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CN111935918A - 应用于固接led的高周波加热装置 - Google Patents

应用于固接led的高周波加热装置 Download PDF

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CN111935918A
CN111935918A CN201910503229.XA CN201910503229A CN111935918A CN 111935918 A CN111935918 A CN 111935918A CN 201910503229 A CN201910503229 A CN 201910503229A CN 111935918 A CN111935918 A CN 111935918A
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light
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廖建硕
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Asti Global Inc Taiwan
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Abstract

本发明公开一种应用于固接LED的高周波加热装置，包括：承载基板以及高周波加热模块。承载基板用于承载电路基板，电路基板包括多个导电焊垫、多个导电体以及多个发光二极管芯片，多个所述导电体分别设置在多个所述导电焊垫上，每一个发光二极管芯片设置在相对应的至少两个导电体上。高周波加热模块包括至少一个线圈组，至少一个线圈组设置在发光二极管芯片的上方、承载基板的上表面、承载基板的下表面或者承载基板的内部。每一个发光二极管芯片通过至少一个线圈组的加热而固接在电路基板上。由此，本发明所提供的应用于固接LED的高周波加热装置，通过高周波加热模块的设置，能使发光二极管芯片被固接在电路基板上。

Description

应用于固接LED的高周波加热装置
技术领域
本发明涉及一种高周波加热装置，特别是涉及一种应用于固接LED的高周波加热装置。
背景技术
目前，发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)因具备光质佳以及发光效率高等特性而得到广泛的应用。一般来说，为了使采用发光二极管作为发光元件的显示装置具有优选的色彩表现能力，现有技术是利用红、绿、蓝三种颜色的发光二极管芯片的相互搭配而组成一全彩发光二极管显示装置，此全彩发光二极管显示装置可通过红、绿、蓝三种颜色的发光二极管芯片分别发出的红、绿、蓝三种的颜色光，然后再通过混光后形成一全彩色光，以进行相关信息的显示。然而，在现有技术中，将发光二极管芯片固定在电路基板上的工艺中，大多都以通过锡炉加热方式而将发光二极管芯片焊接在电路基板上。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种应用于固接LED的高周波加热装置。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种应用于固接LED的高周波加热装置，包括：承载基板以及高周波加热模块。所述承载基板用于承载电路基板，所述电路基板包括多个导电焊垫、多个导电体以及多个发光二极管芯片，多个所述导电体分别设置在多个所述导电焊垫上，每一个所述发光二极管芯片设置在相对应的至少两个所述导电体上。所述高周波加热模块包括至少一个线圈组，至少一个所述线圈组设置在多个所述发光二极管芯片的上表面的上方、所述承载基板的上表面、所述承载基板的下表面或者所述承载基板的内部。其中，每一个所述发光二极管芯片通过至少一个所述线圈组的加热而固接在所述电路基板上。
优选地，每一个所述发光二极管芯片包括呈堆叠状设置的n型导电层、发光层以及p型导电层，所述n型导电层为n型氮化镓材料层或n型砷化镓材料层，所述发光层为多量子阱结构层，所述p型导电层为p型氮化镓材料层或p型砷化镓材料层；其中，所述承载基板为不透光基板。
优选地，每一个所述发光二极管芯片包括呈堆叠状设置的基层、n型导电层、发光层以及p型导电层，所述基层为蓝宝石基层，所述n型导电层为n型氮化镓材料层或n型砷化镓材料层，所述发光层为多量子阱结构层，所述p型导电层为p型氮化镓材料层或p型砷化镓材料层；其中，所述承载基板为不透光基板。
优选地，所述高周波加热装置还进一步包括芯片取放模块，所述芯片取放模块邻近所述承载基板，以用于将每一个所述发光二极管芯片放置在相对应的至少两个所述导电体上；其中，所述导电体通过所述线圈组的加热而固化，以使得所述发光二极管芯片被固接在所述电路基板上。
优选地，所述高周波加热装置还进一步包括温控模块以及控制模块。所述温控模块邻近所述承载基板，以用于检测所述导电体的温度，而得到导电体温度信息。所述控制模块电连接于所述温控模块与所述高周波加热模块之间。其中，所述控制模块依据所述导电体温度信息，以调整所述高周波加热模块所输出的功率大小。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种应用于固接LED的高周波加热装置，包括：承载基板以及高周波加热模块。所述承载基板用于承载电路基板，所述电路基板承载有多个导电体以及多个发光二极管芯片。所述高周波加热模块包括至少一个线圈组，至少一个所述线圈组设置在多个所述发光二极管芯片的上方、所述承载基板的上表面、所述承载基板的下表面或者所述承载基板的内部。其中，所述导电体通过所述线圈组的加热，以固接所述发光二极管芯片。
优选地，每一个所述发光二极管芯片包括呈堆叠状设置的n型导电层、发光层以及p型导电层，所述n型导电层为n型氮化镓材料层或n型砷化镓材料层，所述发光层为多量子阱结构层，所述p型导电层为p型氮化镓材料层或p型砷化镓材料层。
优选地，每一个所述发光二极管芯片包括呈堆叠状设置的基层、n型导电层、发光层以及p型导电层，所述基层为蓝宝石基层，所述n型导电层为n型氮化镓材料层或n型砷化镓材料层，所述发光层为多量子阱结构层，所述p型导电层为p型氮化镓材料层或p型砷化镓材料层。
优选地，所述高周波加热装置还进一步包括温控模块以及控制模块。所述温控模块邻近所述承载基板，以用于检测所述导电体的温度，而得到导电体温度信息。所述控制模块电连接于所述温控模块与所述高周波加热模块之间。其中，所述控制模块依据所述导电体温度信息，以调整所述高周波加热模块所输出的功率大小。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外又一技术方案是，提供一种应用于固接LED的高周波加热装置，包括：承载基板、高周波加热模块、温控模块以及控制模块。所述承载基板用于承载电路基板，所述电路基板承载有多个导电体以及多个发光二极管芯片。所述高周波加热模块包括至少一个线圈组，至少一个所述线圈组设置在多个所述发光二极管芯片的上方、所述承载基板的上表面、所述承载基板的下表面或者所述承载基板的内部。所述温控模块邻近所述承载基板，以用于检测所述导电体的温度，而得到导电体温度信息。所述控制模块电连接于所述温控模块与所述高周波加热模块之间。其中，所述控制模块依据所述导电体温度信息，以调整所述高周波加热模块所输出的功率大小。
本发明的有益效果在于，本发明所提供的应用于固接LED的高周波加热装置，能通过“承载基板用于承载电路基板”、“高周波加热模块包括至少一个线圈组，至少一个所述线圈组设置在多个所述发光二极管芯片的上方、所述承载基板的上表面、所述承载基板的下表面或者所述承载基板的内部”以及“每一个所述发光二极管芯片通过至少一所述线圈组的加热而固接在所述电路基板上”的技术方案，以使得发光二极管芯片被固接在电路基板上。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明的应用于固接LED的高周波加热装置的高周波加热模块的第一实施方式的结构示意图。
图2为本发明第一实施例的应用于固接LED的高周波加热装置的第一运作示意图。
图3为本发明第一实施例的应用于固接LED的高周波加热装置的第二运作示意图。
图4为本发明第一实施例的应用于固接LED的高周波加热装置的第三运作示意图。
图5为图4中V部分的放大示意图。
图6为本发明第一实施例的应用于固接LED的高周波加热装置的第四运作示意图。
图7为本发明的应用于固接LED的高周波加热装置的高周波加热模块的第二实施方式的结构示意图。
图8为本发明的应用于固接LED的高周波加热装置的高周波加热模块的第三实施方式的结构示意图。
图9为本发明的应用于固接LED的高周波加热装置的高周波加热模块的第四实施方式的结构示意图。
图10为本发明第二实施例的应用于固接LED的高周波加热装置的第一运作示意图。
图11为本发明第二实施例的应用于固接LED的高周波加热装置的第二运作示意图。
图12为本发明第三实施例的应用于固接LED的高周波加热装置的结构示意图。
图13为本发明第三实施例的应用于固接LED的高周波加热装置的功能方框示意图。
图14为本发明第四实施例的应用于固接LED的高周波加热装置的第一运作示意图。
图15为本发明第四实施例的应用于固接LED的高周波加热装置的第二运作示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“应用于固接LED的高周波加热装置”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不脱离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种元件，但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一元件与另一元件。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
[第一实施例]
参阅图1至图9所示，并请一并配合图13，本发明第一实施例提供一种应用于固接LED的高周波加热装置Z，包括：承载基板M1以及高周波加热模块M2。
首先，配合图1与图2所示，承载基板M1上承载电路基板10，承载基板M1可为具备位移功能的载台设备，且承载基板M1可为不透光基板，但不以此为限。电路基板10包括多个导电焊垫100、多个导电体101以及多个发光二极管芯片，多个导电体101分别设置在多个导电焊垫100上；举例来说，每一个导电焊垫100上可以设置至少一个导电体101，且导电体101可为锡球，或是其他型体且具导电性的材料，但不以此为限。而多个发光二极管芯片设置在电路基板10上，每一个发光二极管芯片设置在至少两个导电体101上。
进一步来说，配合图3所示，本发明所提供的应用于固接LED的高周波加热装置Z还进一步包括芯片取放模块M3，芯片取放模块M3邻近承载基板M1，以用于将每一个发光二极管芯片102放置在相对应的至少两个导电体101上。举例来说，本发明还可通过芯片取放模块M3将多个发光二极管芯片102放置在电路基板10上，并且每一个发光二极管芯片102对应在至少两个导电体101上。其中，芯片取放模块M3可以是真空吸嘴或者任何种类的取放机器(pick and place machine)。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
接着，配合图1至图4、及图6至图9所示，高周波加热模块M2可包括至少一个线圈组20，至少一个线圈组20设置在多个发光二极管芯片102的上方、承载基板M1的上表面上、承载基板M1的下表面上或者承载基板M1的内部。举例来说，高周波加热模块M2的线圈组20可设置于承载基板M1的内部中(如图1所示)，或者嵌设于承载基板M1的上表面(如图7所示)，或者嵌设于承载基板M1的下表面(如图8所示)，或者设置于发光二极管芯片102的上方或承载基板M1上表面的上方(如图9所示)。并且，线圈组20的数量可以是一个以上，在本实施例中以一个线圈组20作为示例，但不以此为限。
接下来，配合图4及图6所示，每一个发光二极管芯片102通过至少一个线圈组20的加热而固接在电路基板10上。举例来说，通过高周波加热模块M2的线圈组20以电磁感应方式对设置在发光二极管芯片102与电路基板10之间的导电体101进行加热，使导电体101产生软化，而与发光二极管芯片102以及电路基板10产生连接。而后，在导电体101固化后，可使发光二极管芯片102被固接在电路基板10，并通过导电体101而与电路基板10电连接。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
进一步来说，配合图5所示，每一个发光二极管芯片102可为微型半导体发光元件(Micro LED)，发光二极管芯片102包括呈堆叠状设置的n型导电层N、发光层M以及p型导电层P，n型导电层N可为n型氮化镓材料层或n型砷化镓材料层，发光层M为多量子阱结构层，p型导电层P可为p型氮化镓材料层或p型砷化镓材料层，但不以此为限。然而，上述所举的例子只是其中一可行的实施例而并非用以限定本发明。
值得注意的是，本发明所提供的应用于固接LED的高周波加热装置Z进一步还具有双重加热或二阶段加热等效果。举例来说，在线圈组20对设置在发光二极管芯片102与电路基板10之间的导电体101进行加热之前、同时或之后，可再配合加热装置(图中未示出，例如激光加热器或其他加热器)对导电体101进行加热，以缩短加热时间或降低高周波加热模块M2的输出功率。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
更进一步地，配合图1至图9所示，本发明还可提供一种应用于固接LED的高周波加热装置Z，包括承载基板M1以及高周波加热模块M2。承载基板M1用于承载电路基板10，电路基板10承载有多个导电体101以及多个发光二极管芯片102。高周波加热模块M2包括至少一个线圈组20，至少一个线圈组20设置在承载基板M1的上表面的上方、承载基板M1的上表面上、承载基板M1的下表面上或者承载基板M1的内部。其中，导电体101通过至少一个线圈组20的加热，以固接发光二极管芯片102。
[第二实施例]
参阅图10及图11所示，并请一并配合图1至图9，本发明第二实施例所提供的一种应用于固接LED的高周波加热装置Z，与第一实施例的应用于固接LED的高周波加热装置Z相似，因此，相似的动作方式不再赘述。进一步来说，根据图4、图6与图10、图11比较所示，本发明第二实施例与第一实施的差异在于，本实施的每一个发光二极管芯片102可为次毫米发光二极管(Mini LED)，包括呈堆叠状设置的基层1020、n型导电层N、发光层M以及p型导电层P，基层1020为蓝宝石(sapphire)材料层，n型导电层N可为n型氮化镓材料层或n型砷化镓材料层，发光层M为多量子阱结构层，p型导电层P可为p型氮化镓材料层或p型砷化镓材料层，但不以此为限。基层1020还可以是石英基底层、玻璃基底层、硅基底层或者任何材料的基底层。
然而，上述所举的例子只是其中一可行的实施例而并非用以限定本发明。
[第三实施例]
参阅图12及图13所示，并请一并配合图1至图11，本发明第三实施例所提供的一种应用于固接LED的高周波加热装置Z，与第一实施例的应用于固接LED的高周波加热装置Z相似，因此，相似的动作方式不再赘述。进一步来说，本发明第三实施例与第一实施的差异在于，本发明所提供的应用于固接LED的高周波加热装置Z还进一步包括温控模块M4以及控制模块M5。温控模块M4邻近承载基板M1，以用于检测导电体101的温度，而得到导电体温度信息。控制模块M5电连接于温控模块M4与高周波加热模块M2之间。其中，控制模块M5依据导电体温度信息，以调整高周波加热模块M2所输出的功率大小。
举例来说，配合图12及图13所示，温控模块M4可为温度传感器或者温度控制器，但不以此为限。温控模块M4的传感端可穿设于承载基板M1中，并邻近于电路基板10，或者温控模块M4的传感端可位于承载基板M1的外部，并邻近于电路基板10上的其中一个或部分的导电体101。并且，控制模块M5电连接于承载基板M1、高周波加热模块M2、芯片取放模块M3以及温控模块M4。因此，在线圈组20对导电体101进行加热的同时或者之后，可通过温控模块M4检测导电体101的温度，而得到导电体温度信息。接着，控制模块M5可根据导电体温度信息而判读高周波加热模块M2所输出的功率是否足够、过低或者过高(例如将导电体温度信息与一预设温度信息比较，但不以此为限)，进而适当地调整高周波加热模块M2所输出的功率大小。然而，上述所举的例子只是其中一可行的实施例而并非用以限定本发明。
值得一提的是，配合图12至图13所示，本发明还提供一种应用于固接LED的高周波加热装置Z，包括承载基板M1、高周波加热模块M2、温控模块M4以及控制模块M5。承载基板M1用于承载电路基板10，电路基板10承载有多个导电体101以及多个发光二极管芯片102。高周波加热模块M2包括至少一个线圈组20，至少一个线圈组20设置在承载基板M1的上表面的上方、承载基板M1的上表面、承载基板M1的下表面或者承载基板M1的内部。温控模块M4邻近电路基板10，以用于检测导电体101的温度，而得到导电体温度信息。控制模块M5电连接于温控模块M4与高周波加热模块M2之间。其中，控制模块M5依据导电体温度信息，以调整高周波加热模块M2所输出的功率大小。
[第四实施例]
参阅图14及图15所示，并请一并配合图1至图13，本发明第四实施例所提供的一种应用于固接LED的高周波加热装置Z，与第一实施例的应用于固接LED的高周波加热装置Z相似，因此，相似的动作方式不再赘述。进一步来说，根据图1与图14比较所示，本发明第四实施例与第一实施的差异在于，本发明所提供的应用于固接LED的高周波加热装置Z还可将至少两个导电体101设置在每一个发光二极管芯片102上。
举例来说，配合图14及图15所示，在本发明中，每一个发光二极管芯片102上可以设置至少两个导电体101，且导电体101可为锡球，或是其他型体且具导电性的材料，但不以此为限。接着，配合图14所示，通过芯片取放模块M3将多个发光二极管芯片102放置在电路基板10上，并且每一个发光二极管芯片102的至少两个导电体101对应在电路基板10的导电焊垫100上。接下来，高周波加热模块M2通过线圈组20对设置在发光二极管芯片102与电路基板10之间的导电体101进行加热，使导电体101产生软化，而与电路基板10产生连接。最后，在导电体101固化后，发光二极管芯片102被固接在电路基板10，并通过导电体101而与电路基板10电连接。然而，本发明不以上述所举的例子为限。
[实施例的有益效果]
本发明的有益效果在于，本发明所提供的应用于固接LED的高周波加热装置Z，能通过“承载基板M1用于承载电路基板10”、“高周波加热模块M2包括至少一个线圈组20，至少一个线圈组20设置在承载基板M1的上表面的上方、承载基板M1的上表面、承载基板M1的下表面或者承载基板M1的内部”以及“每一个发光二极管芯片102通过至少一个线圈组20的加热而固接在电路基板10上”的技术方案，以使得发光二极管芯片102被固接在电路基板10上。
更进一步来说，本发明所提供的应用于固接LED的高周波加热装置Z通过上述技术方案，可利用高周波加热模块M2的线圈组20以电磁感应方式进行发光二极管芯片102的固晶工艺。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种应用于固接LED的高周波加热装置，其特征在于，包括：
承载基板，用于承载电路基板，所述电路基板包括多个导电焊垫、多个导电体以及多个发光二极管芯片，多个所述导电体分别设置在多个所述导电焊垫上，每一个所述发光二极管芯片设置在相对应的至少两个所述导电体上；以及
高周波加热模块，包括至少一个线圈组，至少一个所述线圈组设置在多个所述发光二极管芯片的上方、所述承载基板的上表面、所述承载基板的下表面或者所述承载基板的内部；
其中，每一个所述发光二极管芯片通过至少一个所述线圈组的加热而固接在所述电路基板上。
2.根据权利要求1所述的应用于固接LED的高周波加热装置，其特征在于，每一个所述发光二极管芯片包括呈堆叠状设置的n型导电层、发光层以及p型导电层，所述n型导电层为n型氮化镓材料层或n型砷化镓材料层，所述发光层为多量子阱结构层，所述p型导电层为p型氮化镓材料层或p型砷化镓材料层；其中，所述承载基板为不透光基板。
3.根据权利要求1所述的应用于固接LED的高周波加热装置，其特征在于，每一个所述发光二极管芯片包括呈堆叠状设置的基层、n型导电层、发光层以及p型导电层，所述基层为蓝宝石基层，所述n型导电层为n型氮化镓材料层或n型砷化镓材料层，所述发光层为多量子阱结构层，所述p型导电层为p型氮化镓材料层或p型砷化镓材料层；其中，所述承载基板为不透光基板。
4.根据权利要求1所述的应用于固接LED的高周波加热装置，其特征在于，所述高周波加热装置还进一步包括：芯片取放模块，所述芯片取放模块邻近所述承载基板，以用于将每一个所述发光二极管芯片放置在相对应的至少两个所述导电体上；其中，所述导电体通过所述线圈组的加热而固化，以使得所述发光二极管芯片被固接在所述电路基板上。
5.根据权利要求1所述的应用于固接LED的高周波加热装置，其特征在于，所述高周波加热装置还进一步包括：
温控模块，所述温控模块邻近所述承载基板，以用于检测所述导电体的温度，而得到导电体温度信息；以及
控制模块，所述控制模块电连接于所述温控模块与所述高周波加热模块之间；
其中，所述控制模块依据所述导电体温度信息，以调整所述高周波加热模块所输出的功率大小。
6.一种应用于固接LED的高周波加热装置，其特征在于，包括：
承载基板，所述承载基板用于承载电路基板，所述电路基板承载有多个导电体以及多个发光二极管芯片；以及
高周波加热模块，所述高周波加热模块包括至少一个线圈组，至少一个所述线圈组设置在所述承载基板的上表面的上方、所述承载基板的上表面、所述承载基板的下表面或者所述承载基板的内部；其中，所述导电体通过所述线圈组的加热，以固接所述发光二极管芯片。
7.根据权利要求6所述的应用于固接LED的高周波加热装置，其特征在于，每一个所述发光二极管芯片包括呈堆叠状设置的n型导电层、发光层以及p型导电层，所述n型导电层为n型氮化镓材料层或n型砷化镓材料层，所述发光层为多量子阱结构层，所述p型导电层为p型氮化镓材料层或p型砷化镓材料层。
8.根据权利要求6所述的应用于固接LED的高周波加热装置，其特征在于，每一个所述发光二极管芯片包括呈堆叠状设置的基层、n型导电层、发光层以及p型导电层，所述基层为蓝宝石基层，所述n型导电层为n型氮化镓材料层或n型砷化镓材料层，所述发光层为多量子阱结构层，所述p型导电层为p型氮化镓材料层或p型砷化镓材料层。
9.根据权利要求6所述的应用于固接LED的高周波加热装置，其特征在于，所述高周波加热装置还进一步包括：
温控模块，所述温控模块邻近所述承载基板，以用于检测所述导电体的温度，而得到一导电体温度信息；以及
一控制模块，所述控制模块电连接于所述温控模块与所述高周波加热模块之间；
其中，所述控制模块依据所述导电体温度信息，以调整所述高周波加热模块所输出的功率大小。
10.一种应用于固接LED的高周波加热装置，其特征在于，包括：
承载基板，所述承载基板用于承载电路基板，所述电路基板承载有多个导电体以及多个发光二极管芯片；
高周波加热模块，所述高周波加热模块包括至少一个线圈组，至少一个所述线圈组设置在所述承载基板的上表面的上方、所述承载基板的上表面、所述承载基板的下表面或者所述承载基板的内部；
温控模块，所述温控模块邻近所述电路基板，以用于检测所述导电体的温度，而得到导电体温度信息；以及
控制模块，所述控制模块电连接于所述温控模块与所述高周波加热模块之间；
其中，所述控制模块依据所述导电体温度信息，以调整所述高周波加热模块所输出的功率大小。
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