CN110556470B - 微型半导体芯片、微型半导体组件结构、以及转移装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种微型半导体芯片、微型半导体组件结构、以及用来转移微型半导体芯片的转移装置。该微型半导体芯片包括一磊晶层、一第一电极、一第二电极、以及一上导光单元。该磊晶层具有一上表面、一下表面、及一侧表面,其中该上表面以及下表面相对设置,以及该侧表面连接该上表面及下表面。该第一电极及第二电极设置于该磊晶层下表面。该上导光单元设置于该磊晶层上表面,其中该上导光单元具有一出光面及一下表面,其中该上导光单元的出光面的边缘与该上导光单元的下表面的边缘完全重叠,且该上导光单元的出光面为一弧面、至少二个弧面的结合、或至少一弧面与至少一平面的结合。
Description
技术领域
本公开涉及微型半导体芯片、微型半导体组件结构、以及用来转移微型半导体芯片的转移装置。
背景技术
随着光电科技的进步,许多光电组件的体积逐渐往小型化发展。近几年来由于发光二极管(light-emitting diode,LED)制作尺寸上的突破,目前将发光二极管以数组排列制作的微型发光二极管(micro-LED)显示器在市场上逐渐受到重视。微型发光二极管显示器属于主动式微型半导体组件显示器,其除了相较于有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)显示器而言更为省电以外,也具备更佳优异的对比度表现,而可以在阳光下具有可视性。
微型发光二极管显示器所使用的微型发光二极管芯片的出光效率(lightextraction efficiency)会影响到微型发光二极管显示器的整体性质。有鉴于此,如何增加微型发光二极管芯片的出光效率一直是本领域技术人员努力的方向之一。
发明内容
根据本公开实施例,本公开提供一种微型半导体芯片。该微型半导体芯片包括一磊晶层、一第一电极、一第二电极、以及一上导光单元。该磊晶层具有一上表面、一下表面、及一侧表面,其中该上表面以及下表面相对设置,以及该侧表面连接该上表面及下表面。该第一电极及第二电极设置于该磊晶层下表面。该上导光单元设置于该磊晶层上表面,其中该上导光单元具有一出光面及一下表面,其中该上导光单元的出光面的边缘与该上导光单元的下表面的边缘完全重叠,且该上导光单元的出光面为一弧面、至少二个弧面的结合、或至少一弧面与至少一平面的结合,其中该上导光单元的下表面与该磊晶层接触。
根据本公开实施例,该上导光单元可由一可热固化材料所构成,其中该可热固化材料的热固化温度介于50℃至250℃之间。
根据本公开实施例,该可热固化材料的折射率大于1、且小于或等于该磊晶层的折射率。
根据本公开实施例,该可热固化材料的光穿透率大于或等于80%。
根据本公开实施例,该可热固化材料是光阻材料,例如负型光阻材料。
根据本公开实施例,该可热固化材料是热塑性聚硅氧烷树脂(polysiloxaneresin)、热塑性环氧树脂、热塑性聚酰亚胺树脂(polyimide resin)、或上述的组合。
根据本公开实施例,该上导光单元出光面对该磊晶层上表面的正投影的面积为S2,而该磊晶层上表面的面积为S1,其中S2/S1为0.7至1。
根据本公开实施例,该上导光单元在出光方向的最大高度H1与该磊晶层在该出光方向的最大高度H的比(H1/H)为0.1至0.5。
根据本公开实施例,其中该磊晶层上表面与该磊晶层侧表面相连接处形成一倒角。
根据本公开实施例,还包括一绝缘层,设置于该磊晶层的侧表面上。
根据本公开实施例,还包括一侧导光单元设置于该侧表面。
根据本公开实施例,该侧导光单元材料的折射率大于1、且小于或等于该磊晶层的折射率。
根据本公开实施例,该上导光单元与该侧导光单元为相同材质。
根据本公开实施例,本公开提供一种微型半导体组件结构。该微型半导体组件结构包括一基板;至少一上述微型半导体芯片,配置于该基板上;以及,至少一支撑单元,其中该支撑单元的一端设置于该基板上,另一端设置于该微型半导体芯片的侧表面,用以将微型半导体芯片固定于基板之上。
根据本公开实施例,该上导光单元与该支撑单元为相同材质。
根据本公开实施例,该上导光单元、该侧导光单元与该支撑单元为一体成型。
根据本公开实施例,本公开提供一种转移装置。该转移装置用转移上述微型半导体芯片、或是配置于上述微型半导体组件结构上的微型半导体芯片。该转移装置包括至少一拾取单元,用来拾取该微型半导体芯片,其中该拾取单元具有一转移面,且该转移面共形于该微型半导体芯片的上导光单元的部分该出光面。
根据本公开实施例,该拾取单元的转移面为一弧面、至少二个弧面的结合、或至少一弧面与至少一平面的结合。
根据本公开实施例,该半导体芯片其上导光单元的出光面的面积为A1,而该半导体芯片其上导光单元的出光面与该拾取单元的转移面共形的面积为A2,其中A2/A1为0.5至1。
附图说明
图1为本公开一实施例所述微型半导体芯片的示意图;
图2为图1所述微型半导体芯片10其上导光单元40的示意图;
图3为本公开图1所述微型半导体芯片10沿A-A’剖线的剖面结示意图;
图4至图6为本公开某些实施例所述微型半导体芯片的剖面示意图;
图7A及图7B是用以说明本公开实施例所述微型半导体芯片其上导光单元的制造流程;
图8为本公开图7B所述微型半导体芯片10的俯视示意图;
图9至图12为本公开某些实施例所述微型半导体芯片的剖面示意图;
图13及图14为本公开实施例所述微型半导体组件结构的剖面示意图;
图15为本公开实施例所述转移装置及微型半导体组件结构的剖面示意图;
图16为本公开实施例所述微型半导体芯片的俯视示意图;
图17及图18为本公开实施例所述转移装置拾取该微型半导体组件芯片的示意图。
附图标记说明
10:微型半导体芯片
20:磊晶层
22:磊晶层的上表面
24:磊晶层的侧表面
25:倒角
26:磊晶层的下表面
30:第一电极
32:第二电极
40:上导光单元
41:可热固化材料层
42:上导光单元的出光面
44:上导光单元的下表面
50:绝缘层
60:侧导光单元
100:微型半导体组件结构
110:基板
120:支撑单元
200:转移装置
210:拾取单元
220:转移面
A-A’:切线
A1:出光面的面积
A2:共形面积
D:出光方向
H1:上导光单元的高度
H:磊晶层的高度
S1:磊晶层上表面的面积
S2:出光面对磊晶层上表面的正投影面积
具体实施方式
以下针对本发明的显示设备作详细说明。应了解的是,以下的叙述提供许多不同的实施例或例子,用以实施本发明的不同实施方式。以下所述特定的组件及排列方式仅为简单描述本发明。当然,这些仅用以举例而非本发明的限定。此外,在不同实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本发明,不代表所讨论的不同实施例和/或结构之间具有任何关连性。再者,当述及一第一材料层位于一第二材料层上或之上时,包括第一材料层与第二材料层直接接触的情形。或者,亦可能间隔有一或更多其它材料层的情形,在此情形中,第一材料层与第二材料层之间可能不直接接触。
必需了解的是,为特别描述或图标的组件可以此技术人士所熟知的各种形式存在。此外,当某层在其它层或基板“上”时,有可能是指“直接”在其它层或基板上,或指某层在其它层或基板上,或指其它层或基板之间夹设其它层。
且在附图中,实施例的形状或是厚度可扩大,并以简化或是方便标示。再者,附图中各组件的部分将以分别描述说明的,值得注意的是,图中未示出或描述的组件,为所属技术领域中技术人员所知的形式,此外,特定的实施例仅为揭示本发明使用的特定方式,其并非用以限定本发明。
再者,说明书与权利要求中所使用的序数例如”第一”、”第二”、”第三”等的用词,以修饰权利要求的组件,其本身并不意含及代表该请求组件有任何之前的序数,也不代表某一请求组件与另一请求组件的顺序、或是制造方法上的顺序,该些序数的使用仅用来使具有某命名的一请求组件得以和另一具有相同命名的请求组件能作出清楚区分。
本公开提供一种微型半导体芯片(例如微型发光二极管芯片)以及包括其的微型半导体组件结构。通过该上导光单元的出光面的特定设计,可使本公开所述微型半导体芯片所发出的光线到达该上导光单元的出光面时可经折射导出光,而不会发生全反射,因此可有效的提升微型发光二极管芯片的出光效率。如此一来,可改善具有该微型半导体芯片的微型半导体显示器(例如微型发光二极管显示器)的效能。
此外,本公开提供一种转移装置,用来转移本公开所述的微型半导体芯片。通过将该转移装置的拾取单元的转移面设计成共形于上述微型半导体芯片的上导光单元的至少部分出光面,可使得该转移装置较易将该微型半导体芯片由一临时基板(例如一载板)上拾取,并转移至一接收基板。如此一来,可降低微型半导体芯片拾取失败的机率,改善微型半导体芯片运输与转移的良率,进而增加具有该微型半导体芯片的微型半导体显示器的制程效率。
本公开所述“微型”半导体芯片,指其长、宽、及高在1μm至100μm范围内的半导体芯片。根据本公开实施例,微型半导体芯片的最大宽度可为20μm、10μm或5μm。根据本公开实施例,微型半导体芯片的最大高度可为10μm或5μm。然应理解本公开的实施例不必限于此,某些实施例的方式当可应用到更大与也许更小的尺度。
与一般的发光二极管芯片相比,微型半导体芯片从毫米级降至微米级,因此将本公开的微型半导体芯片转移并被整合及组装后所得的微型发光半导体显示器能达高分辨率,并能够降低显示器的电力消耗,更具节能、机构简单、薄型等优势。
根据本公开实施例,本公开所述微型半导体芯片可为包含p-n二极管的微型半导体芯片件,例如具光子功能的微型半导体芯片(例如发光二极管芯片、激光二极管芯片、光电二极管芯片)。与一般的发光二极管技术相比,微型半导体组件从毫米级降至微米级,因此将本公开的微型半导体芯片转移并、整合及组装后所得的微型发光半导体显示器能达高分辨率,并能够降低显示的电力消耗,更具节能、机构简单、薄型等优势。
图1显示本公开一实施例所述微型半导体芯片10的示意图、图2为图1所述微型半导体芯片10其上导光单元40的示意图、以及图3为图1所述微型半导体芯片10沿A-A’剖线的剖面示意图。
请参照图1,本公开所述微型半导体芯片10可包括一磊晶层20、一第一电极30、一第二电极32、以及一上导光单元40。该磊晶层22可具有一上表面22、一下表面26、及一侧表面24,其中该上表面22以及下表面26相对设置。该第一电极30及第二电极32设置于该磊晶层20下表面26。换言之,本公开所述微型发光二极管可为水平式结构(horizontalstructured)的微型半导体芯片10(即第一电极30及第二电极32位于微型半导体芯片10的磊晶层20的同一侧)。
根据本公开其他实施例,本公开所述微型半导体芯片10的磊晶层20可具有倾斜的侧壁,即磊晶层20的剖面可为一上宽下窄的倒梯形。根据本公开其他实施例,本公开并不以此限制磊晶层20的结构及种类,本公开所述磊晶层20的剖面结构可为倒梯形、矩形、梯形或其他形状。
根据本公开实施例,磊晶层20可包括第一半导体层、发光层、第二半导体层。该第一半导体层与第二半导体层的电性相反。根据本公开实施例,第一半导体层可为n型半导体层以及第二半导体层可为p型半导体层。根据本公开实施例,第一半导体层可为p型半导体层以及第二半导体层可为n型半导体层。发光层及第二半导体层依序配置于第一半导体层上,换言之,发光层可配置于第一半导体层与第二半导体层之间。
根据本公开实施例,该第一电极30及第二电极32的材质可例如为镁、钙、铝、银、铟、金、钨、镍、铂、铜、或其合金,而其形成方式可为热蒸镀、溅射或等离子体强化式化学气相沉积方式。
请参照图1,该上导光单元40设置于该磊晶层20的上表面22。请参照图2,该上导光单元具有一出光面42及一下表面44,其中该上导光单元40的出光面42的边缘与该上导光单元40的下表面44的边缘完全重叠(即上导光单元40的出光面42对该磊晶层20上表面的正投影与上导光单元40的下表面44对该磊晶层20上表面的正投影完全重叠)。
请参照图3,该磊晶层20的侧表面24用以连接磊晶层20的上表面22及磊晶层20的下表面26。此外,该上导光单元40的下表面44与该磊晶层20的上表面22直接接触(即该上导光单元40的下表面44与该磊晶层20的上表面22之间没有任何膜层或介质),藉此能更有效地集中出光。在此,该上导光单元40的出光面42可为一弧面,请参照图3。此外,根据某些本公开实施例,该上导光单元40的出光面42可为至少二个弧面的结合,请参照图4。再者,根据本公开其他实施例,该上导光单元40的出光面42可为至少一弧面与至少一平面的结合,请参照图5及图6。
请参照图3,该微型半导体芯片10具有一出光方向D,其中该出光方向D由该磊晶层20的下表面26至该磊晶层20的上表面22。根据本公开实施例,该上导光单元40在该出光方向D的最大高度H1与该磊晶层20在该出光方向D的最大高度H的比(H1/H)可为0.1至0.5(例如0.1、0.2、0.3、0.4、或0.5)。当H1/H过大时,易增加微型半导体芯片10制程的困难性;而当H1/H过小时,易导致所得的微型半导体芯片10其出光效率不佳。
根据本公开实施例,该上导光单元40由一可热固化材料(thermal curablematerial)所构成,其中该可热固化材料的热固化温度(thermal curable temperature)介于50℃至250℃之间(例如100℃、150℃、200℃或250℃)。该可热固化材料于室温下为具有黏度的液体,而该材料在加热过程中,因组成成分改变造成其构型变化。因此,超过该材料热固化温度时,会使可热固化材料固化成一固体。
根据本公开实施例此外,为使进入该上导光单元40的光可以通过该上导光单元40进而将光导出该微型半导体芯片10,该可热固化材料的折射率可大于1并小于或等于该磊晶层的折射率,藉此改善该微型半导体芯片10的出光率及使出光集中,且该可热固化材料的光穿透率(light transmittence)大于或等于80%(例如80%、90%或98%)。举例来说,该可热固化材料的折射率可为1.05至2.5(例如1.05、1.5、2.0或2.5)。
根据本公开实施例,该可热固化材料是树脂材料(例如光阻材料)。举例来说,该可热固化材料可为负型光阻材料,例如热塑性聚硅氧烷树脂(polysiloxane resin)、热塑性环氧树脂、热塑性聚酰亚胺树脂(polyimide resin)、或上述的组合。
根据本公开实施例,本公开所述上导光单元40的制造方式可包含以下步骤。首先,请参照图7A,形成一可热固化材料层41于该磊晶层20的上表面22。举例来说,当该可热固化材料41为树脂材料时,可先将该树脂材料溶于一溶剂中形成一涂布组合物(固含量可为5wt%-90wt%);接着,将该涂布组合物涂布于该磊晶层20的上表面22以形成一涂层(涂层的形成方法可例如为网印、旋转涂布法(spin coating)、棒状涂布法(bar coating)、刮刀涂布法(blade coating)、滚筒涂布法(roller coating)、浸渍涂布法(dip coating)、喷涂(spray coating)、或刷涂(brush coating));最后,对该涂层进行固化制程,形成可热固化材料40,请参照图7B。
请参照图8,为图7B所示微型半导体芯片10的上示图。根据本公开实施例,该上导光单元40的出光面42对该磊晶层20上表面的正投影的面积为S2,而该磊晶层20上表面的面积为S1,其中S2/S1可为0.7至1(例如0.7、0.8、0.9或1.0)。当S2/S1的比例过低时,进入该上导光单元的光的数量会降低,使得上导光单元无法有效改善该微型半导体芯片10的出光效率。
根据本公开实施例,该磊晶层20的上表面22与该磊晶层20的侧表面24的相连接处形成一倒角25,请参照图9。如此一来,可改善该微型半导体芯片10于上表面及侧表面相接处的出光效率。
根据本公开实施例,请参照图10,该微型半导体芯片10可还包含一绝缘层50,配置于至少部份下表面26。举例来说,该绝缘层50可配置于该第一电极30与第二电极32之间,用以避免第一电极30与第二电极32电性连结导致短路。此外,该绝缘层50可进一步延伸至该磊晶层20的至少部份侧表面24,请参照图11,以保护该磊晶层20。
根据本公开实施例,请参照图12,该微型半导体芯片10可还包含一侧导光单元60,配置于该磊晶层20的侧表面24上,以改善该微型半导体芯片10的出光效率。根据本公开实施例,该侧导光单元60可为无机材料或树脂材料。
根据本公开实施例,该侧导光单元60的折射率可大于1并小于或等于该磊晶层的折射率。根据本公开其他实施例,该侧导光单元折射率亦可等于上导光单元的折射率。根据本公开实施例,该侧导光单元60的光穿透率(light transmittence)可大于或等于80%(例如80%、90%或98%)。举例来说,该侧导光单元60可为可热固化材料,其折射率可为1.05至2.5(例如1.05、1.5、2.0或2.5)。根据本公开实施例,本公开所述的上导光单元40与该侧导光单元60可为相同的材质,即该侧导光单元60为可热固化材料。根据本公开实施例,本公开所述的上导光单元40与该侧导光单元60可为相同的材质并在相同步骤中形成。
根据本公开实施例,该侧导光单元60可设置于该微型半导体芯片10的磊晶层20任意两个相对设置的侧表面24上、或该微型半导体芯片10的磊晶层20所有侧表面24上。举例来说,该侧导光单元60可设置于磊晶层20侧表面24上,并环绕该磊晶层20。
本公开亦提供一种微型半导体组件结构100,请参照图13。根据本公开实施例,该微型半导体组件结构100包括一基板110;至少一上述微型半导体芯片10,配置于该基板110上;以及,至少一支撑单元120,其中该支撑单元120的一端设置于该基板110上,另一端设置于该微型半导体芯片10的磊晶层20的侧表面24,用以将微型半导体芯片10固定于基板110之上。
根据本公开实施例,根据本公开实施例,基板110可例如为一临时基板(template),用以承载微型半导体芯片10以及支撑单元120。基板110可例如为塑料基板、陶瓷基板、玻璃基板、蓝宝石基板或其他无线路的基板。
根据本公开实施例,该支撑单元120可将微型半导体芯片10固定于该基板110上,使得微型半导体芯片10之间保持一定之间距,避免微型半导体芯片10之间的间距不适当而损伤微型半导体芯片10,并且具有暂时地固定、支撑与连接微型半导体芯片10的功能,增加后续转移制程的良率。
根据本公开实施例,请参照图14,该支撑单元120亦可撑起该微型半导体芯片10,使得该微型半导体芯片10与基板110之间保持一定的间距,降低后续转移制程的困难度。
根据本公开实施例,通过转移制程可将微型半导体芯片10转移至一接收基板(例如显示面板),以形成微型半导体显示器(例如微型发光二极管显示器)。在进行后续转移制程时,该支撑单元120可部分脱离基板110,即部份支撑单元120仍附着于该微型半导体芯片10。根据本公开一实施例,部份残留的支撑单元可视为侧导光单元的一部份。根据本公开某些实施例,在进行后续转移制程时,支撑单元120亦可完全脱离该微型半导体芯片10,即不随着微型半导体芯片10一并转移至一接收基板。
根据本公开实施例,该转移制程为一巨量转移(mass transfer)制程,可逐一或批量将微型半导体芯片10由基板110转移至该接收基板。
根据本公开实施例,该支撑单元120可为无机材料或树脂材料。根据本公开实施例,本公开所述的该支撑单元120与侧导光单元60为相同的材质。根据本公开实施例,本公开所述的支撑单元120与该侧导光单元60可为相同的材质并在相同步骤中形成。根据本公开实施例,该支撑单元120的折射率可大于1并小于或等于该磊晶层20的折射率,且该支撑单元120的折射率可为1.05至2.5(例如1.05、1.5、2.0或2.5)。根据本公开实施例,该支撑单元的光穿透率(light transmittence)可大于或等于80%(例如80%、90%或98%)。
根据本公开实施例,本公开所述的支撑单元120与上导光单元40为相同的材质。根据本公开实施例,本公开所述的本公开所述的支撑单元120与上导光单元40为相同的材质并在相同步骤中形成(即支撑单元120与上导光单元40为一体成型)。根据本公开实施例,本公开所述的支撑单元120与上导光单元40及侧导光单元60为相同的材质。根据本公开实施例,本公开所述的本公开所述的支撑单元120与上导光单元40及侧导光单元60为相同的材质并在相同步骤中形成(即支撑单元120与上导光单元40及侧导光单元60为一体成型)。
根据本公开实施例,由于该支撑单元120与该上导光单元40可为相同的材质,因此可在形成该支撑单元120的步骤中同时形成该上导光单元40(即该支撑单元120与该上导光单元40可为一体成型)。如此一来,该支撑单元120与该上导光单元40的制程可整合在一起,因此简化微型半导体组件结构100的制程步骤,改善制程效率及良率。再者,由于该支撑单元120与该上导光单元40及侧导光单元60可为相同的材质,因此可在形成该支撑单元120的步骤中同时形成该上导光单元40及侧导光单元60(即该支撑单元120、上导光单元40及侧导光单元60可为一体成型)。如此一来,该支撑单元120、该上导光单元40及侧导光单元60的制程可整合在一起,因此简化微型半导体组件结构100的制程步骤,改善制程效率及良率。
根据本公开实施例,该支撑单元120可设置于该微型半导体芯片10的磊晶层20任意两个相对设置的侧表面24上、或该微型半导体芯片10的磊晶层20所有侧表面24上。
根据本公开实施例,本公开所述微型半导体芯片,其后续可以转移并被整合及组装到多种照明或显示系统,例如微型发光二极管显示器(micro LED display)。取决于其应用,微型发光二极管显示器可包含其他组件。此等其他组件包含(但不限于):内存、触控屏幕控制器及电池。在其他实施方案中,微型发光二极管显示器可为电视机、平板电脑、电话、笔记本电脑、计算机监视器、网亭、数码相机、手持游戏控制面板、媒体显示器、电子书显示器、车用显示器或大面积电子广告牌显示器。
由于本公开所述微型半导体芯片具有上导光单元,且该上导光单元的出光面为非平面,因此不易使用传统转移装置来拾取该微型半导体芯片(即微型半导体芯片拾取失败的机率会上升)。基于上述,本公开亦提供一种转移装置,可用来转移本公开所述微型半导体芯片、或是配置于本公开所述微型半导体组件结构上的微型半导体芯片。
根据本公开实施例,请参照图15,该转移装置200包括至少一拾取单元210,用来拾取该微型半导体芯片10。其中,该拾取单元210具有一转移面220,且该转移面220共形于该微型半导体芯片10的上导光单元40的至少部分该出光面42。根据本公开实施例,该转移面可为一弧面、至少二个弧面的结合、或至少一弧面与至少一平面的结合。
请参照图16,为本公开所述微型半导体芯片10的俯视图。根据本公开实施例,该半导体芯片10其上导光单元40的出光面42的面积为A1,而该半导体芯片10其上导光单元40的出光面42与该拾取单元210的转移面220共形的面积为A2,其中A2/A1为0.5至1(例如0.5、0.7、0.9或1)。
根据本公开实施例,请参照图17,该拾取单元210的转移面220与该微型半导体芯片10其上导光单元40的至少部份出光面42共形,且A2/A1为0.5至0.99(例如0.5、0.7、0.9或0.95)。根据本公开实施例,请参照图18,该拾取单元210的转移面220与该微型半导体芯片10其上导光单元40的整个出光面42共形。
根据本公开实施例,在利用该转移装置200对本公开所述微型半导体芯片10进行一转移制程时,该转移制程可包括一拾取步骤及一放置步骤。
在拾取步骤中,将转移装置200其拾取单元210的转移面220与微型半导体芯片10其上导光单元40的出光面42接触、并拾取微型半导体芯片10(例如利用机械静电吸取法、真空吸附法、或黏着胶黏取法)使其与该基板110分离。值得注意的是,若该半导体芯片10其上导光单元40的出光面42与该拾取单元210的转移面220共形的面积越大,则该微型半导体芯片10越易被转移装置200所拾取,降低转移制程的困难度并改善微型半导体显示器制程效率及良率。反之,若A2/A1的值过低,则易增加导致拾取微型半导体芯片10失败或是微型半导体芯片10错位的机率,降低微型半导体显示器制程效率及良率。
在放置步骤中,利用转移装置200将微型半导体芯片10配置于一接收基板上(例如显示基板)。根据本公开实施例,该显示基板上可预先配置有多个控制电路,而每一微型半导体芯片10被配置于显示基板上一预定位置,并在进行一接合制程后使得微型半导体芯片10的电极与对应的控制电路的接触垫接触,并将微型半导体芯片10固定于显示基板上。
综上所述,本公开所述具有上导光单元的微型半导体芯片可有效的提升微型发光二极管芯片的出光效率,并改善具有该微型半导体芯片的微型半导体显示器的效能。此外,本公开所述转移装置,可降低本公开所述微型半导体芯片拾取失败的机率,改善微型半导体芯片运输与转移的良率,进而增加具有该微型半导体芯片的微型半导体显示器的制程效率。
虽然本公开已以数个实施例揭示如上,然其并非用以限定本公开,任何本技术领域中技术人员,在不脱离本公开的精神和范围内,当可作任意的更动与润饰,因此本公开的保护范围当视权利要求所界定的为准。
Claims (13)
1.一种微型半导体芯片,包括:
磊晶层,具有上表面、下表面、及侧表面,其中所述上表面以及下表面相对设置,以及所述侧表面连接所述上表面及下表面;
第一电极及第二电极,设置于所述磊晶层下表面;以及
上导光单元仅设置于所述磊晶层上表面,其中所述上导光单元具有出光面及下表面,其中所述上导光单元的出光面的边缘与所述上导光单元的下表面的边缘完全重叠,且所述上导光单元的出光面为弧面、至少二个弧面的结合、或至少一弧面与至少一平面的结合,其中所述上导光单元出光面对所述磊晶层上表面的正投影的面积为S2,而所述磊晶层上表面的面积为S1,其中S2/S1为0.7至1。
2.根据权利要求1所述微型半导体芯片,其中所述上导光单元由可热固化材料所构成,其中可热固化材料的热固化温度介于50℃至250℃之间。
3.根据权利要求2所述微型半导体芯片,其中所述可热固化材料的折射率大于1、且小于或等于所述磊晶层的折射率。
4.根据权利要求2所述微型半导体芯片,其中所述可热固化材料的光穿透率大于或等于80%。
5.根据权利要求2所述微型半导体芯片,其中所述可热固化材料是光阻材料。
6.根据权利要求1所述微型半导体芯片,其中所述上导光单元在出光方向的最大高度H1与所述磊晶层在所述出光方向的最大高度H的比(H1/H)为0.1至0.5。
7.根据权利要求1所述微型半导体芯片,还包括:
侧导光单元设置于所述侧表面,其中所述侧导光单元材料的折射率大于1、且小于或等于所述磊晶层的折射率。
8.根据权利要求7所述微型半导体芯片,其中所述上导光单元与所述侧导光单元为相同材质。
9.一种微型半导体组件结构,包括:
基板;
至少一微型半导体芯片,配置于所述基板上;以及
至少一支撑单元,其中所述支撑单元的一端设置于所述基板上,另一端设置于所述微型半导体芯片的侧表面,用以将微型半导体芯片固定于基板之上,
其中,所述微型半导体芯片包含磊晶层,具有上表面、下表面、及侧表面,其中所述上表面以及下表面相对设置,以及所述侧表面连接所述上表面及下表面;
第一电极及第二电极,设置于所述磊晶层下表面;以及
上导光单元仅设置于所述磊晶层上表面,其中所述上导光单元具有出光面及下表面,其中所述上导光单元的出光面的边缘与所述上导光单元的下表面的边缘完全重叠,且所述上导光单元的出光面为弧面、至少二个弧面的结合、或至少一弧面与至少一平面的结合,其中所述上导光单元出光面对所述磊晶层上表面的正投影的面积为S2,而所述磊晶层上表面的面积为S1,其中S2/S1为0.7至1。
10.根据权利要求9所述微型半导体组件结构,其中所述上导光单元与所述支撑单元为相同材质。
11.根据权利要求10所述微型半导体组件结构,其中所述上导光单元与所述支撑单元为一体成型。
12.一种转移装置,用来转移如权利要求1所述的微型半导体芯片,包括:
至少一拾取单元,用来拾取所述微型半导体芯片,其中所述拾取单元具有转移面,且所述转移面共形于所述微型半导体芯片的上导光单元的至少部分所述出光面。
13.根据权利要求12所述转移装置,其中所述半导体芯片其上导光单元的出光面的面积为A1,而所述半导体芯片其上导光单元的出光面与所述拾取单元的转移面共形的面积为A2,其中A2/A1为0.5至1。
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