CN114953530A - 芯片修复方法与芯片修复设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种芯片修复方法与芯片修复设备，芯片修复方法包括以下步骤：准备待修复的显示设备，显示设备包括基板与多个芯片，基板通过焊锡层连接有多个芯片，相邻芯片之间具有间隙；向故障芯片施加热气流，使故障芯片与基板之间的焊锡层融化，且故障芯片被吹离原焊接位置；在故障芯片被吹离原焊接位置后，从基板上移除故障芯片。本发明采用热气流加热的方式实现焊锡层的融化，与相关技术中通过刀具物理切割的方式相比，其不会损伤周围的正常芯片。此外，本发明还能够通过热气流将故障芯片吹离原焊接位置，并以故障芯片是否发生位置变化判断故障芯片是否分离，避免焊锡层融化不完全而导致故障芯片不能正常脱离的问题。
Description
技术领域
本发明涉及LED显示屏技术领域，尤其是涉及一种芯片修复方法与芯片修复设备。
背景技术
随着技术的发展，Micro LED与Mini LED(统称为芯片)越来越多的应用于显示设备中，通常，显示设备包括数量巨大的芯片，在生产过程中难免会存在少量坏点，因此需要更换故障的芯片，相关技术中，一般是通过刀具沿基板表面移动以切断故障芯片与基板之间的焊锡层，从而使芯片与基板分离，由于芯片自身的尺寸以及相邻芯片的间距均较小(通常为微米级)，导致刀具在移除故障芯片时容易损伤相邻的芯片。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种芯片修复方法，能够在移除故障芯片时避免损伤相邻的芯片。
本发明还提出了应用上述芯片修复方法的芯片修复设备。
根据本发明第一实施例中的芯片修复方法，包括以下步骤：
准备待修复的显示设备，所述显示设备包括基板与多个芯片，所述基板通过焊锡层连接有多个芯片，相邻所述芯片之间具有间隙；
向故障芯片施加热气流，使所述故障芯片与所述基板之间的所述焊锡层融化，且所述故障芯片被吹离原焊接位置；
在所述故障芯片被吹离原焊接位置后，从所述基板上移除所述故障芯片。
根据本发明实施例的芯片修复方法，至少具有如下有益效果：
本发明采用热气流加热的方式实现焊锡层的融化，与相关技术中通过刀具物理切割的方式相比，其不会损伤周围的正常芯片。此外，本发明还能够通过热气流将故障芯片吹离原焊接位置，并以故障芯片是否发生位置变化判断故障芯片是否分离，避免焊锡层融化不完全而导致故障芯片不能正常脱离的问题。
在本发明的其他实施例中，当识别到所述故障芯片偏离原焊接位置后，在设定时间内从所述基板上移除所述故障芯片。
在本发明的其他实施例中，施加所述热气流的方法为：设置具有风道的喷嘴，使得所述喷嘴的出风口朝向基板，通过所述喷嘴向所述修复区域施加热气流，其中，所述热气流自所述出风口吹出的方向相对所述基板倾斜，倾斜角度为30°至45°。
在本发明的其他实施例中，所述热气流的温度为150℃至300℃。
在本发明的其他实施例中，施加所述热气流的方法为：设置具有风道的喷嘴，使得所述喷嘴的出风口朝向基板，通过所述喷嘴向所述修复区域施加热气流，其中，所述出风口的直径为0.1mm至0.4mm。
在本发明的其他实施例中，施加所述热气流的方法为：设置具有风道的喷嘴，使得所述喷嘴的出风口朝向基板，通过所述喷嘴向所述修复区域施加热气流，其中，所述出风口处的风压为0.3MPa至0.8MPa。
在本发明的其他实施例中，施加所述热气流的方法为：设置具有风道的喷嘴，使得所述喷嘴的出风口朝向基板，通过所述喷嘴向所述修复区域施加热气流，其中，所述出风口距离所述故障芯片的距离为1mm至6mm。
在本发明的其他实施例中，所述热气流的施加时间为1s至5s。
在本发明的其他实施例中，当所述故障芯片被吹动至所述间隙内后，再从所述基板上移除所述故障芯片。
根据本发明第二实施例中的芯片修复设备，用于修复显示设备上的故障芯片，包括：
气源，用于形成气流；
加热装置，用于对所述气流进行加热；
喷嘴，具有出风口，用于向所述显示设置施加热气流，以使所述故障芯片的焊锡层融化，且被吹离原焊接位置；
其中，所述芯片修复设备满足以下参数的至少一项：
所述热气流自所述出风口吹出的方向相对所述基板倾斜，倾斜角度为30°至45°；
所述热气流的温度为150℃至300℃；
所述出风口的直径为0.1mm至0.4mm；
所述出风口处的风压为0.3MPa至0.8MPa；
所述出风口距离所述故障芯片的距离为1mm至6mm；
所述热气流的施加时间为1s至5s。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
图1为本发明一实施例中显示设备的正视图；
图2为图1中显示设备的侧视图；
图3为通过刀具物理去除芯片的微观示意图；
图4为通过本发明实施例修复方法去除芯片的微观示意图。
附图标记：
基板100、焊盘110；
芯片200、故障芯片210；
焊锡层300；
喷嘴400。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
本发明通过热气流融化故障芯片的焊锡层，且通过热气流将故障芯片吹离原焊接位置，从而能够清楚的识别故障芯片是否已经完全与基板脱离，便于去除故障芯片。
参照图1、图2，示出了本发明实施例中显示设备的正视图与侧视图，需要说明的是，本实施例中的附图仅为示意图，其相应的形状、尺寸不作为对本发明的限制。显示设备包括基板100与多个芯片200，基板100上设置有多组焊盘110，一组焊盘110用于固定一个芯片200，芯片200的两端分别通过焊锡层300固定于一个焊盘110上(如图2所示)。多个芯片200按照一定规律规则分布，例如，沿图1中的上下方向，多个芯片200以第一间距间隔分布，沿图1中的左右方向，多个芯片200以第二间距间隔分布，第一间距与第二间距可以相等，也可以不等，使得相邻芯片200之间存在有间隙。
由于芯片200的数量巨大，因此在转移过程中难免存在坏点，例如图1中的故障芯片210，故障芯片210会影响显示设备的显示性能，因此需要从中剔除。本发明主要通过热气流吹拂这一非接触方式进行焊锡层的融化，一方面，由于焊锡层300的融点低于焊盘110的融点，焊锡层300首先软化或融化而克服焊锡层300对焊盘110的吸附力，另一方面，故障芯片210的导热能力低于焊盘110的导热能力，因此焊盘110的升温速度大于故障芯片210的升温速度，导致焊盘110与焊锡层300之间更快发生融化，综合上述因素，故障芯片210与焊锡层300可以整体从基板100上分离。
具体的，通过外部的工具(例如喷嘴)向基板100上的修复区域施加热气流，该修复区域内至少包括单个故障芯片210，当然，如果存在相邻的多个故障芯片210，修复区域也可以包括多个故障芯片210。当修复区域包括含多个故障芯片210时，既可以是通过大范围的热气流同时对各故障芯片210的焊锡层300进行融化，也可以是使得热气流在修复区域内移动，依次融化各故障芯片210的焊锡层300。需要说明的是，修复区域的面积应该考虑相邻的合格芯片，避免热气流融化合格芯片的焊锡层300，例如，修复区域的边界位于故障芯片210周围的间隙内。
此外，本发明中，施加的热气流除了能够融化焊锡层300之外，还能够驱动故障芯片210移动，从而偏离原焊接位置，显然，只有当焊锡层300融化至一定程度之后，故障芯片210才能够在风力的作用下移动，因此，通过故障芯片210的位置变化，可以识别焊锡层300的融化程度，避免焊锡层300融化不完全而导致故障芯片210不能正常脱离。需要说明的是，此处的偏离原焊接位置，可以是部分偏离焊接位置，也可以是完全偏离焊接位置。
当故障芯片210偏离原焊接位置后，将故障芯片210从基板100上移除，例如，通过负压吸盘移除故障芯片210。
参照图3、图4，其分别为物理切割焊锡层以及加热融化焊锡层的微观示意图，图3中，一组焊盘110之间明显可见银白色的焊锡层残留(图中的圆框部分)，且刀具端部的宽度较宽，切割时稍有偏移便会损坏相邻其他芯片。图4中，一组焊盘110之间为黑色的基板，无焊锡层残留(图中左下方圆框部分)，且故障芯片210完全偏离原焊接位置(图中右上方圆框部分)。
基于上述，本发明采用热气流加热的方式实现焊锡层300的融化，与相关技术中通过刀具物理切割的方式相比，其不会损伤周围的正常芯片。此外，本发明还能够通过热气流将故障芯片210吹离原焊接位置，并以故障芯片210是否发生位置变化判断故障芯片210是否分离，避免焊锡层300融化不完全而导致故障芯片210不能正常脱离。
当然，如果对焊锡层300进行较长时间的加热，最终都能够使得焊锡层300融化至能够分离的程度，然而此种方式中加热时间可能会超出实际融化的时间，导致修复时间延长，此外，长时间的加热会导致故障芯片210温度过高，加剧故障芯片210与焊锡层300之间的融化程度，导致部分焊锡层300残留在焊盘110，本发明中，当故障芯片210发生位置变化后，可以在设定时间内(立即或者间隔较短时间)停止加热并去除故障芯片210，也即，将故障芯片210发生位置变化作为停止加热并移除故障芯片210的触发点，这在大规模的修复过程中能够节省时间，提高效率，同时能够减少焊锡层300的残留。
本发明可以采用机器视觉系统识别故障芯片210的位置变化，也即，机器视觉系统先记录故障芯片210加热之前的初始位置图像，然而在加热过程中间断或者连续识别该故障芯片210的当前位置图像，当识别到的当前位置图像与初始位置图像之间的差异大于预设程度后，即可判断故障芯片210已经发生了位置变化。
参照图2，图中箭头表示热气流的吹拂方向，在一些实施例中，本实施例中通过喷嘴400施加热气流，具体的，喷嘴400具有风道，风道的一端与气源连通，另一端形成出风口，使用时，喷嘴400的出风口朝向基板100，且热气流自出风口吹出的方向相对基板100倾斜，这样，当焊锡层300融化后，故障芯片210可以被热气流吹动而沿基板100滑动，此外，热气流也能够从侧向对焊锡层300与焊盘110加热，减少故障芯片210对热气流的阻挡，使得焊锡层300与焊盘110能够快速升温。热气流的倾斜角度为30°至45°，在该角度范围内，热气流能够集中于焊盘110与焊锡层300的连接处，且具有足够的风力以驱动故障芯片210偏离原焊接位置。
在一些实施例中，热气流的温度为150℃至300℃，该温度范围能够实现焊锡层300的融化，而不会损伤基板100。
参照图2，在一些实施例中，本实施例中通过喷嘴400施加热气流，具体的，喷嘴400具有风道，风道的一端与气源连通，另一端形成出风口，使用时，喷嘴400的出风口朝向基板100，本实施例中出风口为圆形，且直径为0.1mm至0.4mm，热气流到达故障芯片210后能够形成面积等于或者大于上述出风口面积的加热区域，从而能够适应常见的芯片尺寸，使得芯片能够被完全包含在加热区域内。此外，选用该直径范围的出风口，可以避免加热区域包含相邻的其他正常芯片。当然，当芯片的尺寸较大时，加热区域也可以小于芯片的尺寸，也即，对焊锡层的局部进行加热，热量传导至整个焊锡层从而实现焊锡层的融化。
参照图2，在一些实施例中，本实施例中通过喷嘴400施加热气流，具体的，喷嘴400具有风道，风道的一端与气源连通，另一端形成出风口，使用时，喷嘴400的出风口朝向基板100，本实施例中出风口距离故障芯片210的距离为1mm至6mm，此处距离可以是出风口距离故障芯片210的最短距离，通过控制上述距离，可以避免热气流的风量与温度发生较大的损失，使得热气流达到故障芯片210后，既能够融化焊锡层300，又能够吹到故障芯片210移动。
参照图2，在一些实施例中，本实施例中通过喷嘴400施加热气流，具体的，喷嘴400具有风道，风道的一端与气源连通，另一端形成出风口，使用时，喷嘴400的出风口朝向基板100，本实施例中出风口处的风压为0.3MPa至0.8MPa，该风量既能够使得热气流足够吹动常见的芯片，风量又不会过大，而对相邻的正常芯片进行加热。
在一些实施例中，热气流的施加时间为1s至5s，需要说明的是，根据焊锡层300的厚度与面积，上述热气流的温度、出风口的直径、出风口处的风压与加热时间均可以在范围内调整。
需要说明的是，本发明采用上述各实施例中的参数组合时，可以达到较好的融化以及吹动故障芯片210的效果，以下给出多个实施例：
第一实施例：
选用喷嘴400施加热气流，芯片尺寸为25μm*15μm，焊锡层300的厚度为4μm，覆盖面积为150μm2，其中出风口直径为0.1mm，出风口风压为0.2MPa，出风口距离故障芯片210的距离为1mm，加热时间为1s，温度为250℃，故障芯片210移除后，焊锡层300的残留率约为2％，不影响后续的修复焊接。
第二实施例：
选用喷嘴400施加热气流，芯片尺寸为25μm*15μm，焊锡层300的厚度为4μm，覆盖面积为150μm2，其中出风口直径为0.15mm，出风口风压为0.3MPa，出风口距离故障芯片210的距离为1mm，加热时间为1s，温度为250℃，故障芯片210移除后，焊锡层300的残留率约为2％，不影响后续的修复焊接。
第三实施例：
选用喷嘴400施加热气流，芯片尺寸为500μm*200μm，焊锡层300的厚度为40μm，覆盖面积为40000μm2，其中出风口直径为0.2mm，出风口风压为0.5MPa，出风口距离故障芯片210的距离为4mm，加热时间为3s，温度为250℃，故障芯片210移除后，焊锡层300的残留率约为2％，不影响后续的修复焊接。
第四实施例：
选用喷嘴400施加热气流，芯片尺寸为500μm*200μm，焊锡层300的厚度为40μm，覆盖面积为40000μm2，其中出风口直径为0.4mm，出风口风压为0.8MPa，出风口距离故障芯片210的距离为6mm，加热时间为5s，温度为250℃，故障芯片210移除后，焊锡层300的残留率约为2％，不影响后续的修复焊接。
在一些实施例中，当故障芯片210被吹动至间隙内后，再从基板100上移除故障芯片210，位于间隙内的故障芯片210能够更容易被外部机构(例如负压吸盘)移除，此处的间隙，可是与故障芯片210相邻的间隙，也可以是更远的间隙(如图4所示)，其中，可以通过合理选择各参数，以及热气流的施加方向，从而限制故障芯片210的移动方向与移动距离(通过实验或者模拟验证)，使得故障芯片210落入间隙内。
本发明还公开了一种芯片修复设备，其用于修复显示设备上的故障芯片210，包括气源、加热装置与喷嘴400，其中，气源用于形成气流，加热装置用于对气流进行加热，以形成热气流，喷嘴400具有出风口，用于向显示设置施加上述热气流，以使故障芯片210的焊锡层300融化，且被吹离原焊接位置，其中，芯片修复设备满足以下参数的至少一项：
热气流自出风口吹出的方向相对基板100倾斜，倾斜角度为30°至45°；
热气流的温度为150℃至300℃；
出风口的直径为0.1mm至0.4mm；
出风口处的风压为0.3MPa至0.8MPa；
出风口距离故障芯片210的距离为1mm至6mm；
热气流的施加时间为1s至5s。
需要说明，本实施例中各参数与上述各实施例中对应参数的含义相同，因此，本实施例的芯片修复设备能够达到上述实施例的效果。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (10)
1.芯片修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
准备待修复的显示设备，所述显示设备包括基板与多个芯片，所述基板通过焊锡层连接有多个芯片，相邻所述芯片之间具有间隙；
向故障芯片施加热气流，使所述故障芯片与所述基板之间的所述焊锡层融化，且所述故障芯片被吹离原焊接位置；
在所述故障芯片被吹离原焊接位置后，从所述基板上移除所述故障芯片。
2.根据权利要求1所述的芯片修复方法，其特征在于，当识别到所述故障芯片偏离原焊接位置后，在设定时间内从所述基板上移除所述故障芯片。
3.根据权利要求1所述的芯片修复方法，其特征在于，施加所述热气流的方法为：设置具有风道的喷嘴，使得所述喷嘴的出风口朝向基板，通过所述喷嘴向所述修复区域施加热气流，其中，所述热气流自所述出风口吹出的方向相对所述基板倾斜，倾斜角度为30°至45°。
4.根据权利要求1所述的芯片修复方法，其特征在于，所述热气流的温度为150℃至300℃。
5.根据权利要求1所述的芯片修复方法，其特征在于，施加所述热气流的方法为：设置具有风道的喷嘴，使得所述喷嘴的出风口朝向基板，通过所述喷嘴向所述修复区域施加热气流，其中，所述出风口的直径为0.1mm至0.4mm。
6.根据权利要求1所述的芯片修复方法，其特征在于，施加所述热气流的方法为：设置具有风道的喷嘴，使得所述喷嘴的出风口朝向基板，通过所述喷嘴向所述修复区域施加热气流，其中，所述出风口处的风压为0.3MPa至0.8MPa。
7.根据权利要求1所述的芯片修复方法，其特征在于，施加所述热气流的方法为：设置具有风道的喷嘴，使得所述喷嘴的出风口朝向基板，通过所述喷嘴向所述修复区域施加热气流，其中，所述出风口距离所述故障芯片的距离为1mm至6mm。
8.根据权利要求1所述的芯片修复方法，其特征在于，所述热气流的施加时间为1s至5s。
9.根据权利要求1所述的芯片修复方法，其特征在于，当所述故障芯片被吹动至所述间隙内后，再从所述基板上移除所述故障芯片。
10.芯片修复设备，用于修复显示设备上的故障芯片，其特征在于，包括：
气源，用于形成气流；
加热装置，用于对所述气流进行加热；
喷嘴，具有出风口，用于向所述显示设置施加热气流，以使所述故障芯片的焊锡层融化，且被吹离原焊接位置；
其中，所述芯片修复设备满足以下参数的至少一项：
所述热气流自所述出风口吹出的方向相对所述基板倾斜，倾斜角度为30°至45°；
所述热气流的温度为150℃至300℃；
所述出风口的直径为0.1mm至0.4mm；
所述出风口处的风压为0.3MPa至0.8MPa；
所述出风口距离所述故障芯片的距离为1mm至6mm；
所述热气流的施加时间为1s至5s。
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| CN202210465847.1A Pending CN114953530A (zh) | 2022-04-29 | 2022-04-29 | 芯片修复方法与芯片修复设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114953530A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2214994A1 (de) * | 1971-04-30 | 1972-12-07 | Ibm | Vorrichtung zum Herstellen oder Lösen von Lötverbindungen |
| JPH09330956A (ja) * | 1996-06-13 | 1997-12-22 | Nec Corp | 半導体装置のリペア方法とリペア装置 |
| US20020033409A1 (en) * | 2000-02-10 | 2002-03-21 | Cilia Michael C. | Apparatus and method for removing a soldered device from a printed circuit board |
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| CN111097984A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-05-05 | 深圳蓝普科技有限公司 | 一种led模组维修装置 |
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-
2022
- 2022-04-29 CN CN202210465847.1A patent/CN114953530A/zh active Pending
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