CN108123021B - Led组装方法 - Google Patents

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Abstract

提供将红、绿、蓝这三种LED高效一体化的LED组装方法。该方法组装出具有红、绿、蓝LED的模块芯片，该方法包含：LED基板准备工序，准备如下三种LED基板：该LED基板在正面上在以规定间隔而划分的区域中具有红、绿、蓝中的任意LED；模块基板准备工序，准备模块基板，该模块基板由分割预定线划分而在上表面上形成有多个具有对红、绿、蓝LED进行收纳的收纳区域的模块芯片；定位工序，使形成了红、绿、蓝中的任意LED的LED基板的正面与模块基板的上表面对置而将LED定位于模块芯片的规定的收纳区域；和LED收纳工序，将激光光线的聚光点定位至被定位于模块芯片的规定的收纳区域的LED的缓冲层而进行照射，将LED从外延基板剥离而将LED收纳在模块芯片的规定的收纳区域中。

Description

LED组装方法
技术领域
本发明涉及LED组装方法，将红、绿、蓝这三种LED一体化而组装出搭载这三种LED的模块芯片。
背景技术
通过激光光线等将晶片的分割预定线和外延基板一起切断而生成为各个LED(例如，参照专利文献1)，其中，该晶片由分割预定线划分而在蓝宝石基板、SiC基板等外延基板的上表面上通过外延成长形成有多个LED，该LED由外延层和电极构成，该外延层由缓冲层、N型半导体层、发光层和P型半导体层构成，该电极配设在N型半导体层和P型半导体层上。
并且，还提出了从外延基板的背面照射激光光线而将缓冲层破坏从而使外延层从外延基板剥离的技术(例如，参照专利文献2)。
并且，所剥离的LED被组装成使红色LED、绿色LED、蓝色LED成为一体的模块芯片，并使用在作为模块芯片的集合体而形成的监视器等中。
专利文献1：日本特开平10-305420号公报
专利文献2：日本特开2002-314053号公报
根据以往公知的结构，在将上述的红色、绿色、蓝色的LED组入到模块芯片的情况下，需要执行如下的工序等：首先将构成LED的外延层从外延基板剥离，使一个个LED单片化，在为了将各单片化后的LED安装在模块上而进行暂时保持的基质上，以规定的间隔对各单片化后的LED进行重新配置，之后将重新配置于该基质的LED组入到模块侧，然而到获得搭载了三种LED的各个模块芯片为止需要花费很多工夫，特别是为了生产采用微型LED的监视器，需要大量的模块芯片，因此优选能够更高效化地将LED组装到模块芯片的LED组装方法。另外，本发明所说的“微型LED”是指LED的1边尺寸为μm级(小于1000μm)的LED。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其主要的技术课题在于，提供LED组装方法，将红、绿、蓝这三种LED高效地一体化。
根据本发明，提供LED组装方法，组装出具有红、绿、蓝LED的模块芯片，其中，该LED组装方法具有如下的工序：LED基板准备工序，准备如下的三种LED基板：该LED基板在外延基板的上表面上隔着缓冲层而层叠LED层，并且该LED基板在正面上在以规定的间隔而划分的区域中具有红、绿、蓝中的任意LED；模块基板准备工序，准备如下的模块基板：该模块基板由分割预定线划分而在上表面上形成有多个模块芯片，该模块芯片具有对红、绿、蓝LED进行收纳的收纳区域；定位工序，使形成了红、绿、蓝中的任意LED的LED基板的正面与该模块基板的上表面对置而将该LED定位于该模块芯片的规定的收纳区域；以及LED收纳工序，将激光光线的聚光点从该LED基板的背面定位至被定位于该模块芯片的规定的收纳区域的该LED的缓冲层而进行照射，将该LED从该外延基板剥离而将该LED收纳在该模块芯片的规定的收纳区域中，在该LED基板准备工序中准备如下的LED基板：对于在正面上具有红、绿、蓝中的任意LED的三种LED基板中的至少两种LED基板而言，按照在该LED收纳工序时不会因LED基板上的LED定位于该模块芯片的收纳区域而导致该LED与已经收纳于模块芯片的LED重叠的方式，在该至少两种LED基板的正面上隔开规定的间隔而具有该LED。
优选该LED为微型LED。
根据本发明的LED组装方法，能够省略为了将从形成有LED的外延基板剥离的LED的芯片收纳于模块芯片而重新配置在基质上的工序，能够将LED芯片从外延基板直接收纳于模块芯片，能够高效地生产模块芯片。
附图说明
图1的(a)是示出将模块基板粘贴在外周部安装于环状框架的粘合带上的情形的立体图，图1的(b)是借助粘合带并利用环状框架对模块基板进行支承的状态的立体图。
图2的(a)是形成有多个红色LED的LED基板的立体图，图2的(b)是形成有多个绿色LED的LED基板的立体图，图2的(c)是形成有多个蓝色LED的LED基板的立体图。
图3是激光加工装置的立体图。
图4的(a)是示出将多个LED基板搭载在LED基板保持单元上的情形的立体图，图4的(b)是利用LED基板保持单元对多个LED基板进行保持的状态的立体图，图4的(c)是示出将图4的(b)所示的状态翻转180°后的状态的立体图。
图5是对激光加工装置的聚光器和LED基板保持单元以及保持工作台的结构进行说明的侧视图。
图6的(a)和图6的(b)是示出在LED收纳工序中将红色LED收纳在模块芯片中的工序的侧视图。
图7的(a)和图7的(b)是示出在LED收纳工序中将绿色LED收纳在模块芯片中的工序的侧视图。
图8的(a)和图8的(b)是示出在LED收纳工序中将蓝色LED收纳在模块芯片中的工序的侧视图。
标号说明
10：模块基板；12：模块芯片；121～123：收纳区域；124：凸点；125：电极；20、22、24：LED基板；21：红色LED；23：绿色LED；25：蓝色LED；40：激光加工装置；44：激光光线照射单元；50：LED基板保持单元；52：基板保持环。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的LED组装方法进行详细地说明。
首先，在实施本发明的LED组装方法时，实施LED基板准备工序并且实施模块基板准备工序，在该LED基板准备工序中，准备如下的三种LED基板：在外延基板的上表面上隔着缓冲层而层叠LED层，在正面上在以规定的间隔而划分的区域内具有红、绿、蓝中的任意LED，在该模块基板准备工序中，准备如下的模块基板：该模块基板由分割预定线划分而在上表面上形成有多个模块芯片，该模块芯片具有对红、绿、蓝LED进行收纳的收纳区域。
在图1中示出了通过模块基板准备工序准备的模块基板10，模块基板10呈大致圆板形状(图1的(a))，将其背面10b侧粘贴在粘合带T上，借助粘合带T而被环状的框架F保持(图1的(b))。模块基板10按照直径4英寸≒100mm形成，在由分割预定线划分成格子状的正面10a侧的各区域内形成有俯视呈长方形的模块芯片12。如在图中将模块基板10的一部分放大示出的那样，形成于模块基板10的各模块芯片12至少具有沿长度方向相邻形成的收纳区域121、收纳区域122和收纳区域123，收纳区域121由凹部构成，该凹部具有对红色LED进行收纳的矩形的开口，收纳区域122由凹部构成，该凹部具有对绿色LED进行收纳的矩形的开口，收纳区域123由凹部构成，该凹部具有对蓝色LED进行收纳的矩形的开口部，在各收纳区域121～123的各底部各配设有两个由金(Au)制成的凸点124，在收纳了后述的LED时，该凸点124与各LED的阳极电极和阴极电极连接。
在模块芯片12的与各收纳区域121～123沿长度方向相邻的上表面上，设置有6个与配设在各收纳区域121～123中的该凸点124、124导通的电极125，采用了从该电极125经由凸点124、124对收纳在各收纳区域121～123中的LED提供电力的构造。该模块芯片12的外径尺寸按照俯视下长度方向为40μm、宽度方向为10μm左右的大小形成，各收纳区域的开口按照1边为9μm的正方形形成。另外，为了方便说明，出现在图1的模块基板10上的模块芯片12被记载得比实际尺寸大，实际上远小于图示的尺寸，在模块基板10上形成有更多的模块芯片12。
在图2的(a)～(c)中分别示出了通过本发明的LED基板准备工序准备的形成有红色LED 21的LED基板20的A-A局部放大剖视图、形成有绿色LED 23的LED基板22的B-B局部放大剖视图以及形成有蓝色LED 25的LED基板24的C-C局部放大剖视图。各LED基板20、22、24如图示的那样呈大致圆板状，按照与模块基板10大致相同的尺寸(直径4英寸≒100mm)构成。各LED基板20、22、24均在蓝宝石基板或SiC基板等外延基板201、221、241的上表面上隔着由Ga化合物(例如，氮化镓：GaN)构成的缓冲层BF而形成有LED层，该LED层由发出红色光的LED 21、发出绿色光的LED 23、发出蓝色光的LED 25(以下将LED 21称为红色LED 21，将LED 23称为绿色LED 23，将LED 25称为蓝色LED 25)构成。该红色LED 21、绿色LED 23和蓝色LED 25的各自的尺寸按照俯视下8μm×8μm的尺寸形成，由外延层和电极构成(省略了图示)，其中，该外延层由N型半导体层、发光层、P型半导体层构成，该电极配设在该外延层的上表面上，由P型半导体、N型半导体构成。在各LED基板20、22、24中，相邻的LED是以规定的间隔202、222、242而划分形成的，因在形成该LED层时进行掩模，所以构成各LED间的规定的间隔202、222、242的形成区域成为缓冲层BF露出的状态。
在各LED基板20、22、24的外周形成有表示晶体取向的直线部分即所谓的定向平面OF，形成在LED基板20、22、24的上表面上的红色LED 21、绿色LED 23、蓝色LED 25以该晶体取向为基准在规定的方向上排列。公知能够通过变更构成发光层的材料来获得红色LED21、绿色LED 23、蓝色LED 25中的红色、绿色、蓝色的发光，例如，红色LED 21使用砷化铝镓(AlGaAs)，绿色LED 23使用磷化镓(GaP)，蓝色LED 25使用氮化镓(GaN)。另外，本发明的形成红色LED 21的材料、形成绿色LED 23的材料以及形成蓝色LED 25的材料并不限定于此，可以采用用于发出各色光的公知的材料，也可以使用其他材料来发出各色光。并且，在本实施方式中，如图2的(b)、(c)所示，关于正面上具有绿色LED 23、蓝色LED 25的LED基板22、24，绿色LED 23、蓝色LED 25按照在后述的LED收纳工序时不与先收纳在模块芯片12中的红色LED 21重叠的方式隔开规定的间隔而形成于LED基板22、24的正面。接下来对该点进行详述。
根据图3～图8对上述准备工序之后的工序进行说明。在实施了上述LED基板准备工序和模块基板准备工序之后，实施定位工序和LED收纳工序，其中，在该定位工序中，使用图3所示的激光加工装置40将该LED基板20、22、24的红色LED 21、绿色LED 23、蓝色LED 25定位在该模块芯片12的规定的收纳区域121～123中，在该LED收纳工序中，将各LED从该外延基板201、221、241剥离而将各LED收纳在该模块芯片的对红、绿、蓝LED进行收纳的规定的收纳区域121～123中。
一边参照图3一边对激光加工装置40进行说明。图示的激光加工装置40具有：基台41；保持单元42，其对模块基板10进行保持；移动单元43，其使保持单元42移动；激光光线照射单元44，其照射激光光线；框体45，其从基台41的上表面向上方延伸接着实际上水平延伸，该激光光线照射单元44内置于该框体45；以及控制单元，其由后述的计算机构成，该激光加工装置40构成为通过该控制单元来控制各单元。并且，在水平延伸的该框体45的前端部的下表面上配设有：聚光器44a，其构成激光光线照射单元44，包含fθ透镜；LED基板保持单元50，其相对于该聚光器44a在图中箭头X所示的方向上并排地相邻配设；以及拍摄单元48，其用于对被加工物的加工区域进行拍摄。
保持单元42包含：矩形的X方向可动板60，其以在图中箭头X所示的X方向上自由移动的方式搭载在基台41上；矩形的Y方向可动板61，其以在图中箭头Y所示的Y方向上自由移动的方式搭载在X方向可动板60上；圆筒状的支柱62，其固定在Y方向可动板61的上表面上；以及矩形的盖板63，其固定在支柱62的上端。在盖板63上配设有保持工作台64，该保持工作台64通过形成在该盖板63上的长孔而向上方延伸，对圆形的被加工物进行保持。通过构成该保持工作台64的上表面的、与未图示的吸引单元连接的吸附卡盘对被加工物进行吸引保持。另外，本实施方式所说的X方向是图3中箭头X所示的方向，Y方向是图3中箭头Y所示的方向，是与X方向垂直的方向。由X方向、Y方向规定的平面实际上是水平的。
移动单元43包含X方向移动单元80和Y方向移动单元82。X方向移动单元80将电动机的旋转运动转换成直线运动而传递给X方向可动板60，使X方向可动板60沿着基台41上的导轨在X方向上进退。Y方向移动单元82将电动机的旋转运动转换成直线运动而传递给Y方向可动板61，使Y方向可动板61沿着X方向可动板60上的导轨在Y方向上进退。另外，虽然省略了图示，但在X方向移动单元80和Y方向移动单元82上分别配设有位置检测单元，通过各位置检测单元对保持工作台的X方向的位置、Y方向的位置和周向的旋转位置进行准确地检测，根据后述的从控制单元指示的信号来驱动X方向移动单元80和Y方向移动单元82，能够以任意的位置和角度对上述保持工作台进行准确地定位。
该拍摄单元48具有构成显微镜的光学系统和拍摄元件(CCD)，构成为能够通过该控制单元将拍摄到的图像信号显示在未图示的显示单元上。另外，控制单元由计算机构成，具有：中央运算处理装置(CPU)，其根据控制程序来进行运算处理；只读存储器(ROM)，其对控制程序等进行储存；能够读写的随机存取存储器(RAM)，其能够对检测到的检测值和运算结果等进行暂时储存；以及输入接口和输出接口(省略了详细的图示)。
一边参照图4一边对LED基板保持单元50进行详细地说明。如图4的(a)所示，LED基板保持单元50由基板保持环52和支承基板保持环52的保持臂54构成，该保持臂54在保持基体56中经由保持基体56的开口孔56a而与内置于保持基体56的驱动单元(省略了图示)连结，其中，该保持基体56配设在水平延伸的该框体45的前端部的下表面上。基板保持环52具有按照LED基板的尺寸形成的环状的开口部58，沿着基板保持环52的内侧配设有供LED基板载置于内侧的环状的阶差部52a。在阶差部52a的上表面上沿周向隔开规定的间隔配设有多个用于对所载置的LED基板进行吸引保持的吸引孔52b，在对LED基板20进行保持的情况下，例如，如图4的(b)所示，使LED基板20的正面20a朝向上方而相对于开口部58进行定位，将LED基板20载置在阶差部52a上。此时，通过使LED基板20的定向平面OF与形成于基板保持环52的直线部52c对置而将LED基板20定位载置在基板保持环52中，从而能够对保持于基板保持单元52的LED基板的方向进行准确地规定。吸引孔52b经由形成于基板保持环52和保持臂54的内部的吸引通路而与未图示的吸引单元连结，通过使该吸引单元进行动作而对LED基板20进行吸引保持。
关于保持着LED基板20的基板保持环52，通过配设于该保持基体56的该驱动单元能够使保持臂54在图4的(c)的箭头54a所示的方向上旋转，能够使LED基板20的正面20a和背面20b中的任意面朝向上方。此外，基板保持环52构成为能够根据上述控制单元的指令在箭头54b所示的上下方向上移动，并能够准确地控制在希望的高度位置。
在图5中放大示出的激光光线照射单元44的聚光器44a由fθ透镜构成。并且，激光光线照射单元44包含如下的部件等：激光振荡器，其配设于激光光线照射单元44；反射镜，其对从该激光振荡器振荡出的激光的方向进行转换；以及电流镜，其对从该反射镜反射的激光的照射方向朝向聚光器44a的fθ透镜的规定的位置进行调整。构成为通过对该电流镜的方向进行适当控制，能够对保持在位于聚光器44a的正下方的基板保持环52上的LED基板的希望的位置照射激光光线LB，并能够在图5所记载的与纸面垂直的Y方向和表示纸面的左右方向的X方向上对该照射位置进行控制。
激光加工装置40具有大致上述那样的结构，接着一边参照图6～图8一边对使用了激光加工装置40的上述定位工序和LED收纳工序进行说明。
首先，通过使移动单元43进行动作而使图3所示的激光加工装置40中的保持工作台64成为移动到图中近前侧的基板搭载区域的状态。在使保持工作台64移动到图3所示的位置之后，以借助粘合带T被框架F保持的模块基板10的正面10a为上方、以背面10b侧为下方而将模块基板10载置在保持工作台64的上表面上，使未图示的吸引单元进行动作而将模块基板10吸引保持在保持工作台64上。在将模块基板10吸引保持在保持工作台64上并通过配设在保持工作台64的外周的夹持机构等将该框架F固定之后，使用上述的拍摄单元48对吸引保持在保持工作台64上的模块基板10进行拍摄，执行对激光光线照射单元44的聚光器44a和模块基板10的位置进行对位的对准。在执行该对准而完成了两者的对位之后，根据未图示的控制单元的指令对基板保持环52的上下方向的位置进行控制而使其向下方下降，使LED基板保持单元50成为图4的(a)所示的状态，将形成有红色LED 21的LED基板20载置在基板保持环52的阶差部52a上。另外在如上述那样将LED基板20保持在基板保持环52中时，通过将LED基板20的定向平面OF定位在基板保持环52的直线部52c上而进行载置，LED基板20相对于基板保持环52准确地定位在希望的方向上(参照图4的(b))。
在将LED基板20载置在该阶差部52a上之后，使未图示的吸引单元进行动作而从吸引孔52b进行吸引，使LED基板20成为吸引保持状态。在将LED基板20吸引保持在基板保持环52中之后，按照如下方式转换方向：使保持基体56的驱动单元进行动作而使基板保持环52如图4的(c)所示的那样在图中箭头54a的方向上旋转180°，使LED基板20的背面20b侧向上方露出、使形成有红色LED 21的正面20a朝向下方。在以这种方式使LED基板20进行旋转之后，根据通过执行该对准而获得的位置信息，使移动单元43进行动作而将保持工作台64定位在聚光器44a和基板保持环52的正下方(参照图5)。然后，在保持工作台64移动到基板保持环52的正下方之后，使移动到比保持工作台64的高度位置高出规定的量的位置的基板保持环52下降。此时，如根据更具体地示出了使基板保持环52下降并从侧面对LED基板20和模块基板10进行观察的位置关系的图6的(a)能够理解的那样，通过使LED基板20与模块基板10的正面10a接近，模块芯片12a的收纳区域121接近LED基板20的红色LED 21a的正下方而定位。这是本发明的定位工序。另外，为了方便说明，在图6～图8中省略了对该LED基板20、22、24进行保持的基板保持环52。
在通过该定位工序将LED基板20的红色LED 21a定位在模块芯片12a的收纳区域121的正上方并使红色LED 21a接近之后，实施收纳工序，使激光光线照射单元44进行动作而将红色LED 21a收纳在该收纳区域121中。更具体来说，根据来自该控制单元的指令对激光光线照射单元44的未图示的激光振荡器和电流镜的位置进行控制而调整对fθ透镜的入射位置，从LED基板20的背面20b侧朝向作为目标的位于红色LED 21a的背面的缓冲层BF照射对于外延基板201具有透过性且对于该缓冲层BF具有吸收性的波长(例如，257nm或266nm)的激光光线LB。由此，缓冲层BF被破坏，在外延基板201与红色LED 21a之间的边界面上形成气体层，该红色LED21a从外延基板201剥离。
从LED基板20剥离的红色LED 21a在从LED基板20剥离之前的状态下已经非常接近模块芯片12的该收纳区域121，在剥离的时间点被收纳在该收纳区域121中。另外，能够对该激光光线LB的光斑直径进行适当调整。例如，如果是将该红色LED 21a的形成有缓冲层BF的背面侧整个面覆盖的光斑直径(例如，8～9μm)，则通过1次脉冲激光光线便能够剥离，另外，如果是比其小的光斑直径(例如，4μm)的脉冲激光光线，则改变入射至fθ透镜的激光光线的入射位置以便将位于红色LED 21a的背面的缓冲层BF的整个面破坏，能够通过照射4次脉冲激光光线而将红色LED 21a剥离。
在将红色LED 21a从LED基板20剥离而收纳在模块芯片12a的收纳区域121中之后，使激光加工装置40的X方向移动单元80进行动作而使模块基板10在图6的(b)中箭头所示的方向上按照规定的量进行移动，将在接下来的模块芯片12b中用于收纳红色LED 21b的收纳区域121定位在红色LED 21b的正下方(定位工序)。在将模块芯片12b的收纳区域121定位在红色LED 21b的正下方之后，根据来自该控制单元的指令来调整激光光线照射单元的电流镜的方向，变更激光光线LB的照射位置而向位于红色LED 21b的背面的缓冲层BF进行照射。由此，位于红色LED 21b的背面的缓冲层BF被破坏，与红色LED 21a同样地将红色LED 21b从LED基板20剥离，红色LED 21b被收纳在模块芯片12b的收纳区域121中(LED收纳工序)。此外，通过执行与上述同样的工序，在与模块芯片12b相邻形成的模块芯片12c的收纳区域121中收纳接下来的红色LED 21c。在以这种方式使排列在X方向上的全部的模块芯片12收纳了红色LED 21之后，在Y方向上对模块基板10进行转位进给而再次使排列在X方向上的全部的模块芯片12的收纳区域121收纳LED基板20上的红色LED 21。通过重复进行这样的定位工序和LED收纳工序，将红色LED 21收纳在模块基板10上的全部的模块芯片12的收纳区域121中。如通过参照图6的(b)所记载的模块芯片12a能够理解的那样，收纳在模块芯片12中的LED 21成为从模块芯片12的正面向上方突出的状态。另外，通过将红色LED 21收纳在各模块芯片12的收纳区域121中，红色LED 21上的由P型半导体和N型半导体构成的电极与形成于收纳区域121的底部的凸点124、124抵接，该电极与凸点可以通过施加给红色LED 21的超声波振动而熔接结合，也可以预先通过涂布在凸点124、124的前端部的导电性的结合材料而结合。
在将红色LED 21收纳在模块基板10上所形成的全部的模块芯片12上之后，接着实施用于将绿色LED 23收纳在各模块芯片12的规定的收纳区域122中的定位工序和收纳工序。在如上述那样使全部的模块芯片12收纳了红色LED 21之后，使基板保持环52上升而将LED基板20从基板保持环52取下。然后，如图4的(a)所示，将配设有绿色LED 23的LED基板22保持在基板保持环52上。由于将LED基板22载置并吸引保持在基板保持环52中的工序与上述的对LED基板20进行保持的步骤完全相同，所以这里省略了其详细的说明。在将LED基板22吸引保持在基板保持环52中之后，进行如下的方向转换：与图4的(c)所示的动作同样地使基板保持环52进行旋转而使LED基板22的背面22b侧向上方露出(即正面22a侧朝向下方)。然后再使移动单元43进行动作而将模块基板10定位在LED基板22的正下方。此时，关于模块基板10，形成于模块芯片12a的收纳区域122被定位在LED基板22的规定的绿色LED 23a的正下方。然后，在使模块基板10移动到LED基板22的正下方之后，通过使移动到比保持工作台64的高度位置高出规定的量的位置的基板保持环52下降而使LED基板22与模块基板10的正面10a接近(定位工序)。
对本实施方式中的LED基板22进一步进行详细地说明。如从图7所记载的对LED基板22的记载中能够理解的那样，配设于LED基板22的绿色LED 23隔开规定的间隔222而配设，该间隔222形成为比图6所示的配设于LED基板20的红色LED 21的规定的间隔202宽。这里，如图7的(a)所示，设定LED基板22中的上述规定的间隔以便在为了收纳LED基板22的绿色LED 23而使LED基板22与模块芯片12接近时，在俯视下绿色LED 23不与先收纳在模块芯片12中的红色LED 21重叠。由此，如图7的(a)所示，即使为了将绿色LED 23收纳在模块芯片12中而使LED基板22与模块基板10接近，该绿色LED 23也不与已经收纳在模块芯片12中的红色LED 21重叠，能够使其接近至适合将绿色LED 23收纳在规定的收纳区域122中的位置。
当一边参照图7的(a)一边继续进行说明时，在通过实施上述定位工序而将模块芯片12a的收纳区域122接近LED基板22的绿色LED 23a的正下方而进行了定位之后，实施LED收纳工序，与上述的LED收纳工序同样地使激光光线照射单元44进行动作而将绿色LED 23a收纳在该收纳区域122中。即，从LED基板22的背面22b侧朝向作为目标的位于绿色LED 23a的背面的缓冲层BF照射对于外延基板221具有透过性且对于该缓冲层BF具有吸收性的波长的激光光线LB。由此，缓冲层BF被破坏，在外延基板221与绿色LED 23a之间的边界面上形成气体层，该绿色LED 23a从外延基板221剥离。从LED基板22剥离的绿色LED 23a在从LED基板22剥离之前的状态下已经非常接近模块芯片12a的该收纳区域122，在剥离的时间点被收纳在该收纳区域122中。
在绿色LED 23a被收纳在模块芯片12a的收纳区域122中之后，使移动单元43进行动作而使模块基板10按照规定的距离在图7的(b)所示的箭头的方向上移动，将接下来的模块芯片12b中的收纳区域122定位在接下来的绿色LED 23b的正下方(定位工序)。另外，如从图7的(b)能够理解的那样，在LED基板22与模块基板10接近的状态下，由于形成于LED基板22的绿色LED 23的下端处于比先收纳在模块芯片12中的红色LED 21的上端低的位置，所以无法直接使模块基板10在图中的箭头的方向上移动。因此，在实施移动单元43所实现的向箭头方向的移动时，实施如下的动作：使保持基体56所具有的该驱动单元进行动作而使保持着LED基板22的基板保持环52暂时上升并使模块基板10移动规定的距离，之后使该基板保持环52再次下降而与模块基板10接近。
如上述那样，在将该模块芯片12b的收纳区域122定位在绿色LED 23b的正下方之后，根据来自该控制单元的指令来调整激光光线照射单元的电流镜的方向，从而变更激光光线LB的照射位置，向位于绿色LED 23b的背面的缓冲层BF进行照射。由此，位于绿色LED23b的背面的缓冲层BF被破坏，绿色LED 23b从LED基板22剥离，绿色LED 23b被收纳在模块芯片12b的收纳区域122中(LED收纳工序)。然后，通过进一步执行同样的工序，接下来的绿色LED 23c被收纳在与模块芯片12b相邻形成的模块芯片12c的收纳区域122中。在以这种方式使排列在X方向上的全部的模块芯片12收纳了绿色LED 23之后，在Y方向上对模块基板10进行转位进给而再次使排列在X方向上的全部的模块芯片12的收纳区域122收纳LED基板22上的绿色LED 23。通过重复进行这样的定位工序和LED收纳工序，将绿色LED 23收纳在模块基板10上的全部的模块芯片12的收纳区域122中。另外，如上述那样，形成于LED基板22的绿色LED 23按照与红色LED 21形成于LED基板20的情况相比较宽的间隔排列，配设于LED基板22的绿色LED 23的数量与配设有红色LED 21的LED基板20相比大致为1/2左右，相对于1张LED基板20大致需要两张LED基板22。
在将绿色LED 23收纳在模块基板10上所形成的全部的模块芯片12上之后，接着实施用于将蓝色LED 25收纳在各模块芯片12的规定的收纳区域123中的定位工序和LED收纳工序。在如上述那样将绿色LED 23相对于全部的模块芯片12从LED基板22剥离而收纳在模块芯片12中之后，使基板保持环52上升而将LED基板22从基板保持环52取下。然后，如图4的(a)所示，将配设有蓝色LED 25的LED基板24载置在基板保持环52中。由于将LED基板22载置并吸引保持在基板保持环52中的工序与上述的对LED基板20、22进行保持的步骤完全相同，所以这里省略了其详细的说明。在将LED基板24吸引保持在基板保持环52中之后，进行如下的方向转换：与图4的(c)所示的动作同样地使基板保持环52进行旋转而使LED基板24的背面24b侧向上方露出(即配设有蓝色LED 25的正面24a侧朝向下方)。此外，使移动单元43进行动作而使保持工作台64向基板保持环52侧移动，将模块基板10定位在LED基板24的正下方。此时，模块基板10的用于对形成于模块芯片12a的蓝色LED 25a进行收纳的收纳区域123被定位在LED基板24的规定的蓝色LED 25a的正下方。然后，在模块基板10移动到LED基板24的正下方之后，通过使移动到比保持工作台64的高度位置高出规定的量的位置的基板保持环52下降而使LED基板24与模块基板10的正面10a接近(定位工序)。
对本实施方式中的LED基板24的详细内容进一步进行说明。如从图8所记载的LED基板24的记载中能够理解的那样，配设于LED基板24的蓝色LED 25隔开规定的间隔242而配设，该间隔242比图7所示的配设于LED基板22的绿色LED 23所配设的规定的间隔222形成得更宽。这里，如图8的(a)所示，设定LED基板24中的上述规定的间隔以便在为了收纳LED基板24的蓝色LED 25而使LED基板24与模块芯片12接近时，在俯视下蓝色LED 25不与先收纳在模块芯片12中的红色LED 21和绿色LED 23重叠。由此，如图8的(a)所示，即使为了将蓝色LED 25收纳在模块芯片12中而使LED基板24与模块基板10接近，该LED也不与已经收纳在模块芯片中的红色LED 21和绿色LED 23重叠，能够使其接近至适合将蓝色LED 25收纳在规定的收纳区域123中的位置。
当一边参照图8的(a)一边继续进行说明时，在通过实施上述定位工序而将LED基板24的蓝色LED 25a定位成接近模块芯片12a的收纳区域123之后，与将红色LED 21和绿色LED 23收纳在模块芯片12a中的LED收纳工序同样地使激光光线照射单元44进行动作而将蓝色LED 25a收纳在该收纳区域123中。即，从LED基板24的背面24b侧朝向作为目标的位于蓝色LED 25a的背面的缓冲层BF照射对于外延基板241具有透过性且对于该缓冲层BF具有吸收性的波长的激光光线LB。由此，缓冲层BF被破坏，在外延基板241与蓝色LED 25a之间的边界面上形成气体层，该蓝色LED 25a从外延基板241剥离。从LED基板24剥离的蓝色LED25a在从LED基板24剥离之前的状态下已经非常接近模块芯片12a的该收纳区域123，在剥离的时间点被收纳在该收纳区域123中。
在蓝色LED 25a被收纳在模块芯片12a的收纳区域123中之后，使移动单元43进行动作而使模块基板10在图8的(b)所示的箭头的方向上按照规定的量移动，将在接下来的模块芯片12b中用于收纳蓝色LED 25b的收纳区域123定位在接下来的蓝色LED 25b的正下方(定位工序)。另外，与将绿色LED 23收纳在模块芯片12中时同样，在LED基板24与模块基板10接近状态下，由于形成于LED基板24的蓝色LED 25的下端处于比先收纳在模块芯片12中的红色LED22和绿色LED24的上端低的位置，所以无法直接使模块基板10在图中的箭头的方向上移动。因此，在移动单元43实施向箭头方向的移动时，实施如下的动作：使保持基体56所具有的未图示的驱动单元进行动作而使保持着LED基板24的基板保持环52暂时上升并使模块基板10移动规定的距离，之后再次使基板保持环52下降而与模块基板10接近。
在如上述那样将接下来的模块芯片12b的收纳区域123定位成接近接下来的蓝色LED 25b的正下方之后，根据来自该控制单元的指令来调整激光光线照射单元的电流镜的方向，变更激光光线LB的照射位置而向位于蓝色LED 25b的背面的缓冲层BF进行照射。由此，位于蓝色LED 25b的背面的缓冲层BF被破坏，蓝色LED 25b与蓝色LED 25a同样地从LED基板24剥离，蓝色LED 25b被收纳在模块芯片12b的收纳区域123中(LED收纳工序)。通过进一步执行同样的定位工序和LED收纳工序，将接下来的蓝色LED 25c收纳在与模块芯片12b相邻形成的模块芯片12c的收纳区域123中。在以这种方式使排列在X方向上的全部的模块芯片12收纳了蓝色LED 25之后，对模块基板10在Y方向上进行转位进给而再次使排列在X方向上的全部的模块芯片12的收纳区域123收纳LED基板24上的蓝色LED 25。通过重复进行这样的定位工序和LED收纳工序，将蓝色LED 25收纳在模块基板10上的全部的模块芯片12的收纳区域123中。另外，如上述那样，与绿色LED 23形成于LED基板22的情况相比，形成于LED基板24的蓝色LED 25以更宽的间隔排列，配设于LED基板24的蓝色LED 25的数量与配设有红色LED 21的LED基板20相比大致为1/3左右，相对于1张LED基板20大致需要3张LED基板24。
如以上那样将红色、绿色、蓝色的LED收纳到模块基板10上所配设的全部的模块芯片12中，本发明的LED组装方法完成。另外，在将LED收纳到上述的全部的模块芯片12中之后，利用适当的方法实施对各模块芯片12进行单片化的单片化工序即可。关于该LED单片化工序，例如，采用适当的激光加工装置沿着对模块芯片12进行划分的分割预定线照射对于模块基板10的材质具有吸收性的波长的激光光线而进行分割，从而能够进行单片化，由于通过激光加工装置对该基板进行分割的方法是公知的，所以省略了详细的内容。
本发明并不限定于上述的实施方式，只要在属于本发明的技术的范围内便能够实施适当变形例。
例如，在上述的实施方式中，介绍了如下的例子：以使红色LED 21的排列间隔最小并且规定的间隔按照绿色LED 23、蓝色LED 25的顺序变宽的方式形成LED基板20、22、24，使用该LED基板20将红色LED 21收纳在模块芯片12中，按顺序对绿色LED 23和蓝色LED 25进行收纳，但并不限定于此，也可以适当更换配设于LED基板20、22、24的LED的颜色。
并且，配设于LED基板的LED的规定的间隔能够根据各LED的尺寸、模块芯片的尺寸以及配设于模块基板的模块芯片的间隔等进行适当设定。此时，根据本发明的技术思想，以规定的间隔进行配设以使得即使LED基板与模块芯片接近也不会使要新收纳的LED与已经收纳的LED重叠。

Claims (2)

1.一种LED组装方法，组装出具有红色LED、绿色LED、蓝色LED的模块芯片，其中，
该LED组装方法具有如下的工序：
LED基板准备工序，准备如下的三种LED基板：第一LED基板在外延基板的上表面上隔着缓冲层而层叠LED层，并且该第一LED基板在正面上在以规定的间隔而划分的区域中具有红色LED；第二LED基板在外延基板的上表面上隔着缓冲层而层叠LED层，并且该第二LED基板在正面上在以规定的间隔而划分的区域中具有绿色LED；第三LED基板在外延基板的上表面上隔着缓冲层而层叠LED层，并且该第三LED基板在正面上在以规定的间隔而划分的区域中具有蓝色LED；
模块基板准备工序，准备如下的模块基板：该模块基板由分割预定线划分而在上表面上形成有多个模块芯片，该模块芯片具有对红色LED、绿色LED、蓝色LED进行收纳的收纳区域；
定位工序，使形成了红色LED的第一LED基板的正面、形成了绿色LED的第二LED基板的正面、形成了蓝色LED的第三LED基板的正面与该模块基板的上表面对置而将该LED定位于该模块芯片的规定的收纳区域；以及
LED收纳工序，将激光光线的聚光点从该LED基板的背面定位至被定位于该模块芯片的规定的收纳区域的该LED的缓冲层而进行照射，将该LED从该外延基板剥离而将该LED收纳在该模块芯片的规定的收纳区域中，
在该LED基板准备工序中准备如下的LED基板：对于在正面上具有红色LED的第一LED基板、在正面上具有绿色LED的第二LED基板、在正面上具有蓝色LED的第三LED基板这三种LED基板中的至少两种LED基板而言，按照在该LED收纳工序时不会因LED基板上的LED定位于该模块芯片的收纳区域而导致该LED与已经收纳于模块芯片的LED重叠的方式，在该至少两种LED基板的正面上隔开规定的间隔而具有该LED。
2.根据权利要求1所述的LED组装方法，其中，
该LED是微型LED。
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