CN107068593A - 芯片转移方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种芯片转移方法及设备，属于芯片转移技术领域。芯片转移设备包括：对合组件和压合组件，对合组件用于分别与源基板的第一板面以及目标基板的第一板面接触，并控制源基板的第二板面和目标基板的第二板面相对设置；压合组件用于向源基板的第一板面和目标基板的第一板面施加压力，使源基板的第二板面上的芯片与目标基板的第二板面压合；其中，任一基板的第一板面和第二板面为相对的板面。本发明解决了芯片转移效率较低的问题，提高了转移效率。本发明用于芯片转移。
Description
技术领域
本发明涉及芯片转移技术领域，特别涉及一种芯片转移方法及设备。
背景技术
发光二极管(英文：Light Emitting Diode；简称：LED)芯片是一种新型的光源芯片，具有体积小、发热度小、耗电量低等优点，广泛应用于指示灯、交通信号灯、显示广告牌等。LED芯片通常需要在形成有特定衬底(例如蓝宝石、碳化硅等)的基板(以下将形成有特定衬底的基板称为源基板)上形成，在使用时，需要采用芯片转移设备将LED芯片从源基板转移至目标基板。
相关技术中，芯片转移设备通常包括吸附部以及与吸附部连接的握持部，在进行LED芯片转移时，工作人员或者机械手可以手握握持部，然后通过吸附部吸附位于源基板上的LED芯片，之后通过芯片转移设备将LED芯片转移至目标基板上，使LED芯片与目标基板上的键合单元键合，完成LED芯片的转移。
在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：相关技术中的芯片转移设备每次只能转移少量的LED芯片，转移效率较低。
发明内容
为了解决转移效率较低的问题，本发明提供一种芯片转移方法及设备。所述技术方案如下：
第一方面，提供一种芯片转移设备，所述芯片转移设备包括：对合组件和压合组件，所述对合组件用于分别与源基板的第一板面以及目标基板的第一板面接触，并控制所述源基板的第二板面与所述目标基板的第二板面相对设置；
所述压合组件用于向所述源基板的第一板面和所述目标基板的第一板面施加压力，使所述源基板的第二板面上的芯片与所述目标基板的第二板面压合；
其中，任一基板的第一板面和第二板面为相对的板面。
可选地，所述芯片转移设备还包括：分离组件，所述分离组件用于分别与所述源基板的第一板面和所述目标基板的第一板面接触，并在所述源基板的第二板面上的芯片与所述目标基板的第二板面压合后，控制所述源基板的第二板面与芯片分离。
可选地，所述芯片转移设备还包括：预接触组件和/或预分离组件，所述预接触组件用于与所述源基板的第一板面接触，并向所述源基板施加预接触力，使所述源基板的第二板面上的芯片与所述目标基板的第二板面预接触；
所述预分离组件用于与所述源基板的第一板面接触，并向所述源基板施加预分离力，使所述源基板的第二板面与芯片预分离。
可选地，所述对合组件包括：第一导入件和第二导入件，所述第一导入件用于与所述源基板的第一板面接触，所述第二导入件用于与所述目标基板的第一板面接触，所述第一导入件与所述第二导入件能够配合控制所述源基板的第二板面与所述目标基板的第二板面相对设置；
所述压合组件包括：第一压合件和第二压合件，所述第一压合件用于与所述源基板的第一板面接触并向所述源基板的第一板面施加压力，所述第二压合件用于与所述目标基板的第一板面接触并向所述目标基板的第一板面施加压力；
所述分离组件包括：第一分离件和第二分离件，所述第一分离件用于与所述源基板的第一板面接触，所述第二分离件用于与所述目标基板的第一板面接触，所述第一分离件与所述第二分离件能够配合控制所述源基板的第二板面与芯片分离。
可选地，所述芯片转移设备包括：所述预接触组件和所述预分离组件，
所述第一导入件、所述第二导入件、所述第一分离件和所述第二分离件分别包括第一导轮组，所述第一压合件和所述第二压合件分别包括第二导轮组，所述第一导轮组和所述第二导轮组中的每个导轮组包括共轴的至少一个导轮，所述预接触组件包括第一滚轮，所述预分离组件包括第二滚轮；
所述第一导入件、所述第一滚轮、所述第一压合件、所述第二滚轮以及所述第一分离件沿预设的传输方向依次排布，且所述第一导入件的第一导轮组的侧面、所述第一滚轮的侧面、所述第一压合件的第二导轮组的侧面、所述第二滚轮的侧面以及所述第一分离件的第一导轮组的侧面都能够与所述源基板的第一板面接触；
所述第二导入件、所述第二压合件以及所述第二分离件沿所述预设的传输方向依次排布，且所述第二导入件的第一导轮组的侧面、所述第二压合件的第二导轮组的侧面以及所述第二分离件的第一导轮组的侧面都能够与所述目标基板的第一板面接触。
可选地，所述芯片转移设备还包括：控制组件，所述控制组件分别与所述第一导轮组的导轮的轴、所述第二导轮组的导轮的轴、所述第一滚轮的轴以及所述第二滚轮的轴电连接；
所述控制组件用于通过所述第一导轮组的导轮的轴控制所述第一导轮组的导轮滚动，通过所述第二导轮组的导轮的轴控制所述第二导轮组的导轮滚动，通过所述第一滚轮的轴控制所述第一滚轮滚动，通过所述第二滚轮的轴控制所述第二滚轮滚动。
可选地，所述目标基板的第二板面上设置有多个芯片承接结构，所述对合组件和所述分离组件用于配合控制所述源基板上的芯片与所述多个芯片承接结构中的部分芯片承接结构一一对应。
可选地，所述芯片承接结构包括：键合单元或承接凹槽，所述承接凹槽能够与芯片匹配。
可选地，所述承接凹槽的开口面的形状为圆形、四边形或不等边六边形，所述承接凹槽的深度与相应的芯片的高度相等。
第二方面，提供一种芯片转移方法，用于第一方面或第一方面的任一可选方式所述的芯片转移设备，所述芯片转移设备包括对合组件和压合组件，所述方法包括：
通过所述对合组件控制源基板的第二板面与目标基板的第二板面相对设置；
通过所述压合组件向所述源基板的第一板面和所述目标基板的第一板面施加压力，使所述源基板的第二板面上的芯片与所述目标基板的第二板面压合；
其中，任一基板的第一板面和第二板面为相对的板面。
可选地，所述芯片转移设备还包括：分离组件，在所述通过所述压合组件向所述源基板的第一板面和所述目标基板的第一板面施加压力，使所述源基板的第二板面上的芯片与所述目标基板的第二板面压合之后，所述方法还包括：
通过所述分离组件控制所述源基板的第二板面与芯片分离。
可选地，所述芯片转移设备还包括：预接触组件和预分离组件，
在所述通过所述压合组件向所述源基板的第一板面和所述目标基板的第一板面施加压力，使所述源基板的第二板面上的芯片与所述目标基板的第二板面压合之前，所述方法还包括：
通过所述预接触组件向所述源基板施加预接触力，使所述源基板的第二板面上的芯片与所述目标基板的第二板面预接触；
在所述通过所述压合组件向所述源基板的第一板面和所述目标基板的第一板面施加压力，使所述源基板的第二板面上的芯片与所述目标基板的第二板面压合之后，所述方法还包括：
通过所述预分离组件向所述源基板施加预分离力，使所述源基板的第二板面与芯片预分离。
可选地，所述目标基板的第二板面上设置有多个芯片承接结构，在所述通过所述预接触组件向所述源基板施加预接触力，使所述源基板的第二板面上的芯片与所述目标基板的第二板面预接触之前，所述方法还包括：
通过所述对合组件和所述分离组件配合，控制所述源基板的第二板面上的芯片与所述多个芯片承接结构中的部分芯片承接结构一一对应；
所述通过所述预接触组件向所述源基板施加预接触力，使所述源基板的第二板面上的芯片与所述目标基板的第二板面预接触，包括：
通过所述预接触组件向所述源基板施加预接触力，使所述源基板的第二板面上的芯片与相应的芯片承接结构预接触。
可选地，所述芯片承接结构包括：键合单元，所述通过所述压合组件向所述源基板的第一板面和所述目标基板的第一板面施加压力，使所述源基板的第二板面上的芯片与所述目标基板的第二板面压合，包括：
在预设环境条件下，通过所述压合组件向所述源基板的第一板面和所述目标基板的第一板面施加压合力，使所述源基板的第二板面上的芯片与相应的键合单元键合；
其中，所述预设环境条件包括：1～2个标准大气压、280纳米～380纳米的紫外光照和90摄氏度～900摄氏度中的至少一种。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明提供的芯片转移方法及设备，由于在对合组件将源基板的第二板面和目标基板的第二板面相对设置后，压合组件能够向源基板的第一板面和目标基板的第一板面施加压力，使源基板的第二板面上的芯片与目标基板的第二板面压合，将源基板上的芯片转移至目标基板上，因此可以将大规模芯片从源基板转移至目标基板，解决了相关技术中芯片转移效率较低的问题，提高了芯片转移效率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。
图1是本发明实施例提供的一种形成有芯片的源基板的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种形成有LED外延片的源基板的部分区域的结构示意图；
图3是对图2所示的LED外延片进行处理后的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种形成有LED外延片的第二衬底的部分区域的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种源基板的俯视图；
图6是将图4所示的LED外延片与源基板键合后的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种将LED外延片至源基板后的结构示意图；
图8是对图7所示的LED外延片进行处理后的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的一种目标基板的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的另一种目标基板的结构示意图；
图11是本发明实施例提供的一种芯片转移设备的应用场景图；
图12是本发明实施例提供的一种芯片转移方法的方法流程图；
图13是本发明实施例提供的另一种芯片转移方法的方法流程图；
图14是图11的部分区域的放大图；
图15是图11的部分区域的放大图；
图16是图11的部分区域的放大图；
图17是图11的部分区域的放大图；
图18是图11的部分区域的放大图。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，其示出了本发明实施例提供的一种形成有芯片02的源基板01的结构示意图，参见图1，源基板01包括衬底基板011以及形成在衬底基板011上的第一衬底012，芯片02位于第一衬底012上。
其中，衬底基板011可以为柔性基板，该衬底基板011的形成材料可以包括：聚对苯二甲酸乙二酯(英文：polyethylene terephthalate；简称：PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(英文：Polymethyl methacrylate；简称：PMMA)、聚酰亚胺(英文：Polyimide；简称：PI)或者硅系有机物；或者，该衬底基板011的形成材料可以包括：无机玻璃、陶瓷、有机物复合材料等；第一衬底012可以为采用石墨烯或者其他六方二维结构晶体形成的衬底，且第一衬底012可以是单层或多层，其中，石墨烯具有层间无化学键结构，超高的导电导热性能，易于分离等优点，可作为优秀的电极材料，其他六方二维结构晶体可以为二维平面内存在有序的化学键且其他维度上不存在化学键或者存在能量很小的化学键的晶体，本发明实施例对此不作限定。
其中，芯片02可以为LED芯片，且具体可以为尺寸在1微米～200微米之间的微型LED芯片。本发明实施例以芯片02为LED芯片为例进行说明，则芯片02也即是LED芯片02。在本发明实施例中，可以采用两种方案在图1所示的第一衬底012上形成LED芯片02，该两种方案包括：
第一种方案：在图1所示的第一衬底012上生长LED外延片，并采用该LED外延片在第一衬底012上形成LED芯片02。
具体地，可以以GaN(中文：氮化镓)等宽带系晶体为材料，通过溅射或者金属有机化合物化学气相淀积(英文：Metal-organic Chemical Vapor DePosition；简称：MOCVD)的方式在图1所示的第一衬底012上生长厚度为1微米～50微米的LED外延片，然后依次通过掩膜工艺、光刻工艺、清洗工艺、刻蚀工艺、激光工艺等对LED外延片进行处理，之后在处理后的外延片上形成电极得到LED芯片02。其中，刻蚀工艺可以包括湿法刻蚀工艺或干法刻蚀工艺。在通过掩膜工艺、光刻工艺、清洗工艺、刻蚀工艺对LED外延片进行处理的过程中，可以形成LED芯片02的隔离槽，该隔离槽也即是LED芯片02的沟道。其中，芯片02可以GaN基芯片，其可以包括：电极、N型掺杂半导体、有源层、P型掺杂半导体、电极。
示例地，如图2所示，其示出了本发明实施例提供的一种形成有LED外延片的源基板01的部分区域的结构示意图，参见图2，源基板01的衬底基板011上形成有第一衬底012，第一衬底012上形成有LED外延片(图2中未标出)，该LED外延片包括：从靠近第一衬底012到远离第一衬底012依次叠加的P型掺杂半导体021、有源层022和N型掺杂半导体023，有源层022可以为多层量子阱结构，例如AlInGaN(中文：铝铟镓氮)。如图3所示，其示出的是对图2所示的LED外延片进行处理后的结构示意图，参见图3，可以依次通过掩膜工艺、光刻工艺、清洗工艺、刻蚀工艺、激光工艺等对LED外延片进行处理，之后在处理后的外延片上形成电极(图3中未示出)得到LED芯片02，该LED芯片02包括隔离槽(沟道)G。
第二种方案：在第二衬底上生长LED外延片，然后将LED外延片从第二衬底转移至图1中的第一衬底012上，并采用该LED外延片在第一衬底012上形成LED芯片02，其中，该第二衬底可以为蓝宝石衬底、SiC(中文：碳化硅)衬底或Si(中文：硅)衬底。
具体地，可以以GaN等宽带系晶体为材料，通过溅射或者MOCVD的方式在第二衬底上生长厚度为1微米～50微米的LED外延片，然后将LED外延片从第二衬底转移至图1所示的第一衬底012上，并依次通过掩膜工艺、光刻工艺、清洗工艺、刻蚀工艺、激光工艺等对LED外延片进行处理，之后在处理后的外延片上形成电极得到LED芯片02。
示例地，请参考图4，其示出了本发明实施例提供的一种在第二衬底031上形成LED外延片(图4中未标出)后的结构示意图，参见图4，第二衬底031上形成有过渡层032，LED外延片生长在过渡层032上，该LED外延片包括：从远离过渡层032到靠近过渡层032依次叠加的P型掺杂半导体021、有源层022和N型掺杂半导体023，有源层022可以为多层量子阱结构，例如AlInGaN。
如图5所示，其示出了本发明实施例提供的一种源基板01的俯视图，参见图5，源基板01包括衬底基板011以及形成在衬底基板011上的第一衬底012。本发明实施例中，如图6所示，可以将图4所示的第二衬底031与图5所示的源基板01相对设置，使LED外延片的P型掺杂半导体021与源基板01的第一衬底012相对并键合，之后剥离第二衬底031和过渡层032，得到如图7所示的结构，至此，将LED外延片从第二衬底031上转移至第一衬底012上。其中，可以采用激光剥离或离子反应刻蚀的方式剥离第二衬底031和过渡层032，本发明实施例对此不作限定。
将LED外延片转移至第一衬底012上之后，可以依次通过掩膜工艺、光刻工艺、清洗工艺、刻蚀工艺、激光工艺等对LED外延片进行处理，之后在处理后的外延片上形成电极得到LED芯片02，对LED外延片进行处理后的结构示意图如图8所示，在通过掩膜工艺、光刻工艺、清洗工艺、刻蚀工艺、激光工艺对LED外延片进行处理的过程中，可以形成LED芯片02的隔离槽G。
需要说明的是，本发明实施例中，LED外延片的厚度优选为1微米～10微米，LED芯片02可以是正装LED芯片、倒装LED芯片或者垂直结构LED芯片，本发明实施例对此不作限定。
本发明实施例还提供了一种目标基板，该目标基板可以为柔性基板，其形成材料可以包括：PET、PMMA、PI或者硅系有机物；或者，该目标基板的形成材料可以包括：无机玻璃、陶瓷、有机物复合材料等。该目标基板可以包括相对设置的第一板面和第二板面，且第二板面上设置有多个芯片承接结构，以便于在芯片转移的过程中承接芯片。其中，芯片承接结构可以为键合单元或承接凹槽，本发明实施例对此不作限定。
示例地，请参考图9，其示出了本发明实施例提供的一种目标基板04的结构示意图，参见图9，目标基板04包括相对设置的第一板面(图9中未标出)和第二板面(图9中未标出)，该第二板面上设置有多个键合单元041，该键合单元041能够与芯片键合，以便将芯片转移至目标基板04的第二板面上。其中，键合单元041可以包括多个键合结构，每个键合单元041中可以包括第一键合结构和第二键合结构，第一键合结构和第二键合结构的结构可以相同，且第一键合结构和第二键合结构交错排布，在本发明实施例中，第一键合结构的形成材料可以为优质导热导电材料，例如Au(中文：金)、AuSn(中文：锡化金)等，第二键合结构的形成材料可以为紫外线(英文：UltraViolet；简称：UV)固化敏感有机物，在本发明实施例中，键合单元041中的键合结构的数量为1～6个，优选为2～3个，本发明实施例对此不作限定。在本发明实施例中，可以采用喷涂工艺、刻蚀工艺、转印工艺等在目标基板04的第二板面上形成键合单元041，本发明实施例对此不作限定。
示例地，请参考图10，其示出了本发明实施例提供的另一种目标基板04的结构示意图，参见图10，目标基板04包括相对设置的第一板面(图10中未标出)和第二板面(图10中未标出)，该第二板面上设置有多个承接凹槽042，该承接凹槽042能够与芯片配合，以便将芯片转移至目标基板04的第二板面上。其中，承接凹槽042的开口面的形状可以为圆形、四边形或不等边六边形，承接凹槽042的深度可以与相应的芯片的高度相等。示例地，当承接凹槽042的开口面的形状为四边形时，承接凹槽042的长度的取值范围可以为3微米～200微米，宽度的取值范围可以为3微米～200微米，深度的取值范围可以为1微米～100微米。优选地，承接凹槽042的尺寸为：长度*宽度*深度＝10微米*10微米*5微米。在本发明实施例中，可以采用激光工艺、光刻工艺等在目标基板04的第二板面上形成承接凹槽042，优选地，采用光刻工艺目标基板04的第二板面上形成承接凹槽042，且使用HF(中文：氟化氢)对目标基板04的第二板面进行刻蚀。
需要说明的是，本发明实施例提供的上述两种目标基板仅仅是示例性的，本发明实施例不对目标基板的结构作限定。
请参考图11，其示出了本发明实施例提供的一种芯片转移设备05的应用场景图，该芯片转移设备05可以用于将源基板上的芯片转移至目标基板，其中，源基板可以为图1所示的源基板01，目标基板可以为图9或图10所示的目标基板04。参见图11，该芯片转移设备05包括：对合组件051和压合组件052。
对合组件051用于分别与源基板01的第一板面(图11中未标出)以及目标基板04的第一板面(图11中未标出)接触，并控制源基板01的第二板面(图11中未标出)与目标基板04的第二板面(图11中未标出)相对设置；
压合组件052用于向源基板01的第一板面和目标基板04的第一板面施加压力，使源基板01的第二板面上的芯片02与目标基板04的第二板面压合；
其中，任一基板的第一板面和第二板面为相对的板面。
综上所述，本发明实施例提供的芯片转移设备，由于在对合组件控制源基板的第二板面和目标基板的第二板面相对设置后，压合组件能够向源基板的第一板面和目标基板的第一板面施加压力，使源基板的第二板面上的芯片与目标基板的第二板面压合，因此可以将大规模芯片从源基板转移至目标基板，解决了相关技术中芯片转移效率较低的问题，提高了芯片转移效率。
进一步地，请继续参考图11，该芯片转移设备05还包括：分离组件053，分离组件053用于分别与源基板01的第一板面和目标基板04的第一板面接触，并在源基板01的第二板面上的芯片02与目标基板04的第二板面压合后，控制源基板01的第二板面与芯片02分离。
可选地，该芯片转移设备05还包括：预接触组件054和/或预分离组件055，预接触组件054用于与源基板01的第一板面接触，并向源基板01施加预接触力，使源基板01的第二板面上的芯片02与目标基板04的第二板面预接触；预分离组件055用于与源基板01的第一板面接触，并向源基板01施加预分离力，使源基板01的第二板面与芯片02预分离。
可选地，如图11所示，对合组件051包括：第一导入件0511和第二导入件0512，第一导入件0511用于与源基板01的第一板面接触，第二导入件0512用于与目标基板04的第一板面接触，第一导入件0511与第二导入件0512能够配合控制源基板01的第二板面与目标基板04的第二板面相对设置。
压合组件052包括：第一压合件0521和第二压合件0522，第一压合件0521用于与源基板01的第一板面接触并向源基板01的第一板面施加压力，第二压合件0522用于与目标基板04的第一板面接触并向目标基板04的第一板面施加压力。需要说明的是，本发明实施例中的压合组件052仅仅是示例性的，实际应用中，压合组件052还可以为其他结构，例如压合组件052可以包括两块压合板，该两块压合板中的一块压合板可以在源基板01的第一板面上向源基板01施加压力，另一块压合板可以在目标基板04的第一板面上向目标基板04施加压力，以使源基板01的第二板面上的芯片02与目标基板04的第二板面压合，本发明实施例对此不作限定。
分离组件053包括：第一分离件0531和第二分离件0532，第一分离件0531用于与源基板01的第一板面接触，第二分离件0532用于与目标基板04的第一板面接触，第一分离件0531与第二分离件0532能够配合控制源基板01的第二板面与芯片02分离。需要说明的是，本发明实施例中的分离组件053仅仅是示例性的，实际应用中，分离组件053还可以为其他结构，例如分离组件053可以为与源基板01连接的拉伸件，通过拉伸件可以向源基板01施加拉力，以拉动源基板01，使源基板01的第二板面与芯片02分离，本发明实施例对此不作限定。
可选地，在本发明实施例中，芯片转移设备05包括：预接触组件054和预分离组件055，第一导入件0511、第二导入件0512、第一分离件0531和第二分离件0532分别包括第一导轮组(图11中未标出)，第一压合件0521和第二压合件0522分别包括第二导轮组(图11中未标出)，第一导轮组和第二导轮组中的每个导轮组包括共轴的至少一个导轮，预接触组件054包括第一滚轮(图11中未标出)，预分离组件055包括第二滚轮；第一导入件0511、第一滚轮、第一压合件0521、第二滚轮以及第一分离件0531沿预设的传输方向S依次排布，且第一导入件0511的第一导轮组的侧面、第一滚轮的侧面、第一压合件0521的第二导轮组的侧面、第二滚轮的侧面以及第一分离件0531的第一导轮组的侧面都能够与源基板01的第一板面接触，第二导入件0512、第二压合件0522以及第二分离件0532沿预设的传输方向S依次排布，且第二导入件0512的第一导轮组的侧面、第二压合件0522的第二导轮组的侧面以及第二分离件0532的第一导轮组的侧面都能够与目标基板04的第一板面接触。
可选地，芯片转移设备05还包括：控制组件(图11中未示出)，控制组件分别与第一导轮组的导轮的轴、第二导轮组的导轮的轴、第一滚轮的轴以及第二滚轮的轴电连接；控制组件用于通过第一导轮组的导轮的轴控制第一导轮组的导轮滚动，通过第二导轮组的导轮的轴控制第二导轮组的导轮滚动，通过第一滚轮的轴控制第一滚轮滚动，通过第二滚轮的轴控制第二滚轮滚动。也即是，控制组件用于控制对合组件051、压合组件052、分离组件053、预接触组件054和预分离组件055实现相应的功能。
可选地，在本发明实施例中，目标基板04的第二板面上设置有多个芯片承接结构(图11中未标出)，该芯片承接结构用于承接芯片以便于芯片转移，对合组件051和分离组件053用于配合控制源基板01上的芯片02与多个芯片承接结构中的部分芯片承接结构一一对应，在源基板01上的芯片02与多个芯片承接结构中的部分芯片承接结构一一对应之后，压合组件052能够向源基板01和目标基板04施加压力，使源基板01上的芯片与相应的芯片承接结构压合，之后分离组件053能够控制源基板01的第二板面与芯片02分离，完成芯片的转移。
综上所述，本发明实施例提供的芯片转移设备，由于在对合组件控制源基板的第二板面和目标基板的第二板面相对设置后，压合组件能够向源基板的第一板面和目标基板的第一板面施加压力，使源基板的第二板面上的芯片与目标基板的第二板面压合，因此可以将大规模芯片从源基板转移至目标基板，解决了相关技术中芯片转移效率较低的问题，提高了芯片转移效率。
本发明实施例提供的芯片转移设备，能够采用卷对卷(英文：Roll to Roll；简称：R2R)的转移方式，快速的将源基板上按照特定的矩阵排列的大量芯片转移至目标基板上，解决了Micro LED(微型LED)显示技术中芯片转移的难题，提高了芯片转移效率，使得MicroLED可实现批量化生产。
本发明实施例提供的芯片转移设备可以应用于下文的芯片转移方法，本发明实施例中芯片转移设备和芯片转移原理可以参见下文各实施例中的描述。
请参考图12，其示出了本发明实施例提供的一种芯片转移方法的方法流程图，该芯片转移方法可以用于图11所示的芯片转移设备05，如图11所示，该芯片转移设备05可以包括对合组件051和压合组件052。参见图12，该芯片转移方法包括：
步骤1201、通过对合组件控制源基板的第二板面与目标基板的第二板面相对设置。
步骤1202、通过压合组件向源基板的第一板面和目标基板的第一板面施加压力，使源基板的第二板面上的芯片与目标基板的第二板面压合。
其中，任一基板的第一板面和第二板面为相对的板面。
综上所述，本发明实施例提供的芯片转移方法，由于在对合组件控制源基板的第二板面和目标基板的第二板面相对设置后，压合组件能够向源基板的第一板面和目标基板的第一板面施加压力，使源基板的第二板面上的芯片与目标基板的第二板面压合，因此可以将大规模芯片从源基板转移至目标基板，解决了相关技术中芯片转移效率较低的问题，提高了芯片转移效率。
可选地，如图11所示，该芯片转移设备05还包括：分离组件053，在步骤1202之后，该方法还包括：通过分离组件控制源基板的第二板面与芯片分离。
可选地，如图11所示，该芯片转移设备05还包括：预接触组件054和预分离组件055，
在步骤1202之前，该方法还包括：通过预接触组件向源基板施加预接触力，使源基板的第二板面上的芯片与目标基板的第二板面预接触；
在步骤1202之后，该方法还包括：通过预分离组件向源基板施加预分离力，使源基板的第二板面与芯片预分离。
可选地，目标基板的第二板面上设置有多个芯片承接结构，在通过预接触组件向源基板施加预接触力，使源基板的第二板面上的芯片与目标基板的第二板面预接触之前，该方法还包括：通过对合组件和分离组件配合，控制源基板的第二板面上的芯片与多个芯片承接结构中的部分芯片承接结构一一对应；
通过预接触组件向源基板施加预接触力，使源基板的第二板面上的芯片与目标基板的第二板面预接触，包括：通过预接触组件向源基板施加预接触力，使源基板的第二板面上的芯片与相应的芯片承接结构预接触。
可选地，芯片承接结构包括：键合单元，通过压合组件向源基板的第一板面和目标基板的第一板面施加压力，使源基板的第二板面上的芯片与目标基板的第二板面压合，包括：在预设环境条件下，通过压合组件向源基板的第一板面和目标基板的第一板面施加压合力，使源基板的第二板面上的芯片与相应的键合单元键合；其中，预设环境条件包括：1～2个标准大气压、280纳米～380纳米的紫外光照和90摄氏度～900摄氏度中的至少一种。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。
综上所述，本发明实施例提供的芯片转移方法，由于在对合组件控制源基板的第二板面和目标基板的第二板面相对设置后，压合组件能够向源基板的第一板面和目标基板的第一板面施加压力，使源基板的第二板面上的芯片与目标基板的第二板面压合，因此可以将大规模芯片从源基板转移至目标基板，解决了相关技术中芯片转移效率较低的问题，提高了芯片转移效率。
请参考图13，其示出了本发明实施例提供的另一种芯片转移方法的方法流程图，该芯片转移方法可以用于图11所示的芯片转移设备05，如图11所示，该芯片转移设备05包括对合组件051、压合组件052、分离组件053、预接触组件054和预分离组件055，且该芯片转移设备05还可以包括控制组件，本发明实施例提供的芯片转移方法可以由控制组件来执行。参见图13，该芯片转移方法包括：
步骤1301、通过对合组件控制源基板的第二板面与目标基板的第二板面相对设置。
在本发明实施例中，源基板和目标基板均包括相对设置的第一板面和第二板面。如图11所示，对合组件051包括第一导入件0511和第二导入件0512，且第一导入件0511和第二导入件0512分别包括第一导轮组(图11中未标出)，每个第一导轮组中包括共轴的至少一个导轮，每个第一导轮组的导轮的轴与控制组件电连接。
如图11所示，在本发明实施例中，工作人员或者机械手可以将源基板01的一端设置在第一导入件0511的下方(也即是第一导入件0511靠近第二导入件0512的一侧)，使第一导入件0511的第一导轮组的侧面与源基板01的第一板面接触，然后控制组件控制第一导入件0511的第一导轮组的导轮沿传输方向S滚动，通过第一导入件0511的第一导轮组的导轮的滚动将源基板01导入芯片转移设备05；与此同时，工作人员或者机械手可以将目标基板04的一端设置在第二导入件0512的上方(也即是第二导入件0512靠近第一导入件0511的一侧)，使第二导入件0512的第一导轮组的侧面与目标基板04的第一板面接触，然后控制组件控制第二导入件0512的第一导轮组的导轮沿传输方向S滚动，通过第二导入件0512的第一导轮组的导轮的滚动将目标基板02导入芯片转移设备05。由于第一导入件0511和第二导入件0512同时导入源基板01和目标基板02，因此，通过第一导入件0511和第二导入件0512的配合可以使源基板01的第二板面与目标基板04的第二板面相对设置。
步骤1302、通过对合组件和分离组件配合，控制源基板的第二板面上的芯片与目标基板的第二板面上的芯片承接结构一一对应。
如图11所示，分离组件053包括第一分离件0531和第二分离件0532，且第一分离件0531和第二分离件0532分别包括第一导轮组(图11中未标出)，每个第一导轮组中包括共轴的至少一个导轮，且每个第一导轮组的导轮的轴可以与控制组件电连接。本发明实施例中，控制组件在执行步骤1301的同时，可以控制第一分离件0531的第一导轮组的导轮沿传输方向S滚动，并控制第二导入件0512的第一导轮组的导轮沿传输方向S滚动，在控制组件控制各个分离件的导轮组和各个导入件的导轮组的导轮滚动的同时，还可以通过控制各个导轮组的导轮的滚动速度，使源基板01的第二板面上的芯片02与目标基板04的第二板面上的芯片承接结构一一对应。
本发明实施例提供的芯片转移设备50可以实现单色芯片(LED芯片)的转移，也可以实现多色芯片(LED芯片)的转移。其中，单色芯片为一种颜色的芯片(例如红色芯片)，多色芯片指的是多种颜色的芯片，每种芯片为一种颜色的芯片，例如，多色芯片可以为RGB(红绿蓝)三色芯片、RGBW(红绿蓝白)四色芯片、RGBY(红绿蓝黄)四色芯片等。本发明实施例提供的芯片转移设备50可以通过一次转移将单色芯片从源基板转移至目标基板上，也可以通过多次转移将多色芯片从源基板转移至目标基板上，例如，通过三次转移将RGB三色芯片从源基板转移至目标基板上。在该步骤1302中，当对单色芯片进行转移时，源基板的第二板面上的芯片与目标基板的第二板面上的芯片承接结构一一对应可以是指：源基板的第二板面上的所有芯片与目标基板的第二板面上的所有芯片承接结构一一对应，当对多色芯片进行转移时，源基板的第二板面上的芯片与目标基板的第二板面上的芯片承接结构一一对应可以是指：源基板的第二板面上的芯片与目标基板的第二板面上的部分芯片承接结构一一对应，且具有一定的对应规则。其中，如图9和图10所示，在本发明实施例中，芯片承接结构可以为键合单元或承接凹槽，本发明实施例对此不作限定。
示例地，如图14和图15所示，其分别示出了对单色芯片进行转移时图11所示的场景图的不同区域的放大图，且图14以芯片承接结构为键合单元，图15以芯片承接结构为承接凹槽为例进行说明，参见图14，源基板01的第二板面上的芯片02与目标基板04的第二板面上的键合单元041一一对应，参见图15，源基板01的第二板面上的芯片02与目标基板04的第二板面上的承接凹槽042一一对应。
示例地，请参考图16，其示出了对多色芯片进行转移时图11所示的场景图的部分区域的放大图，该图16以多色芯片为三色芯片且以芯片承接结构为键合单元为例进行说明，参见图16，源基板01的第二板面上的芯片02与目标基板04的第二板面上的部分键合单元041一一对应，且芯片02与键合单元041具有一定的对应规则。具体地，目标基板04的第二板面上的键合单元041中，在同一行(或列)键合单元041中，每隔两个键合单元041存在一个键合单元041与一个芯片02一一对应。其中，该图16是以第一次向目标基板转移芯片为例进行说明的，当不是第一次(例如第二次)向目标基板转移芯片时，目标基板上的键合单元中，在同一行(或列)键合单元中，每隔两个键合单元存在一个键合单元与一个芯片一一对应，且该两个键合单元中存在至少一个键合单元已与芯片键合。示例地，请参考图17，其示出了对多色芯片进行转移时图11所示的场景图的部分区域的放大图，该图17以多色芯片为三色芯片且以芯片承接结构为承接凹槽为例进行说明，参见图17，源基板01的第二板面上的芯片02与目标基板04的第二板面上的部分承接凹槽042一一对应，且芯片02与承接凹槽042具有一定的对应规则。具体地，目标基板04的第二板面上的承接凹槽042中，在同一行(或列)承接凹槽042中，每隔两个承接凹槽042存在一个承接凹槽042与一个芯片02一一对应，该两个承接凹槽042中存在一个承接凹槽042已承接有芯片。本发明实施例提供的芯片转移方法，可以通过多次转移实现多色芯片的交叉转移。
需要说明的是，在该步骤1302中，在控制组件控制各个导入件和各个分离件的导轮组的导轮的滚动速度的同时，可以借助对位系统的电荷耦合器件(英文：Charge CoupledDevice；简称：CCD)、Mark(中文：标记)标等实现源基板01的第二板面上的芯片02与目标基板04的第二板面上的芯片承接结构(键合单元041或承接凹槽042)对位，关于CCD和Mark标的详细描述可以参考相关技术，在此不再赘述。
步骤1303、通过预接触组件向源基板施加预接触力，使源基板的第二板面上的芯片与相应的芯片承接结构预接触。
在本发明实施例中，预接触组件可以包括第一滚轮，第一滚轮的轴可以与控制组件电连接，控制组件可以通过第一滚轮的轴控制第一滚轮在源基板的第一板面上滚动，第一滚轮在滚动的过程中，可以向源基板的第一板面施加预接触力，使源基板的第二板面上的芯片与相应的芯片承接结构(键合单元或承接凹槽)预接触。示例地，如图11所示，预接触组件054的第一滚轮可以沿传输方向S在源基板01的第一板面上滚动，并向源基板01的第一板面施加预接触力，在预接触组件054的第一滚轮沿传输方向S滚动的过程中，如图14所示和图16所示，第一滚轮向源基板01的第一板面施加预接触力，使源基板01的第二板面上的芯片02与键合单元041预接触。
步骤1304、通过压合组件向源基板的第一板面和目标基板的第一板面施加压力，使源基板的第二板面上的芯片与相应的芯片承接结构压合。
在源基板的第二板面上的芯片与目标基板上相应的芯片承接结构预接触之后，可以通过压合组件向源基板的第一板面和目标基板的第一板面施加压力，使源基板的第二板面上的芯片与相应的芯片承接结构压合。如图11所示，在本发明实施例中，压合组件052包括第一压合件0521和第二压合件0522，且第一压合件0521和第二压合件0522分别包括第二导轮组，每个第二导轮组包括共轴的至少一个导轮，每个第二导轮组的导轮的轴可以与控制组件电连接，控制组件可以通过第二导轮组的导轮的轴控制第二导轮组的导轮滚动，在第二导轮组的导轮滚动的过程中，第一压合件0521的第二导轮组可以向源基板01的第一板面施加压力，第二压合件0522的第二导轮组可以向目标基板04的第一板面施加压力，使源基板01的第二板面上的芯片与相应的芯片承接结构压合。
可选地，在本发明实施例中，芯片承接结构可以为键合单元或承接凹槽，当芯片承接结构为承接凹槽时，向源基板和目标基板施加压力后，可以直接使源基板上的芯片与目标基板上的承接凹槽压合，将芯片从源基板转移至目标基板。当芯片承接结构为键合单元时，可以在预设环境条件下，通过压合组件向源基板的第一板面和目标基板的第一板面施加压合力，使源基板的第二板面上的芯片与相应的键合单元键合；其中，预设环境条件包括：1～2个标准大气压、280纳米～380纳米的紫外光照和90摄氏度～900摄氏度中的至少一种。例如，可以在压合组件向源基板的第一板面和目标基板的第一板面施加压合力的同时，向源基板和/或目标基板施加压力，或者采用280纳米～380纳米的紫外光照射源基板和/或目标基板，或者对源基板和/或目标基板加热使其温度处于90摄氏度～900摄氏度的温度范围内。在上述预设环境条件下，芯片能够与键合单元发生键合反应(化学键的重组)，从而使芯片与键合单元键合。
步骤1305、通过预分离组件向源基板施加预分离力，使源基板的第二板面与芯片预分离。
在源基板的第二板面上的芯片与相应的芯片承接结构压合，控制组件可以通过预分离组件向源基板施加预分离力，使源基板的第二板面与芯片预分离。其中，预分离组件可以包括第二滚轮，第二滚轮的轴可以与控制组件电连接，控制组件可以通过第二滚轮的轴控制第二滚轮在源基板的第一板面上滚动，第二滚轮在滚动的过程中，可以向源基板施加预分离力，使源基板的第二板面与芯片预分离。示例地，如图11所示，预分离组件055的第二滚轮可以沿传输方向S在源基板01的第一板面上滚动，并向源基板01施加预分离力，在预分离组件055的第二滚轮沿传输方向S滚动的过程中，如图18所示，预分离组件055的第二滚轮向源基板01施加预分离力，使源基板01的第二板面与芯片02预分离。
步骤1306、通过分离组件控制源基板的第二板面与芯片分离。
如图11所示，分离组件053包括第一分离件0531和第二分离件0532，且第一分离件0531和第二分离件0532分别包括第一导轮组(图11中未标出)，每个第一导轮组包括共轴的至少一个导轮，每个第一导轮组的导轮的轴可以与控制组件电连接。在本发明实施例中，控制组件可以通过每个第一导轮组的导轮的轴控制每个第一导轮组的导轮滚动，并控制每个第一导轮组的导轮的滚动速度，使第一导轮组在滚动的过程中向源基板的第一板面和目标基板的第一板面施加分离力，使源基板的第二板面与芯片分离。其中，如图1所示，源基板01包括衬底基板011和第一衬底012，该步骤具体可以是芯片与源基板01的第一衬底012分离，该第一衬底通常为石墨烯衬底，石墨烯具有层间无化学键结构，超高的导电导热性能，易于分离等优点，可作为优秀的电极材料。
需要说明的是，该步骤1306与上述步骤1305可以同时执行，控制组件可以控制预分离组件的第二滚轮以及各个分离件的第二导轮组的导轮滚动，并控制预分离组件的第二滚轮的滚动速度和第一分离件的导轮组的导轮的滚动速度，使第二滚轮的滚动速度与第一分离件0531的导轮组的导轮的滚动速度具有速度差，利用该速度差使源基板产生非对称形变，将芯片与源基板分离，本发明实施例对此不作限定。
还需要说明的是，将芯片转移至目标基板上之后，可以对芯片进行封装，封装的方式包括但不限于：有机树脂封装、玻璃封装、陶瓷封装等，具体的封装过程可以参考相关技术，本发明实施例在此不再赘述。
还需要说明的是，本发明实施例提供的芯片转移方法步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减，且在本发明实施例中，上述步骤1301至步骤1306可以同时执行，且控制组件可以通过控制上述各个组件的导轮组的导轮的滚动速度和滚轮的滚动速度来实现上述功能，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供的芯片转移方法，由于在对合组件控制源基板的第二板面和目标基板的第二板面相对设置后，压合组件能够向源基板的第一板面和目标基板的第一板面施加压力，使源基板的第二板面上的芯片与目标基板的第二板面压合，因此可以将大规模芯片从源基板转移至目标基板，解决了相关技术中芯片转移效率较低的问题，提高了芯片转移效率。
本发明中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。
Claims (10)
1.一种芯片转移设备，其特征在于，所述芯片转移设备包括：对合组件和压合组件，
所述对合组件用于分别与源基板的第一板面以及目标基板的第一板面接触，并控制所述源基板的第二板面与所述目标基板的第二板面相对设置；
所述压合组件用于向所述源基板的第一板面和所述目标基板的第一板面施加压力，使所述源基板的第二板面上的芯片与所述目标基板的第二板面压合；
其中，任一基板的第一板面和第二板面为相对的板面。
2.根据权利要求1所述的芯片转移设备，其特征在于，所述芯片转移设备还包括：分离组件，
所述分离组件用于分别与所述源基板的第一板面和所述目标基板的第一板面接触，并在所述源基板的第二板面上的芯片与所述目标基板的第二板面压合后，控制所述源基板的第二板面与芯片分离。
3.根据权利要求2所述的芯片转移设备，其特征在于，所述芯片转移设备还包括：预接触组件和/或预分离组件，
所述预接触组件用于与所述源基板的第一板面接触，并向所述源基板施加预接触力，使所述源基板的第二板面上的芯片与所述目标基板的第二板面预接触；
所述预分离组件用于与所述源基板的第一板面接触，并向所述源基板施加预分离力，使所述源基板的第二板面与芯片预分离。
4.根据权利要求3所述的芯片转移设备，其特征在于，
所述对合组件包括：第一导入件和第二导入件，所述第一导入件用于与所述源基板的第一板面接触，所述第二导入件用于与所述目标基板的第一板面接触，所述第一导入件与所述第二导入件能够配合控制所述源基板的第二板面与所述目标基板的第二板面相对设置；
所述压合组件包括：第一压合件和第二压合件，所述第一压合件用于与所述源基板的第一板面接触并向所述源基板的第一板面施加压力，所述第二压合件用于与所述目标基板的第一板面接触并向所述目标基板的第一板面施加压力；
所述分离组件包括：第一分离件和第二分离件，所述第一分离件用于与所述源基板的第一板面接触，所述第二分离件用于与所述目标基板的第一板面接触，所述第一分离件与所述第二分离件能够配合控制所述源基板的第二板面与芯片分离。
5.根据权利要求4所述的芯片转移设备，其特征在于，所述芯片转移设备包括：所述预接触组件和所述预分离组件，
所述第一导入件、所述第二导入件、所述第一分离件和所述第二分离件分别包括第一导轮组，所述第一压合件和所述第二压合件分别包括第二导轮组，所述第一导轮组和所述第二导轮组中的每个导轮组包括共轴的至少一个导轮，所述预接触组件包括第一滚轮，所述预分离组件包括第二滚轮；
所述第一导入件、所述第一滚轮、所述第一压合件、所述第二滚轮以及所述第一分离件沿预设的传输方向依次排布，且所述第一导入件的第一导轮组的侧面、所述第一滚轮的侧面、所述第一压合件的第二导轮组的侧面、所述第二滚轮的侧面以及所述第一分离件的第一导轮组的侧面都能够与所述源基板的第一板面接触；
所述第二导入件、所述第二压合件以及所述第二分离件沿所述预设的传输方向依次排布，且所述第二导入件的第一导轮组的侧面、所述第二压合件的第二导轮组的侧面以及所述第二分离件的第一导轮组的侧面都能够与所述目标基板的第一板面接触。
6.根据权利要求5所述的芯片转移设备，其特征在于，所述芯片转移设备还包括：控制组件，
所述控制组件分别与所述第一导轮组的导轮的轴、所述第二导轮组的导轮的轴、所述第一滚轮的轴以及所述第二滚轮的轴电连接；
所述控制组件用于通过所述第一导轮组的导轮的轴控制所述第一导轮组的导轮滚动，通过所述第二导轮组的导轮的轴控制所述第二导轮组的导轮滚动，通过所述第一滚轮的轴控制所述第一滚轮滚动，通过所述第二滚轮的轴控制所述第二滚轮滚动。
7.根据权利要求2至6任一所述的芯片转移设备，其特征在于，
所述目标基板的第二板面上设置有多个芯片承接结构，所述对合组件和所述分离组件用于配合控制所述源基板上的芯片与所述多个芯片承接结构中的部分芯片承接结构一一对应。
8.一种芯片转移方法，其特征在于，用于权利要求1至7任一所述的芯片转移设备，所述芯片转移设备包括对合组件和压合组件，所述方法包括：
通过所述对合组件控制源基板的第二板面与目标基板的第二板面相对设置；
通过所述压合组件向所述源基板的第一板面和所述目标基板的第一板面施加压力，使所述源基板的第二板面上的芯片与所述目标基板的第二板面压合；
其中，任一基板的第一板面和第二板面为相对的板面。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述芯片转移设备还包括：分离组件，
在所述通过所述压合组件向所述源基板的第一板面和所述目标基板的第一板面施加压力，使所述源基板的第二板面上的芯片与所述目标基板的第二板面压合之后，所述方法还包括：
通过所述分离组件控制所述源基板的第二板面与芯片分离。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述芯片转移设备还包括：预接触组件和预分离组件，
在所述通过所述压合组件向所述源基板的第一板面和所述目标基板的第一板面施加压力，使所述源基板的第二板面上的芯片与所述目标基板的第二板面压合之前，所述方法还包括：
通过所述预接触组件向所述源基板施加预接触力，使所述源基板的第二板面上的芯片与所述目标基板的第二板面预接触；
在所述通过所述压合组件向所述源基板的第一板面和所述目标基板的第一板面施加压力，使所述源基板的第二板面上的芯片与所述目标基板的第二板面压合之后，所述方法还包括：
通过所述预分离组件向所述源基板施加预分离力，使所述源基板的第二板面与芯片预分离。
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