一种激光焊接装置及晶片返修设备的制作方法

本发明涉及半导体封装，尤其涉及一种激光焊接装置及晶片返修设备。

背景技术：

1、led显示面板制造的过程中包括led芯片封装步骤，led芯片封装的流程是将led芯片通过固晶机蘸取锡膏后阵列式转移到pcb基板上，然后再通过回流焊的方式将芯片焊接在焊盘上，然后再进行点胶等工艺制程。在这个过程中，存在部分芯片未准确地焊接在基板的焊盘上，导致基板上会出现一些不良点位，存在不良点位的基板需要进行返修。返修流程具体为首先将不良的单元晶片进行解焊，以将芯片与焊盘分离，然后在焊盘上补充锡膏或者助焊剂等焊接补充物，并取一颗新的芯片进行再次焊接。

2、目前，基板返修过程中大多通过人工焊接的方式在基板上焊接新的芯片，具体地，工作人员通过热风枪进行加热以熔化焊接补充物，但是热风枪的加热速率远不及基板吸热并散热的速率，为此，在焊接前需要进行基板预热，即，需要先将基板放置于加热台上，待完全预热后再进行热风枪焊接，基于上述，人工焊接需要在等待加热台对基板进行一段时间的预热后才能够进行，导致效率较低，同时，人工操作的效率也较低，因此，人工焊接很难满足工业生产需求。

3、为此，现有技术中一般采用激光焊接的方式代替人工焊接，具体地，激光发射器朝向放置于基板上的芯片发射面型激光，激光照射至芯片的表面，热量通过芯片传递至焊接补充物上，从而实现加热熔化焊接补充物。

4、但现有技术中存在一种背光led芯片，使用该芯片作为lcd背光源，光源效果更好，具体地，该芯片的表面一般镀有dbr(distributedbraggreflection，分布式布拉格反射镜)镀层，dbr镀层的主要作用有两点：一是增强光效，二是阻挡芯片正面出射的强光，使芯片侧面和正面整体光效更均匀，从而得到更好的显示效果。对于该芯片，若采用面型激光进行焊接，会导致照射在芯片表面的激光绝大部分被反射，从而导致加热效率慢，同时基板散热快，进而会导致焊接补充物可能无法被加热熔化，因此，需要加大激光功率，但激光功率过大会导致芯片及基板产生损伤，进而导致产品报废。

5、因此，上述问题亟待解决。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种激光焊接装置及晶片返修设备，以在保证焊接补充物能够被加热熔化的同时避免损伤芯片及基板。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明一方面提供了一种激光焊接装置，用于将工件焊接至基板上，所述激光焊接装置包括：

4、激光发射器，被配置为向所述基板发射激光光束，所述激光光束的横截面为环形，所述激光光束与所述工件的第一表面平齐的位置处的横截面的内圈环绕于所述第一表面的外周，所述第一表面为所述工件远离所述基板的一侧的表面。

5、作为优选，所述激光焊接装置还包括驱动机构，所述驱动机构被配置为驱动所述激光发射器朝向或背离所述基板移动。

6、作为优选，所述驱动机构包括：

7、滑轨，固定安装于安装座上；

8、滑块，所述激光发射器通过所述滑块滑动连接于所述滑轨；及

9、驱动件，固定安装于安装座上，所述驱动件被配置为驱动所述滑块沿所述滑轨滑动。

10、作为优选，所述激光焊接装置还包括第一传感器，所述第一传感器被配置为检测所述激光发射器与所述基板之间的间距。

11、作为优选，所述激光光束为柱体，所述柱体呈中空设置。

12、作为优选，所述激光光束为台体，所述台体呈中空设置。

13、作为优选，所述激光光束在所述基板上形成的光斑为矩形环，所述矩形环的内圈位于设置在所述基板上的焊盘的外周。

14、作为优选，所述激光光束在所述基板上形成的光斑为椭圆环，所述椭圆环的内圈位于设置在所述基板上的焊盘的外周。

15、作为优选，所述激光焊接装置还包括第二传感器，所述第二传感器被配置为检测所述基板的温度，所述第二传感器与所述激光发射器电性连接。

16、本发明另一方面还提供了一种晶片返修设备，包括解焊装置及如上述的激光焊接装置，所述解焊装置被配置为解除工件与基板之间的焊接，所述激光焊接装置被配置为将所述工件重新焊接至所述基板上。

17、本发明的有益效果：在本发明中，激光发射器能够向基板发射环形光束，激光光束不会照射至芯片表面的dbr镀层上，而是直接照射在基板上，且基板上形成的光斑环绕于位于基板上的焊盘的外周，照射在基板上的激光产生的热量能够由焊盘的外周向焊盘传递，从而加热熔化焊接补充物。即，本发明通过使激光发射器发射呈环形的激光光束来避免激光直接作用在芯片表面的dbr镀层上，以有效地保证激光的加热效率，从而避免需要加大激光功率才能使焊接补充物加热熔化，以实现在保证焊接补充物能够被加热熔化的同时避免损伤芯片及基板。包括上述激光焊接装置的晶片返修设备能够实现在保证焊接补充物能够被加热熔化的同时避免损伤芯片及基板。

技术特征：

1.一种激光焊接装置，用于将工件(100)焊接至基板(200)上，其特征在于，所述激光焊接装置包括：

2.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述激光焊接装置还包括驱动机构(320)，所述驱动机构(320)被配置为驱动所述激光发射器(310)朝向或背离所述基板(200)移动。

3.根据权利要求2所述的激光焊接装置，其特征在于，所述驱动机构(320)包括：

4.根据权利要求2所述的激光焊接装置，其特征在于，所述激光焊接装置还包括第一传感器，所述第一传感器被配置为检测所述激光发射器(310)与所述基板(200)之间的间距。

5.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述激光光束(311)为柱体，所述柱体呈中空设置。

6.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述激光光束(311)为台体，所述台体呈中空设置。

7.根据权利要求5或6所述的激光焊接装置，其特征在于，所述激光光束(311)在所述基板(200)上形成的光斑(3111)为矩形环，所述矩形环的内圈位于设置在所述基板(200)上的焊盘(210)的外周。

8.根据权利要求5或6所述的激光焊接装置，其特征在于，所述激光光束(311)在所述基板(200)上形成的光斑(3111)为椭圆环，所述椭圆环的内圈位于设置在所述基板(200)上的焊盘(210)的外周。

9.根据权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述激光焊接装置还包括第二传感器，所述第二传感器被配置为检测所述基板(200)的温度，所述第二传感器与所述激光发射器(310)电性连接。

10.一种晶片返修设备，其特征在于，包括解焊装置及如权利要求1-9任意一项所述的激光焊接装置，所述解焊装置被配置为解除工件(100)与基板(200)之间的焊接，所述激光焊接装置被配置为将所述工件(100)重新焊接至所述基板(200)上。

技术总结
本发明属于技术领域，公开了一种激光焊接装置及晶片返修设备，激光焊接装置包括激光发射器，激光发射器被配置为向基板发射激光光束，激光光束的横截面为环形，激光光束与工件的第一表面平齐的位置处的横截面的内圈环绕于第一表面的外周，第一表面为工件远离基板的一侧的表面。本发明通过使激光发射器发射呈环形的激光光束来避免激光直接作用在芯片表面的DBR镀层上，以有效地保证激光的加热效率，从而避免需要加大激光功率才能使焊接补充物加热熔化，以实现在保证焊接补充物能够被加热熔化的同时避免损伤芯片及基板。包括上述激光焊接装置的晶片返修设备能够实现在保证焊接补充物能够被加热熔化的同时避免损伤芯片及基板。

技术研发人员：陈盟,兰珺琳,王刚,曹杨,佘明炯,陈博锐,朱有松
受保护的技术使用者：苏州科韵激光科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13