一种高精度高可靠性Mini/MicroLED拼接设备的制作方法

一种高精度高可靠性mini/micro led拼接设备
技术领域
1.本发明涉及led屏幕技术领域，具体而言，涉及一种高精度高可靠性mini/micro led拼接设备。


背景技术：

2.mini/micro led的定义为：芯片尺寸介于50～200μm之间的led器件。由mini/micro led像素阵列、驱动电路组成且像素中心间距为0.3-1.5mm的单元。
3.现有的mini/micro led直显产品在拼接时存在因背板螺柱精度不高，生产制程中组装时，由于重力的影响，导致拼接错位的问题。
4.在上述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种高精度高可靠性mini/micro led拼接设备，可以通过采用焊接工艺进行对mini/micro led产品拼接，使产品不受机械结构特性的影响，避免发生拼缝错乱，有效的解决画质问题，同时该工艺使用成熟的激光焊锡工艺，生产工艺简单，原料易得，焊接效率比螺栓法要高出很多。从而达到高速高精度高可靠性的目的。
6.本发明的实施例是这样实现的：
7.本技术实施例提供一种高精度高可靠性mini/micro led拼接设备，包括安装板、加工台、mini/micro led基板以及处理器，安装板设有焊接孔，其特征在于：加工台活动设有机械臂，机械臂分别设有吸附模块、校准模块、焊接模块以及处理器，吸附模块、校准模块和焊接模块均与处理器电连接。
8.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述吸附模块包括用于吸附安装板的第一吸附件以及用于吸附mini/micro led基板的第二吸附件，第一吸附件以及第二吸附件均活动设于机械臂。
9.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述第一吸附件以及第二吸附件均为真空吸盘。
10.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述校准模块为aoi测试设备，aoi测试设备与处理器电连接。
11.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述焊接模块包括用于向焊接孔放置锡块的注锡组件以及用于融化锡块的激光发射器，注锡组件以及激光发射器均与处理器电连接。
12.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述注锡组件包括料斗、出料口以及阻挡件，料斗内放置有锡块，阻挡件设于料斗以及出料口之间，出料口正对焊接孔，阻挡件与处理器电连接。
13.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述机械臂内设有用于驱动机械臂移动的
第二吸附件，7-真空吸盘，8-aoi测试设备，9-激光发射器，10-注锡组件，11-料斗，12-出料口，13-阻挡件，14-真空吸附台，15-焊接孔。
具体实施方式
32.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
33.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.实施例1：
35.请参照图1至图4，本技术实施例提供一种高精度高可靠性mini/micro led拼接设备，包括安装板3、加工台1、mini/micro led基板2以及处理器，安装板3设有焊接孔15，其特征在于：加工台1活动设有机械臂4，机械臂4分别设有吸附模块、校准模块、焊接模块以及处理器，吸附模块、校准模块和焊接模块均与处理器电连接。
36.本实施例安装座两侧均即那个设有五个机械臂4，每个机械臂4端头分别设置有第一吸附件5、第二吸附件6、aoi测试设备8、注锡组件10以及激光发射器9，安装座台面设有真空吸附台14，可以移动机械臂4将安装板3以及mini/micro led基板2放置在真空吸附台14上进行处理。
37.具体操作过程为：
38.s1、将基板移动到真空吸附台14上对基板进行预定位，再吸真空固定；
39.s2、对预定位后的基板上方放置安装板3，并进行位置校正，再吸真空；
40.s3、对安装板3和基板进行焊接，完成mini/micro led芯片拼接。
41.具体地，第一吸附件5与第二吸附件6底部均为真空吸盘7，通过处理器控制真空吸盘7与真空吸附台14的启动与关闭，在使用时，将mini/micro led基板2预先通过机械臂4移载到真空吸附台14上，通过aoi进行位置矫正，利用焊接模块将安装板3与mini/micro led基板进行焊接，焊锡冷却后，拼缝间距将不再发生变化，基板位置也不会发生变化。对比螺栓紧固其牢固度和可靠性极高。
42.该高精度高可靠性mini/micro led拼接设备，可以通过采用焊接工艺进行对mini/micro led产品拼接，使产品不受机械结构特性的影响，避免发生拼缝错乱，有效的解决画质问题，同时该工艺使用成熟的激光焊锡工艺，生产工艺简单，原料易得，焊接效率比螺栓法要高出很多。从而达到高速高精度高可靠性的目的。
43.可选地，本实施例的处理器可采用at89s51芯片。at89s51是一个低功耗，高性能cmos8位处理器，芯片内集成了通用8位中央处理器和isp flash存储单元，能对接收到的信息进行及时有效的处理。需要说明的是，处理器可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器可以是通用处理器，包括中央处理器、网络处理器等；还可以是数字信号处理
器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。并不仅限于本实施例中的at89s51芯片。
44.可选的，本实施例的机械臂4可以采用厂家为：幻尔，型号为：xarm的智能机械臂4。
45.实施例2：
46.请参照图1至图4，在本发明的一些实施例中，上述吸附模块包括用于吸附安装板3的第一吸附件5以及用于吸附mini/micro led基板2的第二吸附件6，第一吸附件5以及第二吸附件6均活动设于机械臂4；第一吸附件5以及第二吸附件6均为真空吸盘7。
47.本实施例的第一吸附件5与第二吸附件6底部均为真空吸盘7，通过处理器控制真空吸盘7与真空吸附台14的启动与关闭，在使用时，将mini/micro led基板2预先通过机械臂4移载到真空吸附台14上，通过aoi进行位置矫正，利用焊接模块将安装板3与mini/micro led基板进行焊接，焊锡冷却后，拼缝间距将不再发生变化，基板位置也不会发生变化。对比螺栓紧固其牢固度和可靠性极高。
48.详细的，本实施例的第一吸附件5底部设有第一真空吸盘7，第二吸附件6包括四个连接杆，连接杆底部均设有一个直径小于的第一真空吸盘7的第二真空吸盘7，从而可以吸附mini/micro led基板2的边缘位置，避免在aoi装置进行检测时发生干涉。
49.实施例3：
50.请参照图1至图4，在本发明的一些实施例中，上述校准模块为aoi测试设备8，aoi测试设备8与处理器电连接。
51.aoi(automated optical inspection缩写)的中文全称是自动光学检测，是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。aoi是新兴起的一种新型测试技术，但发展迅速，很多厂家都推出了aoi测试设备8。当自动检测时，机器通过摄像头自动扫描pcb，采集图像，测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较，经过图像处理，检查出pcb上缺陷，并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来，供维修人员修整。
52.运用高速高精度视觉处理技术自动检测pcb板上各种不同贴装错误及焊接缺陷。pcb板的范围可从细间距高密度板到低密度大尺寸板，并可提供在线检测方案，以提高生产效率，及焊接质量。通过使用aoi作为减少缺陷的工具，在装配工艺过程的早期查找和消除错误，以实现良好的过程控制。早期发现缺陷将避免将坏板送到随后的装配阶段，aoi将减少修理成本将避免报废不可修理的电路板。
53.本实施例通过设置aoi测试设备8可以有效的防止在将mini/micro led基板2放置于加工台1时发生错位。
54.实施例4：
55.请参照图1至图4，在本发明的一些实施例中，上述焊接模块包括用于向焊接孔15放置锡块的注锡组件10以及用于融化锡块的激光发射器9，注锡组件10以及激光发射器9均与处理器电连接；
56.注锡组件10包括料斗11、出料口12以及阻挡件13，料斗11内放置有锡块，阻挡件13设于料斗11以及出料口12之间，出料口12正对焊接孔15，阻挡件13与处理器电连接。
57.本实施例的注锡组件10与激光发射器9分别设置在不同的机械臂4上，在经过aoi测试设备8定位之后，通过处理器控制机械臂4通过注锡组件10将锡块放入焊接孔15，再移动机械臂4使激光发射器9对准锡块并将锡块加热融化处理，焊锡冷却后，拼缝间距将不再
发生变化，基板位置也不会发生变化。
58.可选的，本实施例的阻挡件13包括多个挡片以及伺服电机，多个挡片沿周向安装在伺服电机的驱动端，伺服电机与处理器电连接，任意两个挡片之间恰好能容纳一个锡块，注锡组件10也可以通过压力挤出的方式进行。
59.料斗11用于放置锡块，阻挡件13用于控制锡块进入焊接孔15的个数。焊接温度为：280～360摄氏度，焊接时间为：3～6s。
60.实施例5：
61.请参照图1至图4，在本发明的一些实施例中，上述机械臂4内设有用于驱动机械臂4移动的直线电机。加工台1还设有真空吸附台14，真空吸附台14与处理器电连接。
62.本实施例的通过设置直线电机驱动机械臂4移动，可以使机械臂4的移动副幅度更加精准，通过设置真空吸附台14可以在将mini/micro led基板2放在真空吸附台14再，被真空吸附台14吸附并固定，避免在拼接过程中发生错位。
63.详细的，本实施例的真空吸附台14的吸真空的参数为：-50～-100kpa。
64.实施例6：
65.请参照图1至图4，在本发明的一些实施例中，上述焊接孔15内镀铜的厚度为：50-200um，焊接孔15的深度为：3-5mm。
66.安装板3为铝板，安装板3与mini/micro led基板2贴合面的材质为电镀铜。
67.焊接孔15内设有厚度为：50-200um，尺寸为3-5mm的焊接铜柱，安装板3整体材质为铝，这样组装后整体重量较轻，强度较高。安装板3与pcb贴合面材质为电镀铜，便于焊接。
68.综上，本发明的实施例提供一种高精度高可靠性mini/micro led拼接设备：包括安装板3、加工台1、mini/micro led基板2以及处理器，安装板3设有焊接孔15，其特征在于：加工台1活动设有机械臂4，机械臂4分别设有吸附模块、校准模块、焊接模块以及处理器，吸附模块、校准模块和焊接模块均与处理器电连接。
69.本实施例安装座两侧均即那个设有五个机械臂4，每个机械臂4端头分别设置有第一吸附件5、第二吸附件6、aoi测试设备8、注锡组件10以及激光发射器9，安装座台面设有真空吸附台14，可以移动机械臂4将安装板3以及mini/micro led基板2放置在真空吸附台14上进行处理。
70.具体操作过程为：
71.s1、将基板移动到真空吸附台14上对基板进行预定位，再吸真空固定；
72.s2、对预定位后的基板上方放置安装板3，并进行位置校正，再吸真空；
73.s3、对安装板3和基板进行焊接，完成mini/micro led芯片拼接。
74.具体地，第一吸附件5与第二吸附件6底部均为真空吸盘7，通过处理器控制真空吸盘7与真空吸附台14的启动与关闭，在使用时，将mini/micro led基板2预先通过机械臂4移载到真空吸附台14上，通过aoi进行位置矫正，利用焊接模块将安装板3与mini/micro led基板进行焊接，焊锡冷却后，拼缝间距将不再发生变化，基板位置也不会发生变化。对比螺栓紧固其牢固度和可靠性极高。
75.该高精度高可靠性mini/micro led拼接设备，可以通过采用焊接工艺进行对mini/micro led产品拼接，使产品不受机械结构特性的影响，避免发生拼缝错乱，有效的解决画质问题，同时该工艺使用成熟的激光焊锡工艺，生产工艺简单，原料易得，焊接效率比
螺栓法要高出很多。从而达到高速高精度高可靠性的目的。
76.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。
77.因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种高精度高可靠性mini/micro led拼接设备，包括安装板、加工台、mini/micro led基板以及处理器，所述安装板设有焊接孔，其特征在于：所述加工台活动设有机械臂，所述机械臂分别设有吸附模块、校准模块、焊接模块以及处理器，所述吸附模块、所述校准模块和所述焊接模块均与所述处理器电连接。2.根据权利要求1所述的高精度高可靠性mini/micro led拼接设备，其特征在于：所述吸附模块包括用于吸附安装板的第一吸附件以及用于吸附mini/micro led基板的第二吸附件，所述第一吸附件以及所述第二吸附件均活动设于所述机械臂。3.根据权利要求2所述的高精度高可靠性mini/micro led拼接设备，其特征在于：所述第一吸附件以及所述第二吸附件均为真空吸盘。4.根据权利要求1所述的高精度高可靠性mini/micro led拼接设备，其特征在于：所述校准模块为aoi测试设备，所述aoi测试设备与所述处理器电连接。5.根据权利要求1所述的高精度高可靠性mini/micro led拼接设备，其特征在于：所述焊接模块包括用于向所述焊接孔放置锡块的注锡组件以及用于融化锡块的激光发射器，所述注锡组件以及所述激光发射器均与所述处理器电连接。6.根据权利要求5所述的高精度高可靠性mini/micro led拼接设备，其特征在于：所述注锡组件包括料斗、出料口以及阻挡件，所述料斗内放置有锡块，所述阻挡件设于所述料斗以及所述出料口之间，所述出料口正对所述焊接孔，所述阻挡件与所述处理器电连接。7.根据权利要求1所述的高精度高可靠性mini/micro led拼接设备，其特征在于：所述机械臂内设有用于驱动所述机械臂移动的直线电机。8.根据权利要求1所述的高精度高可靠性mini/micro led拼接设备，其特征在于：所述加工台还设有真空吸附台，所述真空吸附台与所述处理器电连接。9.根据权利要求1所述的高精度高可靠性mini/micro led拼接设备，其特征在于：所述焊接孔内镀铜的厚度为：50-200um，焊接孔的深度为：3-5mm。10.根据权利要求1所述的高精度高可靠性mini/micro led拼接设备，其特征在于：所述安装板为铝板，所述安装板与所述mini/micro led基板贴合面的材质为电镀铜。

技术总结
本发明提出了一种高精度高可靠性Mini/MicroLED拼接设备，涉及LED屏幕技术领域。一种高精度高可靠性Mini/MicroLED拼接设备，包括安装板、加工台、Mini/MicroLED基板以及处理器，安装板设有焊接孔，其特征在于：加工台活动设有机械臂，机械臂分别设有吸附模块、校准模块、焊接模块以及处理器，吸附模块、校准模块和焊接模块均与处理器电连接。采用本发明，可以通过采用焊接工艺进行对Mini/MicroLED产品拼接，使产品不受机械结构特性的影响，避免发生拼缝错乱，有效的解决画质问题，同时该工艺使用成熟的激光焊锡工艺，生产工艺简单，原料易得，焊接效率比螺栓法要高出很多。从而达到高速高精度高可靠性的目的。速高精度高可靠性的目的。速高精度高可靠性的目的。


技术研发人员：梁睿
受保护的技术使用者：瀚思科技发展（北京）有限公司
技术研发日：2023.01.04
技术公布日：2023/7/13