CN115547872A - 芯片转移组件及芯片转移方法 - Google Patents

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CN115547872A CN202110733066.1A CN202110733066A CN115547872A CN 115547872 A CN115547872 A CN 115547872A CN 202110733066 A CN202110733066 A CN 202110733066A CN 115547872 A CN115547872 A CN 115547872A
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Abstract

本申请公开了一种芯片转移组件和芯片转移方法，芯片转移组件包括转移基板和控制机构，转移基板包括用于容纳芯片的多个芯片容纳孔；控制机构用于控制芯片固定于芯片容纳孔的孔壁或与芯片容纳孔的孔壁脱离。本申请提供的芯片转移组件可以实现大批量芯片的转移，提高了芯片的转移效率。

Description

芯片转移组件及芯片转移方法
技术领域
本申请属于显示设备技术领域，尤其涉及一种芯片转移组件及芯片转移方法。
背景技术
微型发光二极管芯片具有自发光特性，且具有发光效率高、高亮度、功耗低、响应速度快、寿命长等特点，成为自发光显示时代的新选择，拥有广阔的发展前景，但是在实际生产过程中，微型发光二极管的转移效率低。
发明内容
本申请实施例提供了一种芯片转移组件及芯片转移方法，本申请提供的芯片转移组件可以实现大批量芯片的转移，提高了芯片的转移效率。
一方面，本申请实施例提供了一种芯片转移组件，包括：
转移基板，所述转移基板包括用于容纳芯片的多个芯片容纳孔；
控制机构，用于控制所述芯片固定于所述芯片容纳孔的孔壁或与所述芯片容纳孔的孔壁脱离。
根据本申请的一个方面，所述控制机构包括胶体；
优选的，所述胶体为热固化胶或光敏胶。
根据本申请的一个方面，所述芯片容纳孔的孔壁与位于所述芯片容纳孔内的所述芯片的侧壁之间的最小距离为0微米-10微米。
根据本申请的一个方面，所述转移基板的厚度比所述芯片沿所述转移基板厚度方向的尺寸大，且所述转移基板的厚度与所述芯片沿所述转移基板厚度方向的尺寸的差值至少为1微米。
根据本申请的一个方面，所述芯片容纳孔沿自身厚度方向的截面形状为梯形。
根据本申请的一个方面，所述转移基板采用热胀冷缩材质，所述转移基板具有第一工位和第二工位，当所述转移基板处于第一工位时，所述芯片容纳孔容纳所述芯片，当所述转移基板处于第二工位时，所述芯片容纳孔夹紧所述芯片，所述控制机构包括用于调节所述转移基板温度的温控机构，以使所述转移基板在所述第一工位和所述第二工位间切换。
另一方面，本申请提供了一种芯片转移方法，包括：
使转移基板的第一侧与芯片背离衬底的一侧相对，将转移基板的芯片容纳孔与位于衬底上的芯片对位，并使所述芯片容纳于所述芯片容纳孔内；
调节控制机构以使所述芯片固定于所述芯片容纳孔的孔壁；
将所述芯片与所述衬底剥离；
将目标基板设置于所述转移基板的第一侧并对位，调节所述控制机构以使所述芯片与所述芯片容纳孔脱离，从而将芯片转移到所述目标基板。
根据本申请的另一个方面，所述芯片容纳孔沿自身厚度方向的截面形状为梯形，所述梯形的底边较小的一侧为所述转移基板的第一侧，所述梯形的底边较大的一侧为用于设置控制机构的第二侧。
根据本申请的另一个方面，所述目标基板包括基底、位于所述基底上的缓冲层以及位于所述缓冲层背离所述基底一侧的聚二甲基硅氧烷层。
根据本申请的另一个方面，所述调节控制机构以使所述芯片固定于所述芯片容纳孔的孔壁包括：
将与预设位置的所述芯片容纳孔所对应的芯片、分别与各个所述预设位置的所述芯片容纳孔的孔壁固定。
与现有技术相比，本申请实施例提供的芯片转移组件中包括转移基板和控制机构，其中，转移基板包括多个芯片容纳孔，芯片容纳孔贯穿转移基板的厚度方向，在进行芯片转移的过程中，每个芯片容纳孔用于容纳芯片，通过控制机构控制每个芯片与芯片容纳孔的孔壁连接，从而拾取芯片，并通过控制机构控制芯片与芯片容纳孔的孔壁脱离以将芯片放置于指定位置，从而实现芯片的转移，本申请提供的芯片转移组件可以实现大批量芯片的转移，提高了芯片的转移效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种转移基板的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种转移基板与芯片对准过程结构示意图；
图3是本申请实施例提供的一种转移基板与芯片固定过程结构示意图；
图4是本申请实施例提供的一种芯片转移到转移基板过程结构示意图；
图5是本申请实施例提供的一种芯片转移到目标基板过程结构示意图；
图6是本申请实施例提供的一种芯片转移到驱动背板过程结构示意图；
图7是本申请实施例提供的一种芯片转移方法的流程示意图。
附图中：
1-转移基板；10-芯片容纳孔；2-胶体；3-衬底；4-芯片；41-电极；5-临时键合基板；51-基底；52-缓冲层；53-聚二甲基硅氧烷层；6-驱动背板；61-驱动背板衬底；62-连接端。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本申请的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
微型化发光二极管(micro-LED)技术，即发光二极管微缩化和矩阵化技术指的是在一个背板上集成的高密度的微型发光二极管芯片阵列，微型发光二极管芯片为横向尺寸在百微米量级以下的薄膜发光二极管芯片，由于微型发光二极管芯片具有自发光特性，且具有发光效率高、高亮度、功耗低、响应速度快、寿命长等特点，成为自发光显示时代的新选择，拥有广阔的发展前景，但是在实际生产过程中，微型发光二极管技术的发展面临转移效率低的问题，发明人经研究发现，转移效率低的原因在于，在相关技术中，采用转移头转移微型发光二极管芯片，该转移头尺寸一般比较小，在进行巨量的微型发光二极管芯片转移时，需要多次才能将微型发光二极管芯片转移到临时键合基板，因此在大面积转移时存在效率低下的问题，发明人基于对上述问题的解析，提出了一种芯片转移组件及芯片转移方法。
本申请实施例提供的芯片转移组件用于将芯片4由芯片4的衬底3转移到临时键合基板5，再将芯片4由临时键合基板5转移到驱动背板6，并将芯片4固定于驱动背板6。
本申请中提供的芯片转移组件中转移的芯片4可以包括微型发光二极管芯片4，或者其它的芯片4，本申请不做特别的限定。
为了更好地理解本申请，下面结合图1至图7根据本申请实施例的芯片转移组件及芯片转移方法进行详细描述。
如图1和图2所示，本申请实施例提供了一种芯片转移组件，包括转移基板1和控制机构，转移基板1包括用于容纳芯片4的多个芯片容纳孔10，控制机构用于控制芯片4固定于芯片容纳孔10的孔壁或与芯片容纳孔的孔壁脱离。
本申请提供的芯片转移组件中包括转移基板1和控制机构，其中，转移基板1包括多个芯片容纳孔10，芯片容纳孔10贯穿转移基板1的厚度方向，在进行芯片4转移的过程中，每个芯片容纳孔10用于容纳芯片4，通过控制机构控制每个芯片4与芯片容纳孔10的孔壁连接，从而拾取芯片4，并通过控制机构控制芯片4与芯片容纳孔10的孔壁脱离以将芯片4放置于指定位置，从而实现芯片4的转移，本申请提供的芯片转移组件可以实现大批量芯片4的转移，提高了芯片4的转移效率。
在一种可行的实施方式中，如图3所示，控制机构包括胶体2，从而实现芯片4与转移基板1的固定和脱离，方便可控且不容易损坏芯片4。
在一种可行的实施方式中，胶体2为热固化胶或光敏胶，当采用热固化胶时，可通过升温使得热固化胶内部分溶剂挥发后固化，以使芯片4与转移基板1固定，并通过热回流使得芯片4与转移基板1脱离。当采用光敏胶时，可通过激光照射使得光敏胶固化，以使芯片4与转移基板1固定，并通过有机溶剂溶解使得芯片4与转移基板1脱离。
在一种可行的实施方式中，芯片容纳孔10的孔壁与位于芯片容纳孔10内的芯片的侧壁之间的距离为0微米-10微米，以便于顺利将各个芯片4分别容纳于芯片容纳孔10内同时不对周围其它芯片4与芯片容纳孔10的配合造成影响。
在一种可行的实施方式中，转移基板1的厚度比芯片4沿转移基板1厚度方向的尺寸大，且转移基板1的厚度与芯片沿转移基板1厚度方向的尺寸的差值至少为1微米，从而为胶体2提供了容纳空间，使得胶体2部分容纳于芯片4与芯片容纳孔10的孔壁之间、部分位于芯片4背离用于承载芯片4的衬底3一侧，一方面有助于防止胶体2溢出，另一方面增加了胶体2与芯片4的接触面积、特别是芯片4背离衬底3一侧与胶体2的接触面积，并增加了胶体2与芯片容纳孔10的孔壁之间的接触面积，使得芯片4与芯片容纳孔10的孔壁之间的连接效果更好。
在一种可行的实施方式中，如图3所示，芯片容纳孔10沿自身厚度方向的截面形状为梯形，其中，靠近芯片4的衬底3的一侧为梯形中较小的底边一侧，远离芯片4的衬底3的一侧为梯形中较大的底边一侧，以便于注入胶体2。
在一种可行的实施方式中，转移基板1的材质为铁镍合金，一方面可以保证承载力、不易变形，另一方面方便加工形成芯片容纳孔10，且材料易得、成本低。
本申请提供的芯片转移组件中，如图1至图3所示，在一种可行的实施方式中，转移基板1中的芯片容纳孔10与芯片4一一对应，即每个芯片容纳孔10容纳一个芯片4，在另一种可行的实施方式中，转移基板1中的芯片容纳孔10可容纳多个芯片4。
在上述实施方式提供的芯片转移组件中，当转移基板1包括与芯片4一一对应的芯片容纳孔10时，可通过控制机构控制部分芯片4与芯片容纳孔10的孔壁固定，具体地，可以采取将部分芯片容纳孔10内点胶的方式使这部分芯片4与转移基板1固定，从而实现部分芯片4的批量转移，同时，可根据芯片4在驱动基板上的最终排布方式、按照该排布方式进行芯片4的批量转移，从而节省在驱动基板上排布的时间，提高生产效率。
在另一种可行的实施方式中，转移基板1采用热胀冷缩材质，转移基板1具有第一工位和第二工位，当转移基板1处于第一工位时，芯片容纳孔10容纳芯片4，当转移基板1处于第二工位时，芯片容纳孔10夹紧芯片4，控制机构包括用于调节转移基板1温度的温控机构，以使转移基板1在第一工位和第二工位间切换。
在上述实施方式中，转移基板1可以采用热膨胀材料，当温控机构调节转移基板1升温至处于第二工位时，转移基板1受热膨胀，从而使得转移基板1中的芯片容纳孔10孔径变小以夹紧芯片4，以使芯片4固定于转移基板1；当温控机构调节转移基板1降温至处于第一工位时，转移基板1受冷收缩，从而使得转移基板1中的芯片容纳孔10孔径增加以释放芯片4，使得芯片4与芯片容纳孔10的孔壁脱离，芯片4不与芯片容纳孔10的孔壁接触，使得芯片4容纳于芯片容纳孔10内且一端固定于目标基板，从而实现芯片4的转移。
在上述实施方式中，可将转移基板1中的芯片容纳孔10设计为与芯片4一一对应，以便于在不改变芯片4位置的情况下将芯片4一一夹紧后转移。
本申请还提供了一种芯片4转移方法，如图7所示，包括：
S101：使转移基板1的第一侧与芯片4背离衬底3的一侧相对，将转移基板1的芯片容纳孔10与位于衬底3上的芯片4对位，并使芯片4容纳于芯片容纳孔10内，如图2所示；
S102：调节控制机构以使芯片4固定于芯片容纳孔10的孔壁，如图3所示；
S103：将芯片4与衬底3剥离，如图4所示；
S104：将目标基板设置于转移基板1的第一侧并对位，调节控制机构以使芯片4与芯片容纳孔10脱离，从而将芯片4转移到目标基板，如图5所示。
在上述芯片4转移方法中，衬底3为用于承载芯片4的载体，例如，当芯片4为微型发光二极管芯片4时，衬底3可以为蓝宝石衬底3等，蓝宝石衬底3与微型发光二极管芯片4之间还生长有缓冲层52以保护微型发光二极管芯片4，将微型发光二极管芯片4与衬底3剥离时，可以采用激光剥离技术，即采用激光照射需要剥离的微型发光二极管芯片4，使得缓冲层52从固态变为气态或者其他状态，以将微型发光二极管芯片4与衬底3及缓冲层52分离。
在上述芯片4转移的方法中，当芯片4为微型发光二极管芯片4时，转移的目的是将不同颜色的微型发光二极管芯片4转移至驱动背板6，并将各个微型发光二极管芯片4的电极41与驱动背板6上的焊接点焊接，从而实现微型发光二极管芯片4与驱动背板6的电连接，以便后续通过驱动背板6控制微型发光二极管芯片4发光，如图6所示。在转移过程中，首先将芯片4通过转移基板1转移至临时键合基板5，此时临时键合基板5即作为用于暂时承载微型发光二极管芯片4的目标基板，然后再将微型发光二极管芯片4由临时键合基板5转移至驱动背板6，临时键合基板5与微型发光二极管芯片4中背离电极41的一侧固定，从而以便于在将微型发光二极管芯片4由临时键合基板5转移至驱动背板6时，将驱动背板6放置于微型发光二极管芯片4背离临时键合基板5的一侧并对位后即可将微型发光二极管芯片4固定于驱动背板6的指定位置，微型发光二极管芯片4与驱动背板6的焊接点采用焊接固定即可实现电连接。
在一种可行的实施方式中，目标基板包括基底51、位于基底51上的缓冲层52以及位于缓冲层52背离基底51一侧的聚二甲基硅氧烷53层，通过聚二甲基硅氧烷53层可吸附各个芯片4，以将芯片4固定于临时键合基板5。
在上述芯片4转移过程中，通过调节控制机构以使芯片4固定于芯片容纳孔10的孔壁，或使芯片4与芯片容纳孔10脱离，当控制机构为胶体2时，可通过控制胶体2的状态使得胶体2将芯片4与转移基板1中芯片容纳孔10的孔壁固定或分离，当控制结构为温控机构时，需配合采用热膨胀材料制备的转移基板1使用，通过控制温度以使转移基板1膨胀、同时芯片容纳孔10变小以夹紧芯片4，即，使转移基板1处于第二工位，或使转移基板1收缩、同时芯片容纳孔10复原以释放芯片4，即，使转移基板1处于第一工位。
在上述芯片4转移方法中，芯片容纳孔10沿自身厚度方向的截面形状为梯形，梯形的底边较小的一侧为转移基板1的第一侧，梯形的底边较大的一侧为用于设置控制机构的第二侧，使转移基板1的第一侧与芯片4背离衬底3的一侧相对，使得梯形的底边较大的第二侧位于背离衬底3一侧，在控制结构为胶体时，便于胶体涂布于芯片4背离衬底3的一侧，以使芯片容纳孔10更好的容纳胶体2，防止胶体2溢出，同时增加胶体2与芯片容纳孔10的孔壁以及胶体2与芯片4的接触面积，使得芯片4与转移基板1的固定效果更好。
在上述芯片4转移方法中，调节控制机构以使芯片4固定于芯片容纳孔10的孔壁包括：
将与预设位置的芯片容纳孔10所对应的芯片4、分别与各个预设位置的芯片容纳孔10的孔壁固定。
当芯片4为微型发光二极管芯片4时，在一种可行的实施方式中，驱动背板6上设置有用于发红色光的红色微型发光二极管芯片4、用于发绿色光的绿色微型发光二极管芯片4、以及用于发蓝色光的蓝色微型发光二极管芯片4，红色微型发光二极管芯片4、绿色微型发光二极管芯片4、蓝色微型发光二极管芯片4分别生长在不同的蓝宝石衬底3上，从而需要对红色微型发光二极管芯片4、绿色微型发光二极管芯片4、蓝色微型发光二极管芯片4分别转移到驱动背板6上。
在一种可行的实施方式中，采用本申请提供的转移基板1进行转移时，可将转移基板1中芯片容纳孔10的排布方式设置为与驱动背板6上的微型发光二极管芯片4的排布方式相同，可在进行红色发光二极管芯片4时，利用转移基板1中、与驱动背板6上的红色发光二极管芯片4排布方式相同的部分芯片容纳孔10(即预设位置的芯片容纳孔10)将对应的红色微型发光二极管芯片4进行转移，转移到临时键合基板5以备后续与驱动背板6连接；在进行绿色发光二极管芯片4时，利用转移基板1中、与驱动背板6上的绿色发光二极管芯片4排布方式相同的部分芯片容纳孔10(即预设位置的芯片容纳孔10)将对应的绿色微型发光二极管芯片4进行转移，转移到临时键合基板5以备后续与驱动背板6连接；在进行蓝色发光二极管芯片4时，利用转移基板1中、与驱动背板6上的蓝色发光二极管芯片4排布方式相同的部分芯片容纳孔10(即预设位置的芯片容纳孔10)将对应的蓝色微型发光二极管芯片4进行转移，转移到临时键合基板5以备后续与驱动背板6连接；从而使得转移完成后的临时键合基板5与驱动背板6的排布方式相同，直接对位、焊接即可将各微型发光二极管芯片4转移到驱动背板6上，更为方便、节省时间。
在上述实施方式中，将预设位置的芯片容纳孔10所对应的芯片4、分别与芯片容纳孔10的孔壁固定，可通过在与预设位置的芯片容纳孔10内点胶的方式，将预设位置的芯片容纳孔10的孔壁与对应的芯片4固定即可。
在另一种可行的实施方式中，转移的微型发光二极管芯片4均为发白光的微型发光二极管芯片4，只需要将转移基板1设置为与驱动背板6的排布方式相同即可，方便快捷，可实现大批量微型发光二极管芯片4的转移。
驱动背板6中包括驱动背板6衬底61以及形成于驱动背板6衬底61一侧、用于连接芯片4的连接端62，连接端62与芯片4的电极41直接焊接固定即可。
以上，仅为本申请的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。
还需要说明的是，本申请中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本申请不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

Claims (10)

1.一种芯片转移组件，其特征在于，包括：
转移基板，所述转移基板包括用于容纳芯片的多个芯片容纳孔；
控制机构，用于控制所述芯片固定于所述芯片容纳孔的孔壁或与所述芯片容纳孔的孔壁脱离。
2.根据权利要求1所述的芯片转移组件，其特征在于，所述控制机构包括胶体；
优选的，所述胶体为热固化胶或光敏胶。
3.根据权利要求2所述的芯片转移组件，其特征在于，所述芯片容纳孔的孔壁与位于所述芯片容纳孔内的所述芯片的侧壁之间的最小距离为0微米-10微米。
4.根据权利要求2所述的芯片转移组件，其特征在于，所述转移基板的厚度比所述芯片沿所述转移基板厚度方向的尺寸大，且所述转移基板的厚度与所述芯片沿所述转移基板厚度方向的尺寸的差值至少为1微米。
5.根据权利要求2所述的芯片转移组件，其特征在于，所述芯片容纳孔沿自身厚度方向的截面形状为梯形。
6.根据权利要求1所述的芯片转移组件，其特征在于，所述转移基板采用热胀冷缩材质，所述转移基板具有第一工位和第二工位，当所述转移基板处于第一工位时，所述芯片容纳孔容纳所述芯片，当所述转移基板处于第二工位时，所述芯片容纳孔夹紧所述芯片，所述控制机构包括用于调节所述转移基板温度的温控机构，以使所述转移基板在所述第一工位和所述第二工位间切换。
7.一种芯片转移方法，其特征在于，包括：
使转移基板的第一侧与芯片背离衬底的一侧相对，将转移基板的芯片容纳孔与位于衬底上的芯片对位，并使所述芯片容纳于所述芯片容纳孔内；
调节控制机构以使所述芯片固定于所述芯片容纳孔的孔壁；
将所述芯片与所述衬底剥离；
将目标基板设置于所述转移基板的第一侧并对位，调节所述控制机构以使所述芯片与所述芯片容纳孔脱离，从而将芯片转移到所述目标基板。
8.根据权利要求7所述的芯片转移方法，其特征在于，所述芯片容纳孔沿自身厚度方向的截面形状为梯形，所述梯形的底边较小的一侧为所述转移基板的第一侧，所述梯形的底边较大的一侧为用于设置控制机构的第二侧。
9.根据权利要求7所述的芯片转移方法，其特征在于，所述目标基板包括基底、位于所述基底上的缓冲层以及位于所述缓冲层背离所述基底一侧的聚二甲基硅氧烷层。
10.根据权利要求7所述的芯片转移方法，其特征在于，所述调节控制机构以使所述芯片固定于所述芯片容纳孔的孔壁包括：
将与预设位置的所述芯片容纳孔所对应的芯片、分别与各个所述预设位置的所述芯片容纳孔的孔壁固定。
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CN117410395A (zh) * 2023-10-07 2024-01-16 海目星激光科技集团股份有限公司 Micro LED的转移方法

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