本实用新型专利技术公开一种微型LED芯片与控制基板激光共晶焊接装置，利用激光同时将微型LED芯片(1)中多个LED晶片与控制基板(2)焊接到一起；激光共晶焊接装置包括：负压吸附单元(4)，其用于吸取微型LED芯片(1)，并将其放置在控制基板(2)上；激光发射系统(6)，其位于微型LED芯片(1)上方，其通过发射激光对多个第一正电极(13)和多个第二正电极(22)、以及一个第一负电极(12)和一个第二负电极(23)的焊接点加热，完成同时共晶焊接。本实用新型专利技术采用激光加热温度可以精确控制加热区域温度，实现Micro LED模块化转移共晶焊接，避免了单颗MicroLED单颗转移共晶焊接点二次融化。同时以MicroLED模块化以阵列的形式转移共晶焊接速度快，有效提高了共晶速度。共晶速度。共晶速度。
【技术实现步骤摘要】
一种微型LED芯片与控制基板激光共晶焊接装置
[0001]本技术专利属于微型LED
，具体涉及一种微型LED芯片与控制基板激光共晶焊接装置。
技术介绍
[0002]Micro LED(微型LED)技术，是LED微缩矩阵化技术，指的是在一个芯片上集成的高密度微微米级的LED阵列，其广泛应用于显示屏、可见光通信、智能便携设备等领域。性能稳定，寿命长等优势，同时也延续了LED功耗低，反应速度快，对比度强等优点。同时也承继了LED低功耗、色彩饱和度、反应速度快、对比度强等优点，Micro LED的亮度相较OLED高30倍，能量消耗约为LCD的10％、OLED的50％。
[0003]Micro LED未来将具有极大地应用前景，但是目前Micro LED制造成本问题，严重影响了其商用化的进程，原因主要就是巨量转移技术瓶颈仍然有待突破，传统的巨量转移是单颗转移单颗共晶焊接，单颗转移严重限制了Micro LED量产化进程，由于MicroLED分辨率更高，很小的一块Micro LED显示屏中就含有大量的LED晶片，比如一块0.39寸左右的Micro LED显示屏，其中含有的LED晶片大概有240万颗，如果选用单颗转移的方法，特别耗时和耗费劳动力，难以实施，而单颗共晶焊接又会大大降低产品合格率，原因在于，单颗共晶焊接是将一颗LED晶片转移过来后，通过加热控制基板，将其与控制基板焊接在一起，而下一颗LED晶片转移过来后，又会整体加热控制基板，将第二颗LED晶片与控制基板焊接在一起，而整体加热控制基板时又会导致第一颗LED晶片的焊接点熔化。发生二次多次熔化的问题，对LED晶片造成损坏，严重影响产品合格率。
[0004]为了解决这一问题，提出本技术。
技术实现思路
[0005]本技术为了解决上述现有技术中存在的问题，本技术提供了一种Micro
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LED芯片的共晶方法，能够实现较大容量的芯片与控制基板共晶。主要在于以下几方面：1.本技术提出了采用高清摄像机采集Micro LED芯片与控制基板位置信息，配合高精度对位平台进行两者的高精度对位。2.本技术提出了采用无色透明的石英材料制成石英负压吸附装置作为Micro LED芯片取片固定装置3.本技术提出了采用激光加热完成Micro LED与控制基板的共晶焊接贴装制程。4.本技术共晶过程无需去掉Micro LED的蓝宝石衬板，直接被石英负压吸附装置吸附让设备完成共晶焊接工作。5.本技术采用模块转移激光加热共晶焊接的方法。激光平面光束透过石英负压吸附装置对已经对位固定好的Micro LED和控制基板加热焊接
[0006]本技术提供一种微型LED芯片与控制基板激光共晶焊接装置，目的在于利用激光同时将微型LED芯片1中多个LED晶片与控制基板2焊接到一起；
[0007]所述微型LED芯片1包括芯片基板15以及固定于所述芯片基板15上的多个LED晶片11；多个LED晶片11具有共同的第一负电极12，且多个LED晶片11分别具有独立的第一正电
极13；
[0008]所述控制基板2位于所述微型LED芯片1的下方，其包括控制基板主体21以及位于所述控制基板主体21上的多个第二正电极22和一个第二负电极23；
[0009]所述激光共晶焊接装置包括：
[0010]负压吸附单元4，其用于吸取所述微型LED芯片1，并将其放置在所述控制基板2上；
[0011]激光发射系统6，其位于所述微型LED芯片1上方，其通过发射激光对多个所述第一正电极13和多个所述第二正电极22、以及一个所述第一负电极12和一个所述第二负电极23的焊接点加热，完成同时共晶焊接。
[0012]LED晶片也就是通称的LED灯珠，本质上就是LED发光二极管。
[0013]优选地，所述第二正电极22的数量等于所述第一正电极13的数量；且所述第一正电极13与所述第二正电极22的位置对应，精度偏差小于0.7μm。
[0014]优选地，所述第一负电极12和所述第二负电极23均为一个，且成面状，多个所述LED晶片11以共阴极的方式电连接到所述控制基板2上。
[0015]优选地，所述激光共晶焊接装置还包括图像采集单元3，其用于采集所述微型LED芯片1和所述控制基板2的图像，所述图像采集单元3与外界电脑主机连接，可以将采集到的图像发送到外界电脑主机；所述图像采集单元3包括多个CCD相机。CCD相机采用可高分辨率摄像机，使定位更精确，图像采集更清晰。
[0016]优选地，所述负压吸附单元4包括负压吸附单元主体41、抽气口42和负压吸附孔43，所述抽气口42处连接有抽气装置，抽出所述负压吸附单元主体41内的空气，使所述负压吸附孔43处为负压环境，进而产生吸力，吸取所述微型LED芯片1。负压吸附单元主体41中间为空腔，在空腔两侧面分别有抽气口42，使空腔内形成负压以吸附被测元器件。负压吸附单元吸附元器件的一面开负压吸附孔43。
[0017]其中，所述负压吸附单元主体41上具有抗红外反射或者抗激光反射的膜，防止红外或者激光被所述负压吸附单元主体41反射出去。从而使得，激光发射系统6，发出的激光，穿过负压吸附单元主体41，对多个所述第一正电极13和多个所述第二正电极22、以及一个所述第一负电极12和一个所述第二负电极23的焊接点加热，完成同时共晶焊接。这层膜是镀在石英(负压吸附单元主体41)上的，材料可以选自：一氧化硅、氟化镁、硫化锌等。
[0018]优选地，所述负压吸附单元主体41是透明的，选自石英、玻璃等透明材质；所述负压吸附孔43分布在所述芯片基板15的显示区域外的四周，且避开对位靶标点位置，所述负压吸附孔43所占面积小于所述芯片基板15的面积。高透光的石英材料可以使CCD高分辨相机更好的收集Micro LED原件上的定位靶标及Micro LED性能图像。负压吸附孔43分布在芯片基板15显示区域外的四周，如此可以避免因开孔(负压吸附孔43)对CCD高分辨相机对微型LED芯片取样获取图像的影响。
[0019]对位靶标点即第一对位靶标14和第二对位靶标24。
[0020]优选地，所述芯片基板15上还具有第一对位靶标14，所述控制基板主体21上具有第二对位靶标24；所述第一对位靶标14和所述第二对位靶标24匹配，使得所述微型LED芯片1和所述控制基板2对应，进而使得所述第一正电极13与所述第二正电极22电连接，所述第一负电极12与所述第二负电极23电连接。
[0021]优选地，所述第一对位靶标14为一个小正方形，所述第二对位靶标24为四个分离
的小正方形，其中四个分离的小正方形又两两并列形成中间具有空“十”字形的大正方形，四个分离的小正方形分别位于大正方形的四个角，所述第一对位靶标14的小正方形刚好可以装进空“十”字形的十字交叉点，且与外围的每一个所述第二对位靶标24的小正方形之间的间隙相等。
[0022]优选地，所述激光共晶焊接装置还包括精准对位平台5，所述精准对本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微型LED芯片与控制基板激光共晶焊接装置，其特征在于，利用激光同时将微型LED芯片(1)中多个LED晶片与控制基板(2)焊接到一起；所述微型LED芯片(1)包括芯片基板(15)以及固定于所述芯片基板(15)上的多个LED晶片(11)；多个LED晶片(11)具有共同的第一负电极(12)，且多个LED晶片(11)分别具有独立的第一正电极(13)；所述控制基板(2)位于所述微型LED芯片(1)的下方，其包括控制基板主体(21)以及位于所述控制基板主体(21)上的多个第二正电极(22)和一个第二负电极(23)；所述激光共晶焊接装置包括：负压吸附单元(4)，其用于吸取所述微型LED芯片(1)，并将其放置在所述控制基板(2)上；激光发射系统(6)，其位于所述微型LED芯片(1)上方，其通过发射激光对多个所述第一正电极(13)和多个所述第二正电极(22)、以及一个所述第一负电极(12)和一个所述第二负电极(23)的焊接点加热，完成同时共晶焊接。2.根据权利要求1所述的微型LED芯片与控制基板激光共晶焊接装置，其特征在于，所述第二正电极(22)的数量等于所述第一正电极(13)的数量；且所述第一正电极(13)与所述第二正电极(22)的位置对应，精度偏差小于0.7μm；所述第一负电极(12)和所述第二负电极(23)均为一个，且成面状，多个所述LED晶片(11)以共阴极的方式电连接到所述控制基板(2)上。3.根据权利要求1所述的激光共晶焊接装置，其特征在于，所述激光共晶焊接装置还包括图像采集单元(3)，其用于采集所述微型LED芯片(1)和所述控制基板(2)的图像，所述图像采集单元(3)与外界电脑主机连接，可以将采集到的图像发送到外界电脑主机；所述图像采集单元(3)包括多个CCD相机。4.根据权利要求1所述的激光共晶焊接装置，其特征在于，所述负压吸附单元(4)包括负压吸附单元主体(41)、抽气口(42)和负压吸附孔(43)，所述抽气口(42)处连接有抽气装置，抽出所述负压吸附单元主体(41)内的空气，...
【专利技术属性】
技术研发人员：林俊荣，王宏，吕河江，
申请(专利权)人：乙力国际股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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