TWM623341U

TWM623341U - 用於固接電子元件的裝置

Info

Publication number: TWM623341U
Application number: TW110212237U
Authority: TW
Inventors: 廖建碩
Original assignee: 台灣愛司帝科技股份有限公司
Priority date: 2021-10-18
Filing date: 2021-10-18
Publication date: 2022-02-11
Also published as: CN217641277U

Abstract

一種用於固接電子元件的裝置，其包括：一承載平台，其用於承載一接收基板；一雷射產生裝置，其可投射具有一第一照射範圍的一雷射光束；以及一光學調整模組，其設置於該承載平台與該雷射產生裝置之間，該雷射光束透過該光學調整模組射向該承載平台；其中，該雷射光束的該第一照射範圍透過該光學調整模組的調整而成為一第二照射範圍，該第二照射範圍大於該第一照射範圍，且該第二照射範圍為1~10000mm²。

Description

用於固接電子元件的裝置

本新型係關於一種用於固接電子元件的裝置，尤指一種包含光學調整模組的用於固接電子元件的裝置。

目前，發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)因具備光質佳以及發光效率高等特性而得到廣泛的應用。一般來說，為了使採用發光二極體做為發光元件的顯示裝置具有較佳的色彩表現能力，現有技術是利用紅、綠、藍三種顏色的發光二極體晶片的相互搭配而組成一全彩發光二極體顯示裝置，此全彩發光二極體顯示裝置可通過紅、綠、藍三種顏色的發光二極體晶片分別發出的紅、綠、藍三種的顏色光，然後再通過混光後形成一全彩色光，以進行相關資訊的顯示。然而，在現有技術中，將發光二極體晶片固定在電路基板上的製程中，都需要先將承載發光二極體晶片的基板先行移除。

本新型所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種用於固接電子元件的裝置。

為了解決上述的技術問題，本新型所採用的其中一技術方案是一種用於固接電子元件的裝置，其包括：一承載平台，其用於承載一接收基板；一雷射產生裝置，其可投射具有一第一照射範圍的一雷射光束；以及一光學調整模組，其設置於該承載平台與該雷射產生裝置之間，該雷射光束透過該光學調整模組射向該承載平台；其中，該雷射光束的該第一照射範圍透過該光學調整模組的調整而成為一第二照射範圍，該第二照射範圍大於該第一照射範圍，且該第二照射範圍為1~10000mm²。

上述之用於固接電子元件的裝置，其可進一步包括：一晶片取放裝置，其用於將一電子元件設置在該接收基板上。

上述之用於固接電子元件的裝置，其中該光學調整模組可為一透鏡

為使能更進一步瞭解本新型的特徵及技術內容，請參閱以下有關本新型的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本新型加以限制。

10:電路基板

100:導電焊墊

101:導電體

102:發光二極體晶片

1020:基層

50:固接電子元件的裝置

51:承載平台

511:接收基板

512:電子元件

52:雷射產生裝置

53:光學調整模組

F:接觸介面

L:雷射光源

M:發光層

M1:承載基板

M2:光學模組

M3:雷射光產生模組

M4:晶片取放模組

M5:溫控模組

M6:控制模組

N:n型導電層

P:p型導電層

R1:第一照射範圍

R2:第二照射範圍

Z:雷射加熱裝置

〔圖1〕為本新型第一實施例的應用於固接LED的雷射加熱裝置的第一運作示意圖。

〔圖2〕為本新型第一實施例的應用於固接LED的雷射加熱裝置的第二運作示意圖。

〔圖3〕為本新型第一實施例的應用於固接LED的雷射加熱裝置的第三運作示意圖。

〔圖4〕為本新型第一實施例的應用於固接LED的雷射加熱裝置的第四運作示意圖。

〔圖5〕為本新型第一實施例的應用於固接LED的雷射加熱裝置的第五運作示意圖。

〔圖6〕為圖5中VI部分的放大示意圖。

〔圖7〕為本新型第一實施例的雷射光源的第二照射範圍的照射示意圖。

〔圖8〕為本新型第一實施例的應用於固接LED的雷射加熱裝置的第六運作示意圖。

〔圖9〕為本新型第一實施例的應用於固接LED的雷射加熱裝置的第七運作示意圖。

〔圖10〕為本新型第一實施例的應用於固接LED的雷射加熱裝置的第八運作示意圖。

〔圖11〕為本新型第二實施例的應用於固接LED的雷射加熱裝置的第一運作示意圖。

〔圖12〕為本新型第二實施例的應用於固接LED的雷射加熱裝置的第二運作示意圖。

〔圖13〕為本新型第三實施例的應用於固接LED的雷射加熱裝置的部分模組的結構示意圖。

〔圖14〕為本新型第三實施例的應用於固接LED的雷射加熱裝置的功能方塊示意圖。

〔圖15〕為本新型第四實施例的應用於固接LED的雷射加熱裝置的第一運作示意圖。

〔圖16〕為本新型第四實施例的應用於固接LED的雷射加熱裝置的第二運作示意圖。

〔圖17〕為本新型第五實施例的用於固接電子元件的裝置的示意圖。

以下是通過特定的具體實施例來說明本新型所公開有關“應用於固接LED的雷射加熱裝置”以及“用於固接電子元件的裝置”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本新型的優點與效果。本新型可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本新型的構思下進行各種修改與變更。另外，本新型的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本新型的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本新型的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

[第一實施例]

參閱圖1至圖10所示，並請一併配合圖14，本新型第一實施例提供一種應用於固接LED的雷射加熱裝置Z，其包括：一承載基板M1、一光學模組M2以及一雷射光產生模組M3。

首先，配合圖1與圖2所示，承載基板M1上承載一電路基板10，承載基板M1可為具備位移功能的載台設備，但不以此為限。電路基板10包括多個導電焊墊100、多個導電體101以及多個發光二極體晶片102，多個導電體101分別設置在該些導電焊墊100上；舉例來說，每一個導電焊墊100上可以設置至少一個導電體101，且導電體101可為錫球，或是其他型體且具導電性的材料，但不以此為限。而多個發光二極體晶片102設置在電路基板10上，每一個發光二極體晶片102設置在至少兩個導電體101上。

進一步來說，配合圖3所示，本新型所提供的應用於固接LED的雷射加熱裝置Z，還進一步包括：一晶片取放模組M4，其鄰近承載基板M1，以用於將每一個發光二極體晶片102放置在相對應的至少兩個導電體101上。舉例來說，本新型還可通過晶片取放模組M4將多個發光二極體晶片102放置在電路基板10上，並且每一個發光二極體晶片102對應在至少兩個導電體101上。其中，晶片取放模組M4可以是真空吸嘴或者任何種類的取放機器(pick and place machine)。然而，本新型不以上述所舉的例子為限。

光學模組M2設置在承載基板M1的上方，並位於雷射光產生模組M3與電路基板10之間，光學模組M2可為透鏡結構或導光板結構，但不以此為限。雷射光產生模組M3可提供具有一第一照射範圍R1的一雷射光源L，並投向光學模組M2。而在雷射光源L的第一照射範圍R1通過光學模組M2的光學調整而形成第二照射範圍R2；其中，第一照射範圍R1可大於、小於或者等於第二照射範圍R2，於本實施例中，以第一照射範圍R1可小於第二照射範圍R2作為示例，但不以此為限。並且，第一照射範圍R1與第二照射範圍R2可具有相同或者相異的形狀。

進一步來說，配合圖4至圖7所示，第二照射範圍R2的雷射光源L投向每一個發光二極體晶片102時，會穿過發光二極體晶片102的n型導電層N、發光層M及p型導電層P，進而投射在電路基板10的至少兩個導電體101上；其中，雷射光產生模組M3所產生的雷射光源L穿過發光二極體晶片120，以投向導電體101與電路基板10。進一步來說，配合圖6所示，每一個發光二極體晶片102可為微型半導體發光元件(Micro LED)，其包括呈堆疊狀設置的一n型導電層N、一被雷射光源L穿過的發光層M以及一p型導電層P，n型導電層N可為n型氮化鎵材料層或n型砷化鎵材料層，發光層M為多量子井結構層，p型導電層P可為p型氮化鎵材料層或p型砷化鎵材料層，但不以此為限。然而，上述所舉的例子只是其中一可行的實施例而並非用以限定本新型。

更進一步來說，配合圖7所示，雷射光源L的第二照射範圍R2可涵蓋多個發光二極體晶片102，例如，第二照射範圍R2可涵蓋4X4個發光二極體晶片102，但不以此為限。並且，本新型還可透過調整雷射光產生模組M3的雷射光源L的強度3，使得雷射光產生模組M3所產生的雷射光源L3只穿過發光二極體晶片102，而不會穿過電路基板10。然而，上述所舉的例子只是其中一可行的實施例而並非用以限定本新型。

最後，配合圖6及圖8所示，設置在發光二極體晶片102與電路基板10之間的導電體101通過雷射光源L的照射而固化，以使得發光二極體晶片102被固接在電路基板10上。舉例來說，設置在發光二極體晶片102與電路基板10之間的導電體101受到雷射光源L的照射時，會產生軟化，而與發光二極體晶片102產生連接。接著，在導電體101固化後，使得發光二極體晶片102被固接在電路基板10，並通過導電體101而與電路基板10電性連接。然而，本新型不以上述所舉的例子為限。

此外，進一步配合圖9至圖10所示，本新型所提供的應用於固接LED的雷射加熱裝置Z還進一步可將雷射光產生模組M3所產生的雷射光源L投向發光二極體晶片102與導電體101的接觸介面F，而降低發光二極體晶片102與導電體101之間的連接強度，以使得發光二極體晶片102容易脫離導電體101而從電路基板10上取下。舉例來說，本新型還可通過雷射光產生模組M3所產生的雷射光源L投向發光二極體晶片102與已固化的導電體101之間的接觸介面F，以使靠近接觸介面F的部分導電體101軟化，而降低發光二極體晶片102與導電體101之間的連接強度、結合力，進而使得發光二極體晶片102可容易脫離導電體101而從電路基板10上取下。然後，可利用特殊器具(例如刮除器或研磨器)將與發光二極體晶片102分離的至少兩個舊的導電體101從電路基板10上取下，以利之後可重新安置新的導電體101。然而，本新型不以上述所舉的例子為限。

更進一步地，配合圖1至圖10所示，本新型還可提供一種應用於固接LED的雷射加熱裝置Z，其包括：一電路基板10、一光學模組M2以及一雷射光產生模組M3。電路基板10用於承載多個導電體101以及多個發光二極體晶片102。光學模組M2設置在電路基板10的上方。雷射光產生模組M3鄰近光學模組M2，以提供具有一第一照射範圍R1的一雷射光源L。其中，導電體101通過雷射光源L的照射，以固接發光二極體晶片102，雷射光源L的第一照射範圍R1通過光學模組M2的光學調整而形成一第二照射範圍R2，第一照射範圍R1大於、小於或者等於第二照射範圍R2。

值得注意的是，上述實施態樣中，用於使導電體101與發光二極體晶片102接合的雷射光源L與用於降低導電體11結合力的雷射光源L的波長可彼此不同或相同。

[第二實施例]

參閱圖11及圖12所示，並請一併配合圖1至圖10，本新型第二實施例所提供的一種應用於固接LED的雷射加熱裝置Z，與第一實施例的應用於固接LED的雷射加熱裝置Z相似，因此，相似的作動方式不再贅述。進一步來說，配合圖6，並根據圖11、圖12與圖5、圖8比較所示，本新型第二實施例與第一實施的差異在於，本實施的每一個發光二極體晶片102可為次毫米發光二極體(Mini LED)，其包括呈堆疊狀設置的一基層1020、一n型導電層N、一被雷射光源L穿過的發光層M以及一p型導電層P，基層1020為藍寶石(sapphire)材料層，n型導電層N可為n型氮化鎵材料層或n型砷化鎵材料層，發光層M為多量子井結構層，p型導電層P可為p型氮化鎵材料層或p型砷化鎵材料層，但不以此為限。基層1020還可以是石英基底層、玻璃基底層、矽基底層或者任何材料的基底層。然而，上述所舉的例子只是其中一可行的實施例而並非用以限定本新型。

舉例來說，第二預定照射範圍R2的雷射光源L投向每一個發光二極體晶片102時，會穿過基層1020、n型導電層N、發光層M及p型導電層P，進而投射在電路基板10的至少兩個導電體101上。接著，設置在發光二極體晶片102與電路基板10之間的導電體101通過雷射光源L的照射而固化，以使得發光二極體晶片102被固接在電路基板10上。然而，上述所舉的例子只是其中一可行的實施例而並非用以限定本新型。

[第三實施例]

參閱圖13及圖14所示，並請一併配合圖1至圖12，本新型第三實施例所提供的一種應用於固接LED的雷射加熱裝置Z，與第一實施例的應用於固接LED的雷射加熱裝置Z相似，因此，相似的作動方式不再贅述。進一步來說，本新型第三實施例與第一實施的差異在於，本新型所提供的應用於固接LED的雷射加熱裝置Z還進一步包括：一溫控模組M5以及一控制模組M6。溫控模組M5鄰近承載基板M1，以用於偵測導電體101的溫度，而得到一導電體溫度資訊。控制模組M6電性連接於溫控模組M5與雷射光產生模組M3之間。其中，控制模組M6依據導電體溫度資訊，以調整雷射光產生模組M3所輸出的功率大小。

舉例來說，溫控模組M5可為溫度感測器或者溫度控制器，但不以此為限。溫控模組M5的感測端可穿設於承載基板M1中，並鄰近於電路基板10，或者溫控模組M5的感測端可位於承載基板M1的外部，並鄰近於電路基板10上的其中一或部分的導電體101。並且，控制模組M6電性連接於承載基板M1、雷射光產生模組M3、晶片取放模組M4以及溫控模組M5。因此，在雷射光源L投射到電路基板10上的導電體101的同時或者之後，可通過溫控模組M5偵測導電體101的溫度，而得到一導電體溫度資訊。接著，控制模組M6可根據導電體溫度資訊而判讀雷射光產生模組M3所輸出的功率是否足夠、過低或者過高(例如將導電體溫度資訊與一預設溫度資訊比較，但不以此為限)，進而適當地調整雷射光產生模組M3所輸出的功率大小。然而，上述所舉的例子只是其中一可行的實施例而並非用以限定本新型。

值得一提的是，配合圖1至圖14所示，本新型還提供一種應用於固接LED的雷射加熱裝置Z，其包括：一電路基板10、一光學模組M2、一雷射光產生模組M3、一溫控模組M5以及一控制模組M6。電路基板10用於承載多個導電體101。光學模組M2設置在電路基板10的上方。雷射光產生模組M3鄰近光學模組M2，以提供具有一第一照射範圍R1的一雷射光源L。溫控模組M5鄰近電路基板10，以用於偵測導電體101的溫度，而得到一導電體溫度資訊。控制模組M6電性連接於溫控模組M5與雷射光產生模組M3之間。其中，雷射光源L的第一照射範圍R1通過光學模組M2的光學調整而形成一第二照射範圍R2，第一照射範圍R1大於、小於或者等於第二照射範圍R2，第一照射範圍R1與第二照射範圍R2具有相同或者相異的形狀。其中，控制模組M6依據導電體溫度資訊，以調整雷射光產生模組M3所輸出的功率大小。

[第四實施例]

參閱圖15及圖16所示，並請一併配合圖1至圖14，本新型第四實施例所提供的一種應用於固接LED的雷射加熱裝置Z，與第一實施例的應用於固接LED的雷射加熱裝置Z相似，因此，相似的作動方式不再贅述。進一步來說，根據圖15與圖2、圖3比較所示，本新型第四實施例與第一實施的差異在於，本新型所提供的應用於固接LED的雷射加熱裝置Z還可將至少兩個導電體101設置在每一個發光二極體晶片102。

舉例來說，在本新型中，每一個發光二極體晶片102上可以設置至少二個導電體101，且導電體101可為錫球，或是其他型體且具導電性的材料，但不以此為限。接著，配合圖15所示，通過晶片取放模組M4將多個發光二極體晶片102放置在電路基板10上，並且每一個發光二極體晶片102的至少兩個導電體101對應在電路基板10的導電焊墊100上。然後，通過雷射光產生模組M3所產生雷射光源L，投向發光二極體晶片102。接下來，設置在發光二極體晶片102與電路基板10之間的導電體101受到雷射光源L的照射時，會產生軟化，而與電路基板10產生連接。最後，在導電體101固化後，使得發光二極體晶片102被固接在電路基板10，並通過導電體101而與電路基板10電性連接。然而，本新型不以上述所舉的例子為限。

[第五實施例]

參閱圖17所示，本新型第五實施例所提供的一種用於固接電子元件的裝置50，其包括：一承載平台51，其用於承載一接收基板511；一雷射產生裝置52，其可投射具有一第一照射範圍R1的一雷射光束；以及一光學調整模組53，其設置於該承載平台51與該雷射產生裝置52之間，該雷射光束透過該光學調整模組53射向該承載平台51；其中，該雷射光束的該第一照射範圍R1透過該光學調整模組53的調整而成為一第二照射範圍R2，該第二照射範圍R2大於該第一照射範圍R1，且該第二照射範圍R2為1~10000mm²。如圖17所示，該接收基板511之一表面上可設有一電子元件512。其中，藉由具有第二照射範圍R2 之雷射光束的照射，使該電子元件512固接於該接收基板511之上，以完成電子元件512的固接。

於一較佳實施例中，本新型之用於固接電子元件的裝置進一步包括：一晶片取放裝置，其用於將一電子元件設置在該接收基板上，但本新型並不限於此。

於一較佳實施例中，該光學調整模組係一透鏡，但本新型並不限於此。

[實施例的有益效果]

本新型的有益效果在於，本新型所提供的應用於固接LED的雷射加熱裝置Z，其能通過“應用於固接LED的雷射加熱裝置Z包括：一承載基板M1、一光學模組M2以及一雷射光產生模組M3”、“光學模組M2設置在承載基板M1的上方”、“雷射光產生模組M3鄰近光學模組M2，以提供具有一第一照射範圍R1的一雷射光源L”以及“導電體101通過雷射光源L的照射，以固接發光二極體晶片102，雷射光源L的第一照射範圍R1通過光學模組M2的光學調整而形成一第二照射範圍R2，第一照射範圍R1大於、小於或者等於第二照射範圍R2”的技術方案，以使得該發光二極體晶片被固接在一電路基板10上。

更進一步來說，本新型所提供的應用於固接LED的雷射加熱裝置Z可通過上述技術方案，利用光學模組M2的光學調整而使雷射光源L的第一照射範圍R1轉變成第二照射範圍R2，以進行發光二極體晶片102的固晶製程。

此外，本新型所提供的用於固接電子元件的裝置，其可將雷射光束的第一照射範圍調整為較大的第二照射範圍，以利於將電子元件固接至接收基板。

以上所公開的內容僅為本新型的優選可行實施例，並非因此侷限本新型的申請專利範圍，所以凡是運用本新型說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本新型的申請專利範圍內。