CN218476160U - 激光焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光焊接设备，用于将转移基板上的LED焊接至接收基板的焊盘，包括基座、驱动组件、激光组件与加热组件，基座用于放置接收基板，驱动组件包括真空吸附装置与第一驱动装置，第一驱动装置连接于基座，真空吸附装置位于基座的上方，用于吸附转移基板，第一驱动装置能够驱动真空吸附装置与基座之间沿竖直方向相对移动；激光组件位于真空吸附装置的上方，用于生成焊接LED的激光；加热组件连接于基座，用于对接收基板进行加热。激光焊接设备设置有加热装置，加热装置能够对接收基板进行加热，从而减少焊盘与第二基层之间的温度差，减少或者避免裂纹的产生。

Description

激光焊接设备

技术领域

本实用新型涉及显示设备制造技术领域，尤其是涉及一种激光焊接设备。

背景技术

随着技术的发展，Micro LED与Mini LED越来越多的应用于显示设备中，在此类显示设备的制造环节中，需要将数以百万或千万颗的LED芯片焊接到显示基板，为了实现巨量LED的快速转移，目前通常采用激光焊接的方式实现，具体是将转移基板上的LED与接收基板上的焊盘贴合后，然后通过激光加热LED与焊盘之间的锡膏以实现焊接，接收基板的基板部分(通常由玻璃或者蓝宝石制成)与焊盘部分(由金属制成)在焊接过程中会升温，在焊接后会降温，由于基板部分与焊盘部分的比热容存在区别，导致二者升温或者降温的速度存在区别，进而使基板部分出现裂纹等质量问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种激光焊接设备，能够减少接收基板的焊盘与第二基层之间的温度差，从而减少或者避免第二基层上裂纹的产生。

根据本实用新型第一实施例中的激光焊接设备，用于将转移基板上的LED焊接至接收基板的焊盘，包括：

基座，用于放置所述接收基板；

驱动组件，包括真空吸附装置与第一驱动装置，所述第一驱动装置连接于所述基座，所述真空吸附装置位于所述基座的上方，用于吸附所述转移基板，所述第一驱动装置能够驱动所述真空吸附装置与所述基座之间沿竖直方向相对移动；

激光组件，位于所述真空吸附装置的上方，用于生成焊接所述LED的激光；

加热组件，连接于所述基座，用于对所述接收基板进行加热。

根据本实用新型实施例的激光焊接设备，至少具有如下有益效果：

激光焊接设备设置有加热装置，加热装置能够对接收基板进行加热，从而减少焊盘与第二基层之间的温度差，减少或者避免裂纹的产生。

在本实用新型的其他实施例中，所述基座的顶部具有放置所述接收基板的放置面，所述放置面设置有多个吸附孔。

在本实用新型的其他实施例中，沿所述基座的长度或者宽度方向，所述基座内并列设置有多个所述加热腔，所述激光焊接设备包括多个所述加热组件，各所述加热组件设置于对应所述加热腔内。

在本实用新型的其他实施例中，所述激光焊接设备还包括保温层，所述保温层包覆于所述基座的外侧。

在本实用新型的其他实施例中，所述加热组件对所述接收基板的加热温度为60℃至140℃。

在本实用新型的其他实施例中，所述加热组件包括以下构件中的至少一种：

加热管；

加热丝；

加热片。

在本实用新型的其他实施例中，所述真空吸附装置包括环形的吸附件，所述吸附件限定出用于供激光穿过的通孔，所述吸附件朝向所述基座的表面设置有多个吸附孔。

在本实用新型的其他实施例中，所述驱动组件还包括第二驱动装置，所述激光组件连接于所述第二驱动装置，所述第二驱动装置能够驱动所述激光组件相对所述真空吸附装置沿水平方向移动，以使所述激光在所述通孔内沿水平方向移动。

在本实用新型的其他实施例中，所述激光组件包括激光光源与激光振镜，所述激光振镜连接于所述激光光源，用于使所述激光在所述通孔内沿水平方向移动。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型激光焊接设备所适用的转移基板的示意图；

图2为本实用新型实施例中激光焊接设备的立体示意图；

图3为图2中激光焊接设备的侧视图；

图4为图2激光焊接设备中的基座的立体示意图；

图5为图2激光焊接设备中基座与真空吸附装置配合的立体示意图。

附图标记：

基座100、加热腔110、放置面120、吸附孔130；

真空吸附装置200、吸附件210、通孔220

激光组件300；

加热组件400；

转移基板500、第一基层510、粘接层520、LED530；

接收基板600。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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。

本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，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实用新型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。

本实用新型提出了一种激光焊接设备，用于将转移基板500上的LED焊接至接收基板600的焊盘，参照图1，示出了转移基板500的示意图，其包括第一基层510、粘接层520与LED530，LED530通过粘接层520粘接于第一基层510的一侧表面(例如图中的下表面)，第一基层510、粘接层520与LED530均可以允许激光通过，且当粘接层520被激光照射时其粘接力会有所下降。接收基板600包括第二基层与焊盘，焊盘设置于第二基层的上表面，第二基层通常由玻璃或者蓝宝石制成，焊盘通常由铜等金属制成。焊接时，先在焊盘上涂覆锡膏，然后使得LED530与焊盘对位，并与焊盘上的锡膏贴合，激光穿过第一基层510、粘接层520与LED530后照射LED530与焊盘之间的锡膏，从而融化锡膏，同时粘接层520的粘接力受激光影响而下降，粘接层520与LED530之间的附着力小于粘接层520与第一基层510之间的附着力，以及LED530与接收基板600之间的附着力，如此，去除第一基层510即可实现LED530与粘接层520之间的分离，LED530得以转移至接收基板600上。由上述可知，接收基板600的焊盘与第二基层在焊接过程均会被加热，从而二者的温度都会上升，此外，当激光移除后，接收基板600的焊盘与第二基层均会降温，由于焊盘的升温与降温速度均快于第二基层，且第二基层由玻璃或者蓝宝石等碎硬材料制成，如果二者温度差距较大，则第二基层很容易因为变形程度不一致而出现裂纹。基于上述问题，本实用新型的激光焊接设备设置有加热装置，加热装置能够对接收基板600进行加热，从而减少焊盘与第二基层之间的温度差，减少或者避免裂纹的产生，以下结合附图进行具体说明。

参照图2与图3，本实用新型一实施例中的激光焊接设备包括基座100、驱动组件、激光组件300与加热组件400。

基座100可以是图中的矩形的机台，用于放置接收基板600，并能够对接收基板600进行固定，具体至图中，基座100的顶部水平，使得接收基板600能够水平放置于基座100上，且接收基板600的焊盘朝上设置。

驱动组件包括真空吸附装置200与未示出的第一驱动装置，第一驱动装置连接于基座100，且具有能够沿竖直方向移动的动力输出部件。真空吸附装置200位于基座100的上方，用于吸附固定转移基板500，第一驱动装置能够驱动真空吸附装置200与基座100之间沿竖直方向相对移动，使得真空吸附装置200能够带动转移基板500与接收基板600贴合。其中，既可以是第一驱动装置驱动真空吸附装置200独立运动，也可以是第一驱动装置驱动基座100独立运动，也可是第一驱动装置驱动基座100与真空吸附装置200均发生运动，本实施例中，真空吸附装置200连接于第一驱动装置的动力输出部件，从而能够在第一驱动装置的驱动下上下移动，基座100则保持静止，这样有利于转移基板500与接收基板600之间的对位。

需要说明的是，第一驱动装置还可以驱动真空吸附装置200沿水平方向移动，从而将待转移的转移基板500移动至基座100的上方，或者将转移完成的转移基板500移动至下料位置。

激光组件300位于真空吸附装置200的上方，能够生成照射LED530的激光，一方面实现锡膏的融化，另一方面削弱粘接层520的粘接力。本实施例中，激光组件300能够生成平顶激光，其激光能量分布较为均匀，能够实现批量LED530的均匀受热。

加热组件400连接于基座100，用于对接收基板600进行加热，从而减少接收基板600的第二基层与焊盘之间的温差，例如，加热组件400可以在焊接之前进行接收基板600的预热，使得第二基层与焊盘的温度均上升至设定温度，这样，即使焊盘在焊接过程中进一步升温，由于第二基层已经被加热至较高的温度，相比于与不预热而直接焊接的方案相比，第二基层与焊盘的温差可以减小，从而可以避免第二基层与焊盘的变形程度不一致而导致的第二基层开裂问题；又例如，加热组件400还可以在焊接完成继续对接收基板600进行加热，这样，虽然焊盘在激光移除后温度会下降，但是由于加热组件400的保温作用，焊盘温度的下降速度将会变缓，也即，加热组件400可以将第二基层与焊盘保持在低于锡膏凝固的设定温度，即使后续接收基板600离开基座100，导致焊盘快速降温，由于此时焊盘的温度已经较低，且第二基层同样也在降温，因此二者的温差不会过大，从而可以避免第二基层与焊盘的变形程度不一致而导致的第二基层开裂问题。

在一些实施例中，加热组件400内置于基座100中，避免操作者直接接触高温的加热组件400。具体地，基座100内设置有加热腔110，加热组件400设置于加热腔110内，且基座100由导热材料制成，如此，加热组件400对基座100进行加热，再由加热后的基座100加热接收基板600，一方面可以避免操作者直接接触高温的加热组件400而受伤，也可以加热组件400受外力损坏。如图所述，加热腔110在基座100的侧面形成有开口，用于供加热组件400从侧面进入加热腔110。

基座100可以是导热性能较好的材料制成，例如金属。

在一些进一步的实施例中，激光焊接设备包括未示出的保温层，保温层包覆在基座100的外侧，可以减少基座100向外界环境散失的热量，从而减少加热组件400的能量消耗。其中，保温层可以包覆在基座100的四周面，也可以包覆在基座100的底部。

在一些进一步的实施例中，参照图2与图4，激光焊接设备包括多个加热组件400，具体地，多个加热组件400位于基座100的同一侧，且沿基座100的长度方向或者宽度方向依次设置，如图2所示，激光焊接设备包括四个加热组件400，单个加热组件400沿基座100的宽度方向延伸，各加热组件400沿基座100的长度方向依次设置，使得总的加热区域的面积等于或者大于接收基板600的面积，使得接收基板600能够均匀地被加热。

在一些进一步的实施例中，参照图2与图3，基座100的顶部具有放置面120，放置面120为水平面，用于水平放置接收基板600，放置面120设置有多个吸附孔130，当吸附孔130与外部负压设备连通时，可以通过负压将接收基板600固定在基座100上，且接收基板600与基座100直接贴合，能够快速的升温。为避免气管与加热组件400发生干涉，加热腔110在基座100上形成的开口，与连接外部负压设备的抽气口分别位于基座100的不同侧面。

加热组件400可以包括不同形式的加热元件，在一些实施例中，参照图2，加热组件400可以包括加热管。在另一些实施例中，加热组件400可以包括加热丝，加热丝可以在基座100内曲折设置，从而增加加热范围。在另一些实施例中，加热组件400可以包括加热片，加热片可以设置在基座100内，并与基座100顶部的放置面120平行。

在一些实施例中，加热组件400对接收基板600的加热温度为60℃至140℃，也即，能够将接收基板600的温度保持在60℃至140℃，该温度区间低于锡膏的融化温度，既能够减少第二基层与焊盘之间的温差，同时也不会阻碍锡膏的凝固。

在一些实施例中，参照图5，真空吸附装置200包括环形的吸附件210，吸附件210限定出用于供激光穿过的通孔220，从而避免吸附件210阻挡激光，吸附件210可以是图中的矩形环状结构。吸附件210朝向基座100的表面设置有多个未示出的吸附孔，当吸附孔连接外部的负压设备时，可以对转移基板500进行吸附固定。相应的，转移基板500的外边沿未设置LED530，因此吸附件210可以吸附转移基板500的外边，转移基板500上设置LED530区域的面积小于通孔的面积，使得所有的LED530都能够从通孔220中露出。

在一些实施例中，驱动组件还包括未示出的第二驱动装置，激光组件300连接于第二驱动装置，第二驱动装置能够驱动激光组件300相对真空吸附装置200沿水平方向移动，本实施例中，激光组件300生成的激光的光斑面积小于通孔220的面积，因此通过激光在通孔220内的水平移动，可以对所有的LED530进行焊接。当光斑较大时，激光可以在通孔220沿直线移动，当光斑较小时，激光可以在通孔220内曲折移动，以覆盖所述设置LED530的区域。需要说明的是，通过激光在通孔220内的移动，可以适应大面积的转移基板500，实现LED530的巨量转移。

在另一些实施例中，激光组件3000包括未示出的激光光源与激光振镜，激光光源生成的激光可以在通过激光振镜后发生偏转，从而在激光振镜的扫描范围内实现激光在通孔220中的移动。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.激光焊接设备，用于将转移基板上的LED焊接至接收基板的焊盘，其特征在于，包括：

基座，用于放置所述接收基板；

驱动组件，包括真空吸附装置与第一驱动装置，所述第一驱动装置连接于所述基座，所述真空吸附装置位于所述基座的上方，用于吸附所述转移基板，所述第一驱动装置能够驱动所述真空吸附装置与所述基座之间沿竖直方向相对移动；

激光组件，位于所述真空吸附装置的上方，用于生成焊接所述LED的激光；

加热组件，连接于所述基座，用于对所述接收基板进行加热。

2.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其特征在于，所述基座内设置有加热腔，所述加热组件设置于所述加热腔内，所述基座由导热材料制成。

3.根据权利要求2所述的激光焊接设备，其特征在于，所述基座的顶部具有放置所述接收基板的放置面，所述放置面设置有多个吸附孔。

4.根据权利要求2所述的激光焊接设备，其特征在于，沿所述基座的长度或者宽度方向，所述基座内并列设置有多个所述加热腔，所述激光焊接设备包括多个所述加热组件，各所述加热组件设置于对应所述加热腔内。

5.根据权利要求2所述的激光焊接设备，其特征在于，所述激光焊接设备还包括保温层，所述保温层包覆于所述基座的外侧。

6.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其特征在于，所述加热组件对所述接收基板的加热温度为60℃至140℃。

7.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其特征在于，所述加热组件包括以下构件中的至少一种：

加热管；

加热丝；

加热片。

8.根据权利要求1所述的激光焊接设备，其特征在于，所述真空吸附装置包括环形的吸附件，所述吸附件限定出用于供激光穿过的通孔，所述吸附件朝向所述基座的表面设置有多个吸附孔。

9.根据权利要求8所述的激光焊接设备，其特征在于，所述驱动组件还包括第二驱动装置，所述激光组件连接于所述第二驱动装置，所述第二驱动装置能够驱动所述激光组件相对所述真空吸附装置沿水平方向移动，以使所述激光在所述通孔内沿水平方向移动。

10.根据权利要求8所述的激光焊接设备，其特征在于，所述激光组件包括激光光源与激光振镜，所述激光振镜连接于所述激光光源，用于使所述激光在所述通孔内沿水平方向移动。

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