CN113611787A - 芯片转移结构及Micro LED显示模块返修方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种能够适用于Micro LED显示模块返修过程中取晶/置晶补晶的芯片转移结构以及采用了该芯片转移结构的Micro LED显示模块返修方法。芯片转移结构包括透明的可被激光穿透的承载件及粘附在承载件的一端的粘贴件。在返修过程中，利用粘贴件的粘性粘起载板上的新LED芯片，并粘附新LED芯片移动至不良芯片在基板上的所在位置，然后采用激光朝承载件的延伸方向照射加热基板上的焊料将新LED芯片与基板焊接在一起，而后再将芯片转移结构与新LED芯片分离，可以防止新LED芯片由于焊料熔融过程中不同焊料区域的张力差异而倾斜或位置偏移，返修效果更加稳定、可靠。
Description
技术领域
本发明涉及Micro LED显示模块制造技术领域，具体涉及一种适用于Micro LED显示模块返修过程中取晶/置晶补晶的芯片转移结构及Micro LED显示模块返修方法。
背景技术
Micro LED显示模块包括有基板和焊接在基板上的多个LED芯片。在Micro LED显示模块的生产过程中，因一些制程产生的不良，导致Micro LED显示模块中可能会存在不良芯片，例如坏芯、焊接不良芯片等，对存在不良芯片的Micro LED显示模块，需要进行返修。
在返修时，首先需要从基板上移除不良芯片，然后再拿取新的LED芯片(取晶)放至不良芯片原本所在位置进行焊接(置晶补晶)等。在这过程中，需要用到专门的吸嘴真空吸附LED芯片实现取晶/置晶补晶。然而，当LED芯片缩小至micro尺寸(<50um)，由于吸嘴尺寸无法加工，已经无法利用现有吸嘴真空吸附方式进行取晶/置晶补晶。与此同时，由于LED芯片尺寸过小，补晶时也难以使用现有的热风/红外热棒加热焊接LED芯片与基板。
因此，有必要提供一种能够适用于Micro LED显示模块返修过程中取晶/置晶补晶的芯片转移结构及Micro LED显示模块返修方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够适用于Micro LED显示模块返修过程中取晶/置晶补晶的芯片转移结构。
本发明的另一目的在于提供一种Micro LED显示模块返修方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种芯片转移结构，适用于Micro LED显示模块返修。所述Micro LED显示模块包括基板和焊接在所述基板上的多个LED芯片。所述芯片转移结构包括透明的承载件、以及粘贴件。其中，所述承载件可被激光穿透。所述粘贴件粘附在所述承载件的一端，用于在Micro LED显示模块返修工序中粘住待移除的不良芯片将所述不良芯片从所述基板上移除和/或粘取新LED芯片补至所述基板上。
与现有技术相比，本发明的芯片转移结构具有承载件和粘贴件，利用承载件作为基体，利用粘贴件的粘性粘起载板上相应的新LED芯片，能够实现micro尺寸的LED芯片的取晶/置晶补晶，从而实现Micro LED显示模块的返修。同时，承载件为可被激光穿透的透明材料，在返修过程中将新LED芯片置于基板上时，可以先不分离新LED芯片与粘贴件，而是采用激光朝承载件的延伸方向照射加热基板上的焊料将新LED芯片与基板焊接在一起，在此过程中，芯片转移结构可以防止新LED芯片由于焊料熔融过程中不同焊料区域的张力差异而倾斜或位置偏移，从而可以获得更加稳定、可靠的返修效果。
较佳地，所述粘贴件为具有粘性的PDMS膜。
较佳地，所述粘贴件为片状或具有多层结构的阶梯状。
较佳地，所述承载件为玻璃材料、石英材料、透明陶瓷材料其中一种。
较佳地，所述承载件为实心结构。
为实现上述目的，本发明提供了一种Micro LED显示模块返修方法，所述MicroLED显示模块包括基板和焊接在所述基板上的多个LED芯片，所述Micro LED显示模块返修方包括：
将所述Micro LED显示模块的基板上的不良芯片移除；
提供承载有新LED芯片的载板，所述载板一侧表面具有粘胶层，所述载板借由所述粘胶层粘附所述新LED芯片，所述粘胶层的粘力小于上述技术方案中所述芯片转移结构的粘贴件的粘力；
采用所述芯片转移结构对准所述载板上相应的所述新LED芯片，并粘起相应的所述新LED芯片移动至所述不良芯片在所述基板上的所在位置；
采用激光朝所述承载件的延伸方向照射所述承载件，将相应的所述新LED芯片与所述基板焊接在一起；
将所述芯片转移结构与所述新LED芯片分离。
与现有技术相比，本发明利用可被激光穿透的承载件承载粘贴件，利用粘贴件的粘性粘起载板上相应的新LED芯片并移动至不良芯片在基板上的所在位置，实现了micro尺寸的LED芯片的取晶/置晶补晶，从而实现Micro LED显示模块的返修。且，在将新LED芯片移动至不良芯片在基板上的所在位置后，不分离新LED芯片与粘贴件，而是采用激光朝承载件的延伸方向照射加热基板上的焊料将新LED芯片与基板焊接在一起，而后再将芯片转移结构与新LED芯片分离，可以防止新LED芯片由于焊料熔融过程中不同焊料区域的张力差异而倾斜或位置偏移，返修效果更加稳定、可靠。
较佳地，所述“采用激光朝所述承载件的延伸方向照射所述承载件”为：采用激光从所述承载件粘附有所述粘贴件的一端的相反端照射所述承载件，激光自所述相反端透过所述承载件到达粘附有所述粘贴件的一端。
较佳地，在采用激光朝所述承载件的延伸方向照射所述承载件以将所述新LED芯片与所述基板焊接的过程中，通过所述芯片转移结构给所述新LED芯片施以朝向所述基板的压力。
较佳地，所述“将所述Micro LED显示模块的基板上的不良芯片移除”包括：熔化所述不良芯片与所述基板之间的焊料；利用所述芯片转移结构粘起所述不良芯片。
较佳地，在将所述新LED芯片移动至所述不良芯片在所述基板上的所在位置之前，还包括：采用压头压在所述基板移除所述不良芯片后的残留焊料上，并加热所述残留焊料整平所述残留焊料的焊接面。
附图说明
图1为本发明一实施例芯片转移结构的示意图。
图2为本发明一实施例Micro LED显示模块返修方法的流程图。
图3a-图3g为本发明一实施例Micro LED显示模块返修过程示意图。其中，图3a为初始状态下Micro LED显示模块的示意图，图3b为移除不良芯片后的Micro LED显示模块的示意图，图3c、图3d、图3e为采用芯片转移结构粘附新LED芯片移动至基板的过程示意图，图3f为采用激光焊接新LED芯片与基板的示意图，图3g为芯片转移结构与新LED芯片分离时的示意图。
图4a-图4c为本发明一实施例Micro LED显示模块部分返修过程示意图。
其中，图4a为移除不良芯片后进行加热整平残留焊料时的示意图，图4b为图4a整平残留焊料后的示意图，图4c为将新LED芯片放至图4b上时的示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的内容、构造特征、所实现目的及效果，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“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。
本发明所提供的芯片转移结构100、返修方法，主要适用于Micro LED显示模块200，但并不限于Micro LED显示模块200。Micro LED显示模块200包括基板21(PCB板)和通过焊料焊接在基板21上的多个LED芯片22，如图3a所示。下面，结合附图对本发明的芯片转移结构100、Micro LED显示模块返修方法进行详细说明。
请先参阅图1，本发明公开了一种适用于Micro LED显示模块返修的芯片转移结构100。如图1所示，芯片转移结构100包括透明的承载件11、以及粘贴件12，承载件11可被激光(例如，红外光(980-1064nm))穿透。粘贴件12粘附在承载件11的一端，其用于在Micro LED显示模块返修工序中粘住待移除的不良芯片22’将不良芯片22’从基板21上移除和/或粘取新LED芯片31(如图3d所示)补至基板21上。
具体的，承载件11为圆柱状，直径为10um～100um，长度为适用于现有返修机台的尺寸，以替换现有的吸嘴结构(如，中国专利CN201821504189.8)。承载件11为玻璃材料、石英材料、透明陶瓷材料其中一种，透光性好。作为优选实施例，承载件11为实心结构。由于没有开孔，易于制造，且粘贴件12也可以更好地粘附在上面。
在一实施例中，粘贴件12为具有粘性的PDMS膜，PMDS膜具有高透明度，激光能够更好地透射以焊接LED芯片22。当然，粘贴件12不限于采用PDMS膜，其可以为任何具有粘性的材料，例如，具有粘性的硅胶、橡胶等。粘贴件12可以为片状结构，也可以为具有多层结构的阶梯状结构(如图1所示)。
对于PDMS膜的制造，具体的，可以通过涂布、印刷等方式将液态的PDMS覆在片状基材的一面，然后烘烤PDMS使PDMS硬化，再按照所需粘附的LED芯片的形状和尺寸切割成相应的形状和尺寸(例如，10*10um～100*100um的方形、直径10um～100um的圆形等)。而后，将切割好的PDMS膜粘贴在承载件11的一端即可获得芯片转移结构100。此外，若要制成具有多层结构的阶梯状的PDMS膜，也可以是利用模具进行成型。
综上，本发明的芯片转移结构100具有承载件11和粘贴件12，利用承载件11作为基体，利用粘贴件12的粘性粘起载板32上相应的新LED芯片31，能够实现micro尺寸的LED芯片的取晶/置晶补晶，从而实现Micro LED显示模块200的返修。同时，承载件11为可被激光穿透的透明材料，在返修过程中将新LED芯片31置于基板21上时，可以先不分离新LED芯片31与粘贴件12，而是采用激光朝承载件11的延伸方向照射加热基板21上的焊料将新LED芯片31与基板21焊接在一起，在此过程中，芯片转移结构100可以防止新LED芯片31由于焊料熔融过程中不同焊料区域的张力差异而倾斜或位置偏移，从而可以获得更加稳定、可靠的返修效果。
请参阅图2、图3a-图3g，本发明还公开了一种Micro LED显示模块返修方法，当Micro LED显示模块200存在不良芯片22’时，例如坏芯，可采用本发明的返修方法去除不良芯片22’并替换上新LED芯片31，实现Micro LED显示模块200返修。具体的，该Micro LED显示模块返修方法包括以下步骤：
S101，将Micro LED显示模块200的基板21上的不良芯片22’移除，如图3a、图3b所示。具体的，可以通过点亮测试机对Micro LED显示模块200上的各个LED芯片22进行点亮测试，当某一LED芯片22为坏芯、或在基板21的焊接位置偏移、虚焊时，该LED芯片在图像中则会表现为不亮或者微亮，此时，可分析得出该LED芯片为不良芯片22’；然后，采用刀具或激光加热解熔焊料、真空同步吸除等将不良芯片22’由基板21上剥离，而后，取走不良芯片22’。
S102，提供承载有新LED芯片31的载板32(例如，玻璃板)，采用如上所述的芯片转移结构100对准载板32上相应的新LED芯片31并粘起相应的新LED芯片31移动至不良芯片22’在基板21上的所在位置，如图3d、图3e所示。其中，载板32一侧表面具有粘胶层33，载板32借由粘胶层33粘附新LED芯片31，如图3c所示。粘胶层33的粘力小于如上所述的芯片转移结构100的粘贴件12的粘力。
S103，采用激光41朝承载件11的延伸方向照射承载件11，如图3f所示，以加热基板21上的焊料将相应的新LED芯片31与基板21焊接在一起。
S104，待焊料重新固化后，将芯片转移结构100与新LED芯片31分离，如图3g所示。
其中，相应的新LED芯片31指的是根据实际需求选择的用于替换不良芯片22’的新LED芯片31。LED芯片包括有两个位于其不同侧的电极33、34，如图4c所示，相应的，基板21上也会有两个对应的焊料区域23、24，LED芯片的两个电极33、34、分别对应一个焊料区域23、24，当LED芯片的电极33、34与相应的焊料区域23、24对位后，LED芯片的电极33、34可分别与基板21上焊料区域23、24对应的焊盘25焊接固定，从而实现将LED芯片焊接在基板21上。
所述“延伸方向”是指承载件11粘附有粘贴件12的一端与该一端的相反端之间的连线。具体的，“采用激光41朝承载件11的延伸方向照射承载件11”为：采用激光41从承载件11粘附有粘贴件12的一端的相反端照射承载件11，激光41自相反端透过承载件11到达粘附有粘贴件12的一端。如图3f所示，即是，承载件11的下端粘附有粘贴件12，粘贴件12的下方粘有新LED芯片31，前述“相反端”即为承载件11的上端，采用激光41自承载件11的上端向下照射，激光41自上向下透过承载件11加热基板21上的焊料使焊料熔化。
作为优选实施例，在采用激光41朝承载件11的延伸方向照射承载件11以将新LED芯片31与基板21焊接的过程中，通过芯片转移结构100给新LED芯片31施以朝向基板21的压力。即是，芯片转移结构100给新LED芯片31施以竖直向下的作用力，以此，进一步确保新LED芯片31不会由于焊料熔融过程中不同焊料区域的张力差异倾斜或位置偏移，返修效果更加稳定、可靠。
由于在采用刀具将不良芯片22’由基板21上剥离时，不良芯片22’的电极会携带走不定量的焊料，基板21上对应不良芯片22’不同电极的残留焊料的高度也会有所差异，如图4a所示。在该实施例中，在将新LED芯片31移动至不良芯片22’在基板21上的所在位置之前，还包括：采用压头51压在基板21移除不良芯片22’后的残留焊料上(如图4a所示)，并加热残留焊料整平残留焊料的焊接面，如图4b所示。以此，可以避免由于残留焊料表面不平导致新焊接的LED芯片31倾斜或位置偏移，确保返修效果。
此外，在一些实施例中，还采用芯片转移结构100粘起基板21上的不良芯片22’，实现移除不良芯片22’。在该些实施例中，“将Micro LED显示模块100的基板21上的不良芯片22’移除”具体为：透过激光41加热熔化不良芯片22’与基板21之间的焊料，然后利用芯片转移结构100粘起不良芯片22’将不良芯片22’移除。
综上，本发明利用可被激光41穿透的承载件11承载粘贴件12，利用粘贴件12的粘性粘起载板32上相应的新LED芯片31并移动至将不良芯片22’在基板21上的所在位置，实现了micro尺寸的LED芯片的取晶/置晶补晶，从而实现Micro LED显示模块200的返修。且，在将新LED芯片31移动至不良芯片22’在基板21上的所在位置后，不分离新LED芯片31与粘贴件12，而是采用激光41朝承载件11的延伸方向照射加热基板21上的焊料将新LED芯片31与基板21焊接在一起，待焊料重新固化后，再将芯片转移结构100与新LED芯片31分离，可以防止新LED芯片31由于焊料熔融过程中不同焊料区域的张力差异而倾斜或位置偏移，返修效果更加稳定、可靠。
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)
1.一种适用于Micro LED显示模块返修的芯片转移结构，所述Micro LED显示模块包括基板和焊接在所述基板上的多个LED芯片，其特征在于，所述芯片转移结构包括：
透明的承载件，所述承载件可被激光穿透；以及
粘贴件，所述粘贴件粘附在所述承载件的一端，用于在Micro LED显示模块返修工序中粘住待移除的不良芯片将所述不良芯片从所述基板上移除和/或粘取新LED芯片补至所述基板上。
2.如权利要求1所述的芯片转移结构，其特征在于，所述粘贴件为具有粘性的PDMS膜。
3.如权利要求1所述的芯片转移结构，其特征在于，所述粘贴件为片状或具有多层结构的阶梯状。
4.如权利要求1所述的芯片转移结构，其特征在于，所述承载件为玻璃材料、石英材料、透明陶瓷材料其中一种。
5.如权利要求1所述的芯片转移结构，其特征在于，所述承载件为实心结构。
6.一种Micro LED显示模块返修方法，所述Micro LED显示模块包括基板和焊接在所述基板上的多个LED芯片，其特征在于，所述Micro LED显示模块返修方法包括：
将所述Micro LED显示模块的基板上的不良芯片移除；
提供承载有新LED芯片的载板，所述载板一侧表面具有粘胶层，所述载板借由所述粘胶层粘附所述新LED芯片，所述粘胶层的粘力小于如权利要求1至5任一项所述芯片转移结构的粘贴件的粘力；
采用所述芯片转移结构对准所述载板上相应的所述新LED芯片，并粘起相应的所述新LED芯片移动至所述不良芯片在所述基板上的所在位置；
采用激光朝所述承载件的延伸方向照射所述承载件，将相应的所述新LED芯片与所述基板焊接在一起；
将所述芯片转移结构与所述新LED芯片分离。
7.如权利要求6所述的Micro LED显示模块返修方法，其特征在于，所述“采用激光朝所述承载件的延伸方向照射所述承载件”为：
采用激光从所述承载件粘附有所述粘贴件的一端的相反端照射所述承载件，激光自所述相反端透过所述承载件到达粘附有所述粘贴件的一端。
8.如权利要求6所述的Micro LED显示模块返修方法，其特征在于，在采用激光朝所述承载件的延伸方向照射所述承载件以将所述新LED芯片与所述基板焊接的过程中，通过所述芯片转移结构给所述新LED芯片施以朝向所述基板的压力。
9.如权利要求6所述的Micro LED显示模块返修方法，其特征在于，所述“将所述MicroLED显示模块的基板上的不良芯片移除”包括：
熔化所述不良芯片与所述基板之间的焊料；
利用所述芯片转移结构粘起所述不良芯片。
10.如权利要求6所述的Micro LED显示模块返修方法，其特征在于，在将所述新LED芯片移动至所述不良芯片在所述基板上的所在位置之前，还包括：
采用压头压在所述基板移除所述不良芯片后的残留焊料上，并加热所述残留焊料整平所述残留焊料的焊接面。
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