CN113948625A - 一种Mini LED的分选排列方法和系统 - Google Patents

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黎银英
罗东现
陈桂飞
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Abstract

本申请公开了一种Mini LED的分选排列方法和系统，所述分选排列方法包括：设定成品排列区上的初始位置和晶粒间距，并根据所示初始位置和所示晶粒间距获得虚拟绝对坐标；从分选晶粒中选取初始晶粒，其余的分选晶粒为待排列晶粒，所述分选晶粒来自至少一个晶圆，所述初始晶粒来自同一晶圆；根据所述虚拟绝对坐标对所述初始晶粒进行排列，所述初始晶粒之间具有预设空位，并将待排列晶粒依次排在所述初始晶粒后面的预设空位上，来自同一个晶圆的晶粒在虚拟绝对坐标上由来自不同晶圆的晶粒隔开。本申请的分选排列方法，同步实现排列晶粒的分散排列，不仅生产效率高，而且还节省了大量的分选设备和人力成本。

Description

一种Mini LED的分选排列方法和系统
技术领域
本申请涉及发光二极管技术领域，尤其涉及一种Mini LED的分选排列方法和系统。
背景技术
Mini LED芯片由于尺寸小，亮度高等特点，主要应用在LED显示屏领域。如图1所示，数字相同的Mini LED来自同一个晶圆，现有的Mini LED成品按晶圆依次进行分选排列，然后封装。来自不同晶圆的Mini LED封装后容易出现发光不均匀的问题，影响Mini LED显屏的均匀性和美感度。为了解决Mini LED显屏均匀性的问题，需要将图1所示的Mini LED成品的排列方式进行打散，形成如图2所示的排列方式。若通过打散式排列的方法来形成如图2所示的排列方式，Mini LED成品在分选时需要10-20次的重新分选排布，效率极低，也浪费机台和增加制造成本。
现有的Mini LED成品的分选排列方法仍有很大的问题需要解决。
发明内容
本申请所要解决的技术问题在于，提供一种Mini LED的分选排列方法和系统，在不增加分选次数的情况下实现不同晶圆的Mini LED成品的分散排布，效率高，成本低。
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种Mini LED的分选排列方法，包括：
设定成品排列区上的初始位置和晶粒间距，并根据所示初始位置和所示晶粒间距获得虚拟绝对坐标；
从分选晶粒中选取初始晶粒，其余的分选晶粒为待排列晶粒，所述分选晶粒来自至少一个晶圆，所述初始晶粒来自同一晶圆；
根据所述虚拟绝对坐标对所述初始晶粒进行排列，所述初始晶粒之间具有预设空位，并将待排列晶粒依次排在所述初始晶粒后面的预设空位上，来自同一个晶圆的晶粒在虚拟绝对坐标上由来自不同晶圆的晶粒隔开。
作为上述方案的改进，所述虚拟绝对坐标按XY轴方向建立，成品排列区上的初始位置对应的虚拟绝对坐标为(0，0)。
作为上述方案的改进，将所述初始晶粒分成若干组，将来自同一晶圆的待排列晶粒分成若干组，每组初始晶粒包括至少一颗晶粒，每组待排列晶粒包括至少一颗晶粒；
根据所述虚拟绝对坐标对所述初始晶粒进行排列，每组初始晶粒之间具有预设空位，来自其他晶圆的待排列晶粒按组依次排列在每组初始晶粒后面的预设空位上。
作为上述方案的改进，所述初始晶粒在所述虚拟绝对坐标上的排列方法为插空法，包括：
根据晶圆的数量、每组初始晶粒的数量以及每组待排列晶粒的数量获得预设空位的数量；
根据所述预设空位的数量、每组初始晶粒的数量、每组待排列晶粒的数量数和预设方法排列所述初始晶粒。
作为上述方案的改进，所述预设空位的数量＝(晶圆的数量-1)*每组待排列晶粒的数量。
作为上述方案的改进，所述预设方法为直线插入法，所述直线插入法包括：
从初始位置开始沿着X轴和Y轴方向依次按组来排列初始晶粒，每组初始晶粒之间具有所述预设空位；
将来自同一个晶圆的待排列晶粒按组排列在每组初始晶粒后面的预设空位上；
将其它来自同一个晶圆的待排列晶粒按组排列在每组待排列晶粒后面的剩余的预设空位上，直到待排列晶粒排列完毕。
作为上述方案的改进，所述预设方法为斜线插入法，所述直线插入法包括：
从初始位置开始沿着X轴和Y轴方向依次按组来排列初始晶粒，同一行的每组初始晶粒之间具有所述预设空位，上一行的初始晶粒与下一行的初始晶粒的不在同一列，
将来自同一个晶圆的待排列晶粒按组排列在每组初始晶粒后面的预设空位上；
将其它来自同一个晶圆的待排列晶粒按组排列在每组待排列晶粒后面的剩余的预设空位上，直到待排列晶粒排列完毕。
作为上述方案的改进，所述初始晶粒和所述待排列晶粒在成品排列区上排列成M行N列的矩阵，其中，M和N为正整数，每一行和每一列的晶粒来之至少一个晶圆。
相应地，本申请还提供了一种Mini LED的分选排列系统，包括：
扫描模块，用于对晶圆上的晶粒进行扫描，以及将晶粒分成不同等级；
成品排列区，用于放置分选后的晶粒；
处理模块，用于设定成品排列区上的初始位置和晶粒间距，并根据所示初始位置和所示晶粒间距获得虚拟绝对坐标；
分选模块，用于将晶圆上等级相同的晶粒按虚拟绝对坐标排列在所述成品排列区上，来自同一个晶圆的晶粒在虚拟绝对坐标上由来自不同晶圆的晶粒隔开。
作为上述方案的改进，所述成品排列区上的晶粒排列成M行N列的矩阵，其中，M和N为正整数，每一行和每一列的晶粒来之至少一个晶圆。
实施本申请，具有如下有益效果：
本申请的分选排列方法是一种新的分选排列方法，其打破了惯性思维(按成品晶粒排布按晶圆顺序排列)，本申请能够将在晶圆分类的过程中，同步实现排列晶粒的分散排列，不仅生产效率高，而且还节省了大量的分选设备和人力成本。
由本申请分选排列方法的分选排列的Mini LED，在制成MiniLED显示屏后，显示屏的光色均匀分布，实现了产品的品质需求。
本申请的分选排列方法不仅可以用于分选排列Mini LED、MicroLED，还可以用于分选排列一般尺寸的LED。
附图说明
图1是6个晶圆的等级相同的晶粒按照现有方式排列在成品排列区上的示意图；
图2是6个晶圆的等级相同的晶粒在成品排列区上的理想排列示意图；
图3是本申请虚拟绝对坐标的示意图；
图4是本申请实施例1中的晶圆1的分选晶粒在成品排列区上的排列示意图；
图5是本申请实施例1中的晶圆2的分选晶粒在成品排列区上的排列示意图；
图6是本申请实施例1中晶圆1～晶圆6的分选晶粒在成品排列区上的排列示意图；
图7是本申请实施例2中的晶圆1的分选晶粒在成品排列区上的排列示意图；
图8是本申请实施例3中的晶圆1的分选晶粒在成品排列区上的排列示意图；
图9是本申请实施例2中的晶圆2的分选晶粒在成品排列区上的排列示意图；
图10是本申请实施例3中的晶圆2的分选晶粒在成品排列区上的排列示意图；
图11是本申请实施例2中晶圆1～晶圆6的分选晶粒在成品排列区上的排列示意图；
图12是本申请实施例3中晶圆1～晶圆6的分选晶粒在成品排列区上的排列示意图；
图13是本申请Mini LED的分选排列系统的示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
参见图1，数字相同的Mini LED来自同一个晶圆，现有的Mini LED成品按晶圆依次进行分选排列，然后封装。来自不同晶圆的Mini LED封装后容易出现发光不均匀的问题，影响Mini LED显屏的均匀性和美感度。
为了解决Mini LED显屏均匀性的问题，本申请提供的一种Mini LED的分选排列方法，包括以下步骤：
S1、设定成品排列区上的初始位置和晶粒间距，并根据初始位置和晶粒间距获得虚拟绝对坐标；
需要说明的是，晶圆上的晶粒在分类后，分选设备会对等级相同的晶粒排列到成品排列区上，成品排列区上的晶粒来自至少一个晶圆，这些晶粒为成品晶粒。
图1是来自6个晶圆的等级相同的晶粒按照现有方式排列在成品排列区上的示意图。图1中的成品晶粒排列成11行14列的矩阵，具体的行数和列数由成品晶粒的实际数量决定，其中，来自同一个晶圆的成品晶粒依次排列在一起。例如，来自晶圆1的晶粒从左往右排满第一行，然后继续从左往右排满第二行，以此类推；当来自晶圆1的LED晶粒排列完成后，按照该次序依次排列来自晶圆2的LED晶粒，以此类推，直到将来自6个晶圆的LED晶粒全部排布完成。
本申请采用新的分选排列逻辑来实现一次分选，完成两种功能。
具体的，分选设备先设定成品排列区上的初始位置和晶粒间距，然后根据初始位置和晶粒间距获得虚拟绝对坐标。
由于本申请要将来自不同晶圆的晶粒进行分散排列，不能按顺序排列，所以采用虚拟绝对坐标来作为成品晶粒的位置识别。
参见图3，成品排列区上的初始位置对应的虚拟绝对坐标为(0，0)，其中，虚拟绝对坐标上放置一颗晶粒。
需要说明的是，所述虚拟绝对坐标按XY轴方向建立，但不限于此。
S2、从分选晶粒中选取初始晶粒，其余的分选晶粒为待排列晶粒，所述分选晶粒来自至少一个晶圆，所述初始晶粒来自同一晶圆；
具体的，分选晶粒是指晶圆上的晶粒经过分选设备分选后等级相同的晶粒。
在对晶粒进行分选排列时，一般将第一个进行分选排列的晶圆上的分选晶粒选取为初始晶粒。例如，所述分选晶粒来自6个晶圆，若晶圆1首先上分选设备进行分选排列，则将晶圆1上的分选晶粒选取为初始晶粒，而晶圆2～晶圆5的分选晶粒为待排列晶粒。
S3、根据所述虚拟绝对坐标对所述初始晶粒进行排列，所述初始晶粒之间具有预设空位，并将待排列晶粒依次排在所述初始晶粒后面的预设空位上，来自同一个晶圆的晶粒在虚拟绝对坐标上由来自不同晶圆的晶粒隔开。
具体的，所述初始晶粒在排列之前，可以将所述初始晶粒分成若干组，将来自同一晶圆的待排列晶粒分成若干组，每组初始晶粒包括至少一颗晶粒，每组待排列晶粒包括至少一颗晶粒；
根据所述虚拟绝对坐标对所述初始晶粒进行排列，每组初始晶粒之间具有预设空位，来自其他晶圆的待排列晶粒按组依次排列在每组初始晶粒后面的预设空位上。
例如，以晶圆1～晶圆6为例，晶圆1上的分选晶粒为初始晶粒，晶圆2～晶圆5的分选晶粒为待排列晶粒，可以将初始晶粒分成m组，将来自同一个晶圆的待排列晶粒分成n组，m和n具体根据初始晶粒的数量和待排列晶粒的实际数量决定，m可以等于n，也可以不等于n。其中，每组初始晶粒的数量和每组待排列晶粒的数量可以相同，也可以不同，但至少包括一颗晶粒。
具体的，所述初始晶粒在所述虚拟绝对坐标上的排列方法为插空法，包括：
根据晶圆的数量、每组初始晶粒的数量以及每组待排列晶粒的数量获得预设空位的数量；
根据所述预设空位的数量、每组初始晶粒的数量、每组待排列晶粒的数量数和预设方法排列所述初始晶粒。
其中，所述预设空位的数量＝(晶圆的数量-1)*每组待排列晶粒的数量。
优选的，所述预设方法为直线插入法，所述直线插入法包括：
从初始位置开始沿着X轴和Y轴方向依次按组来排列初始晶粒，每组初始晶粒之间具有所述预设空位；
将来自同一个晶圆的待排列晶粒按组排列在每组初始晶粒后面的预设空位上；
将其它来自同一个晶圆的待排列晶粒按组排列在每组待排列晶粒后面的剩余的预设空位上，直到待排列晶粒排列完毕。
例如，以晶圆1～晶圆6为例，晶圆1上的分选晶粒为初始晶粒，晶圆2～晶圆5的分选晶粒为待排列晶粒，将初始晶粒分成6组，将来自同一个晶圆的待排列晶粒也分成6组，每组初始晶粒的数量为5颗，每组待排列晶粒的数量也为5颗，预设空位的数量＝(6-1)*5＝25颗；
从初始位置开始，即从虚拟绝对坐标(0，0)开始，从第一行开始，将5颗一组的初始晶粒在虚拟绝对坐标(0，0)上依次排列，然后隔空25颗预设空位，再放置5颗一组的初始晶粒，以此类推，直到晶圆1的初始晶粒排列完毕，如图4所示；
从第一行开始，将晶圆2的待排列晶粒以5颗为一组依次放置在初始晶粒后面的预设空位上，直到晶圆2的待排列晶粒排列完毕，这时，每组初始晶粒后面的预设空位为20颗，如图5所示；
从第一行开始，将晶圆3的待排列晶粒以5颗为一组依次放置在初始晶粒后面的预设空位上，直到晶圆3的待排列晶粒排列完毕，这时，每组初始晶粒后面的预设空位为15颗；
以此类推，直到晶圆6的待排列晶粒排列完毕，如图6所示。
优选的，所述预设方法为斜线插入法，所述直线插入法包括：
从初始位置开始沿着X轴和Y轴方向依次按组来排列初始晶粒，同一行的每组初始晶粒之间具有所述预设空位，上一行的初始晶粒与下一行的初始晶粒的不在同一列；
将来自同一个晶圆的待排列晶粒按组排列在每组初始晶粒后面的预设空位上；
将其它来自同一个晶圆的待排列晶粒按组排列在每组待排列晶粒后面的剩余的预设空位上，直到待排列晶粒排列完毕。
例如，以晶圆1～晶圆6为例，晶圆1上的分选晶粒为初始晶粒，晶圆2～晶圆5的分选晶粒为待排列晶粒，每组初始晶粒的数量为1颗，每组待排列晶粒的数量也为1颗，预设空位的数量＝(6-1)*1＝5颗；
从初始位置开始，即从虚拟绝对坐标(0，0)开始，从左往后、从上往下，将1颗初始晶粒在虚拟绝对坐标(0，0)上依次排列，同一隔空5颗预设空位，再放置1颗初始晶粒，上一行的初始晶粒与下一行的初始晶粒的不在同一列，上一行初始晶粒对应的虚拟绝对坐标为(X，Y)，下一行初始晶粒对应的虚拟绝对坐标为(X+1，Y+k)，k为整数且大于等于1，以此类推，直到晶圆1的初始晶粒排列完毕，如图7和图8所示，图7中下一行初始晶粒的虚拟绝对坐标为(X+1，Y+1)，图8中下一行初始晶粒的虚拟绝对坐标为(X+1，Y+2)；
从第一行开始，将晶圆2的待排列晶粒以1颗为一组依次放置在初始晶粒后面的预设空位上，直到晶圆2的待排列晶粒排列完毕，这时，每组初始晶粒后面的预设空位为4颗，如图9和图10所示；
从第一行开始，将晶圆3的待排列晶粒以1颗为一组依次放置在初始晶粒后面的预设空位上，直到晶圆3的待排列晶粒排列完毕，这时，每组初始晶粒后面的预设空位为3颗；
以此类推，直到晶圆6的待排列晶粒排列完毕，如图11和图12所示。
具体的，所述初始晶粒和所述待排列晶粒在成品排列区上排列成M行N列的矩阵，其中，M和N为正整数，每一行和每一列的晶粒来之至少一个晶圆。
由此可知，经过本申请的分选排列方法后，来自同一个晶圆的晶粒在虚拟绝对坐标上由来自不同晶圆的晶粒隔开。
本申请的分选排列方法不仅可以用于分选排列Mini LED、MicroLED，还可以用于分选排列一般尺寸的LED。
本申请的分选排列方法是一种新的分选排列方法，其打破了惯性思维(按成品晶粒排布按晶圆顺序排列)，本申请能够将在晶圆分类的过程中，同步实现排列晶粒的分散排列，不仅生产效率高，而且还节省了大量的分选设备和人力成本。
由本申请分选排列方法的分选排列的Mini LED，在制成MiniLED显示屏后，显示屏的光色均匀分布，实现了产品的品质需求。
相应地，参见图13，本申请还提供了一种Mini LED的分选排列系统，包括扫描模块101、成品排列区102、处理模块103和分选模块104，其中，扫描模块101用于对晶圆上的晶粒进行扫描，以及将晶粒分成不同等级；成品排列区102用于放置分选后的晶粒；处理模块103用于设定成品排列区上的初始位置和晶粒间距，并根据所示初始位置和所示晶粒间距获得虚拟绝对坐标；分选模块104用于将晶圆上等级相同的晶粒按虚拟绝对坐标排列在所述成品排列区102上，来自同一个晶圆的晶粒在虚拟绝对坐标上由来自不同晶圆的晶粒隔开。
所述成品排列区101上的晶粒排列成M行N列的矩阵，其中，M和N为正整数，每一行和每一列的晶粒来之至少一个晶圆。
本申请提供的Mini LED的分选排列系统，同步实现排列晶粒的分散排列，不仅生产效率高，而且还节省了大量的分选设备和人力成本。
以上所揭露的仅为本申请一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种Mini LED的分选排列方法，其特征在于，包括：
设定成品排列区上的初始位置和晶粒间距，并根据所示初始位置和所示晶粒间距获得虚拟绝对坐标；
从分选晶粒中选取初始晶粒，其余的分选晶粒为待排列晶粒，所述分选晶粒来自至少一个晶圆，所述初始晶粒来自同一晶圆；
根据所述虚拟绝对坐标对所述初始晶粒进行排列，所述初始晶粒之间具有预设空位，并将待排列晶粒依次排在所述初始晶粒后面的预设空位上，来自同一个晶圆的晶粒在虚拟绝对坐标上由来自不同晶圆的晶粒隔开。
2.如权利要求1所述的Mini LED的分选排列方法，其特征在于，所述虚拟绝对坐标按XY轴方向建立，成品排列区上的初始位置对应的虚拟绝对坐标为(0，0)。
3.如权利要求2所述的Mini LED的分选排列方法，其特征在于，将所述初始晶粒分成若干组，将来自同一晶圆的待排列晶粒分成若干组，每组初始晶粒包括至少一颗晶粒，每组待排列晶粒包括至少一颗晶粒；
根据所述虚拟绝对坐标对所述初始晶粒进行排列，每组初始晶粒之间具有预设空位，来自其他晶圆的待排列晶粒按组依次排列在每组初始晶粒后面的预设空位上。
4.如权利要求3所述的Mini LED的分选排列方法，其特征在于，所述初始晶粒在所述虚拟绝对坐标上的排列方法为插空法，包括：
根据晶圆的数量、每组初始晶粒的数量以及每组待排列晶粒的数量获得预设空位的数量；
根据所述预设空位的数量、每组初始晶粒的数量、每组待排列晶粒的数量数和预设方法排列所述初始晶粒。
5.如权利要求4所述的Mini LED的分选排列方法，其特征在于，所述预设空位的数量＝(晶圆的数量-1)*每组待排列晶粒的数量。
6.如权利要求5所述的Mini LED的分选排列方法，其特征在于，所述预设方法为直线插入法，所述直线插入法包括：
从初始位置开始沿着X轴和Y轴方向依次按组来排列初始晶粒，每组初始晶粒之间具有所述预设空位；
将来自同一个晶圆的待排列晶粒按组排列在每组初始晶粒后面的预设空位上；
将其它来自同一个晶圆的待排列晶粒按组排列在每组待排列晶粒后面的剩余的预设空位上，直到待排列晶粒排列完毕。
7.如权利要求5所述的Mini LED的分选排列方法，其特征在于，所述预设方法为斜线插入法，所述直线插入法包括：
从初始位置开始沿着X轴和Y轴方向依次按组来排列初始晶粒，同一行的每组初始晶粒之间具有所述预设空位，上一行的初始晶粒与下一行的初始晶粒的不在同一列，
将来自同一个晶圆的待排列晶粒按组排列在每组初始晶粒后面的预设空位上；
将其它来自同一个晶圆的待排列晶粒按组排列在每组待排列晶粒后面的剩余的预设空位上，直到待排列晶粒排列完毕。
8.如权利要求1所述的Mini LED的分选排列方法，其特征在于，所述初始晶粒和所述待排列晶粒在成品排列区上排列成M行N列的矩阵，其中，M和N为正整数，每一行和每一列的晶粒来之至少一个晶圆。
9.一种Mini LED的分选排列系统，其特征在于，包括：
扫描模块，用于对晶圆上的晶粒进行扫描，以及将晶粒分成不同等级；
成品排列区，用于放置分选后的晶粒；
处理模块，用于设定成品排列区上的初始位置和晶粒间距，并根据所示初始位置和所示晶粒间距获得虚拟绝对坐标；
分选模块，用于将晶圆上等级相同的晶粒按虚拟绝对坐标排列在所述成品排列区上，来自同一个晶圆的晶粒在虚拟绝对坐标上由来自不同晶圆的晶粒隔开。
10.如权利要求9所述的Mini LED的分选排列系统，其特征在于，所述成品排列区上的晶粒排列成M行N列的矩阵，其中，M和N为正整数，每一行和每一列的晶粒来之至少一个晶圆。
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