CN111128799B - 一种等间距芯片阵列巨量转移的对位装置及方法 - Google Patents

一种等间距芯片阵列巨量转移的对位装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111128799B
CN111128799B CN201911124506.2A CN201911124506A CN111128799B CN 111128799 B CN111128799 B CN 111128799B CN 201911124506 A CN201911124506 A CN 201911124506A CN 111128799 B CN111128799 B CN 111128799B
Authority
CN
China
Prior art keywords
film stretching
film
guide rail
linear guide
block
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911124506.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111128799A (zh
Inventor
杨志军
苏丽云
陈新
黄瑞锐
白有盾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maiwei Technology Zhuhai Co ltd
Original Assignee
Guangdong University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong University of Technology filed Critical Guangdong University of Technology
Priority to CN201911124506.2A priority Critical patent/CN111128799B/zh
Publication of CN111128799A publication Critical patent/CN111128799A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111128799B publication Critical patent/CN111128799B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67144Apparatus for mounting on conductive members, e.g. leadframes or conductors on insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H01L27/153Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

本发明涉及一种等间距芯片阵列巨量转移的对位装置及方法,所述等间距芯片阵列巨量转移的对位装置包括:框架(1)、焊盘升降对位机构(2)、薄膜拉伸对位机构(3)和横向移动顶针机构(4);焊盘升降对位机构(2)通过水平横向移动和竖直移动调整焊盘的位置,薄膜拉伸对位机构(3)加紧拉伸薄膜并调整水平方向上的位置以对准焊盘;横向移动顶针机构(4)横向移动并通过刚柔耦合平台压紧薄膜。本发明专利从提升微小芯片阵列巨量转移的良率和效率出发,发明了一种等间距芯片阵列巨量转移的装置,实现芯片批量式转移,且转移良率高。

Description

一种等间距芯片阵列巨量转移的对位装置及方法
技术领域
本发明涉及芯片制造的技术领域,更具体地,涉及一种等间距芯片阵列巨量转移的对位装置及方法。
背景技术
LED显示具有明显优势,例如Micro LED耗电量仅为LCD的10%、OLED的50%。另外,与同样属于自发光显示器的OLED相较,在同样的电力下,亮度比OLED荧幕高出三倍,具有较佳的材料稳定性与无影像残留,且功耗更低。Micro LED、Mini LED一样,都是基于微小的LED晶体颗粒作为像素发光点,区别在于,Micro LED是采用的1-10微米的LED晶体,实现0.05毫米或更小尺寸像素颗粒的显示屏;Mini LED则是采用数十微米级的LED晶体,实现0.5-1.2毫米像素颗粒的显示屏。
随着LED像素化逐步发展带来的难度升级,面临芯片,封装,驱动IC等诸多难题。巨量转移是像素化带来的另一难点,尤其是Mini/Micro LED技术,芯片尺寸极小且数量庞大,将LED芯片批量式转移至电路基板(TFT基板或CMOS基板)需要耗费较多时间且良率不易控制,成为商用化的一大拦路虎。而目前巨量转移技术的难点在于如何提升转移良率,且每颗芯片的转移精准度控制在正负0.5微米以内,同时要求提高生产效率。
发明内容
本发明为克服上述现有技术中转移良率低、每颗芯片的转移精准度低以及生产效率低等至少一个缺陷,本发明专利从提升微小芯片阵列巨量转移的良率和效率出发,发明了一种等间距芯片阵列巨量转移的装置,实现芯片批量式转移,且转移良率高。本发明采用的具体技术方案如下。
第一方面,本发明提供一种等间距芯片阵列巨量转移的对位装置,所述等间距芯片阵列巨量转移的对位装置包括:框架(1)、焊盘升降对位机构(2)、薄膜拉伸对位机构(3)和横向移动顶针机构(4);所述的框架(1)包括:框架底座(101)、框架支柱(102)、框架横梁(103)和框架纵梁(104);框架支柱(102)固定在框架底座(101)并支撑框架横梁(103)和框架纵梁(104);所述的焊盘升降对位机构(2)包括:横向移动组件、上升组件和焊盘(203);所述上升组件安装在所述横向移动组件上,所述焊盘(203)放置在所述上升组件的基板(202C)上;所述横向移动组件能够承载所述上升组件沿框架纵梁(104)的长度方向水平移动,所述上升组件能够承载所述焊盘(203)上下移动;所述薄膜拉伸对位机构(3)包括:薄膜拉伸横向对位组件(301)、薄膜拉伸纵向对位组件(302)、薄膜拉伸机构(303);所述薄膜拉伸横向对位组件(301)固定在框架(1)中的框架横梁(103)底部;所述薄膜拉伸纵向对位组件(302)固定在所述薄膜拉伸横向对位组件(301)上,并能够在所述薄膜拉伸横向对位组件(301)上沿着框架横梁(103)的长度方向水平移动;所述薄膜拉伸机构(303)固定在所述薄膜拉伸纵向对位组件(302)上,并能够在所述薄膜拉伸纵向对位组件(302)上沿框架纵梁(104)的长度方向水平移动;所述薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸机构(303)包括:薄膜拉伸机构固定端(303A)、薄膜拉伸机构活动端(303B);所述薄膜拉伸机构固定端(303A)固定在所述薄膜拉伸纵向对位组件(302)上,所述薄膜拉伸机构活动端(303B)能够在所述薄膜拉伸纵向对位组件(302)上沿着框架横梁(103)的长度方向水平移动;所述横向移动顶针机构(4)包括:顶针机构横向移动组件(401)、顶针机构竖向移动组件(402)、顶针机构(403)和精密摄像装置(404);所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构横向移动组件(401)固定于框架(1)中的框架横梁(103)上,并能够在框架(1)中的框架横梁(103)上移动;所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构竖向移动组件(402)固定于顶针机构横向移动组件(401)上,并能够上下移动;顶针机构(403)安装在顶针机构竖向移动组件(402)上;精密摄像装置(404)用于检测薄膜拉伸机构(303)上的芯片与基板(202C)上焊盘(203)芯片对应位置在拉伸方向的距离是否有偏差。
进一步,所述薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸横向对位组件(301)包括:横向直线导轨模组(301A)、薄膜拉伸横向对位框架(301B)、薄膜拉伸横向对位框架驱动模组(301C);其中,薄膜拉伸横向对位框架(301B)与横向直线导轨模组(301A)的滑块连接,而横向直线导轨模组(301A)中的直线导轨固定在框架(1)中的框架横梁(103)底部,所述的薄膜拉伸横向对位框架驱动模组(301C)驱动薄膜拉伸横向对位框架(301B)在横向直线导轨模组(301A)的长度方向上运动;所述薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸纵向对位组件(302)包括:纵向直线导轨模组(302A)、薄膜拉伸纵向对位框架(302B)、薄膜拉伸纵向对位框架驱动模组(302C);其中,薄膜拉伸纵向对位框架(302B)与纵向直线导轨模组(302A)的直线导轨连接,而纵向直线导轨模组(302A)中的滑块固定在薄膜拉伸横向对位框架(301B)上,所述的薄膜拉伸纵向对位框架驱动模组(302C)驱动薄膜拉伸纵向对位框架(302B)在纵向直线导轨模组(302A)上滑动;所述薄膜拉伸机构(303)中的薄膜拉伸机构固定端(303A)包括薄膜拉伸机构固定端压膜定块(303A1)、薄膜拉伸机构固定端压膜动块(303A2)、薄膜拉伸机构固定端压膜动块直线导轨模组(303A3)、薄膜拉伸机构固定端压膜动块驱动装置(303A4);薄膜拉伸机构固定端压膜定块(303A1)固定于薄膜拉伸纵向对位组件(302)中的薄膜拉伸纵向对位框架(302B)上,薄膜拉伸机构固定端压膜动块(303A2)固定于安装在薄膜拉伸机构固定端压膜定块(303A1)上的薄膜拉伸机构固定端压膜动块直线导轨模组(303A3)上,并通过薄膜拉伸机构固定端压膜动块驱动装置(303A4)驱动,使其在薄膜拉伸机构固定端压膜动块直线导轨模组(303A3)中直线导轨的长度方向上移动;所述薄膜拉伸机构(303)中的薄膜拉伸机构活动端(303B)包括薄膜拉伸机构活动端直线导轨模组(303B1)、薄膜拉伸机构活动端压膜定块(303B2)、薄膜拉伸机构活动端压膜动块(303B3)、薄膜拉伸机构活动端压膜动块直线导轨模组(303B4)、薄膜拉伸机构活动端压膜动块驱动装置(303B5)、薄膜拉伸机构活动端驱动模组(303B8);薄膜拉伸机构活动端压膜定块(303B2)与薄膜拉伸机构活动端直线导轨模组(303B1)中的滑块连接,而薄膜拉伸机构活动端直线导轨模组(303B1)中的直线导轨固定于薄膜拉伸纵向对位组件(302)中的薄膜拉伸纵向对位框架(302B)上,薄膜拉伸机构活动端压膜动块(303B3)固定于安装在薄膜拉伸机构活动端压膜定块(303B2)上的薄膜拉伸机构活动端压膜动块直线导轨模组(303B4)上,并通过薄膜拉伸机构活动端压膜动块驱动装置(303B5)驱动,使其在薄膜拉伸机构活动端压膜动块直线导轨模组(303B4)中直线导轨的长度方向上移动。
进一步,所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构横向移动组件(401)包括:顶针机构横向移动直角块(401A)、顶针机构横向移动直角块驱动模组(401B)、顶针机构横向移动直线导轨模组(401C)、顶针机构横向移动直角块驱动模组连接块(401E);其中,顶针机构横向移动直角块(401A)与顶针机构横向移动直线导轨模组(401C)的滑块固定,而顶针机构横向移动直线导轨模组(401C)的直线导轨固定于框架(1)中的框架横梁(103)上边和侧边;所述顶针机构横向移动直角块驱动模组(401B)固定在框架(1)中的框架横梁(103)上,并通过顶针机构横向移动直角块驱动模组连接块(401E)与顶针机构横向移动直角块(401A)相连,以此驱动顶针机构横向移动直角块(401A)沿顶针机构横向移动直线导轨模组(401C)的直线导轨长度方向移动;所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构竖向移动组件(402)包括:刚柔耦合运动台机构(402A)、顶针机构竖直移动驱动组件(402B)、顶针机构竖直移动直线导轨模组(402C);其中,刚柔耦合运动台机构(402A)包括:刚柔耦合运动台刚性框架(402A1)、刚柔耦合运动台核心运动平台(402A2)、刚柔耦合运动台柔性铰链(402A3);刚柔耦合运动台刚性框架(402A1)和刚柔耦合运动台核心运动平台(402A2)通过刚柔耦合运动台柔性铰链(402A3)连接;所述顶针机构竖向移动组件(402)通过顶针机构竖直移动直线导轨模组(402C)与所述顶针机构横向移动组件(401)的顶针机构横向移动直角块(401A)连接,顶针机构竖直移动驱动组件(402B)的固定块与顶针机构竖直移动驱动组件连接块(402B1)相连,而顶针机构竖直移动驱动组件连接块(402B1)固定于顶针机构横向移动直角块(401A)上,顶针机构竖直移动驱动组件(402B)的活动螺母与刚柔耦合运动台刚性框架(402A1)通过螺栓固定,这样安装是使刚柔耦合运动台机构(402A)能沿着顶针机构竖直移动直线导轨模组(402C)的直线导轨长度方向移动;所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构(403)包括:顶针安装块(403A)、顶针安装块推动装置(403B)、顶针(403C);其中,顶针安装块推动装置(403B)安装在刚柔耦合运动台核心运动平台(402A2)上,与刚柔耦合运动台刚性框架(402A1)不接触;顶针安装块(403A)即固定于顶针安装块推动装置(403B)的末端,顶针(403C)安装在其上。
进一步,所述横向移动组件为斜块组件(201),所述上升组件为基板组件(202);所述焊盘升降对位机构(2)的斜块组件(201)包括:底部直线导轨模组(201A)、斜块(201B)、斜块直线导轨模组(201C)、斜块驱动模组(201D);其中,斜块(201B)通过底部直线导轨模组(201A)连接到框架底座(101)上,斜块驱动模组(201D)用于驱动所述斜块(201B)在所述底部直线导轨模组(201A)上滑动;所述焊盘升降对位机构(2)的基板组件(202)包括:斜面平台(202A)、基板驱动模组(202B)、基板(202C)、基板直线导轨模组(202D);其中,斜面平台(202A)与所述斜块直线导轨模组(201C)的滑块连接,基板(202C)与基板直线导轨模组(202D)的滑块连接,基板直线导轨模组(202D)的直线导轨固定在斜面平台(202A)上,焊盘(203)即放置在斜面平台(202A)上,基板驱动模组(202B)驱动基板(202C)在基板直线导轨模组(202D)上滑动。
进一步,所述所述焊盘升降对位机构(2)的基板组件(202)还包括:基板位移检测装置(202E),基板(202C)运动时的位移由基板位移检测装置(202E)检测;所述薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸横向对位组件(301)还包括:薄膜拉伸横向对位框架位移检测装置(301D),薄膜拉伸横向对位框架(301B)的位移由薄膜拉伸横向对位框架位移检测装置(301D)检测;所述薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸纵向对位组件(302)还包括:薄膜拉伸纵向对位框架位移检测装置(302D),薄膜拉伸纵向对位框架(302B)的位移由薄膜拉伸纵向对位框架位移检测装置(302D)检测;所述薄膜拉伸机构(303)中的薄膜拉伸机构活动端(303B)还包括:用于检测薄膜拉伸机构活动端位移的薄膜拉伸机构活动端位移检测装置(303B6);所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构横向移动组件(401)还包括:用于检测顶针机构横向移动直角块位移的顶针机构横向移动直角块位移检测装置(401D);所述刚柔耦合运动台机构(402A)还包括:用于检测刚柔耦合运动台核心运动平台位移的刚柔耦合运动台核心运动平台位移检测装置(402A23)。
第二方面,本发明提供一种使用上面所述的等间距芯片阵列巨量转移的对位装置的对位方法,所述方法包括以下步骤:
步骤一:薄膜拉伸;将贴于薄膜(304)上的晶圆(305)经划片处理后固定在所述的薄膜拉伸机构(303)上,启动压膜动块的驱动装置(303A4、303B5),使所述的薄膜拉伸机构(303)的两压膜动块(303A2、303B3)与其对应的压膜定块(303A1、303B2)配合以压紧薄膜(304);薄膜拉伸机构活动端驱动模组(303B8)持续加力,使薄膜(304)拉伸变形,并用精密摄像装置(404)检测晶圆(305)芯片的间距,直至拉伸至芯片间距与基板(202C)上的焊盘(203)芯片位置相应间距在拉伸方向成倍数关系;
步骤二:对位;利用精密摄像装备(404)检测薄膜(304)拉伸后的芯片位置,横向移动所述的薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸横向对位组件(301),使其沿着安装在框架(1)中的框架横梁(103)底部的直线导轨模组(横向)(301A)长度方向上整体移动;再纵向移动所述的薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸纵向对位组件(302),使薄膜拉伸纵向对位组件(302)和薄膜拉伸机构(303)沿着安装在薄膜拉伸横向对位框架(301B)上的直线导轨模组(纵向)(302A)长度方向上移动;所述基板(202C)上焊盘(203)可在斜块组件(201)中的斜块驱动模组(201D)的驱动下随着斜面平台(202A)的高度变化而变化;并且,基板(202C)上焊盘(203)可随基板驱动模组(202B)驱动基板(202C)而沿着基板直线导轨模组(202D)长度方向移动;
步骤三:再次检测,保证精准对位,巨量转移;利用精密摄像装备(404)再次检测薄膜(304)横纵向对位后的芯片位置是否与基板(202C)上焊盘(203)芯片对应位置的偏差,若有偏差,调整至正确位置后进行批量巨量转移。
进一步,所述步骤三还包括以下步骤:制作显示面板时,分次转移红、绿、蓝三色晶粒。
与现有技术相比,有益效果是:
1、本发明将芯片拉伸阵列,阵列间距与基板(202C)上焊盘(203)芯片横向位置对应,只需将拉伸后的薄膜(304)准确对位即可实现芯片等间距芯片阵列的批量转移。
2、目前存在的巨量转移技术,如“静电力”、“范德瓦力”、“磁力”、选择性释放、自组装及转印等技术的成本都较高,本发明完全基于机械结构设计的角度来实现巨量转移,大大降低了显示面板制作的成本。
3、晶圆(305)横向拉伸间距可调。通过精密摄像装置(404)检测薄膜上的芯片与基板(202C)上焊盘(203)芯片对应位置在拉伸方向的距离是否有偏差,若有间距偏差,则可通过调节所述薄膜拉伸机构(303)的薄膜拉伸机构活动端(303B)来调整芯片横向间距。
4、所述刚柔耦合运动台机构(402A)采用刚柔耦合的结构设计,刚柔耦合运动台柔性铰链(402A3)可以依靠自身弹性变形主动适应导轨运动副的摩擦力变化,避免运动副摩擦状态切换导致的“爬行”对连续位移定位的影响,同时也可进行顶针(403C)在竖直方向的精密微运动,有利于实现更高精度的巨量转移。
5、本发明的一种等间距芯片阵列巨量转移装置适用范围广,可对小间距、Mini和Micro LED等尺寸的芯片(微米级、亚微米级甚至纳米级)进行巨量转移。
附图说明
图1为本发明的一种等间距芯片阵列巨量转移装置的总体图;
图2为本发明所述的框架示意图;
图3为本发明所述的焊盘升降对位机构示意图;
图4为本发明所述的斜块组件示意图;
图5为本发明所述的斜块驱动组件示意图;
图6为本发明所述的基板组件示意图;
图7为本发明所述的薄膜拉伸对位机构示意图;
图8为本发明所述的薄膜拉伸横向对位组件示意图;
图9为本发明所述的薄膜拉伸纵向对位组件示意图;
图10为本发明所述的薄膜拉伸机构示意图;
图11为本发明所述的薄膜拉伸机构固定端示意图;
图12为本发明所述的薄膜拉伸机构活动端示意图;
图13为本发明所述的薄膜拉伸机构活动端示意图;
图14为本发明所述的薄膜拉伸机构活动端示意图;
图15为本发明所述的顶针机构竖直移动组件示意图;
图16为本发明所述的刚柔耦合运动台机构示意图;
图17为本发明所述的顶针机构示意图;
图18为本发明所述的等间距芯片阵列巨量转移装置的工作原理图。
序号说明:
1框架、2焊盘升降对位机构、3薄膜拉伸对位机构、4横向移动顶针机构;
101框架底座、102框架支柱、103框架横梁、104框架纵梁;
201斜块组件:201A底部直线导轨模组、201B斜块、201C斜块直线导轨模组、201D斜块驱动模组:201D1固定块、201D2螺母、201D3正反向丝杠、201D4联轴器、201D5电机、201D6电机支撑块;202基板组件:202A斜面平台、202B基板驱动模组、202C基板、202D基板直线导轨模组、202E基板位移检测装置、202F基板位移检测装置连接块;203焊盘;
301薄膜拉伸横向对位组件:301A直线导轨模组(横向)、301B薄膜拉伸横向对位框架、301C薄膜拉伸横向对位框架驱动模组、301D薄膜拉伸横向对位框架位移检测装置、301E薄膜拉伸横向对位框架位移检测装置连接块;302薄膜拉伸纵向对位组件:302A直线导轨模组(纵向)、302B薄膜拉伸纵向对位框架、302C薄膜拉伸纵向对位框架驱动模组、302D薄膜拉伸纵向对位框架位移检测装置、302E薄膜拉伸纵向对位框架位移检测装置连接块;303薄膜拉伸机构:303A薄膜拉伸机构固定端:303A1薄膜拉伸机构固定端压膜定块、303A2薄膜拉伸机构固定端压膜动块、303A3薄膜拉伸机构固定端压膜动块直线导轨模组、303A4薄膜拉伸机构固定端压膜动块驱动装置;303B薄膜拉伸机构活动端:303B1薄膜拉伸机构活动端直线导轨模组、303B2薄膜拉伸机构活动端压膜定块、303B3薄膜拉伸机构活动端压膜动块、303B4薄膜拉伸机构活动端压膜动块直线导轨模组、303B5薄膜拉伸机构活动端压膜动块驱动装置、303B6薄膜拉伸机构活动端位移检测装置、303B7薄膜拉伸机构活动端位移检测装置连接块、303B8薄膜拉伸机构活动端驱动模组;304薄膜;305晶圆;
401顶针机构横向移动组件:401A顶针机构横向移动直角块、401B顶针机构横向移动直角块驱动模组、401C顶针机构横向移动直线导轨模组、401D顶针机构横向移动直角块位移检测装置、401E顶针机构横向移动直角块驱动模组连接块;402顶针机构竖向移动组件:402A刚柔耦合运动台机构:402A1刚柔耦合运动台刚性框架、402A2刚柔耦合运动台核心运动平台:402A21刚柔耦合运动台核心运动平台驱动装置、402A22刚柔耦合运动台核心运动平台驱动装置连接块、402A23刚柔耦合运动台核心运动平台位移检测装置、402A24刚柔耦合运动台核心运动平台位移检测装置固定块、402A3刚柔耦合运动台柔性铰链;402B顶针机构竖直移动驱动组件:402B1顶针机构竖直移动驱动组件连接块、402C顶针机构竖直移动直线导轨模组;403顶针机构:403A顶针安装块、403B顶针安装块推动装置、403C顶针;404精密摄像装置。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。
本发明所提出的一种等间距芯片阵列巨量转移的方法及装置,主要包括框架(1)、焊盘升降对位机构(2)、薄膜拉伸对位机构(3)、横向移动顶针机构(4)等部件,装置总体图如图1所示。所述的框架(1)主要包括框架底座(101)、框架支柱(102)、框架横梁(103)、框架纵梁(104),框架示意图如图2所示;所述的焊盘升降对位机构(2)主要包含斜块组件(201)、基板组件(202)、焊盘(203)等部分,如图3所示。
所述焊盘升降对位机构(2)的斜块组件(201)包括底部直线导轨模组(201A)、斜块(201B)、斜块直线导轨模组(201C)、斜块驱动模组(201D),如图4所示。其中斜块(201B)通过底部直线导轨模组(201A)连接到框架底座(101)上,斜块驱动模组(201D)装配在斜块(201B)的两斜边,由于所用的丝杠为正反向丝杠,工作时两斜块(201B)可对向运动,以此来调节安装在其上部件的高度。
所述斜块组件(201)的斜块驱动模组(201D)主要包括固定块(201D1)、螺母(201D2)、正反向丝杠(201D3)、联轴器(201D4)、电机(201D5)、电机支撑块(201D6)等部件,如图5所示。其中固定块(201D1)安装在框架底座(101)上,两螺母(201D2)安装在两边的斜块(201B)上。
所述焊盘升降对位机构(2)的基板组件(202)包括斜面平台(202A)、基板驱动模组(202B)、基板(202C)、基板直线导轨模组(202D)、基板位移检测装置(202E)、基板位移检测装置连接块(202F),如图6所示。其中斜面平台(202A)用螺栓与所述斜块直线导轨模组(201C)的滑块连接,基板(202C)通过螺栓与基板直线导轨模组(202D)的滑块连接,基板直线导轨模组(202D)的直线导轨固定在斜面平台(202A)上,焊盘(203)即放置在斜面平台(202A)上;基板驱动模组(202B)通过螺栓固定在斜面平台(202A),即基板(202C)运动带动其上焊盘(203)运动;基板(202C)运动时的位移由基板位移检测装置(202E)检测。
所述薄膜拉伸对位机构(3)包括薄膜拉伸横向对位组件(301)、薄膜拉伸纵向对位组件(302)、薄膜拉伸机构(303)、薄膜(304)、晶圆(305),如图7所示。参照图1,图7中的薄膜拉伸对位机构(3)在实际安装时是翻转过来安装到框架(1)中的框架横梁(103)底部的。
所述薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸横向对位组件(301)包括直线导轨模组(横向)(301A)、薄膜拉伸横向对位框架(301B)、薄膜拉伸横向对位框架驱动模组(301C)、薄膜拉伸横向对位框架位移检测装置(301D)、薄膜拉伸横向对位框架位移检测装置连接块(301E),如图8所示。其中薄膜拉伸横向对位框架(301B)通过螺栓与直线导轨模组(横向)(301A)的滑块连接,而直线导轨模组(横向)(301A)中的直线导轨固定在框架(1)中的框架横梁(103)底部,所述的薄膜拉伸横向对位框架驱动模组(301C)也安装在框架(1)中的框架横梁(103)底部,通过薄膜拉伸横向对位框架位移检测装置连接块(301E)连接薄膜拉伸横向对位框架(301B)与薄膜拉伸横向对位框架驱动模组(301C),使薄膜拉伸横向对位框架(301B)在直线导轨模组(横向)(301A)的长度方向上运动;薄膜拉伸横向对位框架(301B)的位移由薄膜拉伸横向对位框架位移检测装置(301D)检测,薄膜拉伸横向对位框架位移检测装置(301D)的检测头固定在薄膜拉伸横向对位框架位移检测装置连接块(301E)上。此组件用于薄膜(304)拉伸后的横向对位。
所述薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸纵向对位组件(302)包括直线导轨模组(纵向)(302A)、薄膜拉伸纵向对位框架(302B)、薄膜拉伸纵向对位框架驱动模组(302C)、薄膜拉伸纵向对位框架位移检测装置(302D)、薄膜拉伸纵向对位框架位移检测装置连接块(302E),如图9所示。其中薄膜拉伸纵向对位框架(302B)通过螺栓与直线导轨模组(纵向)(302A)的直线导轨连接,而直线导轨模组(纵向)(302A)中的滑块固定在薄膜拉伸横向对位框架(301B)上;所述的薄膜拉伸纵向对位框架驱动模组(302C)安装在薄膜拉伸横向对位框架(301B)上,通过薄膜拉伸纵向对位框架位移检测装置连接块(302E)连接薄膜拉伸纵向对位框架(302B)与薄膜拉伸纵向对位框架驱动模组(302C),使薄膜拉伸纵向对位框架(302B)在直线导轨模组(纵向)(302A)的长度方向上运动;薄膜拉伸纵向对位框架(302B)的位移由薄膜拉伸纵向对位框架位移检测装置(302D)检测,薄膜拉伸纵向对位框架位移检测装置(302D)的检测头固定在薄膜拉伸纵向对位框架位移检测装置连接块(302E)上。此组件用于薄膜(304)拉伸后的纵向对位。
所述薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸机构(303)包括薄膜拉伸机构固定端(303A)、薄膜拉伸机构活动端(303B),如图10所示。
所述薄膜拉伸机构(303)中的薄膜拉伸机构固定端(303A)包括薄膜拉伸机构固定端压膜定块(303A1)、薄膜拉伸机构固定端压膜动块(303A2)、薄膜拉伸机构固定端压膜动块直线导轨模组(303A3)、薄膜拉伸机构固定端压膜动块驱动装置(303A4),如图11所示。其中薄膜拉伸机构固定端压膜定块(303A1)通过螺栓固定于薄膜拉伸纵向对位组件(302)中的薄膜拉伸纵向对位框架(302B)上,薄膜拉伸机构固定端压膜动块(303A2)通过螺栓固定于安装在薄膜拉伸机构固定端压膜定块(303A1)上的薄膜拉伸机构固定端压膜动块直线导轨模组(303A3)上,并通过薄膜拉伸机构固定端压膜动块驱动装置(303A4)驱动,使其在薄膜拉伸机构固定端压膜动块直线导轨模组(303A3)中直线导轨的长度方向上移动,以此与薄膜拉伸机构固定端压膜定块(303A1)配合以压紧薄膜(304)。
所述薄膜拉伸机构(303)中的薄膜拉伸机构活动端(303B)包括薄膜拉伸机构活动端直线导轨模组(303B1)、薄膜拉伸机构活动端压膜定块(303B2)、薄膜拉伸机构活动端压膜动块(303B3)、薄膜拉伸机构活动端压膜动块直线导轨模组(303B4)、薄膜拉伸机构活动端压膜动块驱动装置(303B5)、薄膜拉伸机构活动端位移检测装置(303B6)、薄膜拉伸机构活动端位移检测装置连接块(303B7)、薄膜拉伸机构活动端驱动模组(303B8),如图12所示。其中薄膜拉伸机构活动端压膜定块(303B2)通过螺栓与薄膜拉伸机构活动端直线导轨模组(303B1)中的滑块连接,而薄膜拉伸机构活动端直线导轨模组(303B1)中的直线导轨固定于薄膜拉伸纵向对位组件(302)中的薄膜拉伸纵向对位框架(302B)上,薄膜拉伸机构活动端压膜动块(303B3)通过螺栓固定于安装在薄膜拉伸机构活动端压膜定块(303B2)上的薄膜拉伸机构活动端压膜动块直线导轨模组(303B4)上,并通过薄膜拉伸机构活动端压膜动块驱动装置(303B5)驱动,使其在薄膜拉伸机构活动端压膜动块直线导轨模组(303B4)中直线导轨的长度方向上移动,以此与薄膜拉伸机构活动端压膜定块(303B2)配合以压紧薄膜。待薄膜两端压紧后,薄膜拉伸机构活动端(303B)即在薄膜拉伸机构活动端驱动模组(303B8)的驱动下沿薄膜拉伸机构活动端直线导轨模组(303B1)中的直线导轨长度方向上移动,以此来拉伸薄膜(304)。
所述薄膜拉伸机构(303)的主要工作是均匀拉伸贴有晶圆(305)的薄膜(304),使芯片横向阵列排布,其芯片颗粒间距与基板(202C)上焊盘(203)芯片相应位置成倍数关系,以便于实现批量巨量转移,提高效率。
所述横向移动顶针机构(4)包括顶针机构横向移动组件(401)、顶针机构竖向移动组件(402)、顶针机构(403)、精密摄像装置(404),如图13所示。
所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构横向移动组件(401)包括顶针机构横向移动直角块(401A)、顶针机构横向移动直角块驱动模组(401B)、顶针机构横向移动直线导轨模组(401C)、顶针机构横向移动直角块位移检测装置(401D)、顶针机构横向移动直角块驱动模组连接块(401E),如图14所示。其中顶针机构横向移动直角块(401A)通过螺栓与顶针机构横向移动直线导轨模组(401C)的滑块固定,而顶针机构横向移动直线导轨模组(401C)的直线导轨通过螺栓固定于框架(1)中的框架横梁(103)上边和侧边;所述顶针机构横向移动直角块驱动模组(401B)固定在框架(1)中的框架横梁(103)上,并通过顶针机构横向移动直角块驱动模组连接块(401E)与顶针机构横向移动直角块(401A)相连,以此驱动顶针机构横向移动直角块(401A)沿顶针机构横向移动直线导轨模组(401C)的直线导轨长度方向移动,这样即实现了横向移动顶针机构(4)的横向对位。
所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构竖向移动组件(402)包括刚柔耦合运动台机构(402A)、顶针机构竖直移动驱动组件(402B)、顶针机构竖直移动直线导轨模组(402C)等,如图15所示。
其中刚柔耦合运动台机构(402A)包括刚柔耦合运动台刚性框架(402A1)、刚柔耦合运动台核心运动平台(402A2)、刚柔耦合运动台柔性铰链(402A3)。所述的刚柔耦合运动台核心运动平台(402A2)又包括刚柔耦合运动台核心运动平台驱动装置(402A21)、刚柔耦合运动台核心运动平台驱动装置连接块(402A22)、刚柔耦合运动台核心运动平台位移检测装置(402A23)、刚柔耦合运动台核心运动平台位移检测装置固定块(402A24),如图16所示。
所述顶针机构竖向移动组件(402)通过顶针机构竖直移动直线导轨模组(402C)与所述顶针机构横向移动组件(401)的顶针机构横向移动直角块(401A)连接,顶针机构竖直移动驱动组件(402B)的固定块通过螺栓与顶针机构竖直移动驱动组件连接块(402B1)相连,而顶针机构竖直移动驱动组件连接块(402B1)固定于顶针机构横向移动直角块(401A)上,顶针机构竖直移动驱动组件(402B)的活动螺母与刚柔耦合运动台刚性框架(402A1)通过螺栓固定,这样安装是使刚柔耦合运动台机构(402A)能沿着顶针机构竖直移动直线导轨模组(402C)的直线导轨长度方向移动。
所述刚柔耦合运动台机构(402A)的刚柔耦合运动台核心运动平台(402A2)通过刚柔耦合运动台核心运动平台驱动装置(402A21)驱动,在驱动力作用下带动所述刚柔耦合运动台柔性铰链(402A3)弹性变形,通过刚柔耦合运动台柔性铰链(402A3)的弹性变形产生微小位移,实现竖直方向的精密微运动。这就使得设备能用于Mini/Micro LED等亚微米甚至纳米级巨量转移技术中。
所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构(403)包括顶针安装块(403A)、顶针安装块推动装置(403B)、顶针(403C),如图17所示。其中顶针安装块推动装置(403B)安装在刚柔耦合运动台核心运动平台(402A2)上,与刚柔耦合运动台刚性框架(402A1)不接触;顶针安装块(403A)即固定于顶针安装块推动装置(403B)的末端,顶针(403C)安装在其上。
上述刚柔耦合运动台机构(402A)设置的目的在于:刚柔耦合运动台机构(402A)整体运动用于实现顶针(403C)的大行程竖直运动,刚柔耦合运动台机构(402A)中的刚柔耦合运动台核心运动平台(402A2)运动用于实现顶针(403C)在竖直方向的精密微运动。
优选的,所述刚柔耦合运动台核心运动平台(402A2)与刚柔耦合运动台刚性框架(402A1)之间的刚柔耦合运动台柔性铰链(402A3)为对称布置,且为一体式加工制造。
本发明所提出的一种等间距芯片阵列巨量转移装置的优点有:
1、目前应用广泛的巨量转移技术大多为单个芯片的转移,虽然转移良率高,但是效率低下,不符合当前电子技术行业的高速发展。本发明将芯片拉伸阵列,阵列间距与基板(202C)上焊盘(203)芯片横向位置对应,只需将拉伸后的薄膜(304)准确对位即可实现芯片等间距芯片阵列的批量转移。
2、目前存在的巨量转移技术,如“静电力”、“范德瓦力”、“磁力”、选择性释放、自组装及转印等技术的成本都较高,本发明完全基于机械结构设计的角度来实现巨量转移,大大降低了显示面板制作的成本。
3、晶圆(305)横向拉伸间距可调。通过精密摄像装置(404)检测薄膜上的芯片与基板(202C)上焊盘(203)芯片对应位置在拉伸方向的距离是否有偏差,若有间距偏差,则可通过调节所述薄膜拉伸机构(303)的薄膜拉伸机构活动端(303B)来调整芯片横向间距。
4、所述刚柔耦合运动台机构(402A)采用刚柔耦合的结构设计,刚柔耦合运动台柔性铰链(402A3)可以依靠自身弹性变形主动适应导轨运动副的摩擦力变化,避免运动副摩擦状态切换导致的“爬行”对连续位移定位的影响,同时也可进行顶针(403C)在竖直方向的精密微运动,有利于实现更高精度的巨量转移。
5、本发明的一种等间距芯片阵列巨量转移装置适用范围广,可对小间距、Mini和Micro LED等尺寸的芯片(微米级、亚微米级甚至纳米级)进行巨量转移。
本发明所述的等间距芯片阵列巨量转移装置的工作过程:
1、薄膜拉伸,原理如图18(Ⅰ)所示。将贴于薄膜(304)上的晶圆(305)经划片处理后固定在所述的薄膜拉伸机构(303)上,启动压膜动块的驱动装置(303A4、303B5),使所述的薄膜拉伸机构(303)的两压膜动块(303A2、303B3)与其对应的压膜定块(303A1、303B2)配合以压紧薄膜(304);薄膜拉伸机构活动端驱动模组(303B8)持续加力,使薄膜(304)拉伸变形,并用精密摄像装置(404)检测晶圆(305)芯片的间距,直至拉伸至芯片间距与基板(202C)上的焊盘(203)芯片位置相应间距在拉伸方向成倍数关系。
2、对位。利用精密摄像装备(404)检测薄膜(304)拉伸后的芯片位置,横向移动所述的薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸横向对位组件(301),使其沿着安装在框架(1)中的框架横梁(103)底部的直线导轨模组(横向)(301A)长度方向上整体移动,即为芯片的横向对位过程,如图18(Ⅱ)所示;再纵向移动所述的薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸纵向对位组件(302),使薄膜拉伸纵向对位组件(302)和薄膜拉伸机构(303)沿着安装在薄膜拉伸横向对位框架(301B)上的直线导轨模组(纵向)(302A)长度方向上移动,即为芯片的纵向对位过程,如图18(Ⅲ)所示;所述基板(202C)上焊盘(203)可在斜块组件(201)中的斜块驱动模组(201D)的驱动下随着斜面平台(202A)的高度变化而变化;并且,基板(202C)上焊盘(203)可随基板驱动模组(202B)驱动基板(202C)而沿着基板直线导轨模组(202D)长度方向移动,即为焊盘(203)的纵向进给过程,如图18(Ⅳ)所示。
3、再次检测,保证精准对位,巨量转移。利用精密摄像装备(404)再次检测薄膜(304)横纵向对位后的芯片位置是否与基板(202C)上焊盘(203)芯片对应位置的偏差,若有偏差,调整至正确位置后进行批量巨量转移。制作显示面板,分次转移红、绿、蓝三色晶粒即可。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种等间距芯片阵列巨量转移的对位装置,其特征在于,所述等间距芯片阵列巨量转移的对位装置包括:框架(1)、焊盘升降对位机构(2)、薄膜拉伸对位机构(3)和横向移动顶针机构(4);
所述的框架(1)包括:框架底座(101)、框架支柱(102)、框架横梁(103)和框架纵梁(104);
框架支柱(102)固定在框架底座(101)并支撑框架横梁(103)和框架纵梁(104);
所述的焊盘升降对位机构(2)包括:横向移动组件、上升组件和焊盘(203);
所述上升组件安装在所述横向移动组件上,所述焊盘(203)放置在所述上升组件的基板(202C)上;
所述横向移动组件能够承载所述上升组件沿框架纵梁(104)的长度方向水平移动,所述上升组件能够承载所述焊盘(203)上下移动;
所述薄膜拉伸对位机构(3)包括:薄膜拉伸横向对位组件(301)、薄膜拉伸纵向对位组件(302)、薄膜拉伸机构(303);
所述薄膜拉伸横向对位组件(301)固定在框架(1)中的框架横梁(103)底部;
所述薄膜拉伸纵向对位组件(302)固定在所述薄膜拉伸横向对位组件(301)上,并能够在所述薄膜拉伸横向对位组件(301)上沿着框架横梁(103)的长度方向水平移动;
所述薄膜拉伸机构(303)固定在所述薄膜拉伸纵向对位组件(302)上,并能够在所述薄膜拉伸纵向对位组件(302)上沿框架纵梁(104)的长度方向水平移动;
所述薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸机构(303)包括:薄膜拉伸机构固定端(303A)、薄膜拉伸机构活动端(303B);
所述薄膜拉伸机构固定端(303A)固定在所述薄膜拉伸纵向对位组件(302)上,所述薄膜拉伸机构活动端(303B)能够在所述薄膜拉伸纵向对位组件(302)上沿着框架横梁(103)的长度方向水平移动;
所述横向移动顶针机构(4)包括:顶针机构横向移动组件(401)、顶针机构竖向移动组件(402)、顶针机构(403)和精密摄像装置(404);
所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构横向移动组件(401)固定于框架(1)中的框架横梁(103)上,并能够在框架(1)中的框架横梁(103)上移动;
所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构竖向移动组件(402)固定于顶针机构横向移动组件(401)上,并能够上下移动;
顶针机构(403)安装在顶针机构竖向移动组件(402)上;
精密摄像装置(404)用于检测薄膜拉伸机构(303)上的芯片与基板(202C)上焊盘(203)芯片对应位置在拉伸方向的距离是否有偏差。
2.根据权利要求1所述的等间距芯片阵列巨量转移的对位装置,其特征在于,所述薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸横向对位组件(301)包括:横向直线导轨模组(301A)、薄膜拉伸横向对位框架(301B)、薄膜拉伸横向对位框架驱动模组(301C);
其中,薄膜拉伸横向对位框架(301B)与横向直线导轨模组(301A)的滑块连接,而横向直线导轨模组(301A)中的直线导轨固定在框架(1)中的框架横梁(103)底部,所述的薄膜拉伸横向对位框架驱动模组(301C)驱动薄膜拉伸横向对位框架(301B)在横向直线导轨模组(301A)的长度方向上运动;
所述薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸纵向对位组件(302)包括:纵向直线导轨模组(302A)、薄膜拉伸纵向对位框架(302B)、薄膜拉伸纵向对位框架驱动模组(302C);
其中,薄膜拉伸纵向对位框架(302B)与纵向直线导轨模组(302A)的直线导轨连接,而纵向直线导轨模组(302A)中的滑块固定在薄膜拉伸横向对位框架(301B)上,所述的薄膜拉伸纵向对位框架驱动模组(302C)驱动薄膜拉伸纵向对位框架(302B)在纵向直线导轨模组(302A)上滑动;
所述薄膜拉伸机构(303)中的薄膜拉伸机构固定端(303A)包括薄膜拉伸机构固定端压膜定块(303A1)、薄膜拉伸机构固定端压膜动块(303A2)、薄膜拉伸机构固定端压膜动块直线导轨模组(303A3)、薄膜拉伸机构固定端压膜动块驱动装置(303A4);薄膜拉伸机构固定端压膜定块(303A1)固定于薄膜拉伸纵向对位组件(302)中的薄膜拉伸纵向对位框架(302B)上,薄膜拉伸机构固定端压膜动块(303A2)固定于安装在薄膜拉伸机构固定端压膜定块(303A1)上的薄膜拉伸机构固定端压膜动块直线导轨模组(303A3)上,并通过薄膜拉伸机构固定端压膜动块驱动装置(303A4)驱动,使其在薄膜拉伸机构固定端压膜动块直线导轨模组(303A3)中直线导轨的长度方向上移动;
所述薄膜拉伸机构(303)中的薄膜拉伸机构活动端(303B)包括薄膜拉伸机构活动端直线导轨模组(303B1)、薄膜拉伸机构活动端压膜定块(303B2)、薄膜拉伸机构活动端压膜动块(303B3)、薄膜拉伸机构活动端压膜动块直线导轨模组(303B4)、薄膜拉伸机构活动端压膜动块驱动装置(303B5)、薄膜拉伸机构活动端驱动模组(303B8);薄膜拉伸机构活动端压膜定块(303B2)与薄膜拉伸机构活动端直线导轨模组(303B1)中的滑块连接,而薄膜拉伸机构活动端直线导轨模组(303B1)中的直线导轨固定于薄膜拉伸纵向对位组件(302)中的薄膜拉伸纵向对位框架(302B)上,薄膜拉伸机构活动端压膜动块(303B3)固定于安装在薄膜拉伸机构活动端压膜定块(303B2)上的薄膜拉伸机构活动端压膜动块直线导轨模组(303B4)上,并通过薄膜拉伸机构活动端压膜动块驱动装置(303B5)驱动,使其在薄膜拉伸机构活动端压膜动块直线导轨模组(303B4)中直线导轨的长度方向上移动。
3.根据权利要求2所述的等间距芯片阵列巨量转移的对位装置,其特征在于,所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构横向移动组件(401)包括:顶针机构横向移动直角块(401A)、顶针机构横向移动直角块驱动模组(401B)、顶针机构横向移动直线导轨模组(401C)、顶针机构横向移动直角块驱动模组连接块(401E);
其中,顶针机构横向移动直角块(401A)与顶针机构横向移动直线导轨模组(401C)的滑块固定,而顶针机构横向移动直线导轨模组(401C)的直线导轨固定于框架(1)中的框架横梁(103)上边和侧边;所述顶针机构横向移动直角块驱动模组(401B)固定在框架(1)中的框架横梁(103)上,并通过顶针机构横向移动直角块驱动模组连接块(401E)与顶针机构横向移动直角块(401A)相连,以此驱动顶针机构横向移动直角块(401A)沿顶针机构横向移动直线导轨模组(401C)的直线导轨长度方向移动;
所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构竖向移动组件(402)包括:刚柔耦合运动台机构(402A)、顶针机构竖直移动驱动组件(402B)、顶针机构竖直移动直线导轨模组(402C);
其中,刚柔耦合运动台机构(402A)包括:刚柔耦合运动台刚性框架(402A1)、刚柔耦合运动台核心运动平台(402A2)、刚柔耦合运动台柔性铰链(402A3);刚柔耦合运动台刚性框架(402A1)和刚柔耦合运动台核心运动平台(402A2)通过刚柔耦合运动台柔性铰链(402A3)连接;
所述顶针机构竖向移动组件(402)通过顶针机构竖直移动直线导轨模组(402C)与所述顶针机构横向移动组件(401)的顶针机构横向移动直角块(401A)连接,顶针机构竖直移动驱动组件(402B)的固定块与顶针机构竖直移动驱动组件连接块(402B1)相连,而顶针机构竖直移动驱动组件连接块(402B1)固定于顶针机构横向移动直角块(401A)上,顶针机构竖直移动驱动组件(402B)的活动螺母与刚柔耦合运动台刚性框架(402A1)通过螺栓固定,这样安装是使刚柔耦合运动台机构(402A)能沿着顶针机构竖直移动直线导轨模组(402C)的直线导轨长度方向移动;
所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构(403)包括:顶针安装块(403A)、顶针安装块推动装置(403B)、顶针(403C);
其中,顶针安装块推动装置(403B)安装在刚柔耦合运动台核心运动平台(402A2)上,与刚柔耦合运动台刚性框架(402A1)不接触;顶针安装块(403A)即固定于顶针安装块推动装置(403B)的末端,顶针(403C)安装在其上。
4.根据权利要求3所述的等间距芯片阵列巨量转移的对位装置,其特征在于,所述横向移动组件为斜块组件(201),所述上升组件为基板组件(202);
所述焊盘升降对位机构(2)的斜块组件(201)包括:底部直线导轨模组(201A)、斜块(201B)、斜块直线导轨模组(201C)、斜块驱动模组(201D);
其中,斜块(201B)通过底部直线导轨模组(201A)连接到框架底座(101)上,斜块驱动模组(201D)用于驱动所述斜块(201B)在所述底部直线导轨模组(201A)上滑动;
所述焊盘升降对位机构(2)的基板组件(202)包括:斜面平台(202A)、基板驱动模组(202B)、基板(202C)、基板直线导轨模组(202D);
其中,斜面平台(202A)与所述斜块直线导轨模组(201C)的滑块连接,基板(202C)与基板直线导轨模组(202D)的滑块连接,基板直线导轨模组(202D)的直线导轨固定在斜面平台(202A)上,焊盘(203)即放置在斜面平台(202A)上,基板驱动模组(202B)驱动基板(202C)在基板直线导轨模组(202D)上滑动。
5.根据权利要求4所述的等间距芯片阵列巨量转移的对位装置,其特征在于,所述焊盘升降对位机构(2)的基板组件(202)还包括:基板位移检测装置(202E),基板(202C)运动时的位移由基板位移检测装置(202E)检测;
所述薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸横向对位组件(301)还包括:薄膜拉伸横向对位框架位移检测装置(301D),薄膜拉伸横向对位框架(301B)的位移由薄膜拉伸横向对位框架位移检测装置(301D)检测;
所述薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸纵向对位组件(302)还包括:薄膜拉伸纵向对位框架位移检测装置(302D),薄膜拉伸纵向对位框架(302B)的位移由薄膜拉伸纵向对位框架位移检测装置(302D)检测;
所述薄膜拉伸机构(303)中的薄膜拉伸机构活动端(303B)还包括:用于检测薄膜拉伸机构活动端位移的薄膜拉伸机构活动端位移检测装置(303B6);
所述横向移动顶针机构(4)的顶针机构横向移动组件(401)还包括:用于检测顶针机构横向移动直角块位移的顶针机构横向移动直角块位移检测装置(401D);
所述刚柔耦合运动台机构(402A)还包括:用于检测刚柔耦合运动台核心运动平台位移的刚柔耦合运动台核心运动平台位移检测装置(402A23)。
6.一种使用如权利要求4或5所述的等间距芯片阵列巨量转移的对位装置的对位方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
步骤一:薄膜拉伸;将贴于薄膜(304)上的晶圆(305)经划片处理后固定在所述的薄膜拉伸机构(303)上,启动薄膜拉伸机构固定端压膜动块驱动装置(303A4)和薄膜拉伸机构活动端压膜动块驱动装置(303B5),使所述的薄膜拉伸机构(303)的薄膜拉伸机构固定端压膜动块(303A2)、薄膜拉伸机构活动端压膜动块(303B3)与其对应的薄膜拉伸机构固定端压膜定块(303A1)、薄膜拉伸机构活动端压膜定块(303B2)配合以压紧薄膜(304);薄膜拉伸机构活动端驱动模组(303B8)持续加力,使薄膜(304)拉伸变形,并用精密摄像装置(404)检测晶圆(305)芯片的间距,直至拉伸至芯片间距与基板(202C)上的焊盘(203)芯片位置相应间距在拉伸方向成倍数关系;
步骤二:对位;利用精密摄像装置(404)检测薄膜(304)拉伸后的芯片位置,横向移动所述的薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸横向对位组件(301),使其沿着安装在框架(1)中的框架横梁(103)底部的直线导轨模组横向(301A)长度方向上整体移动;再纵向移动所述的薄膜拉伸对位机构(3)的薄膜拉伸纵向对位组件(302),使薄膜拉伸纵向对位组件(302)和薄膜拉伸机构(303)沿着安装在薄膜拉伸横向对位框架(301B)上的直线导轨模组(302A)纵向长度方向上移动;所述基板(202C)上焊盘(203)可在斜块组件(201)中的斜块驱动模组(201D)的驱动下随着斜面平台(202A)的高度变化而变化;并且,基板(202C)上焊盘(203)可随基板驱动模组(202B)驱动基板(202C)而沿着基板直线导轨模组(202D)长度方向移动;
步骤三:再次检测,保证精准对位,巨量转移;利用精密摄像装置(404)再次检测薄膜(304)横纵向对位后的芯片位置是否与基板(202C)上焊盘(203)芯片对应位置的偏差,若有偏差,调整至正确位置后进行批量巨量转移。
7. 根据权利要求 6 所述的对位方法,其特征在于,所述步骤三还包括以下步骤:制作显示面板时,分次转移红、绿、蓝三色晶粒。
CN201911124506.2A 2019-11-18 2019-11-18 一种等间距芯片阵列巨量转移的对位装置及方法 Active CN111128799B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911124506.2A CN111128799B (zh) 2019-11-18 2019-11-18 一种等间距芯片阵列巨量转移的对位装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911124506.2A CN111128799B (zh) 2019-11-18 2019-11-18 一种等间距芯片阵列巨量转移的对位装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111128799A CN111128799A (zh) 2020-05-08
CN111128799B true CN111128799B (zh) 2023-04-11

Family

ID=70495652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911124506.2A Active CN111128799B (zh) 2019-11-18 2019-11-18 一种等间距芯片阵列巨量转移的对位装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111128799B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112968117B (zh) * 2020-10-27 2022-04-19 重庆康佳光电技术研究院有限公司 一种芯片转移对位方法、设备、显示面板及存储介质
CN113035763B (zh) * 2021-03-01 2023-06-09 东莞市中麒光电技术有限公司 一种高精度芯片转移方法
CN113035766B (zh) * 2021-05-26 2021-09-28 广东阿达智能装备有限公司 一种MicroLED的巨量转移机构
CN114512584B (zh) * 2022-02-18 2022-08-16 广东工业大学 一种Mini/micro芯片快速转移封装系统
CN116730005B (zh) * 2023-07-10 2024-01-23 芯朋半导体科技(如东)有限公司 一种矩阵式巨量检测机构

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109411392A (zh) * 2018-10-16 2019-03-01 广东工业大学 一种Micro-LED的巨量转移装置及转移方法
CN109830453A (zh) * 2019-03-21 2019-05-31 深圳中科四合科技有限公司 一种芯片巨量转移的方法和装置
CN109920885A (zh) * 2019-01-25 2019-06-21 汕头大学 一种MicroLED的巨量转移和色彩变换的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109411392A (zh) * 2018-10-16 2019-03-01 广东工业大学 一种Micro-LED的巨量转移装置及转移方法
CN109920885A (zh) * 2019-01-25 2019-06-21 汕头大学 一种MicroLED的巨量转移和色彩变换的方法
CN109830453A (zh) * 2019-03-21 2019-05-31 深圳中科四合科技有限公司 一种芯片巨量转移的方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111128799A (zh) 2020-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111128799B (zh) 一种等间距芯片阵列巨量转移的对位装置及方法
CN1286749C (zh) 自动平板玻璃分离器
WO2010140503A1 (ja) 半導体セルのリード線接続装置及び接続方法
CN108614397B (zh) 一种带下镜头机构的自动对位装置及其曝光设备
KR100836588B1 (ko) 글라스패널에의 편광필름 부착장치
CN111916374A (zh) 芯片阵列巨量转移装置
JP2013186315A (ja) 平坦物品の貼着装置
CN114999970A (zh) 一种含压力反馈的自重压合装置及压合系统
CN111128798B (zh) 一种薄膜拉伸横向对位机构及应用其的对位装置
KR101042627B1 (ko) 기판 절단시스템
WO2019200846A1 (zh) 一种用于压制cof与lcd的全自动预压机
KR101059952B1 (ko) 유리기판 합착방법 및 유리기판 합착장치
CN111312865A (zh) 一种全自动智能定位转移、排列led芯片的方法及装置
CN106483691B (zh) 基板对位机构
CN115674704B (zh) 双工位导电胶膜贴附机
CN109413890B (zh) 软性电路板假本压整合的贴合装置
CN208921398U (zh) 高精度显示屏检测装置
WO2023101215A1 (ko) 마이크로 led 칩 전사 장치
JP3061651B2 (ja) 貼り合わせ装置
KR102706825B1 (ko) 마이크로 led 칩 전사 장치
JP2003241157A (ja) 基板貼り合わせ装置、基板貼り合わせ方法、及び液晶表示パネルの製造装置、並びに製造方法
CN215177535U (zh) 一种用于视觉定位的双臂移载机构
KR101090816B1 (ko) 반도체 칩 본딩장치
CN109078863B (zh) 一种光学检测设备
KR100269451B1 (ko) 액정표시패널과집적회로접합장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20231206

Address after: Room 377, 1/F, Block C, Building 24, Science and Technology Innovation Park, No. 1, Jintang Road, Tangjiawan Town, High tech Zone, Zhuhai City, Guangdong Province, 519000 (centralized office area)

Patentee after: Maiwei Technology (Zhuhai) Co.,Ltd.

Address before: No. 100, Waihuan West Road, University Town, Guangzhou, Guangdong 510062

Patentee before: GUANGDONG University OF TECHNOLOGY

TR01 Transfer of patent right