[0001] 本发明涉及微发光装置封装领域， 具体涉及微发光装置的键合技术。

背景技术

[0002] Micro LED为微型化 LED数组结构， 具有自发光显示特性， 每一点划素 （pixel

） 都能寻址化单独驱动发光， 优点包括高亮度、 低功耗、 体积较小、 超高分辨 率与色彩饱和度等。 相较于同为自发光显示的 OLED技术， Micro LED不仅效率 较高、 寿命较长， 材料不易受到环境影响而相对稳定， 也能避免产生残影现象

[0003] 由于 Micro LED芯粒之间的间距比较接近， 造成封装固晶键合难度上升， 现有 的键合设备效率低， 无法满足日趋增大的生产需求。

发明概述

技术问题

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 为解决背景技术中的问题， 本发明的主要目的在于提供一种微发光装置的 键合 治具能快速的完成微发光装置的键合。

[0005] 为达到上述目的， 本发明公开了一种微发光装置的键合治具， 用于将复数个待 键合微发光装置键合到封装基板上， 包括若干块多孔板， 多孔板设有穿孔以容 置依据待键合微发光装置待分离点设置的顶针 ， 顶针在待键合微发光装置端伸 出治具， 顶针在待键合微发光装置端为与待键合微发光 装置的待分离点对应的 接触端， 各顶针依据待分离点具有适当的斜率。

[0006] 顶针依据待分离点设置的斜率不同， 在待分离点间距较小即微发光装置紧密排 布的情况下， 顶针相对于水平面的斜角可以小于 90°， 在待分离点间距较大即微 发光装置排布较疏松的情况下， 顶针相对于水平面的斜角可以大于 90°。

[0007] 根据本发明， 优选的， 远离接触端的多孔板穿孔外缘具有容设顶针端 部的定位 孔， 顶针从定位孔伸出。

[0008] 根据本发明， 优选的， 定位孔深度或位置依据所容置顶针的斜率大小 而定， 使 待键合微发光装置端的顶针具有相同出针长度 。

[0009] 根据本发明， 优选的， 端部包括平面、 曲面或球面。

[0010] 为了满足生产需求， 本发明还提供了一种微发光装置的键合设备， 用于将复数 个待键合微发光装置键合到封装基板上， 包括了上述键合治具， 键合治具至少 由若干块多孔板组成， 多孔板设有穿孔以容置依据待键合微发光装置 待分离点 设置的顶针， 顶针在待键合微发光装置端伸出治具， 顶针在待键合微发光装置 端为与待键合微发光装置的待分离点对应的接 触端， 各顶针依据待分离点具有 适当的斜率。

[0011] 根据本发明， 优选的， 各顶针依据待分离点具有的斜率不同， 则顶针具有不同 的倾斜角度。

[0012] 根据本发明， 优选的， 键合设备具有若干套键合治具， 键合治具根据倾斜角度 的不同， 可以替换使用， 替换下来的键合治具也可以再进行斜率调整。

[0013] 根据本发明， 优选的， 远离接触端的多孔板穿孔外缘具有容设顶针端 部的定位 孔， 顶针从定位孔伸出。

[0014] 根据本发明， 优选的， 定位孔深度依据所容置顶针的斜率大小而定， 使待键合 微发光装置端的顶针具有相同出针长度。 基于上述技术方案， 本发明的技术效 果之一， 键合设备采用可以替换键合治具， 用以满足不同间距的微发光装置与 基板的键合需求， 而不需要多套不同尺寸的键合设备， 提高生产效率、 降低生 产成本。

[0015] 在一些实施例中， 远离接触端设置有针床， 针床具有与顶针匹配的弹簧针。

[0016] 根据本实施例， 优选的， 弹簧针与顶针匹配的一端设有外缘凸出、 内部内陷的 凹槽。

[0017] 根据本实施例， 优选的， 端部包括平面、 曲面或球面， 主要为了有利于针床的 弹簧针向顶针传递压力。

[0018] 根据本实施例， 优选的， 待键合微发光装置键合前位于基架上。

[0019] 根据本实施例， 优选的， 基架包括蓝膜、 BCB胶、 硅胶、 树脂等利于固定微发 光装置的材料。

[0020] 在一些实施例中， 为了加快微发光装置键合效率， 提高微发光装置和封装基板 的键合效果， 本实施例在封装基板一侧设置有激光发生装置 ， 激光发生装置对 封装基板上微发光装置对应的待键合区域进行 激光照射。

[0021] 根据这些实施例， 激光照射的作用包括改变封装基板物理态或化 学态， 从而利 于微发光装置键合。

[0022] 基于上述的键合治具及键合设备， 本发明提供了一种微发光装置的键合方法， 用于将复数个待键合微发光装置键合到封装基 板上， 包括以下步骤：

[0023] 提供固定在基架上的复数个待键合微发光装置 以及键合治具， 键合治具至少由 若干块多孔板组成， 多孔板设有穿孔以容置依据待键合微发光装置 待分离点设 置的顶针， 顶针在待键合微发光装置端伸出治具， 顶针在待键合微发光装置端 为与待键合微发光装置的待分离点对应的接触 端， 各顶针依据待分离点具有适 当的斜率；

[0024] 利于顶针的接触端与待键合微发光装置的待分 离点接触， 并向待键合微发光装 置施加与基架的分离力以及键合到封装基板的 键合力。

[0025] 在该键合方法中， 对微发光装置对应的封装基板待键合位置进行 激光照射。

[0026] 在一些实施方式中， 键合方法通过设定顶针状态对若干规格的微发 光装置进行 选择性的键合。

[0027] 根据该实施方式， 设定顶针状态包括设定顶针数量、 形状、 间距、 长度或者倾 斜角度。

发明的有益效果

有益效果

[0028] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中 阐述， 并且， 部分地从说明书中 变得显而易见， 或者通过实施本发明而了解。 本发明的目的和其他优点可通过 在说明书、 权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实 现和获得。

对附图的简要说明

附图说明

[0029] 附图用来提供对本发明的进一步理解， 并且构成说明书的一部分， 与本发明的 实施例一起用于解释本发明， 并不构成对本发明的限制。 此外， 附图数据是描 述概要， 不是按比例绘制。

[0030] 图 1~2为本发明的键合治具示意图；

[0031] 图 3~4为本发明的键合设备对排列较紧密的微发光 装置进行键合的示意图；

[0032] 图 5为本发明的一种弹簧针的示意图；

[0033] 图 6为本发明弹簧针与顶针的配合示意图；

[0034] 图 7~图9为本发明的键合设备选择性地对微发光装 置进行键合的示意图；

[0035] 附图标示： 100、 多孔板， 110、 穿孔， 120、 定位孔， 200、 微发光装置， 210 、 红光微发光装置， 220、 绿光微发光装置， 230、 蓝光微发光装置， 300、 顶针 ， 310、 端部， 400、 基架， 410、 待分离点， 500、 基板， 600、 针床， 610、 弹 簧针。

发明实施例

本发明的实施方式

[0036] 下面便结合附图对本发明若干具体实施例作进 一步的详细说明。 但以下关于实 施例的描述及说明对本发明保护范围不构成任 何限制。

[0037] 应当理解， 本发明所使用的术语仅出于描述具体实施方式 的目的， 而不是旨在 限制本发明。 进一步理解， 当在本发明中使用术语“包含”、 ”包括’’时， 用于表明 陈述的特征、 整体、 步骤、 组件、 和 /或封装件的存在， 而不排除一个或多个其 他特征、 整体、 步骤、 组件、 封装件、 和 /或它们的组合的存在或增加。

[0038] 除另有定义之外， 本发明所使用的所有术语 （包括技术术语和科学术语） 具有 与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解 的含义相同的含义。 应进一步理 解， 本发明所使用的术语应被理解为具有与这些术 语在本说明书的上下文和相 关领域中的含义一致的含义， 并且不应以理想化或过于正式的意义来理解， 除 本发明中明确如此定义之外。

[0039] 由于微发光装置排布紧密， 现有设备难以高效地对其进行键合工艺， 本发明提 供一种键合治具， 主要用于将复数个待键合微发光装置键合到封 装基板上， 微 发光装置主要是由微发光二极管组成的。

[0040] 参看图 1， 包括若干块多孔板 100, 多孔板 100设有穿孔 110以容置依据待键合微 发光装置 200待分离点设置的顶针 300, 顶针 300在待键合微发光装置端伸出治具 ， 顶针 300在待键合微发光装置端为与待键合微发光装 置 200的待分离点 410对应 的接触端， 通过调整多孔板 100的穿孔 110位置设置以及多孔板 100之间不同的间 距， 实现各顶针 300依据待分离点 410具有适当的斜率， 即顶针具有斜角 oc。

[0041] 在本发明中， 远离接触端的多孔板穿孔 110外缘具有容设顶针端部 310的定位孔 120, 顶针 300从定位孔 120伸出， 端部 310起到承受压力的作用， 通过端部 310将 压力传导给顶针 300, 再通过顶针 300向微发光装置 200提供与 400基架分离的分 离力。

[0042] 定位孔 120深度或位置皆可以依据所容置顶针 300的斜率大小而定， 使待键合微 发光装置端的顶针 300具有相同出针长度， 相同出针长度， 可以较佳地向同一水 平面微发光装置 200传递键合所需的作用力。

[0043] 该键合治具的顶针端部 310包括平面、 曲面或球面等有利于稳定地接收、 传递 作用力的形状， 本发明优选采用为球状端部。

[0044] 在一些实施例中， 本实施例在前述主要采取顶针 300与多孔板 100可分离设计的 技术方案的基础上提出另一种变形方案， 在本实施例中将所有顶针 300的一端固 定在多孔板 100上， 本实施例的键合治具仅通过多孔板 100受力既可以向顶针 300 施加作用力， 也可以避免部件过于零散导致的工作效率偏低 。

[0045] 参看图 2， 顶针 300依据待分离点 410设置的斜率不同， 在待分离点 410间距较小 即微发光装置 200紧密排布的情况下， 顶针 300相对于水平面的斜角 ot可以小于 90 °， 而在待分离点 410间距较大、 微发光装置 200排布较疏松的情况下， 顶针 300相 对于水平面的斜角 oc可以大于 90°， 即本发明可以根据微发光装置 200的排布情况 ， 设置不同的顶针斜角。

[0046] 本发明将上述键合治具应用到键合设备中， 键合设备包括了上述键合治具， 键 合设备可以具有多套替换使用的键合治具， 键合治具可以通过多孔板 100固定在 键合设备中， 也可以通过其他常规技术手段与键合设备连接 。

[0047] 参看图 3， 键合治具至少由若干块多孔板 100组成， 多孔板 100设有穿孔 110以容 置依据待键合微发光装置待分离点 410设置的顶针， 顶针在待键合微发光装置端 伸出治具， 顶针 300在待键合微发光装置端为与待键合微发光装 置的待分离点 41 0对应的接触端， 各顶针 300依据待分离点 410具有适当的斜率。

[0048] 在该键合设备中， 各顶针 300依据待分离点 410具有的斜率不同， 则顶针 300具 有不同的倾斜斜角 _a 。

[0049] 键合设备具有的若干套键合治具， 键合治具根据倾斜斜角 _0[ 的不同， 可以替换 使用， 替换下来的键合治具也可以再进行斜率调整。 基于上述技术方案， 作为 本发明的技术效果之一， 键合设备采用可以替换的键合治具， 用以满足不同间 距的微发光装置 200与基板 500的键合需求， 在制作微发光装置过程中， 不需要 多套不同尺寸的键合设备， 提高生产效率、 降低生产成本。

[0050] 在本发明的一些实施方式中， 远离接触端的多孔板穿孔 110外缘具有容设顶针 端部的定位孔 120， 顶针 300从定位孔 120伸出。

[0051] 定位孔 120深度或位置依据所容置顶针的斜率大小而定 ， 使待键合微发光装置 端的顶针 300具有相同出针长度。

[0052] 在一些实施例中， 远离接触端设置有针床 600， 针床 600具有与顶针 300匹配的 弹簧针 610, 弹簧针 610的设计起到一定的缓冲作用， 避免与微发光装置 200刚性 碰撞， 造成微发光装置 200的损坏。

[0053] 待键合微发光装置 200键合前位于基架 400上。 基架 400作为待键合微发光装置 2 00的承载体， 材料主要包括蓝膜、 BCB胶、 硅胶、 树脂等利于固定微发光装置 2 00的材料。

[0054] 参看图 4, 本发明提出了一种实施例， 在本实施例中， 为了加快微发光装置键 合效率， 提高微发光装置 200和封装基板 500的键合效果， 本实施例在封装基板 5 00—侧设置有激光发生装置， 激光发生装置对封装基板 500上微发光装置 200对 应的待键合区域进行激光照射。 激光照射的作用包括改变封装基板 500的物理态 或化学态， 从而利于微发光装置 200键合。 根据该实施例也可以采用其他加热方 式作为激光的替代手段。

[0055] 基于上述的键合治具及键合设备， 本发明提供了一种微发光装置的键合方法， 用于将复数个待键合微发光装置 200键合到封装基板 500上， 包括以下步骤：

[0056] 首先， 提供固定在基架 400上的复数个待键合微发光装置 200以及与基架 400上 待键合微发光装置 200分布间距对应的键合治具， 键合治具至少由若干块多孔板 100组成， 多孔板 100设有穿孔 110以容置依据待键合微发光装置待分离点 410设 置的顶针 300, 顶针 300在待键合微发光装置端伸出治具， 顶针 300在待键合微发 光装置端为与待键合微发光装置的待分离点 410对应的接触端， 各顶针依据待分 离点具 410有适当的斜率；

[0057] 利于顶针 300的接触端与待键合微发光装置的待分离点 410接触， 并向待键合微 发光装置 200施加与基架 400的分离力以及键合到封装基板 500的键合力。

[0058] 在一些实施例中， 这些实施例利用具有与顶针 300匹配的弹簧针 610的针床 600 向顶针 300施加压力， 弹簧针 610与顶针 300接触端端部具有对应设计， 以更佳地 传导压力， 顶针 300通过压力将微发光装置 200从基架 400上分离并键合到封装基 板 500上。 当然根据实际情况， 也可以选择其他压力机构对顶针 300施加作用力

[0059] 参看图 5和图 6， 端部 310的形状包括平面、 曲面或球面， 主要为了有利于针床 6 00的弹簧针 610向顶针 300传递压力。

[0060] 在一些实施例中， 弹簧针 610与端部 310匹配对应的弹簧针针头部分具有内陷的 凹槽， 在该些实施例的基础上， 凹槽外缘设计为齿状或者其他凸状， 以更好地 与端部 310进行匹配， 保证无论顶针 300的具有怎样大小倾斜斜角， 都可以良好 地与弹簧针 ₆₁₀ 对接。

[0061] 在上述的键合方法中， 对微发光装置 200对应的封装基板 500待键合位置进行激 光照射， 激光照射主要起到快捷键合进程的作用， 例如对微发光装置 200的电极 与封装基板的金属接触部进行激光加热， 相对于其他加热方式更适合于微发光 装置等的微器件键合工艺。

[0062] 在显示器的微发光装置应用键合中， 惯常需要分别将多种波长的微发光装置 20 0分批次键合到封装基板 500上， 本发明的键合治具与键合设备提供解决上述需 求的方案， 可以通过在键合治具仅保留对应间距与数量的 顶针 300, 或者也可以 通过调整顶针角度， 用以实现顶针 300对目标批次的微发光装置 200进行转移的 目的。

[0063] 参看图 7~图9 , 再通过调整键合治具或多组键合治具配合的方 式分批次将各波 长的微发光装置键合到封装基板 500上。 在一种具体实例中， 提供承载红光微发 光装置 210的基架 400, 利用键合设备先将基架 400上全部或者部分依据目标间距 选取的红光微发光装置 210键合到封装基板 500上、 再利用键合设备依照类似方 案分别将绿光微发光装置 220和蓝光微发光装置 230键合到封装基板 500上， 从而 在封装基板 500上键合 RGB红绿蓝三元素组成的微发光装置矩阵。 除了应用在具 有波长变化的微发光装置组合， 本发明的键合治具、 键合设备也适合于其他选 择性键合或者不同间距微发光装置键合的应用 。

[0064] 以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的技术人员 ， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润 饰也应视为本发明的保护范围。