CN213601887U - Led芯片检修装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种LED芯片检修装置，包括承载LED芯片的基板，多个LED芯片以非焊接的方式放置在所述基板上；控制部件，与坏点芯片去除部件、正常芯片安装部件连接，所述控制部件读取检测数据并输出第一信号和第二信号；所述坏点芯片去除部件，根据所述第一信号将基板上的坏点芯片自坏点位置取走；以及，所述正常芯片安装部件，根据所述第二信号拾取正常芯片并将所述正常芯片安装到所述坏点位置。采用LED芯片检修装置，修复芯片时不需要重新添加锡膏或助焊剂，无需使用推刀、激光器等昂贵器材，不会损坏基板和坏点周边的芯片，价格便宜，更换便捷。

Description

LED芯片检修装置

技术领域

本实用新型涉及LED封装技术领域，特别涉及一种LED芯片检修装置。

背景技术

COB(Chip On Board，板上芯片)封装因具有价格低廉、可节约空间、工艺成熟等特点而备受关注。近年来，随着LED普及和应用市场的拓展，LED封装逐步向COB封装形式发展。常规COB产品的生产主要包括基板制作，在基板上点胶同时把正装芯片粘结在胶体上，然后加热固化，用金属线使芯片焊盘与基板焊盘连接，最后封胶固化，完成COB产品制作。

为了提高分辨率，COB封装所使用的LED芯片尺寸和间距越来越小。对于这种小间距、高分辨率的COB模组产品，常规的正装芯片金属线焊接的COB制作方式已不适用，LED封装厂一般会采用两种方式生产：

方式一，通过印刷或点胶等方式将锡膏置于基板的焊盘上，然后将倒装LED芯片(LED芯片的焊盘材质通常是金)放置在锡膏上，通过回流焊使锡膏熔化，实现LED芯片和基板焊接结合；

方式二，通过印刷或点胶等方式将助焊剂置于基板的焊盘上，然后将倒装LED芯片(LED芯片的焊盘材质是通常金锡合金或锡)放置在助焊剂上，通过回流焊使金锡合金或锡熔化，实现芯片和基板焊接结合。

为了便于拼装，单个COB模组产品的尺寸一般较大，而LED芯片尺寸和间距较小，因此单个COB模组产品所使用的LED芯片数量一般会达到数千，甚至数万个，这样对于LED封装厂的产品良率提出了较高挑战。为了降低固晶(LED芯片转移到基板并与基板焊接结合)过程中的不良比例，产品经固晶、回流焊之后，不良坏点(出现偏移、旋转、立碑、固反等不良的芯片)会被修复，以提升产品良率。因经过回流焊之后，LED芯片焊盘和基板焊盘结合较牢固，目前通常采用激光加热的方式使坏点底部的锡/金锡合金熔化(温度＞200℃)，再取下坏点或用细推刀把坏点推掉，然后在坏点处重新放置锡膏或助焊剂，补放一颗新的LED芯片(即补芯片)，然后用激光加热更换后的LED芯片，使更换后的LED芯片与基板焊盘焊接，完成坏点修复。然而，研究发现，在取下坏点和补芯片后，激光加热时，坏点周边的良品芯片和坏点位置处的基板很容易受到损伤，影响封装产品的质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种LED芯片检修装置，以解决LED封装厂的产品良率低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种LED芯片检修装置，包括：

承载LED芯片的基板，多个LED芯片以非焊接的方式放置在所述基板上；

控制部件，与坏点芯片去除部件、正常芯片安装部件连接，所述控制部件读取检测数据并输出第一信号和第二信号；

所述坏点芯片去除部件，根据所述第一信号将基板上的坏点芯片自坏点位置取走；以及，

所述正常芯片安装部件，根据所述第二信号拾取正常芯片并将所述正常芯片安装到所述坏点位置。

可选的，所述坏点芯片去除部件包括第一移动部件和第一芯片拾取部件，所述第一移动部件与所述控制部件和所述第一芯片拾取部件连接，所述控制部件控制所述第一移动部件移动，所述第一芯片拾取部件将所述基板上的所述坏点芯片自所述坏点位置取走。

可选的，所述第一芯片拾取部件为胶头。

可选的，所述正常芯片去除部件包括第二移动部件和第二芯片拾取部件，所述第二移动部件与所述控制部件和所述第二芯片拾取部件连接，所述控制部件控制所述第二移动部件移动，所述第二芯片拾取所述正常芯片并将所述正常芯片安装到所述坏点位置。

可选的，所述第二芯片拾取部件为真空吸附管。

可选的，所述LED芯片检修装置还包括坏点芯片存放部件，以将所述坏点芯片自所述坏点芯片去除部件上转移下来，并存放所述坏点芯片。

可选的，所述坏点存放部件包括胶膜，以粘取所述坏点芯片去除部件上的坏点芯片。

可选的，所述LED芯片检修装置还包括正常芯片存放部件，以存放正常芯片。

可选的，所述LED芯片检修装置还包括光学自动检测设备，以检测所述坏点芯片的位置并向所述控制部件提供所述检测数据。

可选的，所述LED芯片检修装置还包括固晶机，所述固晶机将所述LED芯片放置到所述基板上。

可选的，所述LED芯片检修装置还包括回流焊设备，所述回流焊设备将正常芯片以及修复后芯片焊接到所述基板上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种LED芯片检修装置，包括承载LED芯片的基板、坏点芯片去除部件、正常芯片安装部件、控制部件，在LED固晶工序之后、回流焊工序之前，光学自动检测设备检测基板上的坏点芯片；控制部件读取所述光学自动检测设备的检测数据以确定所述坏点芯片位置，并控制坏点芯片去除部件和正常芯片安装部件移动，所述坏点芯片去除部件将基板上的所述坏点芯片取走，所述正常芯片安装部件将正常芯片安装到所述基板上的原坏点位置，完成坏点芯片的修复。采用LED芯片检修装置对LED固晶后的坏点芯片进行修复，修复芯片时不需要重新添加锡膏或助焊剂，工序简便，效率高。进一步的，所述LED芯片检修装置采用胶头和胶膜移除坏点芯片，无需使用推刀、激光器等昂贵器材，价格便宜，操作简单，更换便捷，并且不会损坏基板和坏点周边的芯片。

附图说明

图1是本实用新型实施例的LED芯片检修装置的侧视示意图；

图2是本实用新型实施例的LED芯片检修装置的俯视示意图；

图3是本实用新型实施例的LED固晶后的LED模组结构示意图；

图4至图8是本实用新型实施例的坏点芯片修复流程示意图；

图中，

11-LED芯片检修装置；

12-控制部件；

13-坏点芯片去除部件；130-第一芯片拾取部件；131-第一移动部件；

14-正常芯片安装部件；140-第二芯片拾取部件；141-第二移动部件；

15-坏点芯片存放部件；150-胶膜；

16-正常芯片存放部件；

20-基板；21-锡膏或者助焊剂；22-正常芯片；23-坏点芯片；23a-坏点位置；24-修复后芯片。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种LED芯片检修装置作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

请参考图1-3，本实用新型实施例提供一种LED芯片检修装置11，所述LED芯片检修装置11包括承载LED芯片的基板20，多个LED芯片以非焊接的方式放置在所述基板20上；控制部件12，与坏点芯片去除部件13、正常芯片安装部件14连接，所述控制部件12读取检测数据并输出第一信号和第二信号；所述坏点芯片去除部件13，根据所述第一信号将基板20上的坏点芯片23自坏点位置23a取走；以及，所述正常芯片安装部件14，根据所述第二信号拾取正常芯片22并将所述正常芯片22安装到所述坏点位置23a。在LED固晶工序之后、回流焊工序之前，所述坏点芯片去除部件13将基板20上的所述坏点芯片23取走，所述正常芯片安装部件14将正常芯片22安装到所述基板20上的原坏点位置23a，完成坏点芯片23的修复，得到修复后芯片24。采用LED芯片检修装置对LED固晶后的坏点芯片进行修复，修复芯片时不需要重新添加锡膏或助焊剂，不会损坏基板和坏点周边的芯片，工序简便。

进一步的，所述LED芯片检修装置11还包括光学自动检测设备，以检测所述坏点芯片23的位置并向所述控制部件12提供检测数据。所述控制部件12，与光学自动检测设备(未示出)连接，用于读取所述光学自动检测设备的检测数据，并确定出基板20上的坏点芯片23的坏点位置23a。所述检测数据可以是所述光学自动检测设备按照参考点为坐标原点计算出来的坐标数据，便于寻找坏点芯片相对于坐标原点的相对位置坐标。可以理解的是，读取光学自动检测设备的检测数据以及确定出坏点芯片的位置是本领域技术人员所熟知的技术，本领域技术人员根据本申请所公开的内容以及其所掌握的公知常识知晓如何确定出基板上的坏点芯片的坏点位置，因而在此不再赘述。

其中，所述坏点芯片去除部件13，用于拾取所述坏点芯片23，以将基板20上的所述坏点芯片23取走。作为一个非限制的例子，所述坏点芯片去除部件13包括第一移动部件131和第一芯片拾取部件130，所述第一移动部件131一端连接所述控制部件12，并接受所述控制部件12的命令，可在基板20的坏点位置23a和坏点芯片存放部件15之间移动，所述第一芯片拾取部件130连接所述第一移动部件131的另一端，用于拾取坏点芯片23。所述第一移动部件131例如是机械臂，所述机械臂的一端与第一芯片拾取部件130可以是活动连接，也可以是固定连接。可以通过所述机械臂准确控制所述第一芯片拾取部件130的升降、旋转和移动等动作，以使所述第一芯片拾取部件130能够准确的拾取坏点芯片23。应知晓，半导体领域中经常使用诸如机械臂来实现晶圆等部件的拾取，因而本领域技术人员知晓如何控制机械臂在基板20的坏点位置23a和坏点芯片存放部件15之间移动。较佳的，所述第一芯片拾取部件130例如是胶头，所述胶头的粘度例如为500Pa·S～2000Pa·S，在拾取坏点芯片23时，所述第一芯片拾取部件130直接粘接坏点芯片23，所述胶头可以多次重复利用，操作简单。所述LED芯片检修装置采用胶头和胶膜移除坏点芯片，无需使用推刀、激光器等昂贵器材，价格便宜，更换便捷。

所述正常芯片安装部件14，用于吸取正常芯片22，将所述正常芯片22安装到所述基板20上的坏点位置23a。作为一个非限制的例子，所述正常芯片安装部件14包括第二移动部件141和第二芯片拾取部件140，所述第二移动部件141一端连接所述控制部件12，并接受所述控制部件12的命令，在所述基板的坏点位置23a和所述正常芯片存放部件16之间移动。所述第二芯片拾取部件140连接所述第二移动部件141的另一端。所述第二移动部件141例如是机械臂，所述机械臂的一端与第二芯片拾取部件140可以是活动连接，也可以是固定连接。可以通过所述机械臂准确控制所述第二芯片拾取部件140的升降、旋转和移动等动作，以使所述第二芯片拾取部件140能够准确的拾取正常芯片22。所述第二芯片拾取部件140例如是真空吸附管，其还连接有进气管道，所述进气管道连接真空泵(图中未示出)。所述第二芯片拾取部件140接触正常芯片22时，开启真空泵，排除所述第二芯片拾取部件140与正常芯片22之间的空气，形成吸附力，将所述正常芯片22吸住并移动到所述基板20上的坏点位置23a，将所述正常芯片22放置好后，关闭真空泵，所述第二芯片拾取部件140与所述正常芯片22分离，得到修复后芯片24。

请参考图2，所述LED芯片检修装置11还包括坏点芯片存放部件15，所述坏点芯片存放部件15位于坏点芯片去除部件13的一侧(例如是背离正常芯片安装部件14的一侧，即图2中的左侧)，用于在所述坏点芯片去除部件13粘取坏点芯片23后存放坏点芯片23。优选的，所述坏点芯片存放部件15内设置有粘膜150，所述胶膜150的粘度大于所述第一芯片拾取部件130的粘度，例如，所述胶膜150的粘度为2500Pa·S～30000Pa·S，因此，所述胶膜150可以将所述坏点芯片去除部件13上的坏点芯片23粘走。

进一步的，所述LED芯片检修装置11还包括正常芯片存放部件16，用于存放正常芯片22，以替换坏点芯片23。所述正常芯片存放部件16例如是膜状结构。正常芯片存放部件16可以位于正常芯片安装部件14的一侧(例如是背离坏点芯片去除部件13的一侧，即图2中的右侧)。

进一步的，所述LED芯片检修装置11还包括固晶机，所述固晶机将所述LED芯片放置到所述基板20上。

进一步的，所述LED芯片检修装置11还包括回流焊设备，所述回流焊设备将正常芯片22以及修复后芯片24焊接到基板上。

请参考图3，固晶机按照预设程序在基板20相应位置放置LED芯片于相对应的锡膏或助焊剂上，但在固晶过程中，会产生一些坏点芯片23。具体的，LED芯片检修步骤包括：

第一步：印刷机把锡膏或助焊剂21印刷到基板20的对应焊盘位置上；

第二步：用固晶机将LED芯片放到对应的锡膏或助焊剂21位置上，固晶机采用真空吸附的方式吸放LED芯片；

第三步：固晶完毕需要用光学自动检测设备检测固晶时出现的坏点芯片23，光学自动检测设备可以识别坏点芯片23的图像，把坏点芯片23和正常芯片22区分开，同时记录坏点芯片23的坐标位置；

第四步：采用上述LED芯片检修装置11将所述坏点芯片23去除后，在原坏点位置处补入修复后芯片24；

第五步：坏点芯片23修复完后，经过回流焊使正常芯片22以及修复后芯片24和基板20粘结在一起；

第六步：经过表面封胶等处理后形成LED模组。

请参考图4-图8，图4至图8是本实用新型实施例的坏点芯片修复流程示意图；坏点芯片修复适用于回流焊之前对坏点芯片进行取下和修复；所述LED芯片检修装置11的所述控制部件12与光学自动检测设备进行联机，并读取光学自动检测设备检测出来坏点芯片23的位置数据，筛选出坏点芯片23位置。

请参考图4和图5，所述LED芯片检修装置11的控制部件12控制所述坏点芯片去除部件13的第一移动部件131，带动所述第一芯片拾取部件130到达所述坏点芯片23上方，所述第一移动部件131带动所述第一芯片拾取部件130向下移动(即下降)并粘住所述坏点芯片23，由于所述芯片拾取部件的粘度大于所述锡膏和助焊剂21的粘度，向上移动(即升起)所述第一芯片拾取部件130，将所述坏点芯片23与所述坏点位置23a分离，其中，所述锡膏和助焊剂21的粘度例如是50Pa·S～200Pa·S。

请参考图6和图7，将所述第一芯片拾取部件130移动到所述坏点芯片存放部件15上方，向下移动(即下降)所述第一芯片拾取部件130，使所述坏点芯片23与所述胶膜150接触，由于所述胶膜150的粘度大于所述第一芯片拾取部件130的粘度，向上移动(即升起)所述第一芯片拾取部件130，所述坏点芯片23与所述第一芯片拾取部件130分离，粘留在所述胶膜150上。

请参考图8，所述正常芯片安装部件14的第二移动部件141带动所述第二芯片拾取部件140到达所述芯片存放部件16，向下移动使得所述第二芯片拾取部件140与所述正常芯片22接触，打开真空泵，所述第二芯片拾取部件140吸附住所述正常芯片22，移动至所述坏点位置23a上方，并将所述正常芯片22放置在所述坏点位置23a上，关闭真空泵，所述正常芯片22与所述坏点位置23a的锡膏或者助焊剂粘接在一起，完成坏点芯片的修复，得到修复后芯片24。

应当认识到，上述为单个坏点芯片的修复过程，按照所述修复方法，可以逐个修复坏点芯片。

综上可见，在本实用新型实施例提供的一种LED芯片检修装置中，LED芯片固晶后，经光学自动检测设备检测出不良芯片，采用所述LED芯片检修装置的控制部件读取光学自动检测设备检测出来的坏点芯片的位置数据，把所述坏点芯片去除部件的芯片拾取部件移动到所述坏点芯片上方，向下移动所述芯片拾取部件至接触到所述坏点芯片表面，所述坏点芯片被粘附到所述芯片拾取部件上，所述芯片拾取部件移动到所述坏点芯片存放部件的胶膜上方，向下移动所述芯片拾取部件使所述坏点芯片与所述胶膜相接触，升起所述芯片拾取部件，则所述坏点芯片被转移到所述胶膜上，用所述正常芯片安装部件的第二芯片拾取部件吸取正常芯片，放置在所述坏点位置，即可完成单个坏点修复，按照上述方法，逐个修复坏点芯片。采用LED芯片检修装置对LED固晶后的坏点芯片进行修复，修复芯片时不需要重新添加锡膏或助焊剂，工序简便，效率高；所述LED芯片检修装置不用推刀、激光器等昂贵器材，采用芯片拾取部件和胶膜移除坏点芯片，价格便宜，更换便捷；采用所述装置去除坏点芯片，简单快捷，不会损坏基板和坏点周边的芯片。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (11)

1.一种LED芯片检修装置，其特征在于，包括：

承载LED芯片的基板，多个LED芯片以非焊接的方式放置在所述基板上；

控制部件，与坏点芯片去除部件、正常芯片安装部件连接，所述控制部件读取检测数据并输出第一信号和第二信号；

所述坏点芯片去除部件，根据所述第一信号将基板上的坏点芯片自坏点位置取走；以及，

所述正常芯片安装部件，根据所述第二信号拾取正常芯片并将所述正常芯片安装到所述坏点位置。

2.如权利要求1所述的LED芯片检修装置，其特征在于，所述坏点芯片去除部件包括第一移动部件和第一芯片拾取部件，所述第一移动部件与所述控制部件和所述第一芯片拾取部件连接，所述控制部件控制所述第一移动部件移动，所述第一芯片拾取部件将所述基板上的所述坏点芯片自所述坏点位置取走。

3.如权利要求2所述的LED芯片检修装置，其特征在于，所述第一芯片拾取部件为胶头。

4.如权利要求1所述的LED芯片检修装置，其特征在于，所述正常芯片去除部件包括第二移动部件和第二芯片拾取部件，所述第二移动部件与所述控制部件和所述第二芯片拾取部件连接，所述控制部件控制所述第二移动部件移动，所述第二芯片拾取所述正常芯片并将所述正常芯片安装到所述坏点位置。

5.如权利要求4所述的LED芯片检修装置，其特征在于，所述第二芯片拾取部件为真空吸附管。

6.如权利要求1至5中任一项所述的LED芯片检修装置，其特征在于，所述LED芯片检修装置还包括坏点芯片存放部件，以将所述坏点芯片自所述坏点芯片去除部件上转移下来，并存放所述坏点芯片。

7.如权利要求6所述的LED芯片检修装置，其特征在于，所述坏点存放部件包括胶膜，以粘取所述坏点芯片去除部件上的坏点芯片。

8.如权利要求1所述的LED芯片检修装置，其特征在于，所述LED芯片检修装置还包括正常芯片存放部件，以存放正常芯片。

9.如权利要求1所述的LED芯片检修装置，其特征在于，所述LED芯片检修装置还包括光学自动检测设备，以检测所述坏点芯片的位置并向所述控制部件提供所述检测数据。

10.如权利要求1所述的LED芯片检修装置，其特征在于，所述LED芯片检修装置还包括固晶机，所述固晶机将所述LED芯片放置到所述基板上。

11.如权利要求1所述的LED芯片检修装置，其特征在于，所述LED芯片检修装置还包括回流焊设备，所述回流焊设备将正常芯片以及修复后芯片焊接到所述基板上。

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