CN117276172B - 微型器件转移装置及转移方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及微型器件领域，提供一种微型器件转移装置及转移方法。微型器件转移装置包括牺牲层，与目标件对应设置，牺牲层朝向目标件的一侧设置有用于黏附微型器件的黏附层；激光件，用于向牺牲层背离目标件的一侧发射激光；在微型器件转移至目标件的情况下，黏附层适于粘接于目标件以限定微型器件与目标件的相对位置。该微型器件转移装置可以保证黏附层与微型器件同时掉落到目标件上，此时，黏附层与目标件形成黏附作用，保证微型器件可由黏附层固定与目标件之间的相对位置，实现对微型器件与目标件相对位置的固定辅助，防止了切换工艺时微型器件与目标件发生相对移动，也防止了微型器件转移后发生反弹移位，保证了微型器件转移的精准度。

Description

微型器件转移装置及转移方法
技术领域
本发明涉及微型器件领域，提供一种微型器件转移装置及转移方法。
背景技术
对于电子制造行业，经常需要将大量元器件从料带、晶圆等位置转移、集成到电路板上。例如，在制造Micro-LED显示器时，需要将数以千万记的芯片从晶圆转移至电路板。传统的机械取放技术主要存在速度慢、无法处理尺寸500微米以下元件等问题。激光诱导前向转移是一种新型的元件转移技术，将元件固定在牺牲层表面后，利用激光烧蚀牺牲层，牺牲层气化产生能量，释放元件并将元件推动到电路板。该技术速度快，灵活性高，且可以转移各种尺寸的元件，是更新一代的元件转移技术。
然而该技术仍有数项问题需要解决：1、元件不容易被固定在牺牲层；2、激光烧蚀牺牲层时，如果能量控制不够精准，有可能会对元件产生损伤，破坏元件功能；3、元件被转移到电路板后，没有其他辅助固定措施，容易产生移位，影响转移的准确度。
发明内容
本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种微型器件转移装置，能够解决微型器件难以固定在牺牲层和目标件的问题，同时还可以避免微型器件固定在目标件的过程中，激光烧蚀微型器件。
本发明实施例还提供一种微型器件的转移方法。
本发明第一方面实施例提供一种微型器件转移装置，包括：
牺牲层，与目标件对应设置，所述牺牲层朝向目标件的一侧设置有用于黏附微型器件的黏附层；
激光件，用于向所述牺牲层背离目标件的一侧发射激光；
在微型器件转移至目标件的情况下，所述黏附层适于粘接于目标件以限定微型器件与目标件的相对位置。
根据本发明第一方面实施例提供的微型器件转移装置，通过在牺牲层上设置黏附层，并在黏附层上黏附微型器件，当激光件向牺牲层照射时，可以保证黏附层与微型器件同时掉落到目标件上，此时，黏附层与目标件形成黏附作用，保证了微型器件可由黏附层固定与目标件之间的相对位置，实现了对微型器件与目标件相对位置的固定辅助，防止了切换工艺时微型器件与目标件发生相对移动，也防止了微型器件转移后发生反弹移位，保证了微型器件转移的精准度。由于黏附层的存在，还可以防止激光烧蚀牺牲层时，产生的高压气体、激光热量直接作用于微型器件，避免了激光对微型器件造成损伤。
根据本发明的一个实施例，还包括转移基板，所述牺牲层背离目标件的一侧连接于所述转移基板。
根据本发明的一个实施例，所述黏附层为一体式黏附层，所述黏附层上间隔地设置有多个微型器件；
在多个所述微型器件黏附于所述黏附层的情况下，所述黏附层按照所述微型器件的黏附位置分割。
根据本发明的一个实施例，所述黏附层为分体式黏附层，至少其中一个所述黏附层上设置有至少一个微型器件。
根据本发明的一个实施例，所述激光件适于相对于所述黏附层移动并向各微型器件对应的所述牺牲层发射激光。
根据本发明的一个实施例，在目标件所处的平面内，所述牺牲层的投影面积大于或等于目标件的投影面积。
根据本发明的一个实施例，在微型器件所处的平面内，所述黏附层的投影面积大于微型器件的投影面积。
本发明第二方面实施例提供一种基于上述的微型器件转移装置的微型器件转移方法，包括：
将所述黏附层粘接于所述牺牲层；
将微型器件黏附到所述黏附层；
通过所述激光件向与微型器件对应的所述牺牲层发射激光，以使所述牺牲层脱落；
在微型器件转移至目标件的情况下，将微型器件固定至目标件。
根据本发明第二方面实施例提供的微型器件转移方法，通过采用上述的微型器件转移装置实现，可以实现微型器件与目标件相对位置的固定辅助，提升微型器件与目标件在工艺切换时的同步性，同时还能够有效地避免激光件对微型器件造成损伤，保证了微型器件与目标件的成型率。
根据本发明的一个实施例，所述微型器件转移装置还包括转移基板；
在所述将所述黏附层粘接于所述牺牲层的步骤之前，还包括：
将所述牺牲层涂覆在所述转移基板。
根据本发明的一个实施例，在所述将微型器件固定至目标件的步骤之后，还包括：
将目标件上的所述黏附层移除或者封装。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
根据本发明第一方面实施例提供的微型器件转移装置，通过在牺牲层上设置黏附层，并在黏附层上黏附微型器件，当激光件向牺牲层照射时，可以保证黏附层与微型器件同时掉落到目标件上，此时，黏附层与目标件形成黏附作用，保证了微型器件可由黏附层固定与目标件之间的相对位置，实现了对微型器件与目标件相对位置的固定辅助，防止了切换工艺时微型器件与目标件发生相对移动，也防止了微型器件转移后发生反弹移位，保证了微型器件转移的精准度。由于黏附层的存在，还可以防止激光烧蚀牺牲层时，产生的高压气体、激光热量直接作用于微型器件，避免了激光对微型器件造成损伤。
进一步地，根据本发明第二方面实施例提供的微型器件转移方法，通过采用上述的微型器件转移装置实现，可以实现微型器件与目标件相对位置的固定辅助，提升微型器件与目标件在工艺切换时的同步性，同时还能够有效地避免激光件对微型器件造成损伤，保证了微型器件与目标件的成型率。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的微型器件转移装置的示意性结构图一；
图2是本发明实施例提供的微型器件转移装置的示意性结构图二；
图3是本发明实施例提供的微型器件转移装置的示意性结构图三；
图4是本发明实施例提供的微型器件转移方法的示意性流程图。
附图标记：
600、牺牲层；602、目标件；604、微型器件；606、黏附层；608、激光件；610、转移基板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
如图1至图3所示，本发明第一方面实施例提供一种微型器件转移装置，包括：
牺牲层600，与目标件602对应设置，牺牲层600朝向目标件602的一侧设置有用于黏附微型器件604的黏附层606；
激光件608，用于向牺牲层600背离目标件602的一侧发射激光；
在微型器件604转移至目标件602的情况下，黏附层606适于粘接于目标件602以限定微型器件604与目标件602的相对位置。
根据本发明第一方面实施例提供的微型器件转移装置，通过在牺牲层600上设置黏附层606，黏附层606可以使用诸如聚二甲基硅氧烷等材料制成，并在黏附层606上黏附微型器件604，当激光件608向牺牲层600照射时，可以保证黏附层606与微型器件604同时掉落到目标件602上，此时，黏附层606与目标件602形成黏附作用，保证了微型器件604可由黏附层606固定与目标件602之间的相对位置，实现了对微型器件604与目标件602相对位置的固定辅助，防止了切换工艺时微型器件604与目标件602发生相对移动，也防止了微型器件604转移后发生反弹移位，保证了微型器件604转移的精准度。由于黏附层606的存在，还可以防止激光烧蚀牺牲层600时，产生的高压气体、激光热量直接作用于微型器件604，避免了激光对微型器件604造成损伤。
请继续参见图1至图3，在本发明实施例中，牺牲层600可以使用诸如聚酰亚胺等材料制成，牺牲层600的位置与目标件602的位置相对应。需要说明的是，这里提及的目标件602可以是电路板，这里提及的微型器件604可以是芯片。当然，在其他的一些实施例中，微型器件604和目标件602还可以是其他元件。
通常情况下，牺牲层600与目标层呈如图1所示的上下布置，相应的，在牺牲层600朝向目标件602的一侧设置有黏附层606。也即，黏附层606设置在牺牲层600的下方，黏附层606用于黏附微型器件604，可以理解的是，微型器件604通过黏附层606黏附于牺牲层600的下方。
在本发明实施例中，在目标件602所处的平面内，牺牲层600的投影面积大于或等于目标件602的投影面积。
通过将牺牲层600的投影面积设置成大于目标件602的投影面积的形式，使得牺牲层600能够完整覆盖目标件602，这样一来，当牺牲层600脱落时，能够保证牺牲层600上黏附的黏附层606可以掉落到目标件602上，避免了牺牲层600上黏附的黏附层606无法掉落到目标件602上的现象发生。
根据本发明的一个实施例，在微型器件604所处的平面内，黏附层606的投影面积大于微型器件604的投影面积。
同理，通过将黏附层606的投影面积设置成大于微型器件604的投影面积的形式，使得微型器件604掉落到目标件602上时，黏附层606能够与目标件602实现黏附，进而将微型器件604固定在目标件602上，保证了在工艺转移的过程中，微型器件604与目标件602之间相对位置的固定。同时，通过黏附层606的保护作用，还能够避免激光的热量直接作用在微型器件604上，保证了微型器件604的使用寿命。
如前所述，当激光件608向牺牲层600发生激光后，牺牲层600会带动黏附层606脱落，同时，黏附层606上黏附的微型器件604会同步转移至目标件602上。当微型器件604转移至目标件602后，黏附层606能够与目标件602发生黏附作用，实现上述目的。
根据本发明的一个实施例，还包括转移基板610，牺牲层600背离目标件602的一侧连接于转移基板610。
结合参见图1至图3，在本发明实施例中，该微型器件转移装置还包括转移基板610。转移基板610可以使用诸如石英片的材料制成，上文提及的牺牲层600可以通过涂覆的形式形成于转移基板610上。需要说明的是，在涂覆过程中，需要待牺牲层600固化。
此外，激光件608可以设置在转移基板610背离牺牲层600的一次，由此，在本发明实施例中，转移基板610需要具有一定的透明度以保证激光的光束可以穿过转移基板610以照射到牺牲层600。
由此可知，在本发明实施例中，沿着如图1所示的由上向下的方向依次为激光件608、转移基板610、牺牲层600、黏附层606、微型器件604以及目标件602。当然，在其他的一些实施例中，激光件608的设置位置可以灵活调整，只要能够实现将激光照射到牺牲层600的目的即可。
在本发明实施例中，为了保证激光可以对不同位置处的牺牲层600进行照射，激光件608相对于黏附层606的位置可调，且激光可以定位在不同位置处的黏附层606对应的牺牲层600。
在本发明实施例中，黏附层606至少可以设置成如下两种不同的形式：
设置方式一：
在这种设置方式中，黏附层606为一体式黏附层606，黏附层606上间隔地设置有多个微型器件604；在多个微型器件604黏附于黏附层606的情况下，黏附层606按照微型器件604的黏附位置分割。
可以理解的是，黏附层606可以为一体式的结构，可以在牺牲层600上整体设置黏附层606，然后在所需位置黏附微型器件604即可，这样可以提升整体的转移效率。当微型器件604黏附于黏附层606后，可以按照微型器件604的黏附位置对黏附层606进行分割，这样方便微型器件604的转移。
设置方式二：
在这种设置方式中，黏附层606为分体式黏附层606，各黏附层606上设置有至少一个微型器件604。
可以理解的是，黏附层606可以为分体式的结构，可以在牺牲层600上所需位置设置黏附层606，然后在黏附层606上直接黏附微型器件604即可，这样可以节省黏附层606的使用成本，同时还使得微型器件604的放置位置更加灵活，黏附层606的大小以及黏附层606与转移基板610的黏附位置也更加灵活。
如图4所示，本发明第二方面实施例提供一种基于上述的微型器件转移装置的微型器件转移方法，包括：
步骤100，将黏附层606粘接于牺牲层600；
步骤200，将微型器件604黏附到黏附层606；
步骤300，通过激光件608向与微型器件604对应的牺牲层600发射激光，以使牺牲层600脱落；
步骤400，在微型器件604转移至目标件602的情况下，将微型器件604固定至目标件602。
根据本发明第二方面实施例提供的微型器件转移方法，通过采用上述的微型器件转移装置实现，可以实现微型器件604与目标件602相对位置的固定辅助，提升微型器件604与目标件602在工艺切换时的同步性，同时还能够有效地避免激光件608对微型器件604造成损伤，保证了微型器件604与目标件602的成型率。
在步骤100中，可以将黏附层606直接黏附于牺牲层600，此时，可以根据黏附层606的设置方式灵活地选择黏附位置。
在步骤200中，将需要与目标件602固定的微型器件604直接黏附于黏附层606朝向目标件602的一侧即可。
在步骤300中，开启激光件608，通过激光件608向牺牲层600发射激光，以使牺牲层600脱落，同时，随着牺牲层600的脱落，可以将黏附层606以及微型器件604同步转移到目标件602上。
在步骤400中，当微型器件604转移到目标件602上后，通过黏附层606的黏附作用，可以固定微型器件604与目标件602之间的相对位置。此时，再通过回流焊等工艺将微型器件604固定到目标件602上。在这一过程中，黏附层606不仅仅可以实现固定微型器件604的作用，还能够实现对微型器件604的临时保护。
根据本发明的一个实施例，微型器件转移装置还包括转移基板610；
在步骤100之前，还包括：
步骤10，将牺牲层600涂覆在转移基板610。
在步骤10中，可以通过涂覆的形式将牺牲层600涂覆于转移基板610，涂覆完成后，待牺牲层600固化后，即可将黏附层606黏附于转移基板610。
根据本发明的一个实施例，在步骤400之后，还包括：
步骤500，将目标件602上的黏附层606移除或者封装。
在步骤500中，可以根据实际需要，将目标件602上的黏附层606进行移除，这样在一定程度上能够实现目标件602的轻量化、小型化设计。
或者可以保留黏附层606，使黏附层606实现对微型器件604的封装，作为微型器件604的保护层，这样可以提升微型器件604的使用寿命。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种微型器件转移装置，其特征在于，包括：
牺牲层（600），与目标件（602）对应设置，所述牺牲层（600）朝向目标件（602）的一侧设置有用于黏附微型器件（604）的黏附层（606）；
激光件（608），用于向所述牺牲层（600）背离目标件（602）的一侧发射激光；
在微型器件（604）转移至目标件（602）的情况下，所述黏附层（606）适于粘接于目标件（602）以限定微型器件（604）与目标件（602）的相对位置；
激光件向牺牲层照射时，黏附层与微型器件同时掉落到目标件上。
2.根据权利要求1所述的微型器件转移装置，其特征在于，还包括转移基板（610），所述牺牲层（600）背离目标件（602）的一侧连接于所述转移基板（610）。
3.根据权利要求1所述的微型器件转移装置，其特征在于，所述黏附层（606）为一体式黏附层（606），所述黏附层（606）上间隔地设置有多个微型器件（604）；
在多个所述微型器件（604）黏附于所述黏附层（606）的情况下，所述黏附层（606）按照所述微型器件（604）的黏附位置分割。
4.根据权利要求1所述的微型器件转移装置，其特征在于，所述黏附层（606）为分体式黏附层（606），至少其中一个所述黏附层（606）上设置有至少一个微型器件（604）。
5.根据权利要求3或4所述的微型器件转移装置，其特征在于，所述激光件（608）适于相对于所述黏附层（606）移动并向各微型器件（604）对应的所述牺牲层（600）发射激光。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的微型器件转移装置，其特征在于，在目标件（602）所处的平面内，所述牺牲层（600）的投影面积大于或等于目标件（602）的投影面积。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的微型器件转移装置，其特征在于，在微型器件（604）所处的平面内，所述黏附层（606）的投影面积大于微型器件（604）的投影面积。
8.一种如权利要求1至7中任一项所述的微型器件转移装置的微型器件转移方法，其特征在于，包括：
将所述黏附层（606）粘接于所述牺牲层（600）；
将微型器件（604）黏附到所述黏附层（606）；
通过所述激光件（608）向与微型器件（604）对应的所述牺牲层（600）发射激光，以使所述牺牲层（600）脱落；
在微型器件（604）转移至目标件（602）的情况下，将微型器件（604）固定至目标件（602）。
9.根据权利要求8所述的微型器件转移方法，其特征在于，所述微型器件转移装置还包括转移基板（610）；
在所述将所述黏附层（606）粘接于所述牺牲层（600）的步骤之前，还包括：
将所述牺牲层（600）涂覆在所述转移基板（610）。
10.根据权利要求8所述的微型器件转移方法，其特征在于，在所述将微型器件（604）固定至目标件（602）的步骤之后，还包括：
将目标件（602）上的所述黏附层（606）移除或者封装。
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