CN113394241B - 一种精准稳定的芯片巨量转移方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种精准稳定的芯片巨量转移方法,包括步骤:S1,提供第一基板,第一基板上设有多个芯片;以及,提供第二基板,第二基板上设有多个用于与第一基板上的芯片对应焊接的焊盘,焊盘上覆有焊料;S2,将第二基板与第一基板靠近并使第一基板上的芯片与第二基板上的对应焊盘对准;S3,使第一基板上的芯片抵压第二基板上的焊料,并利用图像采集装置采集第二基板上的压痕,若压痕达到目标要求,进入步骤S4;S4,将第一基板上的芯片与第二基板上的对应焊盘焊接。本发明可以避免因为焊接过程中芯片与焊盘过压或芯片与焊盘接触不足而导致芯片发生偏移、虚焊等问题,实现精准稳定转移芯片。

Description

一种精准稳定的芯片巨量转移方法
技术领域
本发明涉及LED芯片转移技术领域,具体涉及一种精准稳定的芯片巨量转移方法。
背景技术
Mini-LED和Micro-LED因具有功耗低、亮度高、发光效率好且轻薄等优点,已经成为未来显示技术的主流趋势。在Mini-LED和Micro-LED的制程工艺中,涉及到芯片的巨量转移。
目前,在将芯片由转接板转移至基板(PCB板)时,基本是采用P&P方式后进行回流焊,在芯片转移过程中容易因为过压或芯片与基板上焊盘接触不足,而使得芯片发生偏移,甚至是虚焊,这就导致了需要耗费大量时间返修,降低了工作效率。
因此,有必要提供一种可以精准稳定将芯片转移至基板的芯片巨量转移方法,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精准稳定将芯片转移至基板的芯片巨量转移方法,以减少后续返修。
为实现上述目的,本发明提供了一种精准稳定的芯片巨量转移方法,包括步骤:
S1,提供第一基板,所述第一基板上设有多个芯片;以及,提供第二基板,所述第二基板上设有多个用于与所述第一基板上的芯片对应焊接的焊盘,所述焊盘上覆有焊料;
S2,将所述第二基板与所述第一基板靠近并使所述第一基板上的芯片与所述第二基板上的对应焊盘对准;
S3,使所述第一基板上的芯片抵压所述第二基板上的焊料,并利用图像采集装置采集所述第二基板上的压痕,若所述压痕达到目标要求,进入步骤S4;
S4,将所述第一基板上的芯片与所述第二基板上的对应焊盘焊接。
较佳地,步骤S2的过程为:S21,将所述第二基板与所述第一基板靠近直至所述第二基板与所述第一基板上的芯片相距预设距离值;S22,利用图像采集装置采集所述第一基板和第二基板的图像,以判断所述第一基板上的芯片与所述第二基板上的对应焊盘是否对准,若是,进入步骤S3,若否,进入步骤S23;S23,调整所述第二基板或所述第一基板,直至所述第一基板上的芯片与所述第二基板上的对应焊盘对准后进入步骤S3。
具体地,当所述第一基板上的芯片与所述第二基板上的对应焊盘存在角度偏移时,步骤S23中“调整所述第二基板或所述第一基板”为旋转所述第二基板或所述第一基板;当所述第一基板上的芯片与所述第二基板上的对应焊盘存在位置偏移时,步骤S23中“调整所述第二基板或所述第一基板”为水平移动所述第二基板或所述第一基板。
更佳地,所述预设距离值为100-1000um。
较佳地,在步骤S3中,将所述第二基板与所述第一基板进一步靠近,使所述第二基板上的对应焊盘与所述第一基板上的芯片相接触,并给所述第二基板施加压力而使所述第一基板上的芯片抵压所述第二基板上的焊料。
更佳地,步骤S3的过程为:S31,将所述第二基板与所述第一基板进一步靠近,使所述第二基板上的对应焊盘与所述第一基板上的芯片相接触;S32,给所述第二基板施加第一压力值,并利用所述图像采集装置采集所述第二基板上的压痕,若所述压痕达到所述目标要求,进入步骤S4,若否,进入步骤S33;S33,给所述第二基板继续施加第二压力值,利用所述图像采集装置再次采集所述第二基板上的压痕,若所述压痕达到所述目标要求,进入步骤S4,若否,停止当前转移程序。
具体地,所述第一压力值为100克~2公斤/平方厘米,所述第二压力值为50克~200克/平方厘米。
更佳地,给所述第二基板施加压力时,通过压力检测件检测施加在所述第二基板上的压力值。
具体地,在步骤S3中,所述目标要求为:所述第二基板上各处压痕一致。
较佳地,在步骤S4中,采用激光将所述第一基板上的芯片与所述第二基板上的对应焊盘焊接。
与现有技术相比,本发明在第一基板上的芯片与第二基板上的对应焊盘对准后,进一步使第一基板上的芯片与第二基板上的焊料相抵压而在第二基板上形成压痕,并利用图像采集装置采集第二基板上的压痕,当压痕达到目标要求时,再将第一基板上的芯片与第二基板上的对应焊盘焊接,以此,避免因为焊接过程中芯片与焊盘过压或芯片与焊盘接触不足而导致芯片发生偏移、虚焊等问题,实现精准稳定转移芯片,可以减少后续返修工作。
附图说明
图1a-图1d是本发明一实施例芯片巨量转移方法的过程图。
图2是本发明一实施例压痕的示意图。
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。
请参阅图1a-图1d及图2,本发明的精准稳定的芯片巨量转移方法,包括以下步骤:
S1,提供第一基板1、第二基板2。如图1a所示,其中,第一基板1是作为转接板,其可以为具有粘贴表层11的玻璃板,粘贴表层11将待转移的多个芯片3粘附在第一基板1上,多个芯片3呈行列间隔排列在粘贴表层11,且各芯片3的引脚背离粘贴表层11。第二基板2可以为具有线路的PCB板或者玻璃板,其上设有多个用于与第一基板1上的芯片3对应焊接的焊盘21,焊盘21之上预先印刷或者涂布有焊料22。
S2,将第二基板2与第一基板1靠近并使第一基板1上的芯片3与第二基板2上的对应焊盘21对准,如图1b所示。
S3,使第一基板1上的芯片3抵压第二基板2上的焊料22,并利用图像采集装置4采集第二基板2上的压痕23,若压痕23达到目标要求,进入步骤S4。
S4,采用激光9将第一基板1上的芯片3与第二基板2上的对应焊盘21焊接,如图1c所示。
S5,将第一基板1与芯片3分离,如图1d所示。
其中,第一基板1通过一第一载台5固定,第二基板2通过一第二载台6固定,第一载台5、第二载台6可以分别为现有芯片转移装置中呈上下相对设置的上载台和下载台。第二载台6的下侧连接有电机模组7,借由电机模组7驱使第二载台6承载第二基板2竖直移动以靠近第一基板1或远离第一基板1。
其中,焊料22可以为助焊膏、锡膏等,通过焊料22有效防止因焊盘21氧化造成的虚焊、空焊及脱焊等焊接不良问题。其中,焊料22在第二基板2上的分布可以为在表面全面分布(分布在第二基板2设有焊盘21的整个表面上),也可以为局部分布(仅分布在焊盘21对应的位置)。当第一基板1上的芯片3抵压第二基板2上的焊料22时,会在第二基板2上形成压痕23,如图2所示,芯片3的周边形成有大致呈圆形的压痕23。当焊料22仅分布在焊盘21对应的位置,芯片3的周边形成的压痕23则可能为两个相对的半圆形。
下面,以一具体实施例为例并结合附图对本发明的芯片巨量转移方法进行详细说明:
在一实施例中,步骤S2的过程为:S21,将第二基板2与第一基板1靠近直至第二基板2与第一基板1上的芯片3相距预设距离值;S22,利用图像采集装置4采集第一基板1和第二基板2的图像,以判断第一基板1上的芯片3与第二基板2上的对应焊盘21是否对准,若是,进入前述步骤S3,若否,进入步骤S23;S23,调整第二基板2或第一基板1,直至第一基板1上的芯片3与第二基板2上的对应焊盘21对准后进入前述步骤S3。借由图像采集装置4采集第一基板1和第二基板2的图像,进行判断第一基板1上的芯片3与第二基板2上的对应焊盘21是否对准,并在芯片3与对应焊盘21没有对准时进行调整,以此,确保焊接时第一基板1上的芯片3与第二基板2上的对应焊盘21准确对准。
其中,预设距离值为100-1000um,借此,便于图像采集装置4采集第一基板1和第二基板2的图像,以及判断第一基板1上的芯片3与第二基板2上的对应焊盘21的对位情况。
具体的,芯片3与对应焊盘21没有对准主要包括芯片3与对应焊盘21存在角度偏移和芯片3与对应焊盘21存在位置偏移。当第一基板1上的芯片3与第二基板2上的对应焊盘21存在角度偏移时,步骤S23中“调整第二基板2或第一基板1”具体为:在水平方向旋转第二基板2或第一基板1,使第一基板1上的芯片3与第二基板2上的对应焊盘21角度一致。当第一基板1上的芯片3与第二基板2上的对应焊盘21存在位置偏移时,步骤S23中“调整第二基板2或第一基板1”具体为:水平移动第二基板2或第一基板1,使第一基板1上的芯片3与第二基板2上的对应焊盘21位置对准。
其中,图像采集装置4为高焦距可自动调焦的CCD相机,图像采集装置4可进行上/中/下、左/中/右等9点不同位置判别以判断芯片3与对应焊盘21是否存在角度偏移或位置偏移,当然,判别位置数为可根据具体需求灵活设定的。
在一实施例中,在步骤S3中,将第二基板2与第一基板1进一步靠近,使第二基板2上的对应焊盘21与第一基板1上的芯片3相接触,并给第二基板2施加压力而使第一基板1上的芯片3抵压第二基板2上的焊料22。
具体地,步骤S3的过程为:S31,将第二基板2与第一基板1进一步靠近,使第二基板2上的对应焊盘21与第一基板1上的芯片3相接触;S32,通过第二载台6给第二基板2施加一恒定的第一压力值,并利用图像采集装置4采集第二基板2上的压痕23,若压痕23达到目标要求,进入前述步骤S4,若否,进入步骤S33;S33,通过第二载台6给第二基板2继续施加一恒定的第二压力值,利用图像采集装置4再次采集第二基板2上的压痕23,若压痕23达到目标要求,进入前述步骤S4,若否,停止当前转移程序,将第二基板2、第一基板1卸下,以防止过压造成芯片3巨量转移焊接后的芯片偏移或芯片破裂,同时防止第二载台6/第一载台5变形。
在该实施例中,目标要求为:第二基板2上各压痕23一致。当然,具体实施中不以此为限,具体可根据实际情况进行灵活设定目标要求,例如,目标要求为:各处压痕23为某一特定形状。
具体的,第一压力值为100克~2公斤/平方厘米,第二压力值为50克~200克/平方厘米。进一步地,在通过第二载台6给第二基板2施加压力时,通过压力检测件8检测施加在第二基板2上的压力值,以反馈施加在第二基板2上的实际压力,以此准确控制给第二基板2施加的压力值,进而确保芯片3与焊盘21之间的接触力在合理范围之内。在步骤S33中,若压痕23未达到目标要求,同时压力检测件8反馈的实际压力值也已经达到设定上限值,停止当前转移程序,将第二基板2、第一基板1卸下。
作为优选实施例,在步骤S31之后,步骤S32之前,再次通过图像采集装置4判断第一基板1上的各芯片3与对应焊盘21是否对准,若各芯片3均与对应焊盘21对准,再进入前述步骤S32;否则,需返回步骤S23。
附带一提的是,前述所列实施例中,是通过电机模组7驱使第二载台6承载第二基板2朝第一基板1移动,以使第二基板2与第一基板1靠近、使第二基板2上的对应焊盘21与第一基板1上的芯片3相接触以及使第二基板2上的焊料22与第一基板1上的芯片3相抵压;进行芯片3与对应焊盘21的对位时,也是通过第二载台6承载第二基板2在水平方向旋转或水平移动使第二基板2上的对应焊盘21与第一基板1上的芯片3对准。当然,在其它实施例中,也可以是通过第一载台5承载第一基板1朝第二基板2移动以及通过第一载台5承载第一基板1在水平方向旋转或水平移动使第一基板1上的芯片3与第二基板2上的对应焊盘21对准,还可以是通过第一载台5、第二载台6分别承载第一基板1、第二基板2运动来实现上述作动结果。
综上,本发明在第一基板1上的芯片3与第二基板2上的对应焊盘21对准后,进一步使第一基板1上的芯片3与第二基板2上的焊料22相抵压而在第二基板2上形成压痕23,并利用图像采集装置4采集第二基板2上的压痕23,当压痕23达到目标要求时,再将第一基板1上的芯片3与第二基板2上的对应焊盘21焊接,以此,避免因为焊接过程中芯片3与焊盘21过压或芯片3与焊盘21接触不足而导致芯片3发生偏移、虚焊等问题,实现精准稳定转移芯片3,可以减少后续返修工作。
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 (8)

1.一种精准稳定的芯片巨量转移方法,其特征在于,包括步骤:
S1,提供第一基板,所述第一基板上设有多个芯片;以及,提供第二基板,所述第二基板上设有多个用于与所述第一基板上的芯片对应焊接的焊盘,所述焊盘上覆有焊料;
S2,将所述第二基板与所述第一基板靠近并使所述第一基板上的芯片与所述第二基板上的对应焊盘对准;
S3,使所述第一基板上的芯片抵压所述第二基板上的焊料,并利用图像采集装置采集所述第二基板上的压痕,若所述压痕达到目标要求,进入步骤S4;
S4,将所述第一基板上的芯片与所述第二基板上的对应焊盘焊接;
步骤S3的过程为:
S31,将所述第二基板与所述第一基板进一步靠近,使所述第二基板上的对应焊盘与所述第一基板上的芯片相接触;
S32,给所述第二基板施加第一压力值,并利用所述图像采集装置采集所述第二基板上的压痕,若所述压痕达到所述目标要求,进入步骤S4,若否,进入步骤S33;
S33,给所述第二基板继续施加第二压力值,利用所述图像采集装置再次采集所述第二基板上的压痕,若所述压痕达到所述目标要求,进入步骤S4,若否,停止当前转移程序。
2.如权利要求1所述的芯片巨量转移方法,其特征在于,步骤S2的过程为:
S21,将所述第二基板与所述第一基板靠近直至所述第二基板与所述第一基板上的芯片相距预设距离值;
S22,利用图像采集装置采集所述第一基板和第二基板的图像,以判断所述第一基板上的芯片与所述第二基板上的对应焊盘是否对准,若是,进入步骤S3,若否,进入步骤S23;
S23,调整所述第二基板或所述第一基板,直至所述第一基板上的芯片与所述第二基板上的对应焊盘对准后进入步骤S3。
3.如权利要求2所述的芯片巨量转移方法,其特征在于,当所述第一基板上的芯片与所述第二基板上的对应焊盘存在角度偏移时,步骤S23中“调整所述第二基板或所述第一基板”为旋转所述第二基板或所述第一基板;当所述第一基板上的芯片与所述第二基板上的对应焊盘存在位置偏移时,步骤S23中“调整所述第二基板或所述第一基板”为水平移动所述第二基板或所述第一基板。
4.如权利要求2所述的芯片巨量转移方法,其特征在于,所述预设距离值为100-1000um。
5.如权利要求1所述的芯片巨量转移方法,其特征在于,所述第一压力值为100克~2公斤/平方厘米,所述第二压力值为50克~200克/平方厘米。
6.如权利要求1所述的芯片巨量转移方法,其特征在于,给所述第二基板施加压力时,通过压力检测件检测施加在所述第二基板上的压力值。
7.如权利要求1所述的芯片巨量转移方法,其特征在于,在步骤S3中,所述目标要求为:所述第二基板上各处压痕一致。
8.如权利要求1所述的芯片巨量转移方法,其特征在于,在步骤S4中,采用激光将所述第一基板上的芯片与所述第二基板上的对应焊盘焊接。
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