一种Micro-LED芯片批量转移装置及批量转移焊接方法与流程

本发明属于micro-led显示技术，具体涉及一种芯片转移焊接技术。

背景技术：

1、micro-led显示技术是一种将驱动控制电路和led发光芯片相结合制作固态自主发光显示屏的技术。micro-led结构简单，包括tft驱动载板，led发光芯片和表面封装层等，相比lcd和oled显示屏更加轻薄。每一个像素点都能单独控制和驱动，它的分辨率、亮度、对比度、视角、响应时间以及功耗等性能参数都相当优秀，完全可以与oled相媲美。

2、同时microled采用无机发光材料，寿命和稳定性相比oled更加具有优势，不容易发生亮度衰减、烧屏老化等问题。

3、目前处于发展期的micro-led显示技术未来有望取代lcd和oled。但是micro-led显示技术在产业化中面临的最大问题就是micro-led芯片的批量转移技术，由于micro-led芯片尺寸微小，需要转移到驱动载板上的数量巨大，同时对micro-led芯片的转移效率、精度和良率都有非常高的要求。

4、micro-led芯片的批量转移技术一般分为四个步骤：芯片拾取、芯片转移、芯片与驱动载板键合以及键合后的剥离。芯片拾取有粘接、电吸附、真空吸附、磁力等方式；芯片转移方式有芯片和载板的直接转移，也有通过中间层多次转移实现的；芯片与驱动载板键合有激光焊接，回流焊等方式，键合后载板或者衬底的剥离有激光、机械力、温度控制、真空通断、电通断、磁力通断等多种剥离方式。目前这些技术存在转移速率低，单次转移芯片数量受限制，转移中间层寿命短、成本高，转移良率低等情况，都难以满足产业化要求。

技术实现思路

1、本发明针对现有的micro-led显示技术在产业化中，由于micro-led芯片尺寸微小，需要转移到驱动载板上的数量巨大，导致micro-led芯片的转移速率低，单次转移芯片数量受限制，转移中间层寿命短、成本高，转移良率低，难以满足产业化要求的问题。

2、一种micro-led芯片批量转移装置，所述转移装置为平板型的转移载板，所述转移载板包括：转移板体、多个对位点和数个芯片槽；所述转移板体为矩形板体，所述数个芯片槽均匀分布在所述转移板体上，多个对位点分布于转移板体的边缘处；

3、进一步地，所述芯片槽与待转载的led芯片的形状相适应；

4、进一步地，所述芯片槽的深度小于芯片的厚度3-10微米；

5、本发明还提出一种micro-led芯片批量转移焊接方法，包括：

6、采用上述的芯片转移装置采集待焊接的芯片，使得每个芯片槽内嵌入一个待焊接的芯片，保证芯片的电极朝上；

7、对所述转移装置进行自动光学检测扫描，识别出缺陷位置；

8、对所述缺陷位置进行修复；

9、将所述转移装置移动至待焊接的驱动载板的正下方，通过识别所述驱动载板上的对位点和所述转移装置的对位点，调整所述转移装置的位置，使得二者上的对位点一一对应；

10、控制所述转移装置和驱动载板之间的距离，使得位于所述转移装置上的芯片的电极贴在驱动载板的焊盘上；

11、焊接。

12、进一步地，在所述转移装置移动之前，对所述驱动载板进行焊料印刷；

13、进一步地，在对所述驱动载板进行焊料印刷之后，将所述印刷完焊料的驱动载板翻转180°；

14、进一步地，在焊接后的驱动载板上进行封胶；

15、进一步地，所述封胶的材料包括：环氧树脂、硅胶、光刻胶中任意一种；

16、进一步地，所述缺陷位置是指：未放置芯片的、放置异位的或者放置颜色错误的；

17、进一步地，所述焊接的方式为：激光回流焊或者热风回流焊；

18、与现有技术相比，本发明的有益效果：

19、现有的采用装载模具对芯片进行批量转移的技术中的装载槽和芯片都是非对称形状，不是矩形等规则形状，而本发明可以根据micro-led芯片进行设计，规则外形和不对称外形均可以实现。

20、本发明的转移载板只需要芯片槽尺寸略大于芯片外尺，深度低于芯片的厚度，结构简单，省去了真空孔、管检测装置的结构，仍能保证适应现有的焊接工艺，操作方便。

21、现有技术的装载板每个装载槽都有真空孔和光源检测装置，结构复杂；本发明通过在机械臂前端安装吸嘴和塑料气管，免去了现有技术的装载板每个装载槽都需要有真空孔的手段；通过对整个转移载板进行aoi（automated optical inspectio）自动光学检测扫描，无需再在每个装载槽都设置光源检测装置，操作更方便。

22、现有技术的装载模具设置适配遮模板，micro-led芯片移入装载槽不同颜色发光芯片需要分次进行，不能同时吹落不同颜色的芯片，本发明可以一次完成不同颜色的芯片排列，还可以实现同一颜色芯片的混编排布，使得芯片亮度均一性更好，显示效果更佳。

23、现有技术中载板需要进行转移后再焊接，本发明的转移载板设计了mark点，同时在驱动背板上设置对应的mark点，能够实现移动驱动板和转移载板进行精准对位，实现芯片转移和焊接同步进行。

24、本发明所述的芯片转移装置适用于现有micro-led芯片焊接工艺中实现芯片的批量转移。

25、本发明所述的micro-led芯片批量转移方法适用于现有micro-led芯片焊接加工技术领域中。

技术特征：

1.一种micro-led芯片批量转移装置，其特征在于，所述转移装置为平板型的转移载板，所述转移载板包括：转移板体（1）、多个对位点（2）和数个芯片槽（3）；所述转移板体（1）为矩形板体，所述数个芯片槽（3）均匀分布在所述转移板体（1）上，多个对位点（2）分布于转移板体（1）的边缘处。

2.根据权利要求1所述的一种micro-led芯片批量转移装置，其特征在于，所述芯片槽（3）与待转载的led芯片的形状相适应。

3.根据权利要求1所述的一种micro-led芯片批量转移装置，其特征在于，所述芯片槽（3）的深度小于待转载的led芯片的厚度3-10微米。

4.一种micro-led芯片批量转移焊接方法，其特征在于，所述方法包括：

5.根据权利要求4所述的一种micro-led芯片批量转移焊接方法，其特征在于，在所述转移装置移动之前，对所述驱动载板进行焊料印刷。

6.根据权利要求5所述的一种micro-led芯片批量转移焊接方法，其特征在于，在对所述驱动载板进行焊料印刷之后，将印刷完焊料的驱动载板翻转180°。

7.根据权利要求4所述的一种micro-led芯片批量转移焊接方法，其特征在于，在焊接后的驱动载板上进行封胶。

8.根据权利要求7所述的一种micro-led芯片批量转移焊接方法，其特征在于，所述封胶的材料包括：环氧树脂、硅胶、光刻胶中任意一种。

9.根据权利要求4所述的一种micro-led芯片批量转移焊接方法，其特征在于，所述缺陷位置是指：未放置芯片的、放置异位的或者放置颜色错误的。

10.根据权利要求4所述的一种micro-led芯片批量转移焊接方法，其特征在于，所述焊接的方式为：激光回流焊或者热风回流焊。

技术总结
一种Micro‑LED芯片批量转移装置以及批量转移焊接方法，属于Micro‑LED显示技术领域，解决了芯片的转移速率低，单次转移芯片数量受限制，转移中间层寿命短、成本高，转移良率低，难以满足产业化要求的问题。所述转移装置为平板型的转移载板，包括转移板体、对位点和芯片槽；对位点分布于转移板体的边缘处。所述方法包括：采用转移装置采集芯片，对所述转移装置进行自动光学检测扫描，识别出缺陷位置，进行修复；将转移装置移动至驱动载板的正下方，通过对位点调整所述转移装置的位置，使得对位点一一对应；控制转移装置和驱动载板之间的距离，使得芯片的电极贴在驱动载板的焊盘上；焊接。本发明适用于Micro‑LED芯片的大批量转移焊接。

技术研发人员：郑喜凤,曹慧,段健楠,马新峰,王娟,王达,邹德华
受保护的技术使用者：长春希龙显示技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15