CN113555303A - Led芯片转移系统及其转移方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种LED芯片转移系统及其转移方法,通过供料模块将晶片和基板均提供至运动模块上,继而该运动模块带动晶片和基板中的至少一个往靠近彼此的方向运动,以将芯片移动至基板上对应的连接位上,接着采用激光模块对待转移芯片与晶片的衬底之间的牺牲层进行烧蚀,以将待转移芯片从晶片的衬底上剥离下来,并转移至基板上,最后采用运动模块将晶片与基板分开,完成晶片的LED芯片的批量转移,实现了对晶片上芯片的选择性转移,即在将所有芯片移动至基板对应的连接位上后,采用激光模块剥离特定的芯片,便可将所需的芯片例如完好无损的芯片选择性地转移至基板上,从而避免了将已损坏的芯片转移至基板上,提高了芯片的转移良率。
Description
技术领域
本申请实施例涉及芯片制作技术领域,特别涉及一种LED芯片转移系统及其转移方法。
背景技术
微型发光二极管(Micro Light Emitting Diode;简称:Micro LED)可视为微小化的LED,具有高亮度、低功耗、超高解析度与色彩饱和度,同时可单独点亮每个像素(pixel),发光效率高等优势,目前被应用在手机、电视等显示设备上,以作为显示设备的显示模组。Micro LED显示模组在具体制作时,是将形成在晶片(wafer)的衬底上的多个阵列排布的LED芯片批量式转移至基板上,继而利用物理沉积制程形成保护层与电极,得到像素阵列,最后进行封装即可形成Micro LED显示模组。
相关技术中,LED芯片的批量转移的具体过程是:首先,将具有一定黏度的吸附盖板(stamp)贴合在晶片上的多个芯片上,利用范德华力将吸附盖板所覆盖的区域内的芯片粘附在吸附盖板上,继而将该吸附盖板与晶片的衬底进行分离,此时芯片从衬底上剥离下来并附着在吸附盖板上,接着该吸附盖板贴合在基板上,并将每个芯片与基板的连接位一一对应,然后通过外力对吸附盖板背离芯片的一侧进行挤压,以使芯片附着在基板对应的连接位上,最后将吸附盖板从基板上撤离,完成芯片的批量转移。
然而,上述对芯片的批量转移过程中,吸附盖板是对晶片上对应吸附盖板所能够覆盖的整面区域内的所有芯片进行同时转移,这就使得当该吸附盖板所能够覆盖的区域内具有已经损坏的芯片时,便会将损坏的芯片同时转移至基板上,从而降低了转移良率。
发明内容
本申请实施例提供了一种LED芯片转移系统及其转移方法,能够解决传统技术中对晶片上的芯片进行批量转移时无法实现选择性的转移而会将损坏的芯片转移至基板上,从而降低转移良率以及其它潜在的问题。
本申请实施例提供一种LED芯片转移系统,包括:
供料模块,用于提供至少一个晶片和至少一个基板;其中,所述晶片包括设置在衬底上的牺牲层以及间隔形成在所述牺牲层背离所述衬底的一侧的多个芯片;
运动模块,用于接收晶片和基板,并带动晶片与基板中的至少一个运动,以将晶片上的芯片移动至基板上对应的连接位上,以及在晶片上的待转移芯片转移至基板上后,将晶片与基板分离;
激光模块,用于在晶片上的芯片移动至基板上的连接位后,烧蚀待转移芯片与晶片的衬底之间的牺牲层,以将待转移芯片从衬底上剥离下来。
本申请实施例通过采用供料模块将晶片和基板均提供至运动模块上,继而该运动模块带动晶片和基板中的至少一个往靠近彼此的方向运动,以将晶片上的芯片移动至基板上对应的连接位上,接着采用激光模块对待转移芯片与晶片的衬底之间的牺牲层进行烧蚀,以将待转移芯片从晶片的衬底上剥离下来,并转移至基板上,最后采用运动模块将晶片与基板分开,完成晶片上待转移芯片的批量转移。基于上述LED芯片转移过程可知,本申请实施例的LED芯片转移系统能够实现对晶片上芯片的选择性转移,即在将所有芯片移动至基板对应的连接位上后,采用激光模块剥离特定的芯片例如剥离完好无损的芯片,从而不仅能够避免对已损坏的芯片转移至基板上,提高了芯片的转移良率,简化了Micro LED显示模组的制作工序,而且也能够根据实际需要转移晶片上特定位置的芯片,例如可通过该LED芯片转移系统将红色晶片、绿色晶片及蓝色晶片上特定位置的芯片依次转移至基板上,最终形成红绿蓝(Red、Green、Blue;简称RGB)三色显示的Micro LED显示模组,也即是说,该LED芯片转移系统实现了RGB三色芯片的转移工序,并且工作过程简单,实现方便。
在一种可能的实现方式中,LED芯片转移系统还包括分别与供料模块、运动模块及激光模块信号连接的控制模块;
供料模块还用于输出供料完成信号;
控制模块用于控制供料模块工作,并在接收到供料完成信号时控制运动模块工作;
运动模块还用于在将晶片上的芯片移动至基板上对应的连接位上时,输出定位完成信号,以使控制模块控制激光模块工作;
所述控制模块用于在接收所述定位完成信号时控制所述激光模块工作;
所述激光模块还用于输出烧蚀完成信号;所述控制模块还用于在接收所述烧蚀完成信号时控制运动模块将所述晶片与所述基板分离。
本申请实施例通过将供料模块、运动模块及激光模块分别信号连接控制模块,这样,当需要供料时,控制模块向供料模块发送开始工作的信号,该供料模块开始向运动模块提供晶片和基板,直至该晶片和基板分别转移至运动模块后,供料模块向控制模块发送供料完成信号,此时,该控制模块接收到该信号后,控制运动模块带动晶片或者基板往靠近彼此的方向运动,直至晶片上的芯片移动至基板上对应的连接位上后,该运动模块向控制模块输出定位完成信号,该控制模块接收到定位完成信号后,控制激光模块开始工作,当激光模块工作完成后,向控制模块发送烧蚀完成信号,继而该控制模块再次控制运动模块将晶片与基板分开,最终完成LED芯片转移工作。基于上述工作过程可知,本申请实施例通过设置控制模块,并将该控制模块分别与供料模块、运动模块及激光模块信号连接,以实现对供料、定位、剥离以及分离等各个过程的自动切换,从而在保证高良率产品的生成的同时,提高了LED芯片批量转移的工作效率。
在一种可能的实现方式中,基板至少在待转移芯片的连接位上设置有固定胶;运动模块用于驱动待转移芯片伸入至固定胶内。
本申请实施例通过在基板对应待转移芯片的连接位上设置固定胶,这样,晶片上的待转移芯片在往靠近基板的方向移动时,会先伸入至该固定胶内,继而到达基板对应的连接位,从而使得最终转移至基板上的芯片通过该固定胶稳固地固定在基板对应的连接位上,进而确保每个芯片能够正常工作。
在一种可能的实现方式中,LED芯片转移系统还包括与控制模块信号连接的温控模块;
温控模块用于接收控制模块的加热指令,以在待转移芯片移动至固定胶内之前,对固定胶进行加热,且在固定胶的温度达到第一预设温度值时,向控制模块输出加热完成信号,以使控制模块控制运动模块带动晶片上的待转移芯片移动至基板上对应的固定胶内;
或者,温控模块用于在晶片与基板分离后,对固定胶进行加热,且在固定胶的温度达到第二预设温度值时,温控模块停止工作,LED芯片转移完成;
其中,固定胶在温度处于第一预设温度值时的硬度和粘度小于温度处于常温时的硬度和粘度,且固定胶的硬度和粘度在第一预设温度值与常温之间可逆;第二预设温度值大于第一预设温度值,固定胶在温度处于第二预设温度值时的硬度和粘度大于温度处于第一预设温度值时的硬度和粘度,且固定胶的硬度和粘度在第二预设温度值与常温之间不可逆。
本申请实施例通过采用温控模块对固定胶的温度进行调节,这样,在待转移芯片移动至固定胶内之前,可通过该温控模块将该固定胶加热至第一预设温度值,以降低该固定胶的硬度和粘度,从而便于将晶片上的待转移芯片伸入至固定胶内,确保待转移芯片稳定地移动至基板的连接位上,并且,因该固定胶降至室温后,其硬度和粘度增大,从而使得转移至基板上的芯片能够得到固定胶的有效固定,同时,若在基板的表面均设置固定胶时,在后续每次将待转移芯片往该基板上转移时,均可通过该温控模块将该固定胶加热至第一预设温度值,以降低该固定胶的硬度和粘度,使得每次转移过程中晶片上的待转移芯片均能够顺利地进入固定胶内,并在固定胶的温度降至室温后,实现对位于固定胶的每个芯片的有效固定。当然,在一些示例中,该温控模块还可以在晶片与基板分离后,对该固定胶再次加热至第二预设温度值,以增大该固定胶的硬度和粘度,保证转移至基板上的芯片的稳固性,并且,因该固定胶的硬度和粘度在第二预设温度值与室温之间不可逆,从而有效地避免了当固定胶的温度降低后导致粘度和硬度降低,而影响对芯片的固定效果的情况发生。简而言之,通过在基板上设置具有特定性质的固定胶,并通过温控模块对固定胶加热,不仅实现了转移至基板上的芯片的稳固性,而且使得相同或者不同晶片上的芯片可多次转移至同样的基板上。
在一种可能的实现方式中,LED芯片转移系统还包括与控制模块信号连接的检测模块;
检测模块用于检测待转移芯片进入固定胶的深度,并在深度达到深度预设值时向控制模块发出检测完成信号,从而使控制模块控制运动模块停止工作。
本申请实施例通过设置检测模块,并采用检测模块对待转移芯片伸入至固定胶的深度进行实时检测,不仅能够精确控制待转移芯片伸入至固定胶内的深度,确保待转移芯片精确地移动至基板的连接位上,而且通过将该检测模块与控制模块信号连接,这样,在检测模块完成检测工作后,会向控制模块发出检测完成信号,该控制模块接收到该检测完成信号后会及时控制运动模块工作,从而有效提高了该LED芯片转移系统的工作效率,即缩短了整个LED芯片转移过工序的时间。
在一种可能的实现方式中,晶片在基板上的投影区域均设置有固定胶,以简化固定胶在基板上的设置工序,提高了固定胶的设置效率。
在一种可能的实现方式中,LED芯片转移系统还包括与控制模块信号连接的对位模块;
对位模块用于获取晶片与基板在运动模块上的位置,并将所述位置反馈至控制模块,控制模块用于根据所述位置控制运动模块带动晶片与基板中的至少一个运动,直至晶片上的芯片与基板上的连接位一一对应。
本申请实施例通过对位模块、控制模块以及运动模块共同配合,实现了晶片与基板的精确对位,从而确保晶片与基板在贴合之前,晶片上的芯片与基板上的连接位一一对应,使得待转移芯片能够精确地转移至基板上对应的连接位上。另外,本申请实施例的控制模块能够根据对位模块所获取到晶片和基板在运动模块上的位置来及时控制运动模块工作,提高了晶片与基板之间的对位效率,从而进一步提高了整个芯片转移效率。
在一种可能的实现方式中,对位模块包括图像传感器。
在一种可能的实现方式中,供料模块包括晶片供料载台和基板供料载台;运动模块包括相对设置的晶片固定平台和基板固定平台,晶片固定平台和基板固定平台彼此相对的一侧用于固定晶片与基板;
晶片供料载台用于往靠近或者远离晶片固定平台的方向移动,以将晶片供料载台上的一个晶片转移至晶片固定平台的一侧,或者将晶片固定平台上的晶片移出运动模块;
基板供料载台用于往靠近或者远离基板固定平台的方向移动,以将基板供料载台上的一个基板转移至基板固定平台的一侧,或者将基板固定平台上的基板移出运动模块。
本申请实施例通过将供料模块设置为包括晶片供料载台和基板供料载台,以便于将晶片和基板同时供应给运动模块上,从而提高了供料模块对晶片和基板的供应效率。另外,通过将运动模块设置为包括晶片固定平台和基板固定平台,以提高晶片和基板在运动模块上的稳固性。
在一种可能的实现方式中,运动模块包括设置在晶片固定平台上的第一真空吸附件,第一真空吸附件用于真空吸附晶片;
或者,运动模块包括设置在基板固定平台上的第二真空吸附件,第二真空吸附件用于真空吸附基板。
本申请实施例通过在晶片固定平台上设置第一真空吸附件,以通过真空吸附的方式将晶片固定在晶片固定平台上,从而不仅提高了晶片在晶片固定平台上的稳固性,而且也便于将晶片固定在晶片固定平台上或者将该晶片从晶片固定平台上释放下来,进而提高了晶片在晶片固定平台上的拆装效率。同样地,本申请实施例在基板固定平台上设置第二真空吸附件,以通过真空吸附的方式将基板固定在基板固定平台上,从而不仅提高了基板在基板固定平台上的稳固性,而且也便于将基板固定在基板固定平台上或者将该基板从基板固定平台上释放下来,进而提高了基板在基板固定平台上的拆装效率。
在一种可能的实现方式中,晶片供料载台上间隔设置有多个晶片,基板供料载台上间隔设置有多个基板,这样使得多个晶片或者多个基板中的任意一个或者多个能够快速的供应至运动模块上,从而提高了供料模块的供料效率。
在一种可能的实现方式中,晶片供料载台包括第一转轴和围绕第一转轴的周向间隔设置的多个晶片子载台,且第一转轴能够绕自身的轴线转动,多个晶片对应设置在每个晶片子载台上,以便于将固定在晶片供料载台上的每个晶片快速的移动至运动模块的晶片固定平台上,并且该晶片供料载台结构简单,对每个晶片的搬运过程简单快捷。
或者,基板供料载台包括第二转轴和围绕第二转轴的周向间隔设置的多个基板子载台,且第二转轴能够绕自身的轴线转动,多个基板对应设置在每个基板子载台上,以便于将固定在基板供料载台上的每个基板快速地移动至运动模块的基板固定平台上,并且该基板供料载台结构简单,对每个基板的搬运过程简单快捷。
在一种可能的实现方式中,晶片供料载台包括第一活动载板,第一活动载板沿第一方向和第二方向移动;其中,第一方向与第二方向相互垂直,多个晶片间隔设置在第一活动载板上,这样,在确保将多个晶片中的任意一个移动至运动模块的晶片固定平台上,简化了该晶片供料载台的结构,使得该LED芯片转移系统的装配更加便捷。
或者,基板供料载台包括第二活动载板,第二活动载板沿第一方向和第二方向移动;其中,第一方向与第二方向相互垂直,多个基板间隔设置在第二活动载板上,这样,在确保将多个基板中的任意一个移动至运动模块的基板固定平台上,简化了该基板供料载台的结构,使得该LED芯片转移系统的制作更加便捷。
在一种可能的实现方式中,供料模块包括晶片供料载台和基板供料平台,运动模块包括晶片固定平台,晶片固定平台与基板供料平台相对设置;
晶片固定平台和基板供料平台分别用于固定晶片与基板;晶片供料载台用于往靠近或者远离晶片固定平台的方向移动,以将晶片供料载台上的一个晶片转移至晶片固定平台的一侧,或者将晶片固定平台上的晶片移出运动模块;
基板供料平台用于提供基板,以及带动基板往靠近或者远离晶片固定平台的方向移动,以将晶片上的芯片移动至基板上对应的连接位上,或者将晶片与基板分离;
晶片固定平台用于带动晶片往靠近或者远离基板供料平台的方向移动,以将晶片上的芯片移动至基板上对应的连接位上,或者将晶片与基板分离。
本申请实施例通过将基板供料平台同时作为运动模块的基板固定平台,这样,在将待处理的基板固定在基板供料平台上后,便可直接与晶片固定平台上的晶片进行对位以及贴合,而无需再将基板供料平台上的基板先供给至运动模块上,从而简化了LED芯片转移工序,提高了LED芯片转移效率。
本申请实施例还提供一种LED芯片转移方法,该方法包括:
提供至少一个晶片和至少一个基板;
将晶片压合在基板上,完成晶片上的待转移芯片的定位;其中,晶片上的芯片与基板上的连接位一一对应;
激光烧蚀晶片上的待转移芯片与晶片的衬底之间的牺牲层,以将待转移芯片从衬底上剥离至基板上;
分离晶片与基板,完成LED芯片的转移。
本申请实施例通过将晶片压合在基板上,并保证该晶片上的芯片与基板上的连接位一一对应,继而激光烧蚀待转移芯片与晶片的衬底之间的牺牲层,以将待转移芯片从晶片的衬底上剥离下来,并转移至基板上,最后将晶片与基板分开,完成晶片上待转移芯片的批量转移。本申请实施例的LED芯片转移方法实现了对晶片上芯片的选择性转移,即在将所有芯片移动至基板对应的连接位上后,采用激光烧蚀的方式来剥离特定的芯片例如剥离完好无损的芯片,从而不仅能够避免对已损坏的芯片转移至基板上,提高了芯片的转移良率,简化了Micro LED显示模组的制作工序,而且也能够根据实际需要转移晶片上特定位置的芯片,例如可通过该LED芯片转移系统将红色晶片、绿色晶片及蓝色晶片上特定位置的芯片依次转移至基板上,最终形成红绿蓝(Red、Green、Blue;简称RGB)三色显示的Micro LED显示模组,也即是说,该LED芯片转移方法实现了RGB三色芯片的转移工序,并且工艺过程简单,实现方便。
在一种可能的实现方式中,提供至少一个晶片和至少一个基板,包括:
提供第一晶片、第二晶片、第三晶片、第一基板、第二基板和第三基板,其中,第一晶片为红色晶片,第二晶片为绿色晶片,第三晶片为蓝色晶片;
将晶片压合在基板上,包括:
将第一晶片压合在第一基板上,且第一晶片上的第一待转移芯片与第一基板上的第一连接位一一对应;
激光烧蚀晶片上的待转移芯片与晶片的衬底之间的牺牲层,包括:
激光烧蚀第一晶片上的第一待转移芯片与第一晶片的衬底之间的牺牲层,以将第一晶片上的第一待转移芯片从第一晶片的衬底上剥离至第一基板上;
分离晶片与基板,完成LED芯片的转移,包括:
分离第一晶片与第一基板,完成第一晶片上的第一待转移芯片的转移。
上述工艺过程实现了红色晶片上的第一待转移芯片批量转移至第一基板的第一连接位上,从而完成第一基板上红色芯片的安装。
在一种可能的实现方式中,分离第一晶片与第一基板之后,还包括:
将第二晶片压合在第一基板上,第二晶片上的第二待转移芯片与第一基板上的第二连接位一一对应,且第二晶片上与第一基板的第一连接位对应的区域为空位;
激光烧蚀第二晶片上的第二待转移芯片与第二晶片的衬底之间的牺牲层,以将第二晶片上的第二待转移芯片从第二晶片的衬底上剥离至第一基板上;
分离第二晶片与第一基板,完成第二晶片上的第二待转移芯片的转移。
上述工艺过程实现了绿色晶片上的第二待转移芯片批量转移至第一基板的第二连接位上,从而完成第一基板上绿色芯片的安装。同时,通过将第二晶片上与第一基板的第一连接位对应的区域设置为空位,以保证第一基板的第一连接位上已有的红色芯片不会对第二晶片上的第二待转移芯片压合至第一基板上的第二连接位的过程造成干涉,从而确保第二晶片上的第二待转移芯片顺利地压合至第一基板上的第二连接位上。
在一种可能的实现方式中,分离第二晶片与第一基板之后,还包括:
将第三晶片压合在第一基板上,第三晶片上的第三待转移芯片与第一基板上的第三连接位一一对应,且第三晶片上与第一基板的第一连接位和第二连接位对应的区域为空位;
激光烧蚀第三晶片上的第三待转移芯片与第三晶片的衬底之间的牺牲层,以将第三晶片上的第三待转移芯片从第三晶片的衬底上剥离至第一基板上;
分离第三晶片与第一基板,完成第三晶片上的第三待转移芯片的转移。
上述工艺过程实现了蓝色晶片上的第三待转移芯片批量转移至第一基板的第三连接位上,从而完成第一基板上蓝色芯片的安装,结合上述对红色芯片和绿色芯片的批量转移,最终完成了第一基板的RGB三色芯片的安装。同时,通过将第三晶片上与第一基板的第一连接位和第二连接位对应的区域设置为空位,以保证第一基板的第一连接位上已有的红色芯片和第二连接位上已有的绿色芯片不会对第三晶片上的第三待转移芯片压合至第一基板上的第三连接位的过程造成干涉,从而确保第三晶片上的第三待转移芯片顺利地压合至第一基板上的第三连接位上。
在一种可能的实现方式中,将第二晶片压合在第一基板上之前,还包括:
将第二晶片压合在第二基板上,第二晶片上的第一待转移芯片与第二基板上的第二连接位对应;
激光烧蚀第二晶片上的第一待转移芯片与第二晶片的衬底之间的牺牲层,以将第二晶片上的第一待转移芯片从第二晶片的衬底上剥离至第二基板上;
分离第二晶片与第二基板,完成第二晶片上的第一待转移芯片的转移,第二晶片上与第一基板的第一连接位对应的区域形成空位。
本申请实施例在将第二晶片压合在第一基板上之前,通过将第二晶片上的第一待转移芯片转移至第二基板上的第二连接位,这样,不仅使第二晶片上与第一基板的第一连接位对应的区域形成空位,确保第一基板的第一连接位上已有的红色芯片不会对第二晶片上的第二待转移芯片压合至第一基板上的第二连接位的过程造成干涉,而且实现了第二基板上的绿色芯片的批量安装。
在一种可能的实现方式中,将第三晶片压合在第一基板上之前,还包括:
将第三晶片压合在第三基板上,且第三晶片上的第一待转移芯片与第三基板上的第三连接位对应;
激光烧蚀第三晶片上的第一待转移芯片与第三晶片的衬底之间的牺牲层,以将第三晶片上的第一待转移芯片从第三晶片的衬底上剥离至第三基板上;
分离第三晶片与第三基板,完成第三晶片上的第一待转移芯片的转移,第三晶片上与第一基板的第一连接位对应的区域形成空位。
本申请实施例在将第三晶片压合在第一基板上之前,通过将第三晶片上的第一待转移芯片批量转移至第三基板上的第三连接位上,不仅使第三晶片上与第一基板的第一连接位对应的区域形成空位,确保第一基板的第一连接位上已有的红色芯片不会对第三晶片上的第三待转移芯片压合至第一基板上的第三连接位的过程造成干涉,而且实现了第三基板上的蓝色芯片的批量安装。
在一种可能的实现方式中,分离第三晶片与第三基板之后,还包括:
将第三晶片压合在第二基板上,且第三晶片上的第二待转移芯片与第二基板上的第三连接位对应,第三晶片上与第二基板的第二连接位对应的区域为空位;
激光烧蚀第三晶片上的第二待转移芯片与第三晶片的衬底之间的牺牲层,以将第三晶片上的第二待转移芯片从第三晶片的衬底上剥离至第二基板上;
分离第三晶片与第二基板,完成第三晶片上的第二待转移芯片的转移,第三晶片上与第一基板的第二连接位对应的区域形成空位。
本申请实施例在分离第三晶片与第三基板之后,通过将第三晶片上的第二待转移芯片批量转移至第二基板上的第三连接位上,不仅使第三晶片上与第一基板的第二连接位对应的区域形成空位,确保第一基板的第二连接位上已有的绿色芯片不会对第三晶片上的第三待转移芯片压合至第一基板上的第三连接位的过程造成干涉,另外,因将第三晶片与第三基板分离后,该第三晶片上与第二基板的第二连接位对应的区域为空位,从而确保第二基板的第二连接位上已有的绿色芯片不会对第三晶片上的第二待转移芯片压合至第二基板的第三连接位的过程造成干涉。上述过程也同时实现了第二基板上的蓝色芯片的批量安装。
在一种可能的实现方式中,分离第三晶片与第一基板之后,还包括:
将第一晶片压合在第三基板上,第一晶片上的第二待转移芯片与第三基板上的第一连接位一一对应,第一晶片上与第三基板的第三连接位对应的区域为空位;
激光烧蚀第一晶片上的第二待转移芯片与第一晶片的衬底之间的牺牲层,以将第一晶片上的第二待转移芯片从第一晶片的衬底上剥离至第三基板上;
分离第一晶片与第三基板,完成第一晶片上的第二待转移芯片的转移。
上述工艺过程实现了第一晶片上的第二待转移芯片批量转移至第三基板的第一连接位上,从而完成第三基板上红色芯片的批量安装。另外,因第一晶片上的第一待转移芯片在前期已批量转移至第一基板上,使得该第一晶片上与第三基板的第三连接位对应的区域形成空位,从而保证第三基板上已有的蓝色芯片不会对第一晶片上的第二待转移芯片压合至第三基板上的第一连接位的过程造成干涉,从而确保第一晶片上的第二待转移芯片顺利地压合至第三基板上的第一连接位上。
在一种可能的实现方式中,分离第一晶片与第三基板之后,还包括:
将第二晶片压合在第三基板上,第二晶片上的第三待转移芯片与第三基板上的第二连接位对应,且第二晶片上与第三基板的第一连接位和第二连接位对应的区域为空位;
激光烧蚀第二晶片上的第三待转移芯片与第二晶片的衬底之间的牺牲层,以将第二晶片上的第三待转移芯片从第二晶片的衬底上剥离至第三基板上;
分离第二晶片与第三基板,完成第二晶片上的第三待转移芯片的转移。
上述工艺过程实现了第二晶片上的第三待转移芯片批量转移至第三基板的第二连接位上,从而完成第三基板上绿色芯片的批量安装,结合上述对红色芯片和蓝色芯片的批量转移,最终完成了第三基板的RGB三色芯片的安装。另外,因该工艺过程前期第二晶片上第一待转移芯片已批量转移至第二基板上,第二晶片上的第二待转移芯片已批量转移至第一基板上,使得该第二晶片上与第三基板的第一连接位和第三连接位对应的区域均形成空位,从而保证第三基板上已有的红色芯片和蓝色芯片不会对第二晶片上的第三待转移芯片压合至第三基板上的第二连接位的过程造成干涉,从而确保第二晶片上的第三待转移芯片顺利地压合至第三基板上的第二连接位上。
在一种可能的实现方式中,分离第二晶片与第三基板之后,还包括:
将第一晶片压合在第二基板上,第一晶片上的第三待转移芯片与第二基板上的第一连接位一一对应,第一晶片上与第二基板的第二连接位和第三连接位对应的区域为空位;
激光烧蚀第一晶片上的第三待转移芯片与第一晶片的衬底之间的牺牲层,以将第一晶片上的第三待转移芯片从第一晶片的衬底上剥离至第二基板上;
分离第一晶片与第二基板,完成第一晶片上的第三待转移芯片的转移。
本申请实施例通过将第二晶片与第三基板分离后,将第一晶片上的第三待转移芯片批量转移至第二基板的第一连接位上,从而完成第二基板上红色芯片的批量安装,再结构上述对绿色芯片和蓝色芯片的批量转移,最后完成第二基板的RGB三色芯片的安装。另外,因该工艺过程前期第一晶片上第一待转移芯片已批量转移至第一基板上,第一晶片上的第二待转移芯片已批量转移至第三基板上,第一晶片上的第二待转移芯片已批量转移至第一基板上,使得该第一晶片上与第二基板的第二连接位和第三连接位对应的区域均形成空位,从而保证第二基板上已有的绿色芯片和蓝色芯片不会对第一晶片上的第三待转移芯片压合至第三基板上的第一连接位的过程造成干涉,从而确保第一晶片上的第三待转移芯片顺利地压合至第二基板上的第一连接位上。
在一种可能的实现方式中,将晶片压合在基板上之前,包括:
对晶片与基板进行对位,以使晶片上的芯片与基板上的连接位一一对应;
将晶片压合在基板上,包括:
将晶片往靠近基板的方向移动,或者将基板往靠近晶片的方向移动,直至晶片上的芯片压合在基板的连接位上,完成晶片上的待转移芯片的定位。
在一种可能的实现方式中,将晶片压合在基板上之前,还包括:
至少在基板对应待转移芯片的连接位上设置固定胶;
对固定胶进行加热,直至固定胶的温度达到第一预设温度值,停止加热;
其中,固定胶在温度处于第一预设温度值时的硬度和粘度小于温度处于常温时的硬度和粘度,且固定胶的硬度和粘度在第一预设温度值与常温之间可逆。
本申请实施例通过在基板对应待转移芯片的连接位上设置固定胶,这样,晶片上的待转移芯片在往靠近基板的方向移动时,会先伸入至该固定胶内,继而到达基板对应的连接位,从而使得最终转移至基板上的芯片通过该固定胶稳固地固定在基板对应的连接位上,进而确保每个芯片能够正常工作。另外,通过将该固定胶加热至第一预设温度值,以降低该固定胶的硬度和粘度,从而便于将晶片上的待转移芯片伸入至固定胶内,确保待转移芯片稳定地移动至基板的连接位上,并且,因该固定胶降至室温后,其硬度和粘度增大,从而使得转移至基板上的芯片能够得到固定胶的有效固定,同时,若在基板的表面均设置固定胶时,在后续每次将待转移芯片往该基板上转移时,均可通过将该固定胶加热至第一预设温度值,以降低该固定胶的硬度和粘度,使得每次转移过程中晶片上的待转移芯片均能够顺利地进入固定胶内,并在固定胶的温度降至室温后,实现对位于固定胶的每个芯片的有效固定。
在一种可能的实现方式中,完成LED芯片的转移之前,还包括:
对固定胶进行加热,直至固定胶的温度达到第二预设温度值,停止加热;
其中,第二预设温度值大于第一预设温度值,固定胶在温度处于第二预设温度值时的硬度和粘度大于温度处于第一预设温度值时的硬度和粘度,且固定胶的硬度和粘度在第二预设温度值与常温之间不可逆。
本申请实施例在完成LED芯片的转移工序之前,通过对该固定胶再次加热至第二预设温度值,以增大该固定胶的硬度和粘度,保证转移至基板上的芯片的稳固性,并且,因该固定胶的硬度和粘度在第二预设温度值与室温之间不可逆,从而有效地避免了当固定胶的温度降低后导致粘度和硬度降低,而影响对芯片的固定效果的情况发生。
在一种可能的实现方式中,所述将所述晶片压合在所述基板上,还包括:
检测晶片上的待转移芯片伸入至固定胶的深度是否达到深度预设值;
若是,则完成晶片上的待转移芯片的定位。
本申请实施例通过对待转移芯片伸入至固定胶的深度进行实时检测,使得待转移芯片伸入至固定胶内的深度得以精确控制,从而确保待转移芯片精确地移动至基板的连接位上。
附图说明
图1是晶片的俯视图;
图2是晶片的截面图;
图3是基板的俯视图;
图4是本申请实施例提供的LED芯片转移系统的第一种结构示意图;
图5是图4中供料模块的结构示意图;
图6是图5中晶片供料载台的第一种结构示意图;
图7是图5中晶片供料载台的第二种结构示意图;
图8是图5中基板供料载台的第一种结构示意图;
图9是图5中基板供料载台的第二种结构示意图;
图10是图4中运动模块的其中一种结构示意图;
图11是图10的运动模块承载有晶片和基板的其中一个状态图;
图12是本申请实施例提供的LED芯片转移系统的第二种结构示意图;
图13是本申请实施例提供的LED芯片转移系统的第三种结构示意图;
图14是本申请实施例提供的LED芯片转移系统的第四种结构示意图;
图15是本申请实施例提供的LED芯片转移的第一种方法的流程图;
图16是本申请实施例提供的LED芯片转移的第一种方法中晶片和基板分别固定在晶片固定平台和基板固定平台上的状态图;
图17是本申请实施例提供的LED芯片转移的第一种方法中晶片压合在基板上的状态图;
图18是本申请实施例提供的LED芯片转移的第一种方法中晶片与基板分离后的状态图;
图19是采用本申请实施例提供的LED芯片转移方法将第一晶片上的第一待转移芯片转移至第一基板上的状态图;
图20是采用本申请实施例提供的LED芯片转移方法将第二晶片上的第二待转移芯片转移至第一基板上的状态图;
图21是采用本申请实施例提供的LED芯片转移方法将第三晶片上的第三待转移芯片转移至第一基板上的状态图;
图22是采用本申请实施例提供的LED芯片转移方法将第二晶片上的第一待转移芯片转移至第二基板上的状态图;
图23是采用本申请实施例提供的LED芯片转移方法将第三晶片上的第一待转移芯片转移至第三基板上的状态图;
图24是采用本申请实施例提供的LED芯片转移方法将第三晶片上的第二待转移芯片转移至第二基板上的状态图;
图25是采用本申请实施例提供的LED芯片转移方法将第一晶片上的第二待转移芯片转移至第三基板上的状态图;
图26是采用本申请实施例提供的LED芯片转移方法将第二晶片上的第三待转移芯片转移至第三基板上的状态图;
图27是采用本申请实施例提供的LED芯片转移方法将第一晶片上的第三待转移芯片转移至第二基板上的状态图;
图28是本申请实施例提供的LED芯片转移系统的第五种结构示意图;
图29是本申请实施例的基板上设有固定胶的第一种结构示意图;
图30是本申请实施例的基板上设有固定胶的第二种结构示意图;
图31是本申请实施例提供的LED芯片转移的第二种方法的流程图;
图32是本申请实施例提供的LED芯片转移的第二种方法中晶片和基板分别固定在晶片固定平台和基板固定平台上的状态图;
图33是本申请实施例提供的LED芯片转移的第二种方法中晶片压合在基板上的状态图;
图34是本申请实施例提供的LED芯片转移的第二种方法中晶片与基板分离后的状态图。
附图标记说明:
100-LED芯片转移系统;200-晶片;300-基板;400-固定胶;
110-供料模块;120-运动模块;130-激光模块;140-控制模块;150-对位模块;160-检测模块;170-温控模块;
210-衬底;220-芯片;230-牺牲层;201-第一晶片;202-第二晶片;203-第三晶片;310-连接位;301-第一基板;302-第二基板;303-第三基板;
221a-第一待转移红色芯片;222a-第二待转移红色芯片;223a-第三待转移红色芯片;221b-第一待转移绿色芯片;222b-第二待转移绿色芯片;223b-第三待转移绿色芯片;221c-第一待转移蓝色芯片;222c-第二待转移蓝色芯片;223c-第三待转移蓝色芯片;311-第一连接位;312-第二连接位;313-第三连接位;
111-晶片供料载台;112-第一驱动部;113-基板供料载台;114-第二驱动部;121-晶片固定平台;122-第三驱动部;123-基板固定平台;124-第四驱动部;
1111-第一转轴;1112-晶片子载台;1113-第一活动载板;1131-第二转轴;1132-基板子载台;1133-第二活动载板;
1112a-晶片固定部;1112b-晶片避让部;1132a-基板固定部;1132b-基板避让部。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请。
微型发光二极管(Micro Light Emitting Diode;简称:Micro LED)具有高亮度、低功耗、超高解析度与色彩饱和度,同时可单独点亮每个像素(pixel),发光效率高等优势,目前被应用在手机、电视等显示设备上,作为显示设备的显示模组。
Micro LED显示模组在具体制作时,是将形成在晶片(wafer)上的多个阵列排布的LED芯片批量式转移至基板上,继而利用物理沉积制程形成保护层与电极,得到像素阵列,最后进行封装即可形成Micro LED显示模组。
图1是晶片的俯视图;图2是晶片的截面图;图3是基板的俯视图。参照图1和图2所示,实际情况下,晶片200包括衬底210和多个芯片220。其中,该衬底210可以是蓝宝石衬底,多个芯片220呈阵列排布在衬底210的一侧。实际应用中,在衬底210具有芯片220的一侧表面还设置有牺牲层230,所有芯片220排布在牺牲层230背离衬底210的一侧,这样,该芯片220在从晶片200上剥离时可以从牺牲层230上进行剥离,从而便于该芯片220的快速转移,同时避免对衬底210造成损坏。其中,该牺牲层230可以由氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)等半导体材料制成。
参照图3所示,用于封装芯片220的基板300上具有多个阵列排布的连接位310,该连接位310与晶片200上的芯片220一一对应。传统技术中,LED芯片的批量转移的具体过程是:首先,将具有一定黏度的吸附盖板(stamp)贴合在晶片200上,并且对该吸附盖板施加朝向晶片200的作用力,利用范德华力将吸附盖板所覆盖的区域内的所有芯片220粘附在吸附盖板上,继而将该吸附盖板与晶片200的衬底210和牺牲层230进行分离,此时芯片220从衬底210上的牺牲层230剥离下来并附着在吸附盖板上,接着,该吸附盖板贴合在基板300上,并且每个芯片220与基板300的连接位310一一对应,然后通过外力对吸附盖板背离芯片220的一侧进行挤压,以使吸附盖板上的所有芯片220附着在基板300对应的连接位310上,最后将吸附盖板从基板300上撤离,完成晶片200上芯片220的批量转移。
从上述LED芯片的批量转移过程可以看出,吸附盖板是对晶片200上该吸附盖板所能够覆盖的整面区域内的所有芯片220进行同时转移,这就使得当该吸附盖板所能够覆盖的区域内具有已经损坏的芯片时,便会将损坏的芯片220同时转移至基板300上,从而降低了转移良率。
为了解决传统技术中LED芯片的批量转移过程存在的问题,本申请实施例提供了一种LED芯片转移系统和转移方法,通过采用供料模块将晶片和基板均提供至运动模块上,继而该运动模块带动晶片和基板中的至少一个往靠近彼此的方向运动,以将晶片上的芯片移动至基板上对应的连接位上,接着采用激光模块对待转移芯片与晶片的衬底之间的牺牲层进行烧蚀,以将待转移芯片从晶片的衬底上剥离下来,并转移至基板上,最后采用运动模块将晶片与基板分开,完成晶片的LED芯片的批量转移。本申请实施例的LED芯片批量转移过程实现了对晶片上芯片的选择性转移,即在将所有芯片移动至基板对应的连接位上后,采用激光模块剥离特定的芯片,便可将所需的芯片例如完好无损的芯片选择性地转移至基板上,从而避免了将已损坏的芯片转移至基板上,提高了芯片的转移良率,简化了MicroLED显示模组的制作工序。
以下对本申请实施例的LED芯片转移系统及其转移方法进行详细说明。
图4是本申请实施例提供的LED芯片转移系统的第一种结构示意图。参照图4所示,本申请实施例提供一种LED芯片转移系统100包括供料模块110、运动模块120及激光模块130。其中,供料模块110用于提供至少一个晶片200和至少一个基板300。
图5是图4中供料模块的结构示意图。参照图5所示,本申请实施例的供料模块110可以包括晶片供料载台111和基板供料载台113,晶片供料载台111连接有第一驱动部112,基板供料载台113连接有第二驱动部112。其中,该晶片供料载台111用于承载前端工序运送来的待处理的晶片200,该晶片供料载台111还可以在第一驱动部112的驱动下往靠近运动模块120的方向移动,以将晶片供料载台111上的待处理的晶片200转移至运动模块120上,该晶片供料载台111还可以在第一驱动部112的驱动下远离运动模块120的方向移动,以将运动模块120上的已处理的晶片200移出该运动模块120。
基板供料载台113用于承载待处理的基板300,该基板供料载台113还可以在第二驱动部114的驱动下往靠近运动模块120的方向移动,以将基板供料载台113上的待处理的基板300转移至运动模块120上,该基板供料载台113还可以在第二驱动部114的驱动下往远离运动模块120的方向移动,以将运动模块120上的已处理的基板300移出该运动模块120。
其中,第一驱动部112和第二驱动部114可以是电机、皮带驱动组件及驱动气缸中的任意一种。本申请实施例对此不作限定。
本申请实施例通过将供料模块110设置为包括晶片供料载台111和基板供料载台113,以便于将待处理的晶片200和基板300同时供应给运动模块120上,从而提高了供料模块110对晶片200和基板300的供应效率。同时也方便将位于运动模块120上的已处理的晶片200和基板300移出至运动模块120的外部。
需要指出的是,本申请实施例的晶片供料载台111上可以设置一个晶片200,也可以同时设置多个晶片200。
具体而言,当运动模块120仅能接收一个晶片200,即该运动模块120能够一次处理一个晶片200时,可以采用具有一个晶片200的晶片供料载台111将晶片200转移至运动模块120上,也可以采用具有多个晶片200的晶片供料载台111将其中一个待处理的晶片200转移至运动模块120上。
当运动模块120可以同时接收多个晶片200,即运动模块120可以同时驱动多个晶片200进行工作时,可以采用具有一个晶片200的晶片供料载台111将多个晶片200多次转移至运动模块120上,也可以直接采用固定有多个晶片200的晶片供料载台111将多个晶片200一次性转移至运动模块120上,例如,当运动模块120可以同时接收3个晶片200时,可以采用具有一个晶片200的晶片供料载台111分三次将三个晶片200依次转移至运动模块120上,也可以直接采用固定有3个晶片200的晶片供料载台111将3个晶片200一次性转移至运动模块120上,从而减少了晶片供料载台111向运动模块120供料的次数,进而提高了供料载台的供料效率。
基于上述可知,当晶片供料载台111上可以间隔设置多个晶片200时,增大了晶片供料载台111的晶片存储量,使得多个晶片200中的任意一个或者多个能够快速的供应至运动模块120上,提高了该晶片供料载台111的供料效率,进而提高了LED芯片批量转移效率。
同理,本申请实施例的基板供料载台113上可以设置一个基板300,也可以同时间隔设置多个基板300。
具体而言,当运动模块120仅能接收一个基板300,即该运动模块120能够一次处理一个基板300时,可以采用具有一个基板300的基板供料载台113将基板300转移至运动模块120上,也可以采用具有多个基板300的基板供料载台113将其中一个待处理的基板300转移至运动模块120上。
当运动模块120可以同时接收多个基板300,即运动模块120可以同时驱动多个基板300进行工作时,可以采用具有一个基板300的基板供料载台113将多个基板300多次转移至运动模块120上,也可以直接采用固定有多个基板300的基板供料载台113将所需的多个基板300转移至运动模块120上,例如,当运动模块120可以同时接收3个基板300时,可以采用具有一个基板300的基板供料载台113分三次将三个基板300依次转移至运动模块120上,也可以直接采用固定有3个基板300的基板供料载台113将3个基板300一次性转移至运动模块120上,从而减少了基板供料载台113向运动模块120供料的次数,进而提高了供料载台的供料效率。
基于上述可知,当基板供料载台113上可以间隔设置多个基板300时,增大了基板供料载台113的基板存储量,使得多个基板300中的任意一个或者多个能够快速的供应至运动模块120上,提高了该基板供料载台113的供料效率,进而提高了LED芯片批量转移效率。
图6是图5中晶片供料载台的第一种结构示意图。参照图6所示,为了实现晶片供料载台111对多个晶片200的固定,本申请实施例的晶片供料载台111可以包括第一转轴1111和围绕第一转轴1111的周向间隔设置的多个晶片子载台1112,多个晶片200对应设置在每个晶片子载台1112上。
其中,第一转轴1111能够绕自身的轴线转动,例如,该第一转轴1111与第一驱动部112连接,通过该第一驱动部112驱动第一转轴1111绕轴线转动,带动每个晶片子载台1112转动,从而将固定在任意一个晶片子载台1112上的晶片200快速的移动至运动模块120上。该晶片供料载台111结构简单,对每个晶片200的搬运过程简单快捷。
在一些示例中,晶片子载台1112的数量可以是3个,以实现对三个晶片200的同时固定,该晶片子载台1112的数量也可以是5个,以实现对5个晶片200的同时固定。本申请实施例对该晶片子载台1113的设置数量不作限制,具体可根据实际需要进行调整。
继续参照图6所示,本申请实施例的晶片子载台1112具体可包括晶片固定部1112a和晶片避让部1112b,晶片避让部1112b一端与第一转轴1111连接,另一端与晶片固定部1112a连接,晶片200固定在该晶片固定部1112a上。
通过将晶片避让部1112b设置在晶片固定部1112a与第一转轴1111之间,以在晶片固定部1112a与第一转轴1111之间预留一定距离,从而固定在晶片固定部1112a上的晶片200提供有效的设置空间,保证晶片200在晶片子载台1112上的安装过程以及在第一在转轴1111的带动下的转动过程均不会受到第一转轴1111的阻碍。
可以理解的是,晶片200与晶片固定部1112a之间的连接方式可以为多种,例如,晶片固定部1112a上可以设置卡爪,晶片200通过卡爪卡设在该晶片固定部1112a上,再例如,晶片固定部1112a上可以设置真空吸附件,晶片200通过真空吸附的方式吸附在该晶片固定部1112a上。上述连接方式不仅能够保证晶片200在晶片固定部1112a上的稳固性,而且便于将晶片200从晶片固定部1112a上拆卸下来,从而方便将晶片固定部1112a上的晶片200快速且稳定的转移至运动模块120上。当然,该晶片200与晶片固定部1112a之间还可以采用其他可拆卸的方式连接,本申请实施例对此不做限制。
上述晶片供料载台1111的第一种结构可以为一体成型的一体件,例如,第一转轴1111和多个晶片子载台1112一体成型,这样,不仅简化了晶片供料载台1111的结构,提高了晶片供料载台1111的装配效率,而且增强了该晶片供料载台1111的各个部件之间的连接强度,从而延长了晶片供料载台1111的使用寿命。在其中一种示例中,晶片子载台1112可以通过卡接或者螺纹连接的方式固定在第一转轴1111上,以便于对晶片子载台1112进行拆卸与安装。
图7是图5中晶片供料载台的第二种结构示意图。作为另一种可能的实现方式,本申请实施例的晶片供料载台111可以包括第一活动载板1113,多个晶片200间隔设置在该第一活动载板1113上,该第一活动载板1113可以沿第一方向(例如图7中x箭头所指的方向)和第二方向(例如图7中y箭头所指的方向)移动,其中,第一方向与第二方向相互垂直。例如,将该第一活动载板1113连接在第一驱动部112上。需要供料时,该第一驱动部112带动第一活动载板1113沿第一方向或者第二方向移动,从而将位于第一活动载板1113上的任意一个或者多个待处理晶片200精确地转移至运动模块120的指定位置,实现待处理晶片200的供料作业。其中,第一活动载板1113在供料时的活动方向具体可根据第一活动载板1113的初始位置以及运动模块120的设置位置进行调整。
其中,与上述晶片固定部1112a与晶片200之间的连接方式类似,第一活动载板1113也可以通过卡爪或者真空吸附件固定每个晶片200。作为一种可选的示例,当晶片200在供料过程中一直处于第一活动载板1113的上表面时,可以在第一活动载板1113上设置限位结构,以限制每个晶片200在第一活动载板1113的延伸方向上活动,同时方便将晶片200转移至运动模块120上,例如,在第一活动载板1113对应每个晶片200的固定位的外周设置有多个凸起,晶片200限制在多个凸起围成的区域内,从而确保每个晶片200不仅在第一活动载板1113的运动过程中脱离该第一活动载板1113,同时也使得每个晶片200能够稳定地限制在对应的固定位上,保证多个晶片200之间不会发生相互碰撞。另外,该凸起的设置也便于晶片200从第一活动载板1113上释放下来并转移至运动模块120上,同时也便于将运动模块120释放下来的已处理的晶片200快速地装配至第一活动载板1113上。
上述晶片供料载台111的设置方式,在确保将多个晶片200中的任意一个或者多个移动至运动模块120上的同时,简化了该晶片供料载台111的结构,使得该LED芯片转移系统的装配更加便捷。
需要说明的是,上述两种结构的晶片供料载台111是对多个晶片200的同时固定。根据实际需要,上述两种结构的晶片供料载台111也可以仅固定一个晶片200,以实现对一个晶片200的供料。
图8是图5中基板供料载台的第一种结构示意图。参照图8所示,为了实现基板供料载台113对多个基板300的固定,本申请实施例的基板供料载台111可以包括第二转轴1131和围绕第二转轴1131的周向间隔设置的多个基板子载台1132,多个基板300对应设置在每个基板子载台1132上。
其中,第二转轴1131能够绕自身的轴线转动,例如,该第二转轴1131与第二驱动部114连接,通过该第二驱动部114驱动第二转轴1131绕轴线转动,带动每个基板子载台1132转动,从而将固定在任意一个基板子载台1132上的基板300快速的移动至运动模块120上。该基板供料载台113结构简单,对每个基板300的搬运过程简单快捷。
具体设置时,基板子载台1132具体可包括基板固定部1132a和基板避让部1132b,基板避让部1132b的一端与第二转轴1131连接,另一端与基板固定部1132a连接,基板300固定在该基板固定部1132a上。
通过将基板避让部1132b设置在基板固定部1132a与第二转轴1131之间,以在基板固定部1132a与第二转轴1131之间预留一定距离,从而固定在基板固定部1132a上的基板300提供有效的设置空间,保证基板300在基板子载台1132上的安装过程以及在第一在转轴1111的带动下的转动过程均不会受到第二转轴1131的阻碍。
可以理解的是,基板300与基板固定部1132a之间的连接方式具体可参照上述晶片100与晶片固定部1112a之间的连接方式,另外,上述基板供料载台113的具体设置方式也可直接参照上述晶片供料载台111的第一种结构,此处不再赘述。
图9是图5中基板供料载台的第二种结构示意图。参照图9所示,作为另一种可能的实现方式,本申请实施例的基板供料载台113还可以包括第二活动载板1133,多个基板300间隔设置在该第二活动载板1133上,该第二活动载板1133可以沿第一方向(例如图9中x箭头所指的方向)和第二方向(例如图9中y箭头所指的方向)移动,其中,第一方向与第二方向相互垂直。例如,将该第二活动载板1133连接在第二驱动部114上。需要供料时,该第二驱动部114带动第二活动载板1133沿第一方向或者第二方向移动,从而将位于第二活动载板1133上的任意一个或者多个待处理基板300精确地转移至运动模块120的指定位置,实现待处理基板300的供料作业。
其中,基板300在第二活动载板1133上的固定方式可直接参照上述晶片100在第一活动载板1113上的固定方式,此处不再赘述。
上述基板供料载台113的设置方式,在确保将多个基板300中的任意一个或者多个移动至运动模块120上的同时,简化了该基板供料载台113的结构,使得该LED芯片转移系统的装配更加便捷。
以上两种结构的基板供料载台1131是对多个基板300的同时固定。根据实际需要,上述两种结构的基板供料载台113也可以仅固定一个基板300,以实现对一个基板300的供料。
上述内容示出的是供料模块110包括晶片供料载台111和基板供料载台113的结构,以同时对晶片200和基板300进行供料。
在一种可选的示例中,该供料模块110还可以包括一个供料载台和与该供料载台连接的驱动部。具体工作时,先将前端工序中运送至LED芯片转移系统的晶片200放置在该供料载台上,继而该供料载台在驱动部的驱动下往靠近运动模块120的方向移动,然后将该供料载台上的晶片200转移至运动模块120上,接着,该驱动部继续驱动该供料载台移出运动模块120,将待处理的基板300进而放置在该供料载台上,接着该驱动部再次驱动该供料载台往运动模块120的方向移动,以将供料载台上的待处理的基板300转移至运动模块120,最后将供料载台移出该运动模块120,完成该供料模块110的供料工作。
图10是图4中运动模块的其中一种结构示意图;图11是图10的运动模块承载有晶片和基板的其中一个状态图。参照图10和图11所示,本申请实施例的运动模块120可以包括相对设置的晶片固定平台121和基板固定平台123,其中,该晶片固定平台121连接有第三驱动部122,基板固定平台123连接有第四驱动部124。具体工作时,该晶片固定平台121和基板固定平台123彼此相对的一侧分别用于固定晶片200与基板300。
其中,固定在晶片固定平台121上的晶片200可以是供料模块110的晶片供料载台111提供至晶片固定平台121上的待处理的晶片200,例如,当需要对晶片200上的多个芯片220进行批量转移时,供料模块110的晶片供料载台111往靠近运动模块120的晶片固定平台121的方向移动,直至晶片供料载台111上的待处理晶片200移动至晶片固定平台121的一侧,晶片供料载台111将该待处理的晶片200转移至晶片固定平台121上,最后晶片供料载台111在第一驱动部112的驱动下往远离运动模块120的方向运动,以退出该运动模块120,晶片200的供料作业完成。
固定在基板固定平台123上的基板300可以是供料模块110的基板供料载台113提供至基板固定平台123上的待处理的基板300,例如,当需要将晶片200上的多个芯片220批量转移至基板300上时,供料模块110的基板供料载台113往靠近运动模块120的基板固定平台123的方向移动,直至基板供料载台113上的待处理的基板300移动至基板固定平台123的一侧,基板供料载台113将该待处理的基板300转移至基板固定平台123上,最后基板供料载台113在第一驱动部114的驱动下往远离运动模块120的方向运动,以退出该运动模块120,基板300的供料作业完成。
为了实现晶片固定平台121与晶片200之间的稳定连接,本申请实施例可以在晶片固定平台121上设置第一真空吸附件(图中未示出),第一真空吸附件用于真空吸附晶片200。例如,在晶片供料载台111将待处理的晶片200移动至晶片固定平台121的一侧时,第一真空吸附件将晶片供料载台111上的晶片200真空吸附至晶片固定平台121上,当晶片200处理完成后,第一真空吸附件将晶片200从晶片固定平台121上释放至晶片供料载台111上。通过在晶片固定平台121上设置第一真空吸附件,不仅提高了晶片200在晶片固定平台121上的稳固性,而且也便于将晶片200固定在晶片固定平台121上,也便于将该晶片200从晶片固定平台121上释放下来,进而提高了晶片200在晶片固定平台121上的拆装效率。
在一些示例中,也可以在晶片固定平台121上设置卡爪(图中未示出),通过卡爪快速且稳定地将晶片供料平台111上的待处理的晶片200转移至晶片固定平台121上,并且在晶片200处理完成后,松开卡爪,便可将晶片200从晶片固定平台121上的释放下来。当然,晶片固定平台121与晶片200之间的连接方式也可以是其他可能的实现方式,本申请实施例对此不作限制,只要保证晶片200稳定地固定在晶片固定平台121,以及能够从该晶片固定平台121上快速释放至晶片固定平台121上即可。
同理,为实现基板300与基板固定平台123之间的稳定连接,可以在基板固定平台123上设置第二真空吸附件(图中未示出),第二真空吸附件用于真空吸附基板300。例如,在基板供料载台113将待处理的基板300移动至基板固定平台123的一侧时,第二真空吸附件将基板供料载台113上的基板300真空吸附至基板固定平台123上,当基板300处理完成后,第二真空吸附件将基板300从基板固定平台123上释放至基板供料载台113上。
需要说明的是,基板300与基板固定平台123之间的连接方式具体可参照晶片200与晶片固定平台123之间的连接方式,此处不再赘述。
具体设置时,晶片固定平台121和基板固定平台123可以具有翻转功能,这样,当供料模块110上的晶片200或者基板300均朝向上方时,晶片固定平台121和基板固定平台123的承载面的初始状态可以均朝向下方,以便于将供料模块110上的晶片200和基板300分别顺利的转移至晶片固定平台121和基板固定平台123上,接着,通过翻转晶片固定平台121或者基板固定平台123,以使晶片200和基板300相对设置,从而方便后续两者的压合工作。
参照图11所示,当需要将晶片固定平台121上的晶片200压合至基板300上时,可以通过运动模块120的第三驱动部122带动晶片固定平台121往靠近基板固定平台123的方向移动,直至该晶片200上的芯片220定位至基板300上对应的连接位310上,完成晶片200上待转移芯片220的定位。
在一些示例中,还可以通过运动模块120的第四驱动部124带动基板固定平台123往靠近晶片固定平台121的方向移动,直至该晶片200上的芯片220定位至基板300上对应的连接位310上,完成晶片200上待转移芯片220的定位。当然,也可以通过第三驱动部122和第四驱动部124同时驱动晶片固定平台121和基板固定平台123往靠近彼此的方向运动,直至该晶片200上的芯片220定位至基板300上对应的连接位310上,完成晶片200上待转移芯片220的定位,从而提高了晶片200上的待转移芯片220的定位效率。
另外,当晶片200上的待转移芯片220批量转移至基板300上后,本申请实施例还可以通过运动模块120的第三驱动部122带动晶片固定平台121往远离基板固定平台123的方向移动,或者通过第四驱动部124带动基板固定平台123往远离晶片固定平台121的方向移动,或者通过采用第三驱动部122和第四驱动部124分别驱动晶片固定平台121和基板固定平台123往背离彼此的方向运动,直至晶片200与基板300分离。
本申请实施例的运动模块120在具体装配时,晶片固定平台121可以位于基板固定平台123的上方,可以位于基板固定平台123的下方。本申请实施例具体是以晶片固定平台121在基板固定平台123的上方为示例进行的说明。
其中,第三驱动部122和第四驱动部124可以是电机、皮带驱动组件及驱动气缸中的任意一种,本申请实施例对此不作限定。
在一种可行的实现方式中,运动模块120可以仅包括一个驱动部,该驱动部连接在晶片固定平台121或者基板固定平台123上。具体工作时,可以通过该驱动部带动晶片固定平台121往靠近或者远离基板固定平台123的方向运动,或者该驱动部带动基板固定平台123往靠近或者远离晶片固定平台121的方向运动,均可实现晶片200与基板300的压合以及晶片200与基板300的分离。
本申请实施例通过将运动模块120设置为包括晶片固定平台121和基板固定平台123,有效地提高了晶片200和基板300在运动模块120上的稳固性,从而确保晶片200上的待转移芯片220的稳定批量转移。
需要说明的是,运动模块120的晶片固定平台121和基板固定平台123在具体设置时,可以分别为1个,例如,运动模块120可以同时接收一个晶片200和一个基板300,从而将一个晶片200上的待转移芯片批量转移至一个基板300上。
在一些示例中,晶片固定平台121和基板固定平台123还可以分别为多个,例如,该运动模块120包括三个晶片固定平台121和三个基板固定平台123,且每一个晶片固定平台121与一个基板固定平台123相对设置,从而使得该运动模块120可同时将三个晶片200上的待转移芯片分别转移至对应的三个基板300上,从而提高了本申请实施例的LED芯片转移系统的工作效率。
作为一种可选的实施方式,本申请实施例的运动模块120可以仅包括晶片固定平台121和与该晶片固定平台121连接的第三驱动部122,该晶片固定平台121与供料模块110的基板供料载台112相对设置,该晶片固定平台121能够在第三驱动部122的驱动下往靠近或者远离基板供料载台112的方向运动,以将固定在晶片固定平台121上的晶片200直接压合在基板供料载台112相应的待处理基板300上,或者将晶片固定平台121上的晶片200与基板供料载台112上相应的待处理基板300分离。
在上述示例中,基板供料载台112可以直接看做运动模块120的基板固定平台。例如,当需要将晶片固定平台121上的晶片200压合至基板300上时,可以通过运动模块120的第三驱动部122带动晶片固定平台121往靠近基板供料载台112的方向移动,直至该晶片200上的芯片220定位至基板300上对应的连接位310上,完成晶片200上待转移芯片220的定位。当晶片200上的待转移芯片220批量转移至基板300上后,可以直接采用第三驱动部122将晶片固定平台121往远离基板供料载台112的方向移动,直至晶片200与基板300分离。
从上述工作过程可以看出,本申请实施例的LED芯片转移系统在对芯片进行批量转移时,从前端工序运送至基板供料载台113上的基板300无需再向运动模块120供料,只需将晶片固定平台111上待处理的晶片200转移至晶片固定平台121上,便可直接通过移动晶片固定平台121来实现晶片200与基板300的压合,完成晶片200上的待转移芯片200与基板300上对应的连接位310的对位。同时,在将晶片200与基板300分离后,无需将已处理的基板300从运动模块120上撤离下来,直接将基板供料载台113上另一个待处理的基板300移动至与晶片固定平台121上的待处理晶片200对准,便可进行下一轮晶片200与基板300的压合工作,从而简化了LED芯片转移工序,提高了LED芯片转移效率。
需要指出的是,上述示例中,基板供料载台113可以在初始状态下便与晶片固定平台121相对设置,也可以通过移动该基板供料载台113,直至该基板供料载台113与晶片固定平台121相对设置。
同样地,本申请实施例的运动模块120也可以仅包括基板固定平台123以及与该基板固定平台123连接第四驱动部124,该基板固定平台123与供料模块110的晶片供料载台111相对设置。例如,当需要将晶片200压合至基板300上时,可以通过运动模块120的第四驱动部124带动基板固定平台123往靠近晶片供料载台111的方向移动,直至该晶片200上的芯片220定位至基板300上对应的连接位310上,完成晶片200上待转移芯片220的定位。当晶片200上的待转移芯片220批量转移至基板300上后,可以直接采用第四驱动部124驱动基板固定平台123往远离晶片供料载台111的方向移动,直至晶片200与基板300分离。
参照图4所示,本申请实施例的LED芯片转移系统还包括激光模块130,该激光模块130用于在晶片200上的芯片220移动至基板300上的连接位后,烧蚀所有芯片220中的待转移芯片与衬底210之间的牺牲层230,以将待转移芯片从衬底210上剥离下来,并转移至基板300上。
具体工作时,通过调整激光模块130的工作参数,确保该激光模块130发射出的激光穿过晶片200的衬底210,对待转移芯片一侧对应的牺牲层230进行烧蚀,从而将该牺牲层230上设置的待转移芯片从晶片200上脱离下来,并转移至基板300上,而不会对衬底210以及待转移芯片意外的其他部分进行损坏。
其中,激光模块130可直接采用现有技术中的激光发射器,因此,该激光模块130的结构以及工作原理可直接参照现有技术中的激光发射器,本申请实施例不再赘述。
本申请实施例具体以运动模块120包括晶片固定平台121和基板固定平台123为例,对本申请实施例的LED芯片转移系统的工作原理进行描述,具体如下:
首先,通过供料模块110的第一驱动部112和第二驱动部114驱动晶片供料载台111和基板供料载台113分别往靠近运动模块120的晶片固定平台121和基板固定平台123的方向运动,以将待处理的晶片200和基板300转移至运动模块120的晶片固定平台121和基板固定平台123上;
然后,通过运动模块120上的第三驱动部122带动晶片固定平台121往靠近基板固定平台123的方向运动,或者通过运动模块120上的第四驱动部124带动基板固定平台124往靠近晶片固定平台121的方向运动,又或者通过第三驱动部122以及第四驱动部124同时带动晶片固定平台121和基板固定平台124往靠近彼此的方向运动,直至晶片200上的芯片220移动至基板300上对应的连接位310上;
接着,采用激光模块130对待转移芯片与晶片200的衬底210之间的牺牲层230进行烧蚀,以将待转移芯片从晶片200剥离下来,并转移至基板300上;
最后,通过运动模块120上的第三驱动部122带动晶片固定平台121往远离基板固定平台123的方向运动,或者通过运动模块120上的第四驱动部124带动基板固定平台124往靠远离晶片固定平台121的方向运动,又或者通过第三驱动部122以及第四驱动部124同时带动晶片固定平台121和基板固定平台124往远离彼此的方向运动,直至晶片200与基板300分离,完成晶片200上待转移芯片的批量转移。
基于上述LED芯片转移过程可知,本申请实施例的LED芯片转移系统能够实现对晶片200上芯片220的选择性转移,即在将所有芯片220移动至基板300对应的连接位310上后,采用激光模块130剥离特定的芯片220例如剥离完好无损的芯片220,从而不仅能够避免对已损坏的芯片220转移至基板300上,提高了芯片220的转移良率,简化了Micro LED显示模组的制作工序。
图12是本申请实施例提供的LED芯片转移系统的第二种结构示意图。参照图12所示,为了提高LED芯片转移系统的工作效率,本申请实施例的LED芯片转移系统还可以包括控制模块140,供料模块110、运动模块120以及激光模块130分别与控制模块140信号连接。其中,该控制模块140可以是现有技术中的控制器,也可以是电脑操作系统(PersonalComputer Operating System;简称PC系统)。
具体工作时,控制模块140首先控制供料模块110工作,例如,该控制模块140控制供料模块110的第一驱动部112和第二驱动部114工作,以带动晶片供料载台111和基板供料载台113分别往靠近运动模块120的晶片固定平台121和基板固定平台122的方向移动,从而将晶片供料载台111上的晶片200和基板供料载台113上的基板300分别转移至晶片固定平台121和基板固定平台122上。
当该供料模块110供料完成后,即将供料模块110上的晶片200和基板300转移至运动模块120上并将供料模块110从运动模块120处撤离后,该供料模块110向控制模块140输出供料完成信号,例如该供料模块110的第一驱动部112向控制模块140发送供料完成信号。该控制模块140接收到该供料完成信号后,可控制供料模块110停止工作,并控制运动模块120工作,例如,该控制模块140控制运动模块120上的第三驱动部122工作,以带动运动模块120的晶片固定平台121往靠近基板固定平台123的方向运动,从而将晶片200上的芯片220移动地基板300对应的连接位310上。
当晶片200上的芯片220移动地基板300对应的连接位310后,该运动模块120向控制模块140输出定位完成信号,例如该运动模块120的第三驱动部122向控制模块140输出定位完成信号。该控制模块140接收到定位完成信号后,控制运动模块120停止工作,并控制激光模块130工作,例如,该控制模块140控制激光模块130向待转移芯片与晶片200的衬底210之间的牺牲层230发出激光束,以烧蚀该牺牲层230,从而将待转移芯片从晶片200剥离下来,并转移至基板300上。
当激光模块130工作完成后,即晶片200上的待转移芯片从晶片200上剥离下来后,该激光模块130向控制模块140输出烧蚀完成信号。该控制模块130接收到烧蚀完成信号后,控制激光模块130停止工作,并控制运动模块120将已处理的晶片200与基板300分离,例如,该控制模块140控制运动模块120上的第三驱动部122工作,以带动运动模块120的晶片固定平台121往远离基板固定平台123的方向运动,从而将晶片200与基板300分离开,最终完成LED芯片转移工作。
基于上述工作过程可知,本申请实施例的LED芯片转移系统通过设置控制模块140,并将该控制模块140分别与供料模块110、运动模块120及激光模块130信号连接,以实现对供料、定位、剥离以及分离等各个过程的自动切换,从而在保证高良率产品的生成的同时,提高了LED芯片批量转移的工作效率。
图13是本申请实施例提供的LED芯片转移系统的第三种结构示意图。参照图13所示,本申请实施例的LED芯片转移系统还可以包括对位模块150,该对位模块150具体与控制模块140信号连接。
在具体工作时,本申请实施例的对应模块150位于运动模块120的内部,例如该对位模块150位于晶片固定平台121和基板固定平台123之间。
本申请实施例在供料模块110将待处理的晶片200和基板300分别转移至运动模块120的晶片固定平台121和基板固定平台123上后,可通过该对位模块150获取晶片200和基板300的具体位置,并将该位置反馈至控制模块140,该控制模块140根据该位置计算出晶片200上的待转移芯片220与基板300上的连接位310是否一一对应,即晶片200上的待转移芯片220与基板300上对应的连接位310是否一一对齐。若晶片200上的待转移芯片220与基板300上对应的连接位310错位时,该控制模块140根据晶片200与基板300当前的位置控制运动模块120工作,例如该控制模块140控制第三驱动部122工作,以驱动晶片固定平台121移动,直至晶片200上的芯片220与基板300上的连接位310一一对应。
当晶片200上的芯片220与基板300上的连接位310一一对应后,对位模块150从运动模块120中撤出,接着该控制模块140开始控制运动模块130工作,以实现晶片200与基板300的压合动作。
可以理解的是,当晶片固定平台121位于基板固定平台123的上方时,晶片200上的芯片220与基板300上的连接位310一一对齐具体是指晶片200上的芯片220与基板300上对应的连接位310处在同一条竖直线上。
申请实施例的对位模块150在具体设置时,可以包括图像传感器。通过该图像传感器实时获取晶片200和基板300在运动模块120上的位置,并反馈至控制模块140,该控制模块140根据该图像信号计算出晶片200上的芯片220和基板300上的连接位310的对位情况,从而通过控制运动模块120的晶片固定平台121或者基板固定平台123移动,实现晶片200上的芯片220和基板300上的连接位310的快速对位。可以理解的是,该图像传感器的结构和工作原理可以直接参照现有技术的相关内容,此处不再赘述。
本申请实施例通过对位模块150、控制模块140以及运动模块130共同配合,实现了晶片200与基板300的精确对位,从而确保晶片200与基板300在贴合之前,晶片200上的芯片220与基板300上的连接位310一一对应,使得待转移芯片能够精确地转移至基板300上对应的连接位310上。另外,本申请实施例的控制模块140能够根据对位模块150所获取到晶片200和基板300在运动模块120上的位置来及时控制运动模块120工作,提高了晶片200与基板300之间的对位效率,从而进一步提高了整个芯片转移效率。
图14是本申请实施例提供的LED芯片转移系统的第四种结构示意图。参照图14所示,本申请实施例提供的LED芯片转移系统还可以包括检测模块160,该检测模块160可以与控制模块140信号连接。
该检测模块160可以检测固定在运动模块120上的晶片200和基板300的平行度。例如,当供料模块110将晶片200和基板300分别转移至运动模块120的晶片固定平台121和基板固定平台123上后,该检测模块160可以预先检测位于晶片固定平台121上的晶片200是否与晶片固定平台121的承载面平行设置,同时检测位于基板固定平台123上的基板300是否与基板固定平台123的承载面平行设置。
应当理解的是,当晶片200和基板300分别与晶片固定平台121和基板固定平台123平行设置时,则能够确保晶片200和基板300相互平行,从而使得晶片200和基板300贴合时,位于晶片200上的芯片220能够垂直且稳定地移动至基板300对应的连接位。其中,晶片固定平台121和基板固定平台123在具体设置时是相互平行的。
本申请实施例的检测模块160可以包括红外测距仪。例如,可通过红外测距仪检测晶片200朝向晶片固定平台121的承载面的一侧的各个位置与该承载面之间的距离。当晶片200朝向晶片固定平台121的承载面的一侧的各个位置与该承载面之间的距离均相等时,则说明晶片固定平台121上的晶片200与晶片固定平台121的承载面平行设置。当晶片200朝向晶片固定平台121的承载面的一侧的各个位置与该承载面之间的距离不相等时,则说明晶片固定平台121上的晶片200在晶片固定平台121的承载面上具有一定的倾斜,则需对该晶片200的位置进行调整,以保证晶片固定平台121上的晶片200与晶片固定平台121的承载面平行设置。
可以理解的是,该检测模块160检测位于基板300与基板固定平台123的承载面是否平行设置的工作原理与上述检测晶片200与晶片固定平台121的承载面是否平行设置的工作原理一样,此处不再赘述。
本申请实施例通过检测模块160来精确检测晶片200和基板300分别与晶片固定平台121和基板固定平台123的平行度,以便于及时调整晶片200和基板300的垂直方向上的位置,从而保证晶片200和基板300在压合之前能够相互平行,同时确保晶片200和基板300分别与晶片固定平台121和基板固定平台123上的稳固性。
本申请实施例的检测模块160检测到晶片200与晶片固定平台121的承载面平行设置,基板300与基板固定平台123的承载面平行设置时,该检测模块160将检测完成信号输出至控制模块140,该控制模块140开始控制运动模块120进行晶片200与基板300的压合工作。
另外,该检测模块160还可以检测晶片200压合在基板300上的压合力度。例如,该检测模块160可以包括作用力检测仪。具体工作时,该作用力检测仪可以通过检测基板300上的所受到的作用力,从而得到晶片200施加至基板300上的作用力。当该作用力检测仪检测到基板300上的作用力达到作用力预设值时,该作用力检测仪向控制模块120输出检测完成信号,该控制模块120控制运动模块120停止工作,从而阻止晶片200继续往靠近基板300的方向运动,晶片200上的芯片220与基板300上对应的连接位310定位结束。
其中,上述作用力预设值为晶片200上的芯片220移动至基板300上对应的连接位310上时,该基板300所受的作用力。
本申请实施例通过采用检测模块160检测晶片200压合在基板300上的压合力度,以确保晶片200上的芯片220精准地移动至基板300的连接位310上,同时保证晶片200上的芯片200移动至基板300的连接位310上后,能够及时控制运动模块120停止工作,进而避免了晶片200上的芯片220过度压合在基板300上而出现损坏基板300以及芯片220的情况发生。
图15是本申请实施例提供的LED芯片转移的第一种方法的流程图;图16是本申请实施例提供的LED芯片转移的第一种方法中晶片和基板分别固定在晶片固定平台和基板固定平台上的状态图;图17是本申请实施例提供的LED芯片转移的第一种方法中晶片压合在基板上的状态图;图18是本申请实施例提供的LED芯片转移的第一种方法中晶片与基板分离后的状态图。
参照图15至图18所示,本申请实施例提供一种LED芯片转移方法的第一种可行的实现方式,具体包括如下步骤:
S101、提供至少一个晶片200和至少一个基板300;
参照图15和图16所示,本申请实施例可以通过LED芯片转移系统的供料模块110分别将待处理的晶片200和待处理的基板300提供至运动模块120上,例如,将待处理的晶片200和待处理的基板300分别提供至运动模块120的晶片固定平台121和基板固定平台123上,接着供料模块110从运动模块120处撤离,完成待处理的晶片200和基板300的供料工作。与此同时,该供料模块110向控制模块140输出供料完成信号。
其中,当供料模块110将晶片200和基板300分别转移至运动模块120的晶片固定平台121和基板固定平台123上后,可以通过本申请实施例的LED芯片转移系统的检测模块160检测位于晶片固定平台121上的晶片200和位于基板固定平台123上的基板300的平行度,以在晶片200或者基板300任意一个倾斜设置时,能够及时调整至与相应的固定平台平行设置,从而使得晶片200和基板300贴合时,位于晶片200上的芯片220能够垂直且稳定地移动至基板300对应的连接位。
S102、将晶片200压合在基板300上,完成晶片200上的待转移芯片的定位;其中,晶片200上的芯片220与基板300上的连接位310一一对应。
参照图16所示,当待处理的晶片200和待处理的基板300固定在运动模块120的晶片固定平台121和基板固定平台123上时,控制模块140接收到供料模块110的供料完成信号,并开始控制运动模块120工作,例如,该控制模块140控制运动模块120上的第三驱动部122工作,以带动晶片固定平台121往靠近基板固定平台123的方向(图16中箭头a所指的方向)运动,直至将晶片200压合在基板300上。其中,晶片200上的芯片220移动地基板300对应的连接位310上,如图17所示。
当晶片200上的芯片220移动地基板300对应的连接位310上时,运动模块120可以向控制模块140输出定位完成信号。
其中,在将晶片200压合在基板300上之前,可以采用对位模块150对晶片200与基板300进行对位,确保晶片200上的芯片220与基板300上的连接位310一一对应。例如,可通过对位模块150来获取晶片200和基板300的具体位置,并将该位置反馈至控制模块140,该控制模块140根据该位置计算出晶片200上的待转移芯片220与基板300上的连接位310是否一一对应。若晶片200上的待转移芯片220与基板300上对应的连接位310错位时,该控制模块140可以根据晶片200与基板300当前的位置控制运动模块120工作,例如该控制模块140控制第三驱动部122工作,以驱动晶片固定平台121移动,直至晶片200上的芯片220与基板300上的连接位310一一对应。
另外,在晶片200即将接触基板300时,可采用检测模块160例如作用力检测仪实时检测基板300上所受到的作用力。当该作用力检测仪检测到基板300上的作用力达到作用力预设值时,该作用力检测仪向控制模块120输出检测完成信号,该控制模块120控制运动模块120停止对晶片200的驱动,晶片200上的待转移芯片的定位完成。
其中,上述作用力预设值为晶片200上的芯片220移动至基板300上对应的连接位310上时,该基板300所受的作用力。
S103、激光烧蚀晶片200上的待转移芯片与晶片200的衬底210之间的牺牲层230,以将待转移芯片从衬底210上剥离至基板300上。
继续参照图15和图17所示,采用激光模块130对待转移芯片与晶片200的衬底210之间的牺牲层230进行烧蚀,以将待转移芯片从晶片200剥离下来,并转移至基板300上。其中,图17的箭头b为激光模块130发出的激光光束。
另外,当激光模块130完成烧蚀工作后,向控制模块140输出烧蚀完成信号。
S104、分离晶片200与基板300,完成LED芯片的转移。
参照图15和图18所示,当控制模块140接收到烧蚀完成信号后,控制激光模块130停止工作,并接着运动模块120工作,例如,该控制模块140控制运动模块120上的第三驱动部122工作,以带动晶片固定平台121往远离基板固定平台123的方向(图18中箭头c所指的方向)运动,直至已处理的晶片200与已处理的基板300分离,该控制模块140控制运动模块120停止工作,LED芯片转移完成。
本申请实施例的LED芯片转移方法实现了对晶片200上芯片220的选择性转移,即在将所有芯片220移动至基板300对应的连接位310上后,采用激光烧蚀的方式来剥离特定的芯片220例如剥离完好无损的芯片200,从而不仅能够避免对已损坏的芯片220转移至基板300上,提高了芯片220的转移良率,从而简化了Micro LED显示模组的制作工序。
可以理解的是,上述LED芯片的转移过程可以是形成单色显示的Micro LED显示模组中芯片批量转移的过程。例如,在S101中,向运动模块120提供一个单色的晶片100和用于封装芯片220的基板300,将该晶片100上的芯片200批量转移至基板300上,便可完成MicroLED显示模组的芯片转移工序。
在一些示例中,本申请实施例的LED芯片的转移过程还可以实现红绿蓝(Red、Green、Blue;简称RGB)三色显示的Micro LED显示模组中RGB三色芯片的批量转移。
图19是采用本申请实施例提供的LED芯片转移方法将第一晶片上的第一待转移芯片转移至第一基板上的状态图;图20是采用本申请实施例提供的LED芯片转移方法将第二晶片上的第二待转移芯片转移至第一基板上的状态图;图21是采用本申请实施例提供的LED芯片转移方法将第三晶片上的第三待转移芯片转移至第一基板上的状态图。
参照图19至图21所示,本申请实施例具体对RGB三色芯片的批量转移过程进行说明,具体包括:
S201、提供第一晶片201、第二晶片202、第三晶片203、第一基板301、第二基板302和第三基板303,其中,第一晶片201为红色晶片,第二晶片202为绿色晶片,第三晶片203为蓝色晶片,当然,在一些示例中,第一晶片201、第二晶片202和第三晶片203可以但不限于为红色晶片、绿色晶片和蓝色晶片,例如,第一晶片201可以为绿色晶片、第二晶片202可以为蓝色晶片,第三晶片203可以为红色晶片,本申请实施例中,具体以第一晶片201为红色晶片、第二晶片202为绿色晶片、第三晶片203为蓝色晶片为例进行说明。
可以理解的是,红色晶片具体是指该晶片上的芯片能够在通电后发出红光的晶片。绿色晶片具体是指该晶片上的芯片能够在通电后发出绿光的晶片,蓝色晶片具体是指晶片上的芯片能够在通电后发出蓝光的晶片。
具体而言,参照图6和图8所示,当运动模块120包括三个晶片固定平台121和三个基板固定平台123时,通过供料模块110的三个晶片子载台1112将第一晶片201、第二晶片202及第三晶片203分别转移至运动模块120的三个晶片固定平台121上,同时供料模块110的三个基板子载台1132将第一基板301、第二基板302及第三基板303分别转移至运动模块120的三个基板固定平台123上,完成第一晶片201、第二晶片202、第三晶片203、第一基板301及第二基板302及第三基板303的供料工作。
其中,三个晶片固定平台121可以分别设置在三个基板固定平台121的上方。
S202、将第一晶片201压合在第一基板301上,且第一晶片201上的第一待转移芯片与第一基板301上的第一连接位311一一对应,如图19所示。
其中,将第一晶片201压合在第一基板301的过程可以直接参照上述S102中将晶片200压合在基板300以及图17所示的具体内容,此处不再赘述。
需要说明的是,本申请实施例的基板300上的第一连接位311、第二连接位312和第三连接位313具体是指基板300上分别用于安装红色芯片、绿色芯片及蓝色芯片的连接位310。例如,第一基板301的第一连接位311用于安装红色芯片,第一基板301的第二连接位312用于安装绿色芯片,第一基板301的第三连接位313用于安装蓝色芯片。
为了便于区分,下文将第一晶片201上的第一待转移芯片称为第一待转移红色芯片221a,将第一晶片201上的第二待转移芯片称为第二待转移红色芯片222a,将第一晶片201上的第三待转移芯片称为第三待转移红色芯片223a。同理,将第二晶片202上的第一待转移芯片称为第一待转移绿色芯片221b,将第二晶片201上的第二待转移芯片称为第二待转移绿色芯片222b,将第二晶片202上的第三待转移芯片称为第三待转移绿色芯片223b。将第三晶片203上的第一待转移芯片称为第一待转移蓝色芯片221c,将第三晶片203上的第二待转移芯片称为第二待转移蓝色芯片222c,将第三晶片203上的第三待转移芯片称为第三待转移蓝色芯片223c。
S203、激光烧蚀第一晶片201上的第一待转移芯片即第一待转移红色芯片221a与第一晶片201的衬底210之间的牺牲层230,以将第一晶片201上的第一待转移芯片从第一晶片201的衬底210上剥离至第一基板301上。
S204、分离第一晶片201与第一基板301,完成第一晶片201上的第一待转移红色芯片221a的转移,如图19所示。
上述S201至S204的工艺过程实现了将第一晶片201上的第一待转移红色芯片221a批量转移至第一基板301的第一连接位311上,从而完成第一基板301上红色芯片的安装。
参照图20所示,S204完成后,还包括:
S205、将第二晶片202压合在第一基板301上,第二晶片202上的第二待转移芯片(例如第二待转移绿色芯片222b)与第一基板301上的第二连接位312一一对应,且第二晶片202上与第一基板301的第一连接位311对应的区域为空位(图20中d所指的区域)。
通过将第二晶片202上与第一基板301的第一连接位311对应的区域设置为空位,以保证第一基板101的第一连接位311上已有的红色芯片不会对第二晶片202上的第二待转移绿色芯片222b压合至第一基板301上的第二连接位312的过程造成干涉,从而确保第二晶片202上的第二待转移绿色芯片222b顺利地压合至第一基板101上的第二连接位312上。
S206、激光烧蚀第二晶片202上的第二待转移芯片即第二待转移绿色芯片222b与第二晶片202的衬底210之间的牺牲层230,以将第二晶片202上的第二待转移绿色芯片222b从第二晶片202的衬底210上剥离至第一基板301上,如图20所示。
S207、分离第二晶片202与第一基板301,完成第二晶片202上的第二待转移芯片即第二待转移绿色芯片222b的转移。
上述S205至S207的工艺过程实现了绿色晶片上的第二待转移芯片批量转移至第一基板301的第二连接位312上,如图20所示,从而完成第一基板301上绿色芯片的安装。
参照图21所示,分离第二晶片202与第一基板301之后,还包括:
S208、将第三晶片203压合在第一基板101上,第三晶片203上的第三待转移芯片即第三待转移蓝色芯片223c与第一基板301上的第三连接位313一一对应,且第三晶片203上与第一基板301的第一连接位311对应的区域(图21中的e1区域)和第二连接位312对应的区域(图21中的e2区域)为空位。
通过将第三晶片203上与第一基板301的第一连接位311和第二连接位312对应的区域设置为空位,以保证第一基板301的第一连接位311上已有的红色芯片和第二连接位312上已有的绿色芯片不会对第三晶片203上的第三待转移芯片223c压合至第一基板301上的第三连接位313的过程造成干涉,从而确保第三晶片203上的第三待转移芯片即第三待转移蓝色芯片223c顺利地压合至第一基板301上的第三连接位313上。
S209、激光烧蚀第三晶片203上的第三待转移芯片即第三待转移蓝色芯片223c与第三晶片203的衬底210之间的牺牲层230,以将第三晶片203上的第三待转移蓝色芯片223c从第三晶片203的衬底210上剥离至第一基板301上。
S210、分离第三晶片203与第一基板301,完成第三晶片203上的第三待转移绿色芯片223c的转移,如图21所示。
上述S208至S210的工艺过程实现了蓝色晶片上的第三待转移芯片批量转移至第一基板301的第三连接位313上,从而完成第一基板301上蓝色芯片的安装,结合上述对红色芯片和绿色芯片的批量转移,最终完成了第一基板的RGB三色芯片的安装。
图22是采用本申请实施例提供的LED芯片转移方法将第二晶片上的第一待转移芯片转移至第二基板上的状态图,参照图22所示,为了将第二晶片202上与第一基板301的第一连接位311对应的区域形成空位,本申请实施例在将第二晶片202压合在第一基板101上之前,还包括:
S2051、将第二晶片202压合在第二基板302上,第二晶片202上的第一待转移芯片(例如第一待转移绿色芯片221b)与第二基板302上的第二连接位312对应,如图22所示。
S2052、激光烧蚀第二晶片202上的第一待转移绿色芯片221b与第二晶片202的衬底210之间的牺牲层230,以将第二晶片202上的第一待转移绿色芯片221b从第二晶片202的衬底210上剥离至第二基板302上。
S2053、分离第二晶片202与第二基板302,完成第二晶片202上的第一待转移绿色芯片221b的转移,此时,第二晶片202上与第一基板301的第一连接位311对应的区域便形成空位,如图22所示。
本申请实施例在将第二晶片202压合在第一基板301上之前,通过将第二晶片202上的第一待转移绿色芯片221b转移至第二基板302上的第二连接位312,这样,不仅使第二晶片202上与第一基板301的第一连接位311对应的区域形成空位,确保第一基板301的第一连接位311上已有的红色芯片不会对第二晶片202上的第二待转移绿色芯片222b压合至第一基板301上的第二连接位312的过程造成干涉,而且实现了第二基板302上的绿色芯片的批量安装(如图28所示)。
需要说明的是,在一些示例中,上述步骤S2051和步骤S202也可以同时进行,例如,第一晶片201压合在第一基板301上,第二晶片202压合在第二基板302上,分别实现将第一晶片201上的第一待转移芯片转移到第一基板301的第一连接位311,将第二晶片202上的第一待转移芯片转移到第二基板302的第二连接位312。这样第二晶片202上的第一待转移芯片处形成空位,在上述步骤205中,第二晶片202上的第二待转移芯片可以顺利地转移到第一基板301的第二连接位312。
图23是采用本申请实施例提供的LED芯片转移方法将第三晶片上的第一待转移芯片转移至第三基板上的状态图。参照图23所示,为了将第三晶片203上与第一基板301的第一连接位311对应的区域即e1区域形成空位,本申请实施例在将第三晶片203压合在第一基板301上之前,还包括:
S2081、将第三晶片203压合在第三基板303上,且第三晶片203上的第一待转移芯片(例如第一待转移蓝色芯片221c)与第三基板303上的第三连接位313对应(如图23所示)。
S2082、激光烧蚀第三晶片203上的第一待转移蓝色芯片221c与第三晶片203的衬底210之间的牺牲层230,以将第三晶片203上的第一待转移蓝色芯片221c从第三晶片203的衬底210上剥离至第三基板303上;
S2083、分离第三晶片203与第三基板303,完成第三晶片303上的第一待转移蓝色芯片221c的转移,此时,第三晶片203上与第一基板301的第一连接位311对应的区域即e1区域形成空位。
本申请实施例在将第三晶片203压合在第一基板301上之前,通过将第三晶片203上的第一待转移绿色芯片221c批量转移至第三基板303上的第三连接位313上,不仅使第三晶片203上与第一基板301的第一连接位311对应的区域形成空位,确保第一基板301的第一连接位311上已有的红色芯片不会对第三晶片203上的第三待转移蓝色芯片223c压合至第一基板301上的第三连接位313的过程造成干涉,而且实现了第三基板303上的蓝色芯片的批量安装。
需要说明的是,在一些示例中,也可以将上述步骤S2051、步骤S202和步骤S2081同时进行,例如,第一晶片201压合在第一基板301上,第二晶片202压合在第二基板302上,第三晶片203压合在第三基板303上,分别实现将第一晶片201上的第一待转移芯片转移到第一基板301的第一连接位311,将第二晶片202上的第一待转移芯片转移到第二基板302的第二连接位312。将第三晶片203上的第一待转移芯片转移到第三基板303的第三连接位313。这样完成三个晶片上的第一待转移芯片分别向第一基板301、第二基板302和第三基板303上的转移。
图24是采用本申请实施例提供的LED芯片转移方法将第三晶片上的第二待转移芯片转移至第二基板上的状态图。参照图24所示,分离第三晶片203与第三基板303之后,还包括:
S2084、将第三晶片203压合在第二基板302上,且第三晶片203上的第二待转移芯片(例如第二待转移蓝色芯片222c)与第二基板302上的第三连接位313对应。
其中,因将第三晶片203与第三基板303分离后,该第三晶片203上与第二基板302的第二连接位312对应的区域(图24中的e1区域)为空位,从而确保第二基板302的第二连接位312上已有的绿色芯片不会对第三晶片203上的第二待转移蓝色芯片222c压合至第二基板302的第三连接位313的过程造成干涉。
S2085、激光烧蚀第三晶片203上的第二待转移蓝色芯片222c与第三晶片203的衬底210之间的牺牲层230,以将第三晶片203上的第二待转移蓝色芯片222c从第三晶片203的衬底210上剥离至第二基板302上;
S2086、分离第三晶片203与第二基板302,完成第三晶片203上的第二待转移蓝色芯片222c的转移,此时,第三晶片203上与第一基板301的第二连接位312对应的区域(图24中的e2区域)形成空位。
本申请实施例在分离第三晶片203与第三基板303之后,通过将第三晶片203上的第二待转移芯片批量转移至第二基板302上的第三连接位313上,不仅使第三晶片203上与第一基板301的第二连接位312对应的区域形成空位,确保第一基板301的第二连接位312上已有的绿色芯片不会对第三晶片203上的第三待转移蓝色芯片223c压合至第一基板301上的第三连接位313的过程造成干涉,另外,上述过程也同时实现了第二基板302上的蓝色芯片的批量安装。
图25是采用本申请实施例提供的LED芯片转移方法将第一晶片上的第二待转移芯片转移至第三基板上的状态图。参照图25所示,分离第三晶片203与第一基板301之后,还包括:
S211、将第一晶片201压合在第三基板303上,第一晶片201上的第二待转移芯片即第二待转移红色芯片221a与第三基板303上的第一连接位311一一对应。
其中,因第一晶片201上的第一待转移芯片在S201至S204的工艺过程中已批量转移至第一基板301上,使得该第一晶片201上与第三基板303的第三连接位313对应的区域(图25中的f区域)形成空位,从而保证第三基板303上已有的蓝色芯片不会对第一晶片201上的第二待转移红色芯片222a压合至第三基板303上的第一连接位311的过程造成干涉,从而确保第一晶片201上的第二待转移红色芯片222a顺利地压合至第三基板303上的第一连接位311上。
S212、激光烧蚀第一晶片201上的第二待转移红色芯片222a与第一晶片201的衬底210之间的牺牲层230,以将第一晶片201上的第二待转移红色芯片222a从第一晶片201的衬底210上剥离至第三基板303上;
S213、分离第一晶片201与第三基板303,完成第一晶片201上的第二待转移芯片即第二待转移红色芯片222a的转移。
上述S211至S203的工艺过程实现了第一晶片201上的第二待转移芯片即第二待转移红色芯片222a批量转移至第三基板303的第一连接位311上,从而完成第三基板303上红色芯片的批量安装(如图25所示)。
需要说明的是,在其他一些示例中,上述步骤S211也可以是在步骤S2051、步骤S202和步骤S2081同时操作之后进行,例如,将第一晶片201、第二晶片202和第三晶片203上的第一待转移芯片分别转移到第一基板301的第一连接位311、第二基板302的第二连接位312和第三基板303的第三连接位313之后,将第一晶片201上的第二待转移芯片转移到第三基板303的第一连接位311。接着可以将第二晶片202上的第二待转移芯片转移到第一基板301的第二连接位312(即上述步骤S205)。然后可以将第三晶片203上的第二待转移芯片转移到第二基板302的第三连接位313(即上述步骤S2084)。这样完成三个晶片上的第二待转移芯片分别向第一基板301、第二基板302和第三基板303上的转移。
当然,在一些其他示例中,三个晶片上的第二待转移芯片的转移顺序包括但不限于为上述顺序,例如还可以先执行步骤S2084,再执行步骤S211,最后执行步骤S205,或者,步骤S2084、步骤S211、步骤S205也可以同时进行,例如,第一晶片201、第二晶片202和第三晶片203上的第二待转移芯片分别同时向第三基板303的第一连接位311、第一基板301的第二连接位312和第二基板302的第三连接位313。
图26是采用本申请实施例提供的LED芯片转移方法将第二晶片上的第三待转移芯片转移至第三基板上的状态图。参照图26所示,分离第一晶片201与第三基板303之后,还可以包括:
S214、将第二晶片202压合在第三基板303上,第二晶片202上的第三待转移芯片即第三待转移绿色芯片223b与第三基板303上的第二连接位312对应。
因在S2051至S2053的工艺过程中,第二晶片202上第一待转移绿色芯片221b已批量转移至第二基板302上,在S205至S207的工艺过程中,第二晶片202上的第二待转移绿色芯片222b已批量转移至第一基板301上,使得该第二晶片202上与第三基板303的第一连接位311对应的区域(图26中的m区域)和第三连接位313对应的区域(图26中的d区域)均形成空位,从而保证第三基板303上已有的红色芯片和蓝色芯片不会对第二晶片202上的第三待转移绿色芯片223b压合至第三基板303上的第二连接位312的过程造成干涉,从而确保第二晶片202上的第三待转移绿色芯片223b顺利地压合至第三基板303上的第二连接位312上。
S215、激光烧蚀第二晶片202上的第三待转移绿色芯片223b与第二晶片202的衬底210之间的牺牲层230,以将第二晶片202上的第三待转移绿色芯片223b从第二晶片202的衬底210上剥离至第三基板303上;
S216、分离第二晶片202与第三基板303,完成第二晶片202上的第三待转移绿色芯片223b的转移,如图26所示。
上述S214至S206的工艺过程实现了第二晶片202上的第三待转移绿色芯片223b批量转移至第三基板303的第二连接位312上,从而完成第三基板303上绿色芯片的批量安装,结合上述对红色芯片和蓝色芯片的批量转移,最终完成了第三基板303的RGB三色芯片的安装。
图27是采用本申请实施例提供的LED芯片转移方法将第一晶片上的第三待转移芯片转移至第二基板上的状态图。参照图27所示,分离第二晶片202与第三基板303之后,还可以包括:
S217、将第一晶片201压合在第二基板302上,第一晶片201上的第三待转移芯片即第三待转移红色芯片223a与第二基板302上的第一连接位311一一对应。
因第一晶片201上的第一待转移红色芯片221a在S201至S204的工艺过程中已批量转移至第一基板301上,使得该第一晶片201上与第二基板302的第二连接位312对应的区域(图27中的f区域)形成空位,第一晶片201上第二待转移红色芯片222a在S211至S213的工艺过程中已批量转移至第一基板301上,使得该第一晶片201上与第二基板302的第三连接位313对应的区域(图27中的n区域)形成空位,从而保证第二基板302上已有的绿色芯片和蓝色芯片不会对第一晶片201上的第三待转移红色芯片223a压合至第三基板303上的第一连接位311的过程造成干涉,从而确保第一晶片201上的第三待转移红色芯片223a顺利地压合至第二基板302上的第一连接位311上。
S218、激光烧蚀第一晶片201上的第三待转移红色芯片223a与第一晶片201的衬底210之间的牺牲层230,以将第一晶片201上的第三待转移红色芯片223a从第一晶片201的衬底210上剥离至第二基板302上;
S219、分离第一晶片201与第二基板302,完成第一晶片201上的第三待转移红色芯片223a的转移,如图27所示。
本申请实施例通过将第二晶片202与第三基板303分离后,将第一晶片201上的第三待转移红色芯片223a批量转移至第二基板302的第一连接位311上,从而完成第二基板302上红色芯片的批量安装,再结合上述已对绿色芯片和蓝色芯片的批量转移,最后完成第二基板302的RGB三色芯片的安装。这样三个基板均实现了RGB三色芯片的安装。
需要说明的是,在一些其他示例中,当三个晶片上的第一待转移芯片和第二待转移芯片向第一基板301、第二基板302和第二基板303的不同连接位完成转移之后,可以将第一晶片201、第二晶片202和第三晶片203上的第三待转移芯片同时向第一基板301、第二基板302和第三基板303上转移,例如,步骤S208、步骤S214、步骤S217可以同时进行,或者也可以先执行步骤S217,再执行步骤S214,最后执行步骤S208。当然,在一些示例中,S208、步骤S214、步骤S217的执行顺序包括但不限于为上述顺序。
基于上述工艺过程可知,本申请实施例的LED芯片转移方法以及LED芯片转移系统能够根据实际需要转移晶片200上特定位置的芯片220,例如可通过该LED芯片转移系统100将红色晶片、绿色晶片及蓝色晶片上特定位置的芯片220依次转移至基板300上,最终形成红绿蓝(Red、Green、Blue;简称RGB)三色显示的Micro LED显示模组,也即是说,该LED芯片转移系统及其LED芯片转移方法实现了RGB三色芯片的转移工序,并且转移过程具有高精度、低成本及工艺简单等优势。
实施例二
图28是本申请实施例提供的LED芯片转移系统的第五种结构示意图。参照图28所示,在本申请实施例一的基础上,本申请实施例提供的LED芯片转移系统还可以包括与控制模块140信号连接的温控模块170。
可以理解的是,该温控模块170可以设置在图4、图12、图13或者图14所示的LED芯片转移系统中。本申请实施例二具体是以温控模块170直接设置在图14所示的LED芯片转移系统中为例进行的说明,如图28所示。
本申请实施例在将待处理的晶片200压合至基板300上之前,还可以至少在基板300上对应待转移芯片的连接位310上设置固定胶400。固定胶400设置完成后,运动模块120驱动晶片200往靠近基板300的方向运动,以将晶片200压合至基板300上,且在压合的过程中,待转移芯片先伸入至固定胶400内,继而移动至基板300的连接位310上,从而使得最终转移至基板300上的芯片220通过该固定胶400稳固地固定在基板300对应的连接位310上,进而确保每个芯片220能够正常工作。
本申请实施例的温控模块170用于在待转移芯片移动至固定胶400内之前,例如,晶片200压合至基板300上之前,对固定胶400进行加热,且在固定胶400的温度达到第一预设温度值时,该温控模块170用于向控制模块140输出加热完成信号。该控制模块140接收到该加热完成信号后,控制温控模块170停止工作,并控制运动模块120带动晶片200上的待转移芯片移动至基板300上对应的固定胶400内。
其中,温控模块170可以直接对固定胶400进行加热,也可以间接对固定胶400进行加热,例如,该温控模块170可以对基板300进行加热,基板300上的热量传递至固定胶400上,从而实现对固定胶400的加热。
本申请实施例的温控模块170在具体设置时,包括加热组件和温度检测组件,该加热组件实现对基板300或者固定胶400的加热,温度检测组件用于实时检测基板300或者固定胶400的温度,以在基板300或者固定胶400的温度达到第一预设温度值时,停止该温控模块170的工作。其中,该加热组件可以是加热电阻丝等加热器,温度检测组件可以是温度探测仪。
可以理解的是,该固定胶400可以在将基板300转移至运动模块120上之前设置在基板300上,例如,基板300固定在供料模块110上时,可以在基板300上设置固定胶400。这样,在供料模块110分别将晶片200和设置有固定胶400的基板300转移至运动模块120上后,可以向控制模块140输出供料完成信号,该控制模块140在接收到供料完成信号后,会直接控制温控模块170进行工作,例如,该控制模块140控制温控模块170对基板300或者固定胶400的加热,并实时检测基板300或者固定胶400的温度,以在基板300或者固定胶400的温度达到第一预设温度值时,向控制模块140输出加热结束信号。该控制模块140收到加热结束信号后,控制温控模块170停止工作,并控制运动模块120工作,以进行后续的晶片200与基板300的压合工作。
在一些示例中,还可以在基板300和晶片200均转移至运动模块120上后,在基板300上设置固定胶400,并在固定胶400设置完成后,用于打印固定胶400的打印模块向控制模块140输出打印完成信号,该控制模块140收到打印完成信号后,会直接控制温控模块170进行工作。
其中,用于打印固定胶400的打印模块的结构和工作原理可以直接参照现有技术中用于打印固定胶的打印机,此处不再赘述。
本申请实施例的温控模块170还用于在晶片200与基板300分离后,对固定胶400进行加热,且在固定胶400的温度达到第二预设温度值时,温控模块170停止工作,LED芯片转移完成。
例如,运动模块120带动晶片200往远离基板300的方向移动,直至该晶片200与基板300分离后,该运动模块120向控制模块140输出分离完成信号。该控制模块140接收到分离完成信号后,该控制模块140控制运动模块120停止工作,并控制温控模块170开始工作,例如,该控制模块140控制温控模块170对基板300或者固定胶400进行加热以及温度的检测,并实时将温度反馈至控制模块170,当基板300或者固定胶400的温度达到第二预设温度值时,该控制模块140控制温控模块170停止工作,LED芯片转移完成。
需要说明的是,第二预设温度值大于第一预设温度值,固定胶400在温度处于第二预设温度值时的硬度和粘度大于温度处于第一预设温度值时的硬度和粘度,且固定胶400的硬度和粘度在第二预设温度值与常温之间不可逆。
本申请实施例通过采用温控模块170对固定胶400的温度进行调节,这样,在待转移芯片移动至固定胶400内之前,可通过该温控模块170将该固定胶400加热至第一预设温度值,以降低该固定胶400的硬度和粘度,从而便于将晶片200上的待转移芯片伸入至固定胶400内,确保待转移芯片稳定地移动至基板300的连接位130上,并且,因该固定胶400降至室温后,其硬度和粘度增大,从而使得转移至基板300上的芯片220能够得到固定胶400的有效固定。
图29是本申请实施例的基板上设有固定胶的第一种结构示意图;图30是本申请实施例的基板上设有固定胶的第二种结构示意图。参照图29所示,在基板300上打印固定胶400时,可以仅在基板300对应待转移芯片的连接位310上单点打印固定胶400。
参照图30所示,在一些示例中,还可以在基板300上对应待转移芯片的连接位310所在的整行区域打印固定胶400,以简化固定胶400的打印工序,提高固定胶400的打印效率。
另外,当多个待转移芯片分批次转移至该基板300的不同连接位310上时,例如,第一晶片201上的红色芯片、第二晶片202上的绿色芯片及第三晶片203上的蓝色芯片依次转移至第一基板301的不同连接位310上时,通过预先在该第一基板301对应待转移红色芯片的连接位310所在的整行区域打印固定胶400,使得第一晶片201、第二晶片202及第三晶片203上的待转移芯片均能够在后续压合至第一基板301上时,先伸入至对应的固定胶400内,并且也无需在第二晶片202压合至第一基板301之前在第一基板301对应待转移绿色芯片的连接位310上设置固定胶400,也无需在第三晶片203压合至第一基板301之前在第一基板301对应待转移蓝色芯片的连接位310上设置固定胶400,从而提高了第一晶片201、第二晶片202及第三晶片203分别将红色芯片、绿色芯片及蓝色芯片依次转移至同一基板300的工艺效率。
当然,在其他示例中,还可以在基板300具有连接位310的整面区域均设置固定胶400(图中未示出),以进一步提高固定胶400的设置效率,以及多个芯片220多次转移至同一基板300的工艺效率。
另外,本申请实施例在完成LED芯片的转移工序之前,通过温控模块170对该固定胶400再次加热至第二预设温度值,以增大该固定胶400的硬度和粘度,保证转移至基板300上的芯片220的稳固性,并且,因该固定胶400的硬度和粘度在第二预设温度值与室温之间不可逆,从而有效地避免了当固定胶400的温度降低后导致粘度和硬度降低,而影响对芯片220的固定效果的情况发生。
简而言之,通过在基板300上设置具有特定性质的固定胶400,并通过温控模块170对固定胶400加热,不仅实现了转移至基板300上的芯片220的稳固性,而且使得相同或者不同晶片200上的芯片220能够多次转移至同样的基板300上。
本申请实施例的LED芯片转移系统中的检测模块160除了对晶片200和基板300在运动模块120上的平行度进行检测外,还用于检测待转移芯片进入固定胶400的深度,并在深度达到深度预设值时向控制模块140发出检测完成信号,从而使控制模块140控制运动模块120停止工作。例如,可以通过该检测模块160的红外测距仪来实时检测待转移芯片的底部与固定胶400朝向基板300的表面之间的距离,计算出待转移芯片进入固定胶400的深度。
其中,该深度预设值具体是指待转移芯片的底部移动至基板300的连接位310时,该待转移芯片伸入至固定胶400的深度值。
本申请实施例通过设置检测模块160,并采用检测模块160对待转移芯片伸入至固定胶400的深度进行实时检测,不仅能够精确控制待转移芯片伸入至固定胶400内的深度,确保待转移芯片精确地移动至基板300的连接位310上,而且通过将该检测模块160与控制模块140信号连接,这样,在检测模块160完成检测工作后,会向控制模块140发出检测完成信号,该控制模块140接收到该检测完成信号后会及时控制运动模块120工作,从而有效提高了该LED芯片转移系统的工作效率,即缩短了整个LED芯片转移过工序的时间。
图31是本申请实施例提供的LED芯片转移的第二种方法的流程图;图32本申请实施例提供的LED芯片转移的第二种方法中晶片和基板分别固定在晶片固定平台和基板固定平台上的状态图;图33是本申请实施例提供的LED芯片转移的第二种方法中晶片压合在基板上的状态图;图34是本申请实施例提供的LED芯片转移的第二种方法中晶片与基板分离后的状态图。参照图31至图34所示,与本申请实施例一中提供的LED芯片转移方法不同的是,本申请实施例提供的LED芯片转移方法,还可以包括:
S301、提供至少一个晶片200和至少一个基板300。
本申请实施例可以通过LED芯片转移系统的供料模块110分别将待处理的晶片200和待处理的基板300提供至运动模块120上,例如,将待处理的晶片200和待处理的基板300分别提供至运动模块120的晶片固定平台121和基板固定平台123上,接着供料模块110从运动模块120处撤离,完成待处理的晶片200和基板300的供料工作。与此同时,该供料模块110向控制模块140输出供料完成信号。
S302、至少在基板300对应待转移芯片的连接位310上设置固定胶400。
参照图32所示,本申请实施例在基板300上对应转移芯片的连接位310所在的整行区域均打印有固定胶400。
在一些示例中,参照图29所示,可以仅在基板300对应待转移芯片的连接位310上单点打印固定胶400,这样,在下文S304中晶片200上的待转移芯片先伸入至该固定胶400内,继而到达基板300对应的连接位310,使得最终转移至基板300上的芯片220通过该固定胶400稳固地固定在基板300对应的连接位310上,进而确保每个芯片220能够正常工作。
当然,在其他示例中,还可以在基板300具有连接位310的整面区域均设置固定胶400(图中未示出),以进一步提高固定胶400的设置效率,以及多个芯片220多次转移至同一基板300的工艺效率。
S303、对固定胶400进行加热,直至固定胶400的温度达到第一预设温度值,停止加热。
例如,可以通过LED芯片转移系统的温控模块170对基板300进行加热,该基板300将热量传递至固定胶400,从而实现对该固定胶400的加热,同时,该温控模块170可实时检测基板300的温度,并反馈至控制模块140。当基板300或者固定胶400的温度达到第一预设温度值时,该控制模块140控制温控模块170停止工作。
其中,固定胶400的温度处于第一预设温度值时的硬度和粘度小于温度处于常温时的硬度和粘度,且该固定胶400的硬度和粘度在第一预设温度值与常温之间可逆。例如,该固定胶400可以是非导电膜(Non-conductive Film;简称NCF)、非导电胶(Non-conductive Plastic;简称NCP)。例如,该固定胶400的组成材料可以包括阴离子环氧树脂(Anionic Epoxy)、阳离子环氧树脂(Cationic Epoxy)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及聚亚酰胺(polyimide)中的任意一种。
本申请实施例通过将该固定胶400加热至第一预设温度值,以降低该固定胶400的硬度和粘度,从而便于后续将晶片200上的待转移芯片伸入至固定胶400内,确保待转移芯片稳定地移动至基板300的连接位310上。
并且,因该固定胶400降至室温后,其硬度和粘度均会增大,从而使得转移至基板300上的芯片220能够得到固定胶400的有效固定。另外,若在基板300的待转移芯片对应的连接位所在的整行区域或者该基板300的整面均设置有该固定胶400时,在后续多次将待转移芯片往该基板300上转移时,均可通过将该固定胶400加热至第一预设温度值,以降低该固定胶400的硬度和粘度,使得每次转移过程中晶片200上的待转移芯片均能够顺利地进入固定胶400内,并在固定胶400的温度降至室温后,实现对位于固定胶400的每个芯片220的有效固定。
例如,当第一晶片201上的红色芯片、第二晶片202上的绿色芯片及第三晶片203上的蓝色芯片依次转移至第一基板301的不同连接位310上时,均可通过将该固定胶400加热至第一预设温度值,以降低该固定胶400的硬度和粘度,使得第一晶片201上的红色芯片、第二晶片202上的绿色芯片及第三晶片203上的蓝色芯片在往第一基板301上转移时均能够顺利地进入固定胶400内,并在固定胶400的温度降至室温后,实现对位于固定胶400的每个红色芯片、绿色芯片及蓝色芯片的有效固定。
S304、将晶片200压合在基板300上,且待转移芯片伸入至固定胶400的深度达到深度预设值,完成晶片200上的待转移芯片的定位;其中,晶片200上的芯片220与基板300上的连接位310一一对应。
参照图33所示,当控制模块140控制温控模块170停止工作后,接着控制运动模块120工作,以将晶片200压合至基板200上。当晶片200压合至基板200的过程中,待转移芯片先伸入至固定胶400内,直至该待转移芯片伸入至固定胶400的深度达到深度预设值时,该待转移芯片移动至基板300上的连接位310上。
其中,该深度预设值具体是指待转移芯片的底部移动至基板300的连接位310时,该待转移芯片伸入至固定胶400的深度值。
为了精确控制待转移芯片伸入至固定胶400内的深度,在待转移芯片伸入至固定胶400时,控制模块140可以开始控制检测模块160对待转移芯片伸入至固定胶400的深度进行实时检测,并在深度达到深度预设值时,该检测模块160向控制模块140发出检测完成信号,从而使控制模块140控制运动模块120停止工作,确保该待转移芯片准确的移动至基板300的连接位310上。
可以理解的是,当基板300仅在待转移芯片对应的连接位310上设置有固定胶400时,则晶片200压合在基板300上时,待转移芯片伸入至固定胶400内;当基板300上对应待转移芯片的连接位310所在的整行区域或者该基板300的正面均打印有固定胶400时,则晶片200压合在基板300上时,晶片200上的所有芯片220均会伸入至固定胶400内。
S305、激光烧蚀晶片200上的待转移芯片与晶片200的衬底210之间的牺牲层230,以将待转移芯片从衬底210上剥离至基板300上。
继续参照图33所示,采用激光模块130对待转移芯片与晶片200的衬底210之间的牺牲层230进行烧蚀,以将待转移芯片从晶片200剥离下来,并转移至基板300上。其中,图32的箭头b为激光模块130发出的激光光束。
当激光模块130完成烧蚀工作后,向控制模块140输出烧蚀完成信号。
S306、分离晶片200与基板300,完成LED芯片的转移。
参照图34所示,当控制模块140接收到烧蚀完成信号后,控制运动模块120工作,例如,该控制模块140控制运动模块120上的第三驱动部122工作,以带动晶片固定平台121往远离基板固定平台123的方向(图33中箭头c所指的方向)运动,直至已处理的晶片200与已处理的基板300分离,例如,该晶片200上的未转移的芯片220与基板300上的固定交400完成分离,完成LED芯片的转移。
需要说明的是,当基板300上的固定胶400的温度下降至常温时,转移至基板300上的芯片220便可稳定地固定在固定胶400内,从而使得每个芯片200稳定地安装在对应的连接位310上。
为了避免固定胶400的温度在后续外界环境的影响下升温至第一预设温度值时导致设置在固定胶400内的芯片220发生偏移等情况,本申请实施例可以在完成LED芯片的转移之前,还可以包括:对固定胶400进行加热,直至固定胶400的温度达到第二预设温度值,停止加热。
例如,运动模块120带动晶片200往远离基板300的方向移动,直至该晶片200与基板300分离后,该运动模块120向控制模块140输出分离完成信号。该控制模块140接收到分离完成信号后,该控制模块140控制运动模块120停止工作,并控制温控模块170开始工作,例如,该控制模块140控制温控模块170对基板300或者固定胶400进行加热以及温度的检测,并实时将温度反馈至控制模块170,当基板300或者固定胶400的温度达到第二预设温度值时,该控制模块140控制温控模块170停止工作,LED芯片转移完成。
其中,第二预设温度值大于第一预设温度值,固定胶400在温度处于第二预设温度值时的硬度和粘度大于温度处于第一预设温度值时的硬度和粘度,且固定胶400的硬度和粘度在第二预设温度值与常温之间不可逆。
本申请实施例在完成LED芯片的转移工序之前,通过对该固定胶400再次加热至第二预设温度值,以增大该固定胶400的硬度和粘度,保证转移至基板300上的芯片220的稳固性,并且,因该固定胶400的硬度和粘度在第二预设温度值与室温之间不可逆,从而有效地避免了当固定胶400的温度降低后导致粘度和硬度降低,而影响对芯片220的固定效果的情况发生。
经测试,本申请实施例提供的LED芯片转移系统对每个芯片220的剥离时间约15微秒,加上对位时间以及晶片移动的时间,一个芯片200的返修时间可控制在0.5s以内。
对于5.9寸手机全高清屏(1920*1080),良率为100%时,采用本申请实施例提供的LED芯片转移系统转移一个屏的时间在1分钟以内。良率为99.99%时,不良LED芯片数量为1980*1080*3*(1-99.99%)=622个,返修时间需622*0.5s=5min(勉强可接受)。良率为99.999%时,不良LED芯片数量为62个,1个手机屏的返修时间只需62*0.5s=0.5min(可接受)。良率为99.9999%时,不良LED芯片数量为6个,1个手机屏的返修时间只需6*0.5=3秒(可接受)。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
Claims (28)
1.一种LED芯片转移系统,其特征在于,包括:
供料模块,用于提供至少一个晶片和至少一个基板;其中,所述晶片包括设置在衬底上的牺牲层以及间隔形成在所述牺牲层背离所述衬底的一侧的多个芯片;
运动模块,用于接收所述晶片和所述基板,并带动所述晶片与所述基板中的至少一个运动,以将所述晶片上的芯片移动至所述基板上对应的连接位上,以及在所述晶片上的待转移芯片转移至所述基板上后,将所述晶片与所述基板分离;
激光模块,用于在所述晶片上的芯片移动至所述基板上的连接位后,烧蚀所述待转移芯片与所述晶片的衬底之间的牺牲层,以将所述待转移芯片从所述衬底上剥离下来。
2.根据权利要求1所述的LED芯片转移系统,其特征在于,所述LED芯片转移系统还包括分别与所述供料模块、所述运动模块及所述激光模块信号连接的控制模块;
所述供料模块还用于输出供料完成信号;
所述控制模块用于控制所述供料模块工作,并在接收到所述供料完成信号时控制所述运动模块工作;
所述运动模块还用于在将所述晶片上的芯片移动至所述基板上对应的连接位上时,输出定位完成信号;
所述控制模块用于在接收所述定位完成信号时控制所述激光模块工作;
所述激光模块还用于输出烧蚀完成信号;所述控制模块还用于在接收所述烧蚀完成信号时控制运动模块将所述晶片与所述基板分离。
3.根据权利要求2所述的LED芯片转移系统,其特征在于,所述基板至少在所述待转移芯片的连接位上设置有固定胶;
所述运动模块用于驱动所述待转移芯片伸入至所述固定胶内。
4.根据权利要求3所述的LED芯片转移系统,其特征在于,所述LED芯片转移系统还包括与所述控制模块信号连接的温控模块;
所述温控模块用于接收所述控制模块的加热指令,以在所述待转移芯片移动至所述固定胶内之前,对所述固定胶进行加热,且在所述固定胶的温度达到第一预设温度值时,向所述控制模块输出加热完成信号,以使所述控制模块控制所述运动模块带动所述晶片上的待转移芯片移动至所述基板上对应的固定胶内;
或者,所述温控模块用于在所述晶片与基板分离后,对所述固定胶进行加热,且在固定胶的温度达到第二预设温度值时,所述温控模块停止工作,所述LED芯片转移完成;
其中,所述固定胶在温度处于所述第一预设温度值时的硬度和粘度小于温度处于常温时的硬度和粘度,且所述固定胶的硬度和粘度在所述第一预设温度值与常温之间可逆;所述第二预设温度值大于所述第一预设温度值,所述固定胶在温度处于第二预设温度值时的硬度和粘度大于温度处于第一预设温度值时的硬度和粘度,且所述固定胶的硬度和粘度在第二预设温度值与常温之间不可逆。
5.根据权利要求3或4所述的LED芯片转移系统,其特征在于,所述LED芯片转移系统还包括与所述控制模块信号连接的检测模块;
所述检测模块用于检测所述待转移芯片进入所述固定胶的深度,并在所述深度达到深度预设值时向所述控制模块发出检测完成信号,从而使所述控制模块控制所述运动模块停止工作。
6.根据权利要求3-5任一项所述的LED芯片转移系统,其特征在于,所述晶片在所述基板上的投影区域均设置有固定胶。
7.根据权利要求2-6任一项所述的LED芯片转移系统,其特征在于,所述LED芯片转移系统还包括与所述控制模块信号连接的对位模块;
所述对位模块用于获取所述晶片与所述基板在所述运动模块上的位置,并将所述位置反馈至所述控制模块,所述控制模块用于根据所述位置控制所述运动模块带动所述晶片与所述基板中的至少一个运动,直至所述晶片上的芯片与所述基板上的连接位一一对应。
8.根据权利要求7所述的LED芯片转移系统,其特征在于,所述对位模块包括图像传感器。
9.根据权利要求1-8任一项所述的LED芯片转移系统,其特征在于,所述供料模块包括晶片供料载台和基板供料载台;所述运动模块包括相对设置的晶片固定平台和基板固定平台,所述晶片固定平台和所述基板固定平台彼此相对的一侧用于固定所述晶片与所述基板;
所述晶片供料载台用于往靠近或者远离所述晶片固定平台的方向移动,以将所述晶片供料载台上的一个所述晶片转移至所述晶片固定平台的一侧,或者将所述晶片固定平台上的所述晶片移出所述运动模块;
所述基板供料载台用于往靠近或者远离所述基板固定平台的方向移动,以将所述基板供料载台上的一个所述基板转移至所述基板固定平台的一侧,或者将所述基板固定平台上的所述基板移出所述运动模块。
10.根据权利要求9所述的LED芯片转移系统,其特征在于,所述运动模块包括设置在所述晶片固定平台上的第一真空吸附件,所述第一真空吸附件用于真空吸附所述晶片;
或者,所述运动模块包括设置在所述基板固定平台上的第二真空吸附件,所述第二真空吸附件用于真空吸附所述基板。
11.根据权利要求9或10所述的LED芯片转移系统,其特征在于,所述晶片供料载台上间隔设置有多个所述晶片,所述基板供料载台上间隔设置有多个所述基板。
12.根据权利要求11所述的LED芯片转移系统,其特征在于,所述晶片供料载台包括第一转轴和围绕所述第一转轴的周向间隔设置的多个晶片子载台,且所述第一转轴能够绕自身的轴线转动,多个所述晶片对应设置在每个晶片子载台上;
或者,所述基板供料载台包括第二转轴和围绕所述第二转轴的周向间隔设置的多个基板子载台,且所述第二转轴能够绕自身的轴线转动,多个所述基板对应设置在每个基板子载台上。
13.根据权利要求11所述的LED芯片转移系统,其特征在于,所述晶片供料载台包括第一活动载板,所述第一活动载板沿第一方向和第二方向移动;其中,所述第一方向与所述第二方向相互垂直,多个所述晶片间隔设置在所述第一活动载板上;
或者,所述基板供料载台包括第二活动载板,所述第二活动载板沿第一方向和第二方向移动;其中,所述第一方向与所述第二方向相互垂直,多个所述基板间隔设置在所述第二活动载板上。
14.根据权利要求1-8任一项所述的LED芯片转移系统,其特征在于,所述供料模块包括晶片供料载台和基板供料平台,所述运动模块包括晶片固定平台,所述晶片固定平台与所述基板供料平台相对设置;
所述晶片固定平台和所述基板供料平台分别用于固定所述晶片与所述基板;所述晶片供料载台用于往靠近或者远离所述晶片固定平台的方向移动,以将所述晶片供料载台上的一个所述晶片转移至所述晶片固定平台的一侧,或者将所述晶片固定平台上的所述晶片移出所述运动模块;
所述基板供料平台用于提供所述基板,以及带动所述基板往靠近或者远离所述晶片固定平台的方向移动,以将所述晶片上的芯片移动至所述基板上对应的连接位上,或者将所述晶片与所述基板分离;
所述晶片固定平台用于带动所述晶片往靠近或者远离所述基板供料平台的方向移动,以将所述晶片上的芯片移动至所述基板上对应的连接位上,或者将所述晶片与所述基板分离。
15.一种LED芯片转移方法,其特征在于,所述方法包括:
提供至少一个晶片和至少一个基板;
将所述晶片压合在所述基板上,完成所述晶片上的待转移芯片的定位;其中,所述晶片上的芯片与所述基板上的连接位一一对应;
激光烧蚀所述晶片上的所述待转移芯片与所述晶片的衬底之间的牺牲层,以将所述待转移芯片从所述衬底上剥离至所述基板上;
分离所述晶片与所述基板,完成所述LED芯片的转移。
16.根据权利要求15所述的LED芯片转移方法,其特征在于,
所述提供至少一个晶片和至少一个基板,包括:
提供第一晶片、第二晶片、第三晶片、第一基板、第二基板和第三基板,其中,所述第一晶片为红色晶片,所述第二晶片为绿色晶片,所述第三晶片为蓝色晶片;
所述将所述晶片压合在所述基板上,包括:
将所述第一晶片压合在所述第一基板上,且所述第一晶片上的第一待转移芯片与所述第一基板上的第一连接位一一对应;
所述激光烧蚀所述晶片上的所述待转移芯片与所述晶片的衬底之间的牺牲层,包括:
激光烧蚀所述第一晶片上的所述第一待转移芯片与所述第一晶片的衬底之间的牺牲层,以将所述第一晶片上的所述第一待转移芯片从所述第一晶片的衬底上剥离至所述第一基板上;
所述分离所述晶片与所述基板,完成所述LED芯片的转移,包括:
分离所述第一晶片与所述第一基板,完成所述第一晶片上的所述第一待转移芯片的转移。
17.根据权利要求16所述的LED芯片转移方法,其特征在于,所述分离所述第一晶片与所述第一基板之后,还包括:
将所述第二晶片压合在所述第一基板上,所述第二晶片上的第二待转移芯片与所述第一基板上的第二连接位一一对应,且所述第二晶片上与所述第一基板的第一连接位对应的区域为空位;
激光烧蚀所述第二晶片上的所述第二待转移芯片与所述第二晶片的衬底之间的牺牲层,以将所述第二晶片上的所述第二待转移芯片从所述第二晶片的衬底上剥离至所述第一基板上;
分离所述第二晶片与所述第一基板,完成所述第二晶片上的所述第二待转移芯片的转移。
18.根据权利要求17所述的LED芯片转移方法,其特征在于,所述分离所述第二晶片与所述第一基板之后,还包括:
将所述第三晶片压合在所述第一基板上,所述第三晶片上的第三待转移芯片与所述第一基板上的第三连接位一一对应,且所述第三晶片上与所述第一基板的第一连接位和第二连接位对应的区域为空位;
激光烧蚀所述第三晶片上的所述第三待转移芯片与所述第三晶片的衬底之间的牺牲层,以将所述第三晶片上的所述第三待转移芯片从所述第三晶片的衬底上剥离至所述第一基板上;
分离所述第三晶片与所述第一基板,完成所述第三晶片上的所述第三待转移芯片的转移。
19.根据权利要求18所述的LED芯片转移方法,其特征在于,所述将所述第二晶片压合在所述第一基板上之前,还包括:
将所述第二晶片压合在所述第二基板上,所述第二晶片上的第一待转移芯片与所述第二基板上的第二连接位对应;
激光烧蚀所述第二晶片上的所述第一待转移芯片与所述第二晶片的衬底之间的牺牲层,以将所述第二晶片上的所述第一待转移芯片从所述第二晶片的衬底上剥离至所述第二基板上;
分离所述第二晶片与所述第二基板,完成所述第二晶片上的所述第一待转移芯片的转移,所述第二晶片上与所述第一基板的第一连接位对应的区域形成空位。
20.根据权利要求19所述的LED芯片转移方法,其特征在于,所述将所述第三晶片压合在所述第一基板上之前,还包括:
将所述第三晶片压合在所述第三基板上,且所述第三晶片上的第一待转移芯片与所述第三基板上的第三连接位对应;
激光烧蚀所述第三晶片上的所述第一待转移芯片与所述第三晶片的衬底之间的牺牲层,以将所述第三晶片上的所述第一待转移芯片从所述第三晶片的衬底上剥离至所述第三基板上;
分离所述第三晶片与所述第三基板,完成所述第三晶片上的所述第一待转移芯片的转移,所述第三晶片上与所述第一基板的第一连接位对应的区域形成空位。
21.根据权利要求20所述的LED芯片转移方法,其特征在于,所述分离所述第三晶片与所述第三基板之后,还包括:
将所述第三晶片压合在所述第二基板上,且所述第三晶片上的第二待转移芯片与所述第二基板上的第三连接位对应,所述第三晶片上与所述第二基板的第二连接位对应的区域为空位;
激光烧蚀所述第三晶片上的所述第二待转移芯片与所述第三晶片的衬底之间的牺牲层,以将所述第三晶片上的所述第二待转移芯片从所述第三晶片的衬底上剥离至所述第二基板上;
分离所述第三晶片与所述第二基板,完成所述第三晶片上的所述第二待转移芯片的转移,所述第三晶片上与所述第一基板的第二连接位对应的区域形成空位。
22.根据权利要求21所述的LED芯片转移方法,其特征在于,所述分离所述第三晶片与所述第一基板之后,还包括:
将所述第一晶片压合在所述第三基板上,所述第一晶片上的第二待转移芯片与所述第三基板上的第一连接位一一对应,所述第一晶片上与所述第三基板的第三连接位对应的区域为空位;
激光烧蚀所述第一晶片上的所述第二待转移芯片与所述第一晶片的衬底之间的牺牲层,以将所述第一晶片上的所述第二待转移芯片从所述第一晶片的衬底上剥离至所述第三基板上;
分离所述第一晶片与所述第三基板,完成所述第一晶片上的所述第二待转移芯片的转移。
23.根据权利要求22所述的LED芯片转移方法,其特征在于,所述分离所述第一晶片与所述第三基板之后,还包括:
将所述第二晶片压合在所述第三基板上,所述第二晶片上的第三待转移芯片与所述第三基板上的第二连接位对应,且所述第二晶片上与所述第三基板的第一连接位和第二连接位对应的区域为空位;
激光烧蚀所述第二晶片上的所述第三待转移芯片与所述第二晶片的衬底之间的牺牲层,以将所述第二晶片上的所述第三待转移芯片从所述第二晶片的衬底上剥离至所述第三基板上;
分离所述第二晶片与所述第三基板,完成所述第二晶片上的所述第三待转移芯片的转移。
24.根据权利要求23所述的LED芯片转移方法,其特征在于,所述分离所述第二晶片与所述第三基板之后,还包括:
将所述第一晶片压合在所述第二基板上,所述第一晶片上的第三待转移芯片与所述第二基板上的第一连接位一一对应,所述第一晶片上与所述第二基板的第二连接位和第三连接位对应的区域为空位;
激光烧蚀所述第一晶片上的所述第三待转移芯片与所述第一晶片的衬底之间的牺牲层,以将所述第一晶片上的所述第三待转移芯片从所述第一晶片的衬底上剥离至所述第二基板上;
分离所述第一晶片与所述第二基板,完成所述第一晶片上的所述第三待转移芯片的转移。
25.根据权利要求15-24任一项所述的LED芯片转移方法,其特征在于,所述将所述晶片压合在所述基板上之前,包括:
对所述晶片与所述基板进行对位,以使所述晶片上的芯片与所述基板上的连接位一一对应;
所述将所述晶片压合在所述基板上,包括:
将所述晶片往靠近所述基板的方向移动,或者将所述基板往靠近所述晶片的方向移动,直至所述晶片上的芯片压合在所述基板的连接位上,完成所述晶片上的待转移芯片的定位。
26.根据权利要求15-25任一项所述的LED芯片转移方法,其特征在于,所述将所述晶片压合在所述基板上之前,还包括:
至少在所述基板对应所述待转移芯片的连接位上设置固定胶;
对所述固定胶进行加热,直至所述固定胶的温度达到第一预设温度值,停止加热;
其中,所述固定胶在温度处于第一预设温度值时的硬度和粘度小于温度处于常温时的硬度和粘度,且所述固定胶的硬度和粘度在第一预设温度值与常温之间可逆。
27.根据权利要求26所述的LED芯片转移方法,其特征在于,所述完成所述LED芯片的转移之前,还包括:
对所述固定胶进行加热,直至所述固定胶的温度达到第二预设温度值,停止加热;
其中,所述第二预设温度值大于所述第一预设温度值,所述固定胶在温度处于第二预设温度值时的硬度和粘度大于温度处于第一预设温度值时的硬度和粘度,且所述固定胶的硬度和粘度在第二预设温度值与常温之间不可逆。
28.根据权利要求26所述的LED芯片转移方法,其特征在于,所述将所述晶片压合在所述基板上,还包括:
检测所述晶片上的待转移芯片伸入至所述固定胶的深度是否达到深度预设值;
若是,则完成所述晶片上的待转移芯片的定位。
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CN (1) | CN113555303A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114571111A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-06-03 | 安徽大学绿色产业创新研究院 | 一种Mini/microLED激光维修用智能上料系统 |
CN118053946A (zh) * | 2024-02-22 | 2024-05-17 | 惠科股份有限公司 | 微型器件的转移方法、光学结构及显示面板 |
WO2024138287A1 (zh) * | 2022-12-26 | 2024-07-04 | 厦门市芯颖显示科技有限公司 | 转移载板及其制备方法和模具 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040047127A1 (en) * | 2000-12-28 | 2004-03-11 | Akira Yamauchi | Method of mounting chip |
US20050001330A1 (en) * | 2003-07-01 | 2005-01-06 | Stmicroelectronics, Inc. | System and method for controlling integrated circuit die height and planarity |
JP2013211443A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Toyohashi Univ Of Technology | 発光装置の製造方法 |
US20180144958A1 (en) * | 2016-11-23 | 2018-05-24 | Rohinni, LLC | Method and apparatus for embedding semiconductor devices |
CN108123021A (zh) * | 2016-11-28 | 2018-06-05 | 株式会社迪思科 | Led组装方法 |
CN108206150A (zh) * | 2016-12-16 | 2018-06-26 | 株式会社迪思科 | 芯片接合机 |
CN109661122A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-04-19 | 华中科技大学 | 一种适用于微型发光二极管的选择性巨量转移方法 |
CN110998824A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-04-10 | 重庆康佳光电技术研究院有限公司 | 一种led晶粒转移方法 |
-
2020
- 2020-04-23 CN CN202010328074.3A patent/CN113555303A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040047127A1 (en) * | 2000-12-28 | 2004-03-11 | Akira Yamauchi | Method of mounting chip |
US20050001330A1 (en) * | 2003-07-01 | 2005-01-06 | Stmicroelectronics, Inc. | System and method for controlling integrated circuit die height and planarity |
JP2013211443A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Toyohashi Univ Of Technology | 発光装置の製造方法 |
US20180144958A1 (en) * | 2016-11-23 | 2018-05-24 | Rohinni, LLC | Method and apparatus for embedding semiconductor devices |
CN108123021A (zh) * | 2016-11-28 | 2018-06-05 | 株式会社迪思科 | Led组装方法 |
CN108206150A (zh) * | 2016-12-16 | 2018-06-26 | 株式会社迪思科 | 芯片接合机 |
CN109661122A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-04-19 | 华中科技大学 | 一种适用于微型发光二极管的选择性巨量转移方法 |
CN110998824A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-04-10 | 重庆康佳光电技术研究院有限公司 | 一种led晶粒转移方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114571111A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-06-03 | 安徽大学绿色产业创新研究院 | 一种Mini/microLED激光维修用智能上料系统 |
WO2024138287A1 (zh) * | 2022-12-26 | 2024-07-04 | 厦门市芯颖显示科技有限公司 | 转移载板及其制备方法和模具 |
CN118053946A (zh) * | 2024-02-22 | 2024-05-17 | 惠科股份有限公司 | 微型器件的转移方法、光学结构及显示面板 |
CN118053946B (zh) * | 2024-02-22 | 2024-10-18 | 惠科股份有限公司 | 微型器件的转移方法、光学结构及显示面板 |
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