CN113130728B - 一种led芯片巨量转移方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种LED芯片巨量转移方法,包括提供转接板、基板及压重结构,转接板具有粘胶表层,基板表面具有焊盘;将多个待转移的芯片转移至转接板的粘胶表层上;将压重结构压在转接板各芯片上,使转接板上各芯片背离粘胶表层的一面平齐;移开压重结构;将转接板上的各芯片的电极与基板上的焊盘对位并焊接固定。本发明在将转接板上的芯片与基板的焊盘对位焊接之前,利用压重结构给芯片施以压力使各芯片背离转接板的一面齐平(转接板上所有芯片的电极末端平齐),后续将转接板上的芯片与基板上的焊盘对位焊接时,可以确保各芯片的电极均能够有效接触基板的焊盘,避免芯片虚焊,提高了芯片转移良率。
Description
技术领域
本发明涉及LED芯片转移技术领域,具体涉及一种LED芯片巨量转移方法。
背景技术
目前,在Mini-LED和Micro-LED的制程工艺中,需要首先通过转移机构将多个LED芯片转移至转接板,然后再将转接板上的各芯片与基板上的焊盘对位并焊接固定。由于各个芯片的厚度公差、转接板不同区域的厚度差异等,导致转移至转接板上的各芯片存在高度差异(如图1所示),因此,在将转接板上的各芯片的电极与基板上的焊盘对位进行焊接时,部分芯片的电极未接触到焊盘而导致虚焊。这就导致了后期需要耗费大量时间进行返修,降低了工作效率。
因此,有必要提供一种新的LED芯片巨量转移方法,以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以提高转移良率的LED芯片巨量转移方法,以减少后续返修。
为实现上述目的,本发明提供了一种LED芯片巨量转移方法,包括:
提供转接板、基板及压重结构,所述转接板具有粘胶表层,所述基板表面具有焊盘;
将多个待转移的芯片转移至所述转接板的粘胶表层上;
将所述压重结构压在所述转接板各芯片上,使所述转接板上各芯片背离所述粘胶表层的一面平齐;
移开所述压重结构;
将所述转接板上的各芯片的电极与所述基板上的焊盘对位并焊接固定。
与现有技术相比,本发明在将转接板上的芯片与基板的焊盘对位焊接之前,利用压重结构给芯片施以压力使各芯片背离转接板的一面齐平(转接板上所有芯片的电极末端平齐),后续将转接板上的芯片与基板上的焊盘对位焊接时,可以确保各芯片的电极均能够有效接触基板的焊盘,避免芯片虚焊,提高了芯片转移良率;且,该方法操作简单,易于实现。
较佳地,所述压重结构与所述转接板上芯片之间为柔性接触。
较佳地,所述压重结构具有弹性膜,所述压重结构压在所述转接板各芯片上时,所述弹性膜与所述转接板上各芯片柔性接触。
较佳地,在使所述转接板上各芯片背离所述粘胶表层的一面平齐之后,移开所述压重结构之前,还包括:采用与所述粘胶表层的材质对应的光线照射所述粘胶表层的与芯片的贴合界面以外的区域以硬化所述粘胶表层。
具体地,所述粘胶表层为UV胶,“采用与所述粘胶表层的材质对应的光线照射所述粘胶表层的与芯片的贴合界面以外的区域”具体为:采用UV光照射所述粘胶表层的与芯片的贴合界面以外的区域。
较佳地,采用具有压力检测件的转移结构依次将多个待转移的芯片转移至所述转接板的粘胶表层上,具体为:通过转移结构承载芯片朝所述转接板运动预设距离,并通过所述压力检测件检测该芯片与所述转接板之间的压力,若感测到预设压力值,驱使所述转移结构回原;若未感测到所述预设压力值,承载该芯片继续朝所述转接板运动直至所述压力检测件感测到所述预设压力值,并驱使所述转移结构回原。
更佳地,“通过转移结构承载芯片朝所述转接板运动预设距离”具体为:以第一速度承载芯片朝所述转接板运动第一距离,所述第一距离对应于该芯片未接触所述粘胶表层时的位置点;以第二速度承载该芯片继续朝所述转接板运动第二距离,所述第二速度小于所述第一速度,所述预设距离等于所述第一距离与所述第二距离之和。
较佳地,在通过所述转移结构承载待转移的芯片朝所述转接板运动预设距离之前,还包括:通过光学检测装置获取所述转接板上的芯片放置位与待转移的芯片的位置在水平方向的偏移量;根据所述偏移量调整所述转接板或所述待转移的芯片使该芯片的位置对应相应的芯片放置位。
较佳地,在将所述转接板上的芯片的电极与所述基板上的焊盘对位之前,还包括:通过光学检测装置检测所述焊盘的厚度,并根据所述焊盘的厚度调整所述转接板与所述基板之间的距离以使各芯片的电极分别与所述基板上对应的焊盘稳定接触。
更佳地,在将所述转接板上的芯片的电极与所述基板上的焊盘对位之前,还包括:对所述基板进行图形化处理,在所述基板的焊盘周围形成黑色图形化层,以便于所述光学检测装置识别所述焊盘的位置。
附图说明
图1是芯片在转接板上的示意图。
图2是压重结构压在转接板各芯片上时的示意图。
图3是移开压重结构后的示意图。
图4是将芯片转移至基板后的示意图。
图5是本发明一实施例芯片转移至转接板的流程图。
具体实施方式
为了详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图详予说明。
在发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“水平”、“竖直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为便于描述本发明和简化描述,因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
本发明公开了一种LED芯片巨量转移方法,包括:
提供转接板1(例如,玻璃板)、基板2(例如,PCB板)及压重结构3,转接板1具有粘胶表层11,基板2表面具有焊盘21。
将多个待转移的芯片4依次转移至转接板1的粘胶表层11上,通过粘胶表层11将各芯片4固定在转接板1上(如图1所示)。
将压重结构3压在转接板1各芯片4上(如图2所示),使转接板1上各芯片4背离粘胶表层11的一面平齐,即是,转接板1上所有芯片4高出转接板1的厚度一致(如图3所示)。其中,压重结构3与转接板1上的芯片4之间为柔性接触,以此,避免压重结构3压坏芯片4。具体的,压重结构3具有弹性膜31,压重结构3压在转接板1各芯片4上时,弹性膜31与转接板1上各芯片4柔性接触。
移开压重结构3,移开压重结构3之后的转接板1及转接板1上的芯片4如图3所示。
将转接板1上的各芯片4的电极41与基板2上的焊盘21对位并焊接固定。其中,可以通过激光焊接装置、射频加热装置或者超声波焊接装置等将芯片4的电极41与基板2上的焊盘21焊接固定,基板2焊接芯片4之后如图4所示。
下面,以一具体实施例为例并结合附图对本发明的LED芯片巨量转移方法进行详细说明:
在一实施例中,在使转接板1上各芯片4背离粘胶表层11的一面平齐之后,移开压重结构3之前,还采用与粘胶表层11的材质对应的光线照射粘胶表层11的与芯片4的贴合界面以外的区域,以硬化粘胶表层11。借此,确保各芯片4不会在压重结构3移开后反弹;同时,硬化后的粘胶表层11可以更稳定地固定芯片4,可以避免在将芯片4与基板2焊接过程中由于与芯片不同电极41焊接的焊料区域的张力差异导致芯片4的位置发生偏移。
具体地,粘胶表层11为UV胶,“采用与粘胶表层11的材质对应的光线照射粘胶表层11的与芯片4的贴合界面以外的区域”具体为:采用UV光照射粘胶表层11的与芯片4的贴合界面以外的区域。在其它实施例中,若粘胶表层11采用其它材质,相应的,也采用其它能够使粘胶表层11硬化的光线照射粘胶表层11。
在一实施例中,采用具有压力检测件5的转移结构依次将多个待转移的芯片4转移至转接板1的粘胶表层11上。请参阅图5,图5中的(a)示出了一实施例中芯片4在初始状态下的示意图。(a)所示实施例中,将转接板1设于转移结构的上方,并使转接板1的粘胶表层11朝下设置。转移结构包括有蓝膜平台,蓝膜平台包括蓝膜6和芯片调整机构(图未示),蓝膜6上承载有待转移的芯片4,且蓝膜平台与转接板1平行设置,同时,芯片调整机构可调整蓝膜6上的芯片4的位置(现有技术,可参见中国专利CN209389053U)。
在该实施例中,通过转移结构承载待转移的芯片4上升预设距离,并通过压力检测件5检测该芯片4与转移结构之间的压力,若感测到预设压力值,说明芯片4已正常转移至转接板1,无需承载芯片4继续上升,此时,驱使转移结构下降至回原。若未感测到预设压力值,则说明芯片4还未转移至转接板1,此时,通过转移结构承载该芯片4继续朝转接板1运动,直至压力检测件5感测到预设压力值;而后,再驱使转移结构下降至回原。借由压力检测件5检测芯片4与转移结构之间的压力来确认芯片4是否正常转移至转接板1,当因转接板1翘曲、芯片4厚度差异或者蓝膜6变形等问题导致朝转接板1运动预设距离后的芯片4仍然无法正常接触转接板1并产生预设的相互作用力时,通过承载芯片4继续朝转接板1运动进行距离补偿使得芯片4正常转移至转接板1,可以有效避免出现漏芯等问题,从而避免基板2漏芯等情形,提高了芯片转移良率。
附带一提的是,所述“预设距离”为根据待转移芯片4在初始状态下与粘胶表层11的距离预先设置的距离值。转接板1与转移结构的位置关系不限于本实施例所列举的情形,同样,也不限于是通过承载芯片4上升的方式朝转接板1运动来将芯片4转移至转接板1。
作为优选实施例,首先以第一速度承载芯片4上升第一距离,第一距离对应于该芯片4未接触粘胶表层11时的位置点(如图5中(b)所示)。然后以第二速度承载芯片4继续上升第二距离,同时,通过压力检测件5实时检测该芯片4与转移结构之间的压力,第二速度小于第一速度,预设距离等于第一距离与第二距离之和。借由以较大的第一速度使芯片4靠近转接板1,而后以较小的第二速度使芯片4接触转接板1并产生相互作用力,兼顾了驱使芯片4上升所需耗费的时长和更好地控制芯片4与转接板1之间的相互作用力。
具体的,在以第二速度承载芯片4继续上升第二距离后,若不存在转接板翘曲、芯片厚度差异或者蓝膜变形等问题,压力检测件5将感测到预设压力值,此时,芯片4的状态如图5中(d)所示。若存在转接板翘曲、芯片厚度差异或者蓝膜变形等问题,压力检测件5将没有感测到预设压力值,此时,芯片4的状态如图5中(c)所示。而后,进一步地,通过转移结构以小于第一速度的第三速度承载芯片4继续上升进行距离补偿,直至压力检测件5感测到预设压力值,此时,芯片4的状态如图5中(d)所示。以此,确保芯片4正常转移至转接板1。可选地,第三速度可以是小于第二速度,也可以是与第二速度相等。
在该实施例中,转移结构具有顶针7,顶针7设于蓝膜平台之下,通过顶针7向上支撑蓝膜平台以承载设于蓝膜平台上的芯片4。压力检测件5设置在顶针7上,但不应以此为限。附带一提的是,转移结构可以为本领域常用的排晶机,在进行芯片转移作业之前,预先将一压力检测件5装设在顶针7上,并使压力检测件5与控制系统通讯连接,至于如何进行控制系统的程序设置以实现根据压力检测件5是否感测到预设压力值进行距离补偿为本领域技术人员可以根据具体需求进行配置的。
作为优选实施例,在通过转移结构承载芯片4朝转接板1上升预设距离之前,还通过光学检测装置(图未示)获取转接板1上的芯片放置位与芯片4的位置在水平方向的偏移量;并根据偏移量使调整芯片4的位置与相应的芯片放置位对应。具体的,可以是通过蓝膜平台的芯片调整机构调整芯片4的位置使芯片4的位置与相应的芯片放置位对应,也可以是通过调整转接板1的位置来使芯片4的位置与相应的芯片放置位对应。
进一步地,在将转接板1上的芯片4的电极与基板2上的焊盘21对位之前,还通过对基板2进行图形化处理,在基板2的焊盘21周围形成黑色图形化层,以便于光学检测装置识别焊盘21的位置。
进一步地,在每将一芯片4转移至转接板1之后且转移结构回原之前,还通过光学检测装置采集转接板1的图像信息以判断该芯片4是否准确转移至转接板1。当且仅当芯片4准确转移至转接板1时,驱使转移结构下降至回原;否则,调整该芯片4直至该芯片4准确转移至转接板1。
又,在将转接板1上的芯片4的电极与基板2上的焊盘21对位之前,还通过光学检测装置检测焊盘21的厚度,并根据焊盘21的厚度调整转接板1与基板2之间的距离以使各芯片4的电极41与基板2上对应的焊盘21稳定接触。
其中,涉及的光学检测装置可以为CCD检测装置,如何利用CCD检测装置实现转接板1上的芯片放置位与芯片4的位置在水平方向的偏移量获取、转接板1的图像信息获取并判断该芯片4是否准确转移以及焊盘21的厚度检测为现有技术,在此不再赘述。
在该实施例中,若芯片4与粘胶表层11的结合力大于焊接后芯片4与基板2的结合力,通过使用紫外光照射UV胶与芯片4的贴合界面使芯片4与转接板1分离。若芯片4与粘胶表层11的结合力小于焊接后芯片4与基板2的结合力,可以直接将芯片4与转接板1剥离。
综上,本发明在将转接板1上的芯片4与基板2的焊盘21对位焊接之前,利用压重结构3给芯片4施以压力使各芯片4背离转接板1的一面齐平(转接板1上所有芯片4的电极41末端平齐),后续将转接板1上的芯片4与基板2上的焊盘21对位焊接时,可以确保各芯片4的电极41均能够有效接触基板2的焊盘21,避免芯片4虚焊,提高了芯片转移良率;且,该方法操作简单,易于实现。此外,本发明在移开压重结构3之前,还采用与粘胶表层11的材质对应的光线照射粘胶表层11使粘胶表层11硬化,确保各芯片4不会在压重结构3移开后反弹;同时,硬化后的粘胶表层11可以更稳定地固定芯片4,可以避免在将芯片4与基板2焊接过程中由于熔化的焊料的张力差异导致芯片4的位置发生偏移。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已,不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,均属于本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种LED芯片巨量转移方法,其特征在于,包括:
提供转接板、基板及压重结构,所述转接板具有粘胶表层,所述基板表面具有焊盘;
将多个待转移的芯片转移至所述转接板的粘胶表层上,转移至所述转接板的所述芯片背离所述粘胶表层的一面存在高度差异;
将所述压重结构压在所述转接板各芯片上,使所述转接板上各芯片背离所述粘胶表层的一面平齐;
移开所述压重结构;
将所述转接板上的各芯片的电极与所述基板上的焊盘对位并焊接固定。
2.如权利要求1所述的LED芯片巨量转移方法,其特征在于,所述压重结构与所述转接板上芯片之间为柔性接触。
3.如权利要求2所述的LED芯片巨量转移方法,其特征在于,所述压重结构具有弹性膜,所述压重结构压在所述转接板各芯片上时,所述弹性膜与所述转接板上各芯片柔性接触。
4.如权利要求1至3任一项所述的LED芯片巨量转移方法,其特征在于,在使所述转接板上各芯片背离所述粘胶表层的一面平齐之后,移开所述压重结构之前,还包括:
采用与所述粘胶表层的材质对应的光线照射所述粘胶表层的与芯片的贴合界面以外的区域以硬化所述粘胶表层。
5.如权利要求4所述的LED芯片巨量转移方法,其特征在于,所述粘胶表层为UV胶,“采用与所述粘胶表层的材质对应的光线照射所述粘胶表层的与芯片的贴合界面以外的区域”具体为:采用UV光照射所述粘胶表层的与芯片的贴合界面以外的区域。
6.如权利要求1所述的LED芯片巨量转移方法,其特征在于,采用具有压力检测件的转移结构依次将多个待转移的芯片转移至所述转接板的粘胶表层上,具体为:通过转移结构承载芯片朝所述转接板运动预设距离,并通过所述压力检测件检测该芯片与所述转移结构之间的压力,若感测到预设压力值,驱使所述转移结构回原;若未感测到所述预设压力值,承载该芯片继续朝所述转接板运动直至所述压力检测件感测到所述预设压力值,并驱使所述转移结构回原。
7.如权利要求6所述的LED芯片巨量转移方法,其特征在于,“通过转移结构承载芯片朝所述转接板运动预设距离”具体为:
以第一速度承载芯片朝所述转接板运动第一距离,所述第一距离对应于该芯片未接触所述粘胶表层时的位置点;
以第二速度承载该芯片继续朝所述转接板运动第二距离,所述第二速度小于所述第一速度,所述预设距离等于所述第一距离与所述第二距离之和。
8.如权利要求6所述的LED芯片巨量转移方法,其特征在于,在通过所述转移结构承载待转移的芯片朝所述转接板运动预设距离之前,还包括:
通过光学检测装置获取所述转接板上的芯片放置位与待转移的芯片的位置在水平方向的偏移量;
根据所述偏移量调整所述转接板或所述待转移的芯片使该芯片的位置对应相应的芯片放置位。
9.如权利要求1所述的LED芯片巨量转移方法,其特征在于,在将所述转接板上的芯片的电极与所述基板上的焊盘对位之前,还包括:
通过光学检测装置检测所述焊盘的厚度,并根据所述焊盘的厚度调整所述转接板与所述基板之间的距离以使各芯片的电极分别与所述基板上对应的焊盘稳定接触。
10.如权利要求9所述的LED芯片巨量转移方法,其特征在于,在将所述转接板上的芯片的电极与所述基板上的焊盘对位之前,还包括:
对所述基板进行图形化处理,在所述基板的焊盘周围形成黑色图形化层,以便于所述光学检测装置识别所述焊盘的位置。
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