晶粒键合设备和晶粒键合方法与流程

文档序号:24403861发布日期:2021-03-26 16:13阅读:208来源:国知局
晶粒键合设备和晶粒键合方法与流程

1.本申请涉及半导体器件制造工艺技术领域,特别是涉及一种晶粒键合设备和晶粒键合方法。


背景技术:

2.mini led是指发光二极管(led)晶粒尺寸约在50~200微米的led,led晶粒间距在0.01~1.0毫米的新型显示技术,可用于直接显示,包含户外大尺寸以及各种中大尺寸的显示器,也可以用于可以大量开发液晶显示背光源市场,产品经济性更佳。
3.micro led技术,即led微缩化和矩阵化技术,简单来说,就是将led(发光二极管)背光源进行薄膜化、微小化、阵列化,可以让led晶粒小于50微米,led晶粒间距小于0.01mm,与有机发光半导体(oled)一样能够实现每个像素单独寻址,单独驱动发光(自发光)。它的优势在于既继承了无机led的高效率、高亮度、高可靠度及反应时间快等特点,又具有自发光无需背光源的特性,体积小、轻薄,还能轻易实现节能的效果。
4.mini led和micro led中的微小led晶粒与印刷电路板(pcb)或柔性等材料的显示基板的键合时,led晶粒会发生移动,等锡膏冷却固化后,导致led晶粒无法与基板线路实现稳定的键合,从而影响其性能和产品稳定性。


技术实现要素:

5.基于此,有必要针对现有技术中晶粒无法与基板线路实现稳定的键合的问题提供一种晶粒键合设备和晶粒键合方法。
6.第一方面,提供了一种晶粒键合设备,用于对固晶完成后的产品进行共晶操作,其中该固晶完成后的产品包括晶粒、基板和用来将该晶粒与该基板进行连接的粘合材料,该晶粒键合设备包括:
7.激光发生器;
8.键合台,位于该激光发生器发出的激光的光路上;
9.压头,为透光材质;
10.升降模块,用于带动该压头在垂直于该键合台的方向运动。
11.在其中一个实施例中,该晶粒键合设备还包括遮光模块,为遮光材质,位于该光路上的该激光发生器和键合台之间,该遮光模块形成有至少一个透光部,每个透光部的大小与每个该晶粒的大小相匹配。
12.在其中一个实施例中,该晶粒键合设备还包括激光整形单元,位于该光路上的激光发生器和键合台之间,用于将该激光发生器发出的点激光源转换成光斑激光,该光斑激光区域内的能量均匀分布,该光斑激光用于加热该粘合材料,使该粘合材料融化。
13.在其中一个实施例中,该压头的压合面为平面,该压合面的面积足够覆盖该固晶完成后的产品上的多个晶粒。
14.在其中一个实施例中,该晶粒键合设备还包括检测模组,包括:
15.第一检测单元,用于获取该固晶完成后的产品的位置信息;
16.第二检测单元,用于获取键合后的产品的位置信息。
17.在其中一个实施例中,该晶粒键合设备还包括冷却装置,用于使该粘合材料降温固化。
18.在其中一个实施例中,该升降模块还包括压力调节装置,与该压头连接,用于调整该压头向该晶粒施加的压力。
19.在其中一个实施例中,该晶粒是mini led晶粒或micro led晶粒。
20.第二方面,提供了一种晶粒键合方法,用于对固晶完成后的产品进行共晶操作,其中该固晶完成后的产品包括晶粒、基板和用来将该晶粒和该基板进行连接的粘合材料,该晶粒键合方法包括:
21.将该固晶完成后的产品置于键合台上;
22.透光材质的压头垂直于该键合台下压,使压头与该键合台之间的晶粒与基板压合;
23.激光发生器发出激光对该粘合材料进行加热,使粘合材料融化。
24.在其中一个实施例中,该透光材质的压头垂直于该键合台下压的步骤前,包括:
25.对该晶粒进行位置检测和矫正;
26.该激光发生器发出激光对该粘合材料进行加热的步骤后,包括:
27.检测键合后的晶粒与该基板上的电子线路的相对位置是否偏移,及该晶粒是否倾斜。
28.上述晶粒键合设备和晶粒键合方法,通过压头向晶粒施加压力,同时激光透过压头使粘合材料融化,使晶粒在与基板键合过程中不会随着粘合材料融化而产生位置偏移或者角度变化,实现led晶粒与基板稳定键合。
附图说明
29.为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为led晶粒键合时的偏位和倾斜示意图;
31.图2为第一实施例中提供的晶粒键合设备的结构示意图;
32.图3为第二实施例中提供的晶粒键合设备的结构示意图;
33.图4为第三实施例中提供的晶粒键合设备的结构示意图;
34.图5为第四实施例中提供的晶粒键合方法的流程示意图;
35.图6为第五实施例中提供的晶粒键合方法的流程示意图;
36.图7为第六实施例中提供的晶粒键合方法的流程示意图。
37.附图标记说明:202

激光发生器,204

键合台,206

压头,208

升降模块,302

第一晶粒区域,304

第二晶粒区域,402

上料单元,404

第一检测单元,406

激光整形单元,408

第二检测单元,410

下料单元。
具体实施方式
38.为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
39.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
40.应当明白,当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层、掺杂类型和/或部分,这些元件、部件、区、层、掺杂类型和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层、掺杂类型或部分与另一个元件、部件、区、层、掺杂类型或部分。因此,在不脱离本发明教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层、掺杂类型或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分;举例来说,可以将第一掺杂类型成为第二掺杂类型,且类似地,可以将第二掺杂类型成为第一掺杂类型;第一掺杂类型与第二掺杂类型为不同的掺杂类型,譬如,第一掺杂类型可以为p型且第二掺杂类型可以为n型,或第一掺杂类型可以为n型且第二掺杂类型可以为p型。
41.空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外,器件也可以包括另外地取向(譬如,旋转90度或其它取向),并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
42.在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
43.一般而言,led晶粒的固晶流程包括:备胶、取胶和点胶、固晶以及共晶。其中备胶是指在胶盘中放入适量的粘合材料,调整胶盘的高度,通过胶盘刮刀转动将粘合材料表面刮平整并且获得适当的点胶厚度。取胶和点胶是指利用点胶头从胶盘蘸取粘合材料,再将取出的粘合材料点附于基座上的固晶中心位置。固晶是指将底面具有金属层的led晶粒置于基座点有粘合材料的固晶位置处。共晶是指将固晶完成后的产品置于温度为粘合材料的共晶温度的回流炉或台式回流焊炉中,使led芯片底面的金属与基座通过粘合材料实现共晶焊接。共晶温度指的是在该温度下粘合材料发生融化。
44.由上述固晶流程可知,在共晶步骤中,由于粘合材料在共晶温度下会融化,在液态
的粘合材料的带动下,led晶粒有可能移动,导致在粘合材料冷却固化后,led晶粒位置相对于固晶位置会偏移,导致led晶粒无法与基板线路实现稳定的键合。
45.尤其是对于mini led和micro led中的微小led晶粒与印刷电路板(pcb)或柔性等材料的显示基板键合时,由于mini led和micro led中的晶粒尺寸小,led晶粒自身重量太轻,更容易在固晶后的回流焊时,由于粘合材料的融化导致微小的led的位置发生变化,等粘合材料冷却固化后,led晶粒会有位置偏移,角度倾斜甚至倒立等异常情况出现,导致led晶粒无法与基板线路实现稳定的键合,从而影响其性能和产品稳定性。如图1所示,为led晶粒键合时的偏位和倾斜示意图。
46.有鉴于此,本申请实施例提供了一种晶粒键合设备和晶粒键合方法,在晶粒键合过程中,通过压头向晶粒施加压力,同时激光透过压头使粘合材料融化,使晶粒在与基板键合过程中不会随着粘合材料融化而产生位置偏移或者角度变化,实现led晶粒与基板稳定键合。
47.本申请实施例提供的晶粒键合设备和晶粒键合方法用于对固晶完成后的产品进行固晶操作,由上述描述可知,固晶操作是指将底面具有金属层的led晶粒置于基座点有粘合材料的固晶位置处。所以,固晶完成后的产品包括晶粒、基板和粘合材料,具体的,晶粒位于共晶位置处,粘合材料位于晶粒与基板之间,用于将晶粒和基板进行连接。
48.参见图2,在本申请第一实施例中,晶粒键合设备包括:激光发生器202,键合台204,压头206,升降模块208。具体的,激光发生器202发射激光,在激光发生器202发出的激光的光路上具有键合台204,将共晶完成后的产品放置于键合台204上,激光辐射范围内的粘合材料被加热,粘合材料的温度上升。升降模块208带动透光材质的压头206在垂直于键合台204的方向运动。
49.具体的,控制升降模块208使压头206上升到合适的位置,将固晶完成后的产品放置于键合台204上,控制升降模块208,使压头206下降与晶粒接触,并施加压力,激光发生器202发射的激光透过压头206加热粘合材料,使粘合材料融化,实现晶粒与基板下方线路的键合。
50.可选的,激光发生器202可以为气体激光器、固体激光器或半导体激光器等。粘合材料可以为银胶或锡膏等。在本申请一个可选实施例中,采用锡膏作为粘合材料,晶粒产生的热瞬间传到基板上,晶粒不会有热堆积,因而不会对晶粒产生损害,制造成本低。具体的,压头206采用透光材质,透光材料是指该材料不会吸收激光的能量,比如石英和玻璃材质等。激光穿透透光材质的压头206能量不会被吸收,提高激光的利用率。
51.可选的,激光发生器202的开启时刻和升降模块208带动压头206下降的时刻可以一致。在一个实施例中,在升降模块208带动压头206下降到与晶粒接触时再开启激光发生器202,避免了在压头206还未与晶粒接触,施加压力前粘合材料因激光加热发生融化,导致晶粒的位置发生变化的问题出现,提高了键合的稳定性。
52.上述晶粒键合设备,通过压头206向晶粒施加压力,同时激光发生器202发射的激光透过压头206使粘合材料融化,使晶粒在与基板键合过程中不会随着粘合材料融化而产生位置偏移或者角度变化,实现led晶粒与基板稳定键合。
53.进一步的,压头为透光材质,减少激光透过压头时的能量损失,提高了激光的利用率。
54.更进一步的,接触式加热因为提供热量的物体的近距离热辐射导致基板周围的温度升高,在停止加热后,仍需一段时间才能使自身温度下降到粘合材料的固化温度。而采用激光加热,在停止加热时,将激光关闭,热源迅速消失,所以激光加热相对于接触式加热能使粘合材料降温固化速度更快,加快固化时间。
55.可选的,压头施加的压力作用于的晶粒可以为mini led晶粒,也可以为micro led晶粒,具体的mini led晶粒为mini led显示产品上的led晶粒,micro led晶粒为micro led显示产品上的led晶粒。
56.在本申请一个可选实施例中,压头的压合面为平面,压合面的面积足够覆盖固晶完成后的产品上的多个晶粒。
57.应解释的,压头的压合面为压头与晶粒接触的接触面。“压合面的面积足够覆盖固晶完成后的产品上的多个晶粒”是指,通过压头向固晶完成后的产品施加压力时,同时对多个晶粒施加压力,其中,多个晶粒为两个及两个以上的晶粒。具体的,压头的规格可以根据固晶完成后的产品的规格、晶粒能承受的压力等条件设计。
58.请参照图3,在本申请第二实施例中,压头206x方向的长度与固晶完成后的产品的x方向的长度一致,压头206y方向的长度为固晶完成后的产品的y方向的一半。根据压头的规格可以对固晶后的产品划分区域,如图3所示,固晶后的产品可以划分为第一晶粒区域302和第二晶粒区域304。升降模块还用于实现压头206在平行于键合台的方向运动。可选的,升降模块包括平行于键合台的方向的伸缩杆,该伸缩杆与压头206连接。可选的,首先,通过升降模块控制压头206向第一晶粒区域302的多个晶粒施加压力,激光发生器产生的激光透过压头206为该区域的粘合材料加热,使粘合材料融化,实现第一晶粒区域302的多个晶粒与基板线路键合。然后,通过控制升降模块的伸缩杆将压头206移动到第二晶粒区域304,并通过升降模块控制压头206向第二晶粒区域304的多个晶粒施加压力,激光发生器产生的激光透过压头206为该区域的粘合材料加热,使粘合材料融化,实现第二晶粒区域304的多个晶粒与基板线路键合。
59.可以理解的,固晶完成后的产品划分的区域可以根据需要对压头206的规格形状进行设置,例如可以将产品划分成3个区域甚至更多。
60.压头206的压合面为平面,相对于压合面为非平面,其制备更加简单,并且因为对每个晶粒所施加的力度基本一致,所以可以更加便捷地计算出应对该区域的晶粒施加的压力。
61.由于每个晶粒能够承受的压力很小,将压头装置设置成压合面为平面的结构,可以使同一区域内的晶粒分担压头施加的压力,不容易对晶粒的造成损害,并且可以降低对压头的设计要求。
62.由上述分析可知,压头206施加于晶粒的压力既要确保晶粒在粘合材料融化过程中不会移动,又要确保不会对晶粒造成损害,因此根据实际情况调节压头施加的压力是很必要的。那么,下述实施例涉及如何调节压头施加于晶粒的压力。
63.在本申请一个可选的实施例中,根据对应区域内的多颗晶粒可以承受的压力来调整压头的重量,例如,在对应区域内需要增加向多颗晶粒施加的压力,可以通过增加压头的厚度,参见图3,即增加压头z方向的长度,以增加压头的重量,从而增加向对应区域内的多颗晶粒施加的压力。可选的,可以根据要增加或者减小向对应区域内的多颗晶粒施加的压
力,对压头的宽度、长度和厚度,即对x方向、y方向、z方向的长度进行调整,以此增加或减小压头的重力,达到增加或减小向对应区域内的多颗晶粒施加的压力。
64.在本申请一个可选实施例中,升降模块还包括压力调节装置,与压头连接,用于调整压头向晶粒施加的压力。可选的的,压力调节装置包括压力传感器、调压阀、气缸和马达。具体的,根据压力传感器设定需要达到的精准压力值,控制精密的调压阀来控制气缸的出力大小,并通过马达来控制压头在垂直于键合台方向的运动距离,实现了压力和压着高度的精密控制。
65.由上述实施例描述可知,采用激光加热可以使粘合材料降温固化速度加快,为进一步减少固化时间,提供下述实施例。
66.在本申请一个可选实施例中,晶粒键合设备还包括冷却装置。可选的,冷却装置可以为风扇、半导体制冷片或冷却流道等。在本申请一个可选实施例中,由于半导体制冷片工作时没有震动、噪音、寿命长且安装容易采用半导体制冷片作为冷却装置。
67.在本申请一个可选实施例中,晶粒键合设备还包括遮光模块。具体的,遮光模块为遮光材质,位于光路上的激光发生器和键合台之间,遮光模块形成有至少一个透光部,每个透光部的大小与每个晶粒的大小匹配。
68.具体的,遮光材质与透光材质是完全不同的材质,当激光透过遮光材质时,其能量被吸收。可选的,所述透光部可以为透光材料或为中空结构等,使透过透光部的激光的能量不会减少。在本申请一个可选的实施例中,在透光材质上覆盖有一层激光防护布,在防护布上具有与晶粒大小相匹配透光部,当激光投射在透光部时,激光可以从透光部透出,而投射在防护布上的激光将被吸收。
69.可选的,遮光模块可以设置在压头的上方或下方。在本申请一个可选实施例中,遮光模块固定于压头上与压合面相对的一侧。将遮光模块设置在压头上与压合面相对的一侧,在压头移动时遮光模块会跟随压头移动,不需要另外设置控制遮光模块移动的装置,减小晶粒键合设备的体积以及设备的制造成本。
70.进一步的,相对于遮光模块设置在压头的压合面,将遮光模块设置在压头上与压合面相对的一侧,不会影响压合面平整度,即不会影响施加于每个晶粒的大小,使施加在同一个区域的晶粒的压力大小一致,同时还起到了遮光的作用。
71.在本申请一个可选实施例中,遮光模块设置在压头上与压合面相对的一侧。激光发生器发射的激光辐射在遮光模块上,位于非透光部的激光被遮光模块吸收,位于透光部的激光依次透过透光部和压头,为粘合材料加热。
72.应说明的,遮光模块至少包含一个透光部与共晶位置对应,即从透光部出射的激光能到达粘合材料,为粘合材料加热,并使粘合材料融化。
73.上述实施例的遮光模块使得激光可仅针对对应位置区域内的led晶粒和粘合材料进行加热,使晶粒与基板快速键合,并且可以避免基板受激光影响升温,缩短了粘合材料反应完成后的所需的降温时间。
74.可以理解,上述遮光模块还可以采用其他形式,而不限于上述实施例已经提到的形式,只要其能够达到使透光部出射的激光到达粘合材料,为粘合材料加热,并使粘合材料融化功能即可。
75.一般的,如图3所示,固晶完成后的产品为矩形,为了提高键合的效率,压头一般也
为矩形,但是激光发生器辐射的区域不为矩形,即激光发生器辐射的区域与压头206的形状不一致,这会造成能量损失。因此,下述实施例将提供一种激光整形单元,用于调整激光发生器的出射光。
76.在本申请一个可选实施例中,晶粒键合设备还包括激光整形单元。具体的,激光整形单元位于光路上的激光发生器和键合台之间,用于将激光发生器发出的点激光转换成光斑激光。其中,光斑激光区域内的能量均匀分布,该光斑激光用于加热粘合材料,使粘合材料融化。
77.应说明的,光斑激光区域内的能量和温度均一性和稳定性非常高,可以实现在光斑激光区域内的稳定加热。
78.由于要实现晶粒和基板的键合,需要将粘合材料加热至融化,即温度需要达到共晶温度,而不同粘合材料对应的共晶温度也不相同,因此,为了对加热温度进行控制,可选的,本申请实施例提供的晶粒键合设备还包括温度控制模块。具体的,温度控制模块根据粘合材料的共晶温度以及粘合材料融化所需时间等条件,控制激光发生器的功率,以及激光发生器工作时间的长短,控制对粘合材料进行加热的温度。
79.具体的,在本申请一个可选实施例中,压头为矩形,经激光整形单元整形后形成的光斑激光也为矩形。压头为透光材质,通过压头向晶粒施加压力的同时激光透过压头实现对对应区域内的多颗晶粒下方的粘合材料的加热。
80.采用光斑激光透过压头实现对对应区域内的多颗led晶粒和粘合材料加热至发生融化反应的加热方式,相对于逐颗晶粒加热键合的生产方式,提升了键合的效率,也即提高了生产效率。尤其是对于mini led和micro led显示产品,这类产品的led晶粒非常多,如果采用逐颗led加热键合的生产方式,生产效率极低,但是采用上述实施例的方式,即采用光斑激光透过压头实现对对应区域内的多颗led晶粒和粘合材料加热至发生融化反应的加热方式,可以在确保键合品质的前提下,提升键合的效率。
81.并且光斑激光区域内的能量和温度均一性很高,即在光斑激光区域内,同一时刻粘合材料的温度基本一致,即达到粘合材料的共晶温度所需的时间基本一致,因此通过温度控制模块进行调节的效率很高,不会出现有的共晶位置的粘合材料已经融化,而有的粘合材料还未发生融化的情况。
82.在本申请一个可选实施例中,激光整形单元包括第一整形镜和二维扫描振镜。具体的,二维扫描振镜包括分别沿x轴和y轴布置的x轴扫描镜和y轴扫描镜,并且x轴扫描镜和y轴扫描镜均包括有发射镜片和用于实时调节反射镜片角度的高速微型电机。激光发生器发射的激光经过第一整形镜形成能量均匀分布的光斑。形成的光斑投射到二维扫描振镜上,通过控制二维扫描振镜在x轴和y轴上的角度变化,实现控制光斑在固晶完成后的产品上移动,即可以实现光斑跟随压头的移动。
83.应理解的,不论是压头形状还经过激光整形单元整形后的光斑激光的形状均可以根据实际需求进行设计。
84.为了进一步提高产品的良率和稳定性,本申请提供了一实施例,该实施例的晶粒键合设备还包括第一检测单元和第二检测单元。
85.具体的,第一检测单元用于获取固晶完成后的产品的位置信息,第二检测范元用于获取固晶完成后的产品的位置信息。
86.应解释的,位置信息包括晶粒位置与共晶位置的偏移信息和晶粒的倾斜信息。可选的,第一检测单元包括第一视觉ccd影像系统和第一视觉系统,第一视觉ccd影像系统用于实现固晶完成后的产品的准确定位并做位置矫正,第一视觉系统用于将第一视觉ccd影像系统处理后得到位置信息进行存储。
87.可选的,第二检测单元包括第二视觉ccd影像系统和第二视觉系统,第二视觉ccd影像系统用于实现将固晶完成后的产品的准确定位并做位置矫正,第二视觉系统用于将第二视觉ccd影像系统处理后得到位置信息进行存储。
88.参见图4,在本申请第三实施例中,晶粒键合设备包括:上料单元402、第一检测单元404、激光发生器202、激光整形单元406、键合台204、压头206、升降模块208、温度控制模块(在图4中未示出)、第二检测单元408、下料单元410、第一晶粒区域302和第二晶粒区域304。
89.具体的,上料单元302用于将固晶完成后的产品搬入到键合台204。可选的,可以通过机械手将led固晶完成后的产品进行x/y方向的搬送。具体的,将带有led的包括pcb板和薄膜晶体管(tft)基板以及其他柔性基板的产品搬入设备内部的键合台204。可选的,键合台204还可以用于吸附并固定该led产品。
90.第一检测单元304利用视觉ccd影像系统实现将led产品的准确定位并做位置矫正,并将对位的位置信息存放在视觉系统中。升降模块208用于控制压头206下降与led晶粒接触,并按照设定的压力参数控制压头206向第一晶粒区域302的led晶粒施加的压力,实现第一晶粒区域302的led晶粒与基板线路压合。同时,激光发生器202用于产生激光,该激光经激光整形单元306形成光斑激光,光斑激光为第一晶粒区域302的锡膏进行加热,在温度和时间的作用下,锡膏融化发生键合反应,使led通过锡膏与下方基板线路键合。可选的,激光发生器的功率和开启时间可以由温度控制模块控制。然后,将激光发生器202关闭,停止对锡膏的加热。可选的,可以在停止加热后增加冷却装置加速锡膏的降温。此时,升降模块208控制压头206继续与led晶粒接触,锡膏迅速降温固化,同时在压头206压力作用下,led晶粒保持与下方基板位置的稳定键合,位置角度均不发生变化,直至锡膏固化完成。接着,升降模块208控制压头206上升,上升到合适高度后,控制压头206移动至第二晶粒区域304准备对第二晶粒区域304的led晶粒进行键合。
91.第二检测单元308用于检测键合完成后的产品的品质,主要针对位置偏移和led晶粒的倾斜进行检测。第二检测单元308还用于在检测到有异常的产品时,将信息上报到控制系统,控制系统报警。下料单元304将有异常的产品送至异常区。下料单元304还用于将正常产品送至下一单元。其中,下一单元是指对共晶完成后的产品进行处理的单元。
92.参照图5,在本申请第四实施例中,提供了一种晶粒键合方法,用于对固晶完成后的产品进行共晶操作。其中,固晶完成后的产品包括晶粒、基板和用来将晶粒和基板进行连接的粘合材料。
93.具体的,晶粒键合方法包括:
94.s502:将固晶完成后的产品置于键合台上。
95.s504:透光材质的压头垂直于键合台下压,使压头与键合台之间的晶粒与基板压合。
96.s506:激光发生器发出激光对粘合材料进行加热,使粘合材料融化。
97.具体的,同一时刻下,压头所处区域包含激光发生器发出激光的辐射区域,避免出现没有被压头压合的晶粒下方的锡膏融化,导致晶粒的相对位置偏移或者晶粒倾斜的现象。压头垂直于键合台下压的压力应能保证在粘合材料融化时,晶粒不会在粘合材料的带动下,导致相对位置发生偏移或者发生倾斜,并且该压力不会对晶粒本身造成损害。
98.具体的,将固晶完成后的产品置于键合台上。可选的,将固晶完成后产品吸附固定在键合台上,提高了键合过程中产品的稳定性。激光发生器发出的激光透过透光材质的压头给晶粒下方的粘合材料加热,同时透光材质的压头垂直于键合台下压,使压头与键合台之间的晶粒与基板压合。
99.上述晶粒键合方法,通过压头向晶粒施加压力,同时激光透过压头使粘合材料融化,使晶粒在与基板键合过程中不会随着粘合材料融化而产生位置偏移或者角度变化,实现led晶粒与基板稳定键合。
100.参照图6,在本申请第五实施例中,提供了一种晶粒键合方法,包括:
101.s502:将固晶完成后的产品置于键合台上。
102.s602:对晶粒进行位置检测和矫正。
103.s504:透光材质的压头垂直于键合台下压,使压头与键合台之间的晶粒与基板压合。
104.s506:激光发生器发出激光对粘合材料进行加热,使粘合材料融化。
105.s604:检测键合后的晶粒与基板上的电子线路的相对位置是否偏移,及晶粒是否倾斜。
106.上述实施例的晶粒键合方法,通过在s504前对晶粒进行位置检测和矫正,获取晶粒的位置信息,在s506后检测键合后的晶粒与基板上的电子线路的相对位置是否偏移,及晶粒是否倾斜,以此作为判断晶粒与基板是否键合成功的依据。
107.参照图7,在本申请第六实施例中,提供了一种晶粒键合方法包括:
108.s502:将固晶完成后的产品置于键合台上。
109.s702:控制压头下压至与第一晶粒区域的led晶粒压合。
110.s704:利用激光发生器发出的激光透过透光材质的压头为第一晶粒区域的led晶粒下方的锡膏加热。
111.在一个实施例中,加热时间为25秒。
112.s706:关闭激光发生器,停止加热。
113.可选的,停止加热时,可以增加冷却装置,加快锡膏降温固化的速度。
114.s708:压头保压。
115.具体的,压头继续与led晶粒接触,锡膏迅速降温固化,同时在压头压力作用下,led晶粒保持与下方基板位置的稳定键合,位置角度均不发生变化,直至保压完成。在一个实施例中,压头保压时间为5秒。
116.s710:控制压头上升。
117.s712:控制压头移动至第二晶粒区域,对第二晶粒区域的led晶粒实现键合。
118.具体的,对第二晶粒区域执行类似s702

s710步骤,即控制压头下压至与第二晶粒区域的led晶粒压合。利用激光发生器发出的激光透过透光材质的压头为第二晶粒区域的led晶粒下方的锡膏加热。关闭激光发生器,停止加热。压头保压。控制压头上升。
119.s714:检测共晶完成后的产品。
120.可选的,通过视觉和算法来检测键合后的产品的品质,主要针对位置偏移和led晶粒的倾斜进行检测。
121.s716:若共晶完成后的产品为不良品,则将不良品送至不良品区域。
122.可选的,在检测到不良品时,将进行自动报警,以告示工作人员发现不良品。应解释的,不良品为至少有一个led晶粒的位置发生了偏移或者发生了倾斜。
123.s718:若共晶完成后的产品为正常品,则将正常品送至下一单元。
124.应解释的,下一单元为要对共晶完成后的产品进行操作的单元。
125.应说明的,上述实施例是将固晶完成后的产品划分为两个区域,分别进行共晶操作。但是可以根据需要,将固晶完成后的产品划分为其他数量的区域。
126.上述实施例根据共晶完成后的产品的检测结果,自动将不良品和正常品分开,减少了人力劳动,并且确保了送至下一单元的共晶完成后的产品的品质,减少对不良品进行处理而造成的不必要的浪费。
127.应该理解的是,虽然图5

图7流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图5

图7中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
128.在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明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描述不一定指的是相同的实施例或示例。
129.上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
130.以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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