CN108321097A - 真空贴膜装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一真空贴膜装置，其包含一真空腔室模组、一压膜模组、一承载模组及一加热平台，其中压膜模组包含一压膜板，承载模组包含一承载盘及一弹簧器件。该真空装置于贴膜作动时，压膜板向下压膜而致动承载盘至加热平台以加热膜片使接合胶固化贴合，加热结束后，压膜板开始向上移动，此时弹簧器件可由先前压合时所储存的弹簧位能释放，并将承载盘向上致动使其回复至原初始位置。本发明另提出一真空贴模方法，其与上述真空贴膜装置皆可减少膜片与待贴膜件之间因气泡所产生的贴合缺陷，并提升膜片与待贴膜件之间的接合力。

Description

真空贴膜装置及方法

技术领域

本发明有关一种贴膜装置及方法，特别关于一种真空贴膜装置及方法。

背景技术

在电子产业中，常需要将各类软性或硬性膜片贴合于半导体元件、电路元件(电阻或电容器等)或液晶显示面板等电子器件上，以赋予该些电子器件特定的功能，或达到保护电子器件、使电子器件防水等目的。

除提供保护或防水功能之外，软性或硬性膜片(例如树脂膜片)亦可被制作成具有透光、半透光或光转换等性质的光学膜片。举例而言，膜片可被加入染料、光散射微粒、荧光材料等物质，以获得所需的滤光、颜色转换、增亮或均匀扩散等光学性质，使得膜片可作为滤光膜、荧光膜、增亮膜或扩散膜等光学膜片。将此类光学膜片贴合至各种不同的光学电子器件上，以达到电子器件所需的光学特性。

其中，将荧光材料(例如量子点「quantum dots」或荧光粉)加入树脂材料而形成具色彩转换功能的荧光膜片，可与发光二极体(LED)光源搭配使用，应用于下世代显示器。或者，将具有色彩转换功能的荧光膜片直接贴合于蓝光LED晶片上，以制作成白光LED等封装体，可使封装体具有良好的光电特性及优异的产品性能。

以搭配LED光源使用的荧光膜片为例，将荧光膜片贴合至LED晶片的方式大致可分为「晶片级(die level)贴合」与「晶圆级(wafer level)贴合」两种类别，其说明如下。

「晶片级贴合」是将尺寸上对应于单一个LED晶片大小的荧光膜片贴合至LED晶片上。由于荧光膜片的尺寸较小且刚好对应于LED晶片的尺寸，需要高精密度的贴膜机(或贴片机)才能使荧光膜片准确地贴合至LED晶片上。然而，由于需要高精密度的贴片机，故「晶片级贴合」的设备成本高；此外，由于必须准确地对位，且须将单一荧光膜片逐一贴合至单一LED晶片，导致制程困难，造成「晶片级贴合」的贴合良率与生产效率较低。

「晶圆级贴合」则是将尺寸上可对应于多个LED晶片的一荧光膜片一次贴合至多个LED晶片上。「晶圆级贴合」不须高对位精密度，且一次可对多个LED晶片进行批次贴膜，故其设备成本低，且生产效率高。

由上可知，在设备成本及生产效率上，「晶圆级贴合」皆较具优势。然而，「晶圆级贴合」将尺寸较大的膜片贴合于待贴膜件的过程中，容易因为膜片的厚度不均、贴合时的角度偏差、膜片表面特性不佳等因素，导致膜片与待贴膜件之间产生气泡残留于接合胶中，造成贴合缺陷，进而降低生产良率。再者，膜片与待贴膜件贴合时具有一定的步骤，通常会先涂布一接合胶于两者的至少一接合面上，再施予压合力，使两接合面可透过接合胶初步贴合，尔后，接合胶被加热而固化，使得膜片与待贴膜件稳固地贴合。然而，若未使用适当的贴合设备与贴膜程序，膜片与待贴膜件在完全贴合前，接合胶已被预先加热而部分固化，膜片与待贴膜件之间的接合强度将受影响，造成贴合不良。

有鉴于此，如何提供一有效益的真空装置与适当贴膜方法，以改善上述的缺失，为业界待解决的问题。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种真空贴膜装置及方法，其可改善膜片与待贴膜件之间因气泡所产生的贴合缺陷，其真空贴膜装置可先将膜片完全密合于待贴膜件上，再将接合胶进行加热固化，藉此可具有较佳的贴合品质与生产良率。

本发明的又一目的在于提供一种真空贴膜装置及方法，其可实现「晶圆级贴合」，藉此具有较低的设备成本、及/或较佳的生产效率。

为达上述的至少一目的，本发明所揭露的真空贴膜装置包含：一真空腔室模组、一压膜模组、一承载模组及一加热平台。真空腔室模组包含一腔体，腔体定义有一容置空间，容置空间内的压力可被设定控制；压膜模组连接并贯穿该腔体、且包含一压膜板，压膜板可由腔体外的致动器作动，使其可于容置空间内垂直地移动；承载模组设置于容置空间内，且包含一承载盘及一弹簧器件，其中承载盘设置于弹簧器件上，且具有一初始位置，承载盘在压膜程序开始而致动前是与压膜板保持一初始距离；加热平台亦设置于容置空间内、并与压膜程序开始而致动前的承载盘保持一初始距离；其中，承载盘是设置成可于容置空间内被压膜板向下压膜而致动者，弹簧器件是设置成可于承载盘被向下压膜而致动时储存一弹簧位能，加热平台是设置成可支撑被压膜而致动后的承载盘，以加热承载盘，使膜片与待贴膜件间的接合胶固化接合，于膜片与待贴膜件完成贴合后，压膜板将向上移动，该弹簧器件可由先前压合时储存的弹簧位能释放，而将承载盘向上致动并回复至初始位置。

为达上述的至少一目的，本发明另揭露的真空贴膜方法包含：使一膜片与一待贴膜件于一腔体的一容置空间内保持分离，其中膜片及待贴膜件的至少其中一者上已设置有一接合胶；使容置空间抽气至一真空状态；在真空状态下，致动膜片或待贴膜件，使膜片与待贴膜件经由接合胶相贴合；以及持续致动贴合后的膜片与待贴膜件，使其移动一距离后，始被一加热平台支撑，其中接合胶被加热台加热而固化。

藉此，本发明的真空贴膜装置及方法至少可提供以下有益效果：

1.可提供一真空环境来供膜片与待贴膜件贴合，以减少膜片与待贴膜件之间所产生的气泡缺陷，藉此提高贴合的气密度，进而提升贴膜的良率；

2.可提供一初始距离来使膜片与待贴膜件在贴合前，两者间的接合胶不被加热平台预热，藉此避免接合胶提早固化而降低接合强度，进而提升贴膜的质量与良率；及

3.可对包含复数个晶片等元件的待贴膜件进行一次贴膜，得以实现出「晶圆级贴合」。

为让上述目的、技术特征及优点能更明显易懂，下文是以较佳的实施例配合所附图式进行详细说明。

附图说明

图1为依据本发明的一较佳实施例的真空贴膜装置的立体图。

图2为图1所示的真空贴膜装置的活动门开启且承载盘滑出的立体图。

图3为图1所示的真空腔室模组的立体图。

图4为图1所示的气密滑动轴承的平面图。

图5为图1所示的压膜模组的平面图。

图6A为图1所示的真空贴膜装置的部分元件的平面图。

图6B为图6A的局部放大详图。

图7A及图7B为图1所示的压膜板接触膜片或承载盘的平面示意图。

图8为图1所示的真空贴膜装置的控制模组的功能方块图。

图9A至图15B为藉由图1所示的真空贴膜装置所实现出的一真空贴膜制程的各阶段的示意图。

图16A为大气压力下的贴膜测试结果。

图16B为采用真空贴膜制程的贴膜测试结果。

图17为依据本发明的另一较佳实施例的真空贴膜方法的步骤流程图。

符号说明

10 真空贴膜装置

100 真空腔室模组

110 腔体

110A 容置空间

111 顶板

112 底板

113 侧板

114 开口侧

115 致动器

116 活动门

120 气密滑动轴承

121 轴向贯穿孔

122 密封件

130 真空系统的控制器件

131 真空气压感测器

132 抽真空控制阀

133 大气气压感测器

134 破抽真空控制阀

135 真空帮浦

136 破真空气压源

137 管线

200 压膜模组

210 压膜板

211 上部

212 下部

220 垂直移动杆

221 上端

222 下端

230 致动器

240 球面轴承

300 承载模组

310 承载盘

311 贯穿孔

312 凹槽

320 弹簧器件

321 柱体

322 弹簧

330 滑轨器件

331 固定部

332 滑动部

340 定位感测器

350 膜片感测器

400 加热平台

410 温度感测器

500 控制模组

510 程序控制器

520 指令输入设备

530 温度控制器

540 位置与推力控制器

600 膜片、光学膜片

601 表面

650 接合胶

700 待贴膜件

700A、700B 发光半导体晶片阵列

700C 透光基板

701 表面

710 基材

720 发光二极体晶片

730 反射结构

800 膜片保持件

811 软性膜

812 支撑框

D1～D3 初始距离

Z 垂直轴向

20 真空贴膜方法

S201～S213 步骤

具体实施方式

请参阅图1至图3所示，其为依据本发明的一较佳实施例的真空贴膜装置10的示意图，其中图1及图2未显示腔体110的顶板111，以便审视真空贴膜装置10的内部结构。真空贴膜装置10可包含一真空腔室模组100、一压膜模组200、一承载模组300及一加热平台400，该些元件的技术内容依序说明如下。

真空腔室模组100可提供一真空环境来供真空贴膜进行，其在构造上可包含一腔体110、一气密滑动轴承120及一真空系统的控制器件130，气密滑动轴承120与控制器件130皆设置于腔体110上。

具体而言，腔体110定义有一容置空间110A，其内的压力为可控制者，也就是，容置空间110A的压力可通过真空系统的控制器件130来控制其真空度。

腔体110结构上可包含一顶板111、一底板112、复数个侧板113及一开口侧114，顶板111及底板112为相对且相反地设置，侧板113及开口侧114形成于顶板111与底板112之间、且气密地连接顶板111与底板112。顶板111、底板112、侧板113及开口侧114共同界定容置空间110A的范围，而开口侧114可使容置空间110A与腔体110的外部连通，故开口侧114需闭合才得使容置空间110A为真空。

因此，较佳地真空腔室模组110更包含有一致动器115及一活动门116来使开口侧114闭合。致动器115可设置于侧板113上，而活动门116可活动地设置于开口侧114上、并与致动器115连接；致动器115(例如气压缸、液压缸、马达导螺杆组等)运作时，可使活动门116相对开口侧114活动(旋转、摆动或滑动等)，以闭合开口侧114。

于其他实施例中(图未示)，另一侧板113可取代开口侧114，而腔体110的顶板111为可活动者(例如顶板111可上掀及下盖)，藉此使容置空间110A与外部连通及隔离。

请配合参阅图4所示，气密滑动轴承120可使后述的压膜模组200的垂直移动杆220从外部进入腔体110内，且不会泄漏而破坏腔体110内的真空状态。气密滑动轴承120可插设于腔体110的顶板111(顶板111具有一对应的贯穿孔，图未示)，使得气密滑动轴承120的一部分设置于顶板111的上方而位于容置空间110A之外，而另一部分设置于顶板111的下方而位于容置空间110A之内；气密滑动轴承120亦可整体设置于顶板111的上方或下方(图未示)。

结构上，气密滑动轴承120可包含一轴向贯穿孔121及一密封件122，轴向贯穿孔121与容置空间110A相连通，供垂直移动杆220通过而进入至容置空间110A内；密封件122(例如为O型橡胶轴封、磁性轴封、波纹管等)设置于轴向贯穿孔121内，且环绕垂直移动杆220，以阻隔气体从垂直移动杆220与轴向贯穿孔121之间通过。

于其他实施例中(图未示)，若垂直移动杆220或压膜模组200整体能设置于腔体110内，气密滑动轴承120可省略设置。

请复参阅图2及图3，真空系统的控制器件130可控制容置空间110A内的压力，其可设置于腔体110的顶板111，也可设置于底板112、侧板113等可与腔体110连接的位置。控制器件130可包含一真空气压感测器131、一抽真空控制阀132、一大气气压感测器133及一破真空控制阀134，分别连接真空系统的一真空帮浦135及一破真空气压源136。

具体而言，真空帮浦135可设置于腔体110的外部，藉由一管线137依序连接抽真空控制阀132及真空气压感测器131，连通至容置空间110A中。当真空帮浦135运作及抽真空控制阀132开启时(破真空气压源136及破真空控制阀134为关闭)，可使容置空间110A的压力减小而形成真空状态。真空气压感测器131可感测该真空状态，若真空状态达到设定值时，可透过后述的控制模组500来关闭抽真空控制阀132，也可进一步关闭真空帮浦135。

破真空气压源136亦设置于腔体110外部，可藉由另一管线137依序连接破真空控制阀134及大气气压感测器133，连通至容置空间110A中。当破真空气压源136及破真空控制阀134开启(真空帮浦135及真空控制阀132为关闭)，可提供空气至容置空间110A而使压力增加。大气气压感测器133可感测容置空间110A内的压力是否已达大气压力(或预设压力)，若是，可透过控制模组500来关闭破真空控制阀134，也可进一步关闭破真空气压源136。

接着说明压膜模组200的技术内容。请一并参阅图5(其显示压膜模组200的一侧，而顶板111是以剖视表示)，压膜模组200可推压一膜片600及一待贴膜件700(如图6B所示，详参后述)，使两者得相贴合。于结构上压膜模组200可包含一压膜板210、一垂直移动杆220及一致动器230，致动器230可使垂直移动杆220移动，进而使压膜板210于容置空间110A内垂直移动。

具体而言，压膜板210设置于腔体110的容置空间110A内，而垂直移动杆220可包含一上端221及一下端222，上端221位于顶板111的上方及容置空间110A外，下端222位于顶板111的下方及容置空间110A内，而压膜板210可设置于下端222。由此可知，垂直移动杆220的中间部分是穿过顶板111，且可滑动地设置于前述的气密滑动轴承120中。

致动器230可设置于顶板111上，且与垂直移动杆220的上端221连接，用以驱动垂直移动杆220，使其沿一垂直轴向Z运动，而压膜板210可随着垂直移动杆220在容置空间110A内移动。致动器230可为马达导螺杆滑轨组、线性马达滑轨组、气压缸组、液压缸组或连杆滑块组等可提供至少一垂直方向(或一自由度)的运动组件。

较佳地，压膜板210可包含一上部211及下部212，上部211设置于垂直移动杆220的下端222，下部212设置于上部211之下。上部211具有足够的刚性，故不易弯曲变形，而下部212以软性材料(例如树脂、橡胶等)制成，以作为一缓冲层。如此，压膜板210在推压膜片600及待贴膜件700时，上部211可承受来自垂直移动杆220的力量而不变形，而作为缓冲层的下部212可使该力量较均匀地作用于膜片600及待贴膜件700上，可提升贴合品质，并可减少力量集中而造成膜片600及/或待贴膜件700损坏的可能性。

接着说明承载模组300的技术内容。请一并参阅图6A及图6B，承载模组300可承载膜片600及待贴膜件700，其中膜片600及待贴膜件700可相互对换位置，并设置于容置空间110A中，且结构上可包含一承载盘310、一弹簧器件320及一滑轨器件330；承载盘310可移动地设置于弹簧器件320上，弹簧器件320设置于滑轨器件330上。

详细而言，承载盘310可供膜片600及待贴膜件700放置于其上，且可为一板体、并形成有复数个贯穿孔311。弹簧器件320可具有复数个柱体321及复数个弹簧322，柱体321穿过贯穿孔311，而弹簧322套设于柱体321上，且弹簧322的一端连接承载盘310。弹簧322可为压缩弹簧或拉伸弹簧，在不被施加任何外力时(未开始贴膜制程时)，承载盘310可于弹簧322上具有一初始位置，且承载盘310此时与压膜板210沿着垂直轴向Z保持一初始距离D1，两者并不相接触。

滑轨器件330可具有一固定部331及一滑动部332，固定部331固定地设置于腔体110内，而滑动部332可滑动地设置于固定部331上。弹簧器件320的柱体321固定地设置于滑动部332上，使得承载盘310及弹簧器件320可随着滑动部332于容置空间110A内水平地滑动(水平轴向是垂直于垂直轴向Z)。此外，当开口侧114未被活动门116闭合时，承载盘310可滑动至腔体110外，供使用者将膜片600及待贴膜件700于贴膜前放置于承载盘310上或贴膜后将其取出。

膜片600可先设置于一膜片保持件800上，再通过膜片保持件800间接地放置于承载盘310上，而承载盘310可具有一凹槽312来容置待贴膜件700，使得膜片600与待贴膜件700相隔一初始距离D2。膜片保持件800包含一软性膜(或称可挠性膜，例如晶圆切割胶膜或蓝膜)811及一支撑框812，软性膜811设置于支撑框812上。软性膜811本身具有黏性，故膜片600可黏于软性膜811上、且被支撑框812围绕。

承载模组300较佳地包含一定位感测器340(如图1所示)及一膜片感测器350。定位感测器340可感测承载盘310是否滑动至压膜板210的下方，故其位于承载盘310的滑动路径上或周围，且可为光遮断开关、近接开关、磁簧开关、反射式光收发开关等以非接触方式感测承载盘310的位置，亦可为极限开关等以接触方式来感测承载盘310的位置。膜片感测器350可感测膜片600(或膜片保持件800)是否放置于承载盘310上，故其位于承载盘310的上方。

于其他实施例中(图未示)，承载盘310及弹簧器件320可固定于容置空间110A内，不需滑动，故滑轨器件330及定位感测器340可省略。另外，膜片感测器350亦可省略。

接着说明加热平台400的技术内容。请复参阅图2及图6A，加热平台400可由陶瓷或金属等耐热材料制成，并可利用电气加热、红外线加热、感应加热等方式，使其维持一高温状态，并可藉由一温度感测器410感测加热平台400的温度。加热平台400设置于容置空间110A中，位在承载盘310的下方，且在压膜板210于压膜程序开始而向下致动承载盘310前，加热平台400与承载盘310保持一初始距离D3，两者并不相接触。

由上述可知，压膜板210、承载盘310及加热平台400皆设置于容置空间110A内，并沿着垂直轴向Z依序地设置，压膜板210位于承载模组300之上，加热平台400位于承载盘310之下，且三者在真空贴膜制程尚未进行前保持各自的初始距离。

当真空贴膜制程开始，压膜板210可向下移动，以致动承载盘310至膜片600与待贴膜件700完成真空贴合；接着，承载盘310将继续向下致动一初始距离D3后，始被加热平台400支撑及加热，如此，接合胶可于真空贴合完成后始被加热固化，因而避免接合胶于真空贴合前被预先加热固化，造成贴合黏着强度不足；此时，弹簧器件320的弹簧322会受承载盘310的挤压(或拉伸)而储存一弹簧位能。于接合胶加热固化完毕时，压膜板210将向上移动，此时，弹簧器件320可由先前向下压合时所储存的弹簧位能释放并作用于承载盘310上，将承载盘310向上致动使其回复至初始位置。如此，可经由本发明所揭露的一真空贴膜装置，依序先完成真空贴合，再完成加热固化的步骤。

请参阅图7A及图7B，压膜模组200较佳地包含一球面轴承240，其设置于垂直移动杆220的下端222，而压膜板210设置于球面轴承240而间接地设置于下端222。藉此，压膜板210可相对于下端222进行二自由度的水平调整，以改善下述问题：压膜板210及/或承载盘310本身未能水平设置，或是承载盘310上的膜片600或膜片保持件800未能水平放置时，压膜板210可能仅有其中一侧或一部分接触到膜片600，导致压力不均，造成贴合不良等。

然而，藉由球面轴承240的设置，压膜板210的一侧接触到膜片600后(如图7A)，以该侧为支点，压膜板210可摆动使其另一侧亦可接触到膜片600(图7B)，使得压膜板210可较全面地接触及压膜而致动膜片600。

请参阅图8，真空贴膜装置10更可包含一控制模组500，以控制与协调真空腔室模组100、压膜模组200、承载模组300及加热平台400的作动，藉此自动化地实现真空贴膜制程。

控制模组500可包含一程序控制器510、指令输入设备520、温度控制器530、位置与推力控制器540等与程序控制器510电性连接的元件，而上述的真空气压感测器131、大气气压感测器133、定位感测器340、膜片感测器350、温度感测器410等各种感测器可电性连接至程序控制器510。藉此，用户可透过指令输入设备520(如触控屏幕、键盘等)致使程序控制器510控制真空腔室模组100、压膜模组200、承载模组300及加热平台400的各自作动，并透过各种感测器来协调各元件的作动时机，以实现真空贴膜制程。

以上是真空贴膜装置10的各元件的技术内容的说明，接着说明如何藉由该真空贴膜装置10来实现一真空贴膜制程。

在开始真空贴膜前，需预先准备一待贴膜件700。请参阅图9A，待贴膜件700可包含一发光半导体晶片阵列700A，其包含一基材710(如热解胶膜、紫外线解黏膜、离型膜等软性具有黏性者、或为一基板)及复数个覆晶式发光二极体(LED)晶片720，该等覆晶式LED晶片720以彼此分隔的方式，将电极面设置(黏接)于基材710上。请参阅图9B，待贴膜件700可包含另一种覆晶式发光半导体晶片阵列700B，其可包含复数个反射结构730(例如以透光的树脂材料中混合例如二氧化钛等光学散射性微粒)，分别设置于覆晶式LED晶片720旁，以阻挡及反射LED晶片720的侧向光线。请参阅图9C，待贴膜件700也可为一种透光基板(或晶圆、玻璃基板、陶瓷基板)700C等。以下以图9B所示的待贴膜件700(发光半导体晶片阵列700B)为例进行后续说明。

请参阅图9D，待贴膜件700的一表面701较佳地可经电浆表面处理，以清洁接口并破坏基材键结以达到活化自由基等功效；尔后，请参阅图9E，待贴膜件700的表面701藉由喷洒、涂布、印刷等方式被设置一接合胶650，接合胶650的制造材料可包含硅胶、树脂、橡胶等。由于待贴膜件700的表面701经电浆表面处理，接合胶650可更佳地于表面701形成键结，以获得更佳的接合强度。

于准备待贴膜件700的同时或完成后，可准备一光学膜片600。请参阅图10，膜片600可包含一荧光膜片、一量子点荧光膜片、一硅胶荧光膜片、树脂膜片、陶瓷荧光膜片等各种膜片；其中，荧光膜片或量子点荧光膜片可藉由申请人所有的公开号US 2010/0119839A1的美国专利申请案(对应于公告号I508331的台湾专利)所揭露的方法来制作。而荧光膜片通常由硅胶作为基材，而硅胶又可分为部分固化型(B-stage硅胶)与全固化型(C-stage硅胶)。全固化型荧光膜片制作成本低、可适用多重荧光材料(多粉)、耐热性佳、在贴合制程中不会造成膜厚改变，因此最为适合晶圆级(wafer-level)贴合方法，可产生最佳的整体生产综效。

光学膜片600的表面601亦可经电浆表面处理，以使接合胶650能更佳地附着。然而，若膜片600(或待贴膜件700)与接合胶650之间的接合强度已足够，电浆表面处理可省略。另外，接合胶650也可设置于膜片600上。膜片600可黏贴至膜片保持件800的软性膜811上，再进行电浆表面处理或涂布接合胶650。软性膜811通常本身具有黏性，故不需额外涂布黏着胶来黏贴及固定膜片600。

当膜片600及待贴膜件700准备完成，可开始进行贴膜制程。首先，请参阅图11所示，将膜片600及待贴膜件700放置于承载盘310上，待贴膜件700可放置于承载盘310的凹槽312中，而膜片600放置于膜片保持件800后再倒置于承载盘310上。此时，膜片保持件800的支撑框812接触承载盘310，而软性膜811及其上的膜片600位于待贴膜件700的上方，两者相隔一初始距离D2。承载盘310的表面亦可形成有一容置槽(图未示)来供支撑框812置入而定位。

请配合参阅图2，放置膜片600及待贴膜件700前，可将承载盘310滑动至腔体110外部；将膜片600及待贴膜件700放置于承载盘310完成后，再将承载盘310滑动回腔体110内。定位感测器340及膜片感测器350可分别感测承载盘310是否位于压膜板210之下，膜片600(或膜片保持件800)是否放置于承载盘310。

请参阅图12、并配合参阅图6A，膜片600及待贴膜件700放置完成后，抽气使腔体110的容置空间110A至一真空状态，也就是，通过真空系统的控制器件130，对容置空间110A抽真空；真空度较佳地可小于50托尔(Torr)，再佳地小于10托尔，更佳地小于1托尔。如此，膜片600及待贴膜件700之间仅有微量稀薄气体。

另外，于抽真空时，压膜板210、承载盘310及加热平台400皆垂直分离，即承载盘310与加热平台400之间保持初始距离D3。此时，加热平台400已处于高温状态(例如摄氏150度)，而由于保持初始距离D3，承载盘310上的接合胶650不会达到固化所需的温度，故不会在膜片600及待贴膜件700贴合前固化。

请参阅图13A及图13B(为简化图式，将接合胶650省略显示)，当容置空间110A为真空状态后，使膜片600及待贴膜件700接合。具体而言，藉由致动器230致动垂直移动杆220使压膜板210向下移动，压膜板210先致动软性膜811及其上的膜片600，使软性膜811变形(即两侧部分挠曲而中间部分位移)，然后膜片600与待贴膜件700藉由接合胶650(图未示)贴合；压膜板210持续致动软性膜811及膜片600，进而将承载盘310压至加热平台400；此时，设置于承载盘310下的弹簧器件320的弹簧322将会变形而储存一弹簧位能。

当承载盘310被压至加热平台400后，加热平台400开始支撑承载盘310，承载盘310无法继续被向下移动，使得承载盘310被压膜板210及加热平台400夹制。加热平台400的热能可传导至承载盘310，使得膜片600与待贴膜件700之间的接合胶650可被加热而固化。

请参阅图14A(为简化图式，图14A尔后的图14B的接合胶650省略显示)，待接合胶650达一定程度固化后，垂直移动杆220不再压合膜片600、软性膜811及承载盘310，转而带动压膜板210向上移动。此时，压膜板210持续向上移动，请参阅图14B，较佳地，弹簧器件320可由先前压合时储存的弹簧位能释放，将承载盘310向上致动并回复至初始位置，使得承载盘310(及其上的膜片600与待贴膜件700)脱离加热平台400至初始距离D3，接合胶650不再被加热固化。

弹簧器件320可由先前压合时储存的弹簧位能释放而将承载盘310致动并回复至初始位置后，压膜板210可持续向上移动，以结束压合动作。请参阅图14C(接合胶650省略显示)，较佳地，软性膜811因本身的弹力而恢复到未变形状态，而膜片600会随之移动，与膜片600贴合的待贴膜件700亦会被拉离承载盘310；如此，待贴膜件700与承载盘310相隔一距离，不再放置于凹槽312内。接着，压膜板210持续向上移动，回复至与承载盘310保持一初始距离D1，如图14D所示。

在膜片600与待贴膜件700远离加热平台400后，利用破真空气压源136等将容置空间110A破真空，回到大气压力。尔后，使承载盘310滑动至腔体110外，将膜片保持件800从承载盘310取出，而膜片600与待贴膜件700随着膜片保持件800被取出至腔体110外。

若膜片600与待贴膜件700之间的接合胶650未完全固化，较佳地，取出膜片600与待贴膜件700后，可将其放置于一加热装置(例如烤箱，图未示)中使接合胶650再次被加热而更为固化，俾以膜片600与待贴膜件700的贴合更为稳固。该加热装置可一次对多组相贴合的膜片600与待贴膜件700进行再加热，使再加热制程更有效益。

然而，亦可利用加热平台400将接合胶650完全固化后，再将膜片600与待贴膜件700取出。

请参阅图15A，相贴合的膜片600与待贴膜件700尔后可被切割而形成复数个发光二极体装置；或者，请参阅图15B，相贴合的膜片600与待贴膜件700可与基材710分离后，再被切割。

藉此，真空贴膜装置10可在真空状态下进行膜片600与待贴膜件700的贴合，以减少膜片600与待贴膜件700之间可能产生的气泡缺陷。由一透明硅胶膜片与一玻璃基板的贴膜测试结果显示，在真空状态下进行贴合可有效减少气泡的产生。如图16A所示，在大气压力下进行两者贴合时，透明硅胶膜片与玻璃基板之间难以避免地产生许多气泡，使贴合品质与生产良率下降；而图16B为采用本实施所揭露的真空贴膜装置的贴合结果，其显示在真空状态下贴合无可观察到的气泡产生。此外，对膜片600及待贴膜件700进行电浆表面处理可达到清洁表面及活化键结的功效，可有效增加两者之间贴合后的接合强度，进一步改善贴合品质。又，于接触前，承载盘310与加热平台400具有初始距离D3，故接合胶650不会被预先加热而固化。再者，真空贴膜装置10可一次对于复数个LED晶片720等元件进行贴膜，以实现晶圆级贴膜。

请参阅图17，以下说明依据本发明另一较佳实施例的真空贴膜方法20，其可利用上述真空贴膜装置10来完成，故其可视为是真空贴膜装置10所能实现的一种制程。因此，真空贴膜方法20的技术内容可参照真空贴膜装置10的技术内容，故说明上较为简洁。

首先，如图11所示，提供一膜片600及一待贴膜件700(步骤S201)，膜片600及待贴膜件700的至少其中的一者已设置一接合胶650，且膜片600及/或待贴膜件700可经电浆表面处理(步骤S202)。

接着，如图12所示，使膜片600及待贴膜件700于一容置空间110A中保持分离(步骤S203)，然后抽气使容置空间110A至一真空状态(步骤S205)。

尔后，如图13A及图13B所示，在真空状态下致动膜片600，使膜片600与待贴膜件700经由接合胶650相贴合(步骤S207)；然后，持续致动膜片600，使相贴合的膜片600与待贴膜件700移动一距离后，被压至加热平台400(步骤S209)；如此，接合胶650将被加热平台400加热而固化。

此外，如图14A至图14D所示，待接合胶650相当程度固化后，可使膜片600反向移动，并使相贴合的膜片600与待贴膜件700远离加热平台400，以结束接合胶固化程序(步骤S211)。之后，将相贴合的膜片600与待贴膜件700取出，然后再次加热接合胶650至其完全固化(步骤S213)。

综合上述，本发明的真空贴膜装置及方法可改善膜片与待贴膜件之间的气泡缺陷的问题，且可改善膜片与待贴膜件之间的接合胶未接合前被预先固化的问题，藉此具有较佳的贴合良率，此外可实现「晶圆级贴合」，藉此具有较低的设备成本、及/或较佳的生产效率。

上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准。

Claims (14)

1.一种真空贴膜装置，包含：

一真空腔室模组，包含一腔体及一真空系统的控制器件，该腔体定义有一容置空间，该控制器件连接至该腔体，以控制该容置空间内的压力；

一压膜模组，连接该腔体、且包含一压膜板及一垂直移动杆，该垂直移动杆包含一上端及一下端，该压膜板设置于该垂直移动杆的该下端，该压膜板经由垂直移动杆可于该容置空间内垂直地移动；

一承载模组，连接该腔体、且包含一承载盘及一弹簧器件，其中该承载盘设置于该弹簧器件上，且具有一初始位置，该承载盘在被压膜而致动前是与该压膜板保持一初始距离；以及

一加热平台，设置于该容置空间内、并与被致动前的该承载盘保持一初始距离；

其中，该承载盘是设置成可于该容置空间内被该压膜板向下压膜而致动者，该弹簧器件是设置成可于该承载盘被向下致动时储存一弹簧位能，该加热平台是设置成可支撑被压膜而致动后的该承载盘者，以加热该承载盘；该弹簧器件更设置成可于该压膜板向上移动后，可由先前压合时储存的该弹簧位能释放而将该承载盘向上致动并回复至该初始位置。

2.根据权利要求1所述的真空贴膜装置，其中，该压膜模组更包含一球面轴承，该压膜板通过该球面轴承设置于该垂直移动杆的该下端。

3.根据权利要求1所述的真空贴膜装置，其中，该真空腔室模组包含一气密滑动轴承，该垂直移动杆的该上端位于该容置空间外，并通过该气密滑动轴承而使该下端位于该容置空间内。

4.根据权利要求1所述的真空贴膜装置，其中，该压膜板包含一缓冲层。

5.根据权利要求1所述的真空贴膜装置，其中，该真空腔室模组更包含一活动门，该活动门设置于该腔体的一开口侧、且可活动地使该开口侧闭合。

6.根据权利要求5所述的真空贴膜装置，其中，该承载模组更包含一滑轨器件，该承载盘设置于该滑轨器件上，以于该容置空间内水平地滑动及通过该开口侧水平地滑动至该腔体外。

7.根据权利要求1至6任一项所述的真空贴膜装置，更包含一控制模组，该控制模组设置成可控制与协调该真空腔室模组、该压膜模组、该承载模组与该加热平台的作动。

8.一种真空贴膜方法，包含：

使一膜片与一待贴膜件于一腔体的一容置空间内保持分离，其中该膜片及该待贴膜件的至少其中一者上已设置有一接合胶；

抽气使该容置空间至一真空状态；

在该真空状态下，致动该膜片，使该膜片与该待贴膜件经由该接合胶相贴合；以及

持续致动该膜片，使相贴合的该膜片与该待贴膜件移动一距离后，始被一加热平台支撑，其中该接合胶被该加热平台加热而相当程度固化。

9.根据权利要求8所述的真空贴膜方法，其中，在该接合胶被设置于该膜片及该待贴膜件的其中一者之前，该膜片及/或该待贴膜件是经电浆表面处理。

10.根据权利要求8或9所述的真空贴膜方法，更包含：于该接合胶被加热而固化后，移动该膜片使已贴合的该膜片与该待贴膜件脱离该加热平台。

11.根据权利要求10所述的真空贴膜方法，更包含：于已贴合的该膜片与该待贴膜件脱离该加热平台后，取出相贴合的该膜片与该待贴膜件至该腔体外，然后再次加热该接合胶至其更为固化。

12.根据权利要求8或9所述的真空贴膜方法，其中，该膜片包含一量子点荧光膜片，而该待贴膜件包含一透光基板。

13.根据权利要求8或9所述的真空贴膜方法，其中，该膜片包含一荧光膜片，而该待贴膜件包含一覆晶式发光半导体晶片阵列，该覆晶式发光半导体晶片阵列包含一基材及设置于该基材上的复数个覆晶式发光二极体晶片。

14.根据权利要求13所述的真空贴膜方法，其中，该覆晶式发光半导体晶片阵列更包含复数个反射结构，分别设置于该等覆晶式发光二极体晶片旁。