点印。所述两个点印探针21完成锡膏点印后，返回所述返修设备的锡膏池附近清洗，为下次异常点的锡膏点印做准备，所述两个点印探针21的同时点印功能能够提高所述返修设备的锡膏点印效率。
在其他实施例中，还可对同一目标背板上的多个异常点的焊盘同时点印锡膏，也可对多个目标背板上的异常点处的焊盘同时点印锡膏，以提高返修设备的锡膏点印效率。
在所述S40中，在进行激光焊接过程中，所述吸头22始终保持吸附所述第二微发光二极管芯片14的状态。
具体地，所述吸头22吸附所述第二微发光二极管芯片14，将所述第二微发光二极管芯片14放置于所述焊盘12上后，所述吸头22继续保持吸附所述第二微光二极管芯片14的状态，之后利用所述激光照射装置对所述第二微发光二极管芯片14进行加热，以实现对所述第二微发光二极管芯片14与所述焊盘12的激光焊接，在焊接完成后再停止所述吸头22的吸附作业和激光作业。
所述吸头的吸附力可控制在10～1000牛之间，以保持足够的吸附力度从而起到固定芯片的作用，具体数值实际情况而定，这里不做限制。
在激光焊接过程中，由于激光能量波动和锡膏变形的不可控性会导致芯片偏移，因此本发明实施例在激光焊接过程中，吸头22一直保持吸附第二微发光二极管芯片14的状态，能够避免因激光作业而导致芯片偏移的现象发生。
本发明实施例提到的第一微发光二极管芯片、第二微发光二极管芯片包括Micro-LED、Mini-LED中的任意一种。
本发明实施例的背板11可为玻璃基板，但不限于此。
一种实施例中，所述背板11上还可设置有驱动LED显示的薄膜晶体管阵列。
本发明实施例提到的微发光二极管背板包括但不限于用于实现彩色显示的微发光二极管显示背板、提供背光源的微发光二极管背板。
本发明实施例通过设置多个点印探针可一次性满足单个异常点的锡膏点印量，或者同时进行多个异常点的锡膏点印，从而提高返修设备的返修效率，另外在激光焊接过程中，保持吸头对LED芯片的吸附状态，可防止激光能量波段和锡膏变形导致的LED芯片偏移的现象发生，从而提高返修良率。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本发明实施例所提供的一种微发光二极管背板的返修设备及其返修方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种微发光二极管背板的返修设备，其特征在于，包括：
支撑部件，用于支撑目标背板；以及
点印装置，用于向所述目标背板的焊盘处施加锡膏；
其中，所述点印装置包括间隔设置的多个点印探针。
2.根据权利要求1所述的返修设备，其特征在于，所述点印装置还包括驱动部件，所述驱动部件的动力输出端至少与其中一个所述点印探针连接，所述驱动部件驱动至少一个所述点印探针移动，以调节所述多个点印探针之间的间距。
3.根据权利要求2所述的返修设备，其特征在于，任一相邻两个所述点印探针之间的间距的调节范围为0.1～20毫米。
4.根据权利要求1所述的返修设备，其特征在于，所述点印探针的材料包括钨、钨铼合金、钢中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的返修设备，其特征在于，所述返修设备还包括吸晶装置，所述吸晶装置包括用于吸附微发光二极管芯片的吸头。
6.根据权利要求1所述的返修设备，其特征在于，所述返修设备还包括激光照射装置，所述激光照射装置用于将微发光二极管芯片焊接至所述焊盘上。
7.一种微发光二极管背板的返修方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10，提供一种微发光二极管背板的返修设备，包括支撑部件、激光照射装置、具有吸头的吸晶装置以及点印装置，其中，所述点印装置包括间隔设置的多个点印探针；
S20，去除目标背板的多个异常点处的第一微发光二极管芯片及残留锡膏；
S30，利用所述多个点印探针将锡膏施加在至少一个所述异常点处的焊盘上；
S40，利用所述吸头将第二微发光二极管芯片转移至所述焊盘上，通过所述激光照射装置将所述第二微发光二极管芯片与所述焊盘进行激光焊接。
8.根据权利要求7所述的返修方法，其特征在于，在所述S40中，在进行激光焊接过程中，所述吸头保持吸附所述第二微发光二极管芯片的状态。
9.根据权利要求7所述的返修方法，其特征在于，所述点印装置还包括驱动部件，所述驱动部件的动力输出端至少与其中一个所述点印探针连接，所述驱动部件驱动至少一个所述点印探针移动，以调节所述多个点印探针之间的间距。
10.根据权利要求9所述的返修方法，其特征在于，任一相邻的两个所述点印探针之间的间距的调节范围为0.1～20毫米。
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