CN211320074U - 一种便于转移的MicroLED芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便于转移的MicroLED芯片，包括载体基板、扩展片和多个芯粒，所述芯粒包括衬底、设置在衬底正面的外延层、以及与外延层导电连接的电极，所述扩展片结合在衬底的背面，以增加芯粒的与吸嘴的接触面积，所述载体基板上设有连接点，所述芯粒的电极结合在连接点上，从而将芯粒固定在载体基板上，所述连接点由具有粘附性的导电金属制成。本实用新型通过在衬底地背面设置一层扩展片，以增加吸嘴与芯粒的接触面积，使得吸嘴可以稳稳地吸住芯粒，从而提高转移效率。

Description

一种便于转移的MicroLED芯片

技术领域

本实用新型涉及发光二极管技术领域，尤其涉及一种便于转移的MicroLED 芯片。

背景技术

Micro LED是一种未来具有非常潜力的产品。不过由于尺寸小，一般小于 50μm，需要分选机移转的次数就非常多，称作为巨量移转。

在巨量转移的过程中，芯片结合在蓝膜上，转移设备的摆臂首先移动芯片的上方，然后摆臂上的吸嘴下压到芯片上将芯片吸住，然后摆臂移动到电路基板上方，并将芯片放置在电路基本上，从而完成一次转移。

由于芯片的尺寸很小，而吸嘴的口径往往大于芯片的尺寸，因此吸嘴难以将芯片完全吸住，使得转移效率低下。

此外，由于芯片本身轻薄且小，蓝膜一般由塑胶片与胶体组成，胶体具有一定的厚度，吸嘴在下压是容易使芯片陷入胶体中，难以将芯片取出，影响转移效率。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种便于转移的MicroLED芯片，增加芯片与吸嘴的接触面积，转移效率高。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种便于转移的MicroLED芯片，包括载体基板、扩展片和多个芯粒，所述芯粒包括衬底、设置在衬底正面的外延层、以及与外延层导电连接的电极，所述扩展片结合在衬底的背面，以增加芯粒的与吸嘴的接触面积，所述载体基板上设有连接点，所述芯粒的电极结合在连接点上，从而将芯粒固定在载体基板上，所述连接点由具有粘附性的导电金属制成。

作为上述方案的改进，所述扩展片由透明材料制成，所述透明材料为玻璃、石英、碳化硅或三氧化二铝。

作为上述方案的改进，所述扩展片的厚度为10～100μm。

作为上述方案的改进，所述扩展片设有切口，所述切口位于衬底的两侧。

作为上述方案的改进，所述切口的切割深度为扩展片厚度的0.3～0.5倍。

作为上述方案的改进，所述载体基板的材料为玻璃、石英、不锈钢、塑胶或铁氟龙。

作为上述方案的改进，所述连接点由金、锡、铜、铝和铟中的一种金属制成。

作为上述方案的改进，所述连接点的尺寸为电极尺寸的0.25～0.5倍。

作为上述方案的改进，所述连接点的厚度为5～30μm。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

本实用新型提供了一种便于转移的MicroLED芯片，包括载体基板、扩展片和多个芯粒，所述芯粒包括衬底、设置在衬底正面的外延层、以及与外延层导电连接的电极，所述扩展片结合在衬底的背面，以增加芯粒的与吸嘴的接触面积，所述载体基板上设有连接点，所述芯粒的电极结合在连接点上，从而将芯粒固定在载体基板上，所述连接点由具有粘附性的导电金属制成。

本实用新型通过在衬底地背面设置一层扩展片，以增加吸嘴与芯粒的接触面积，使得吸嘴可以稳稳地吸住芯粒，从而提高转移效率。

本实用新型通过连接点将芯粒结合在载体基板上，载体基板作为芯粒的临时基板，起到支撑的作用，在转移的时候，通过吸嘴的下压力就可以将连接点压断，从而将芯粒与载体基板分离，有效提高芯粒的转移效率。

本实用新型在扩扩展片上设置切口，便于去除多余的扩展片，进而提高转移效率。

附图说明

图1是本实用新型MicroLED芯片的结构示意图；

图2是吸嘴吸附在扩展片上的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

参见图1，本实用新型提供的一种便于转移的MicroLED芯片，包括载体基板10、扩展片20和多个芯粒30，所述芯粒包括衬底31、设置在衬底31正面的外延层31、以及与外延层32导电连接的电极33，所述扩展片20结合在衬底31 的背面，以增加芯粒30的与吸嘴的接触面积，所述载体基板10上设有连接点 11，所述芯粒30的电极33结合在连接点11上，从而将芯粒30固定在载体基板10上，所述连接点由具有粘附性的导电金属制成。

本实用新型通过连接点将芯粒结合在载体基板上，载体基板作为芯粒的临时基板，起到支撑的作用，在转移的时候，通过吸嘴的下压力就可以将连接点压断，从而将芯粒与载体基板分离，有效提高芯粒的转移效率。本实用新型的载体基板的材料优选为玻璃、石英、不锈钢、塑胶或铁氟龙。

为了保证芯粒能够容易地结合在载体基板上，在转移的时候，也可以很轻易地被压断，优选的，所述连接点由金、锡、铜、铝和铟中的一种金属制成。

进一步地，所述连接点的尺寸为电极尺寸的0.25～0.5倍。优选的，所述连接点的尺寸为3～20μm。若连接点的尺寸过小，连接点容易断裂，芯粒不能很好地结合在载体基板上；若连接点的尺寸过大，则芯粒与载体基板不容易分离，影响转移。优选的，所述连接点的尺寸为电极尺寸的0.25、0.3、0.35、0.4、0.45 或0.5倍。

再进一步地，所述连接点的厚度为5～30μm。优选的，所述连接点的厚度为 5、10、15、20、25或30μm。

参见图2，本实用新型通过在衬底31地背面设置一层扩展片20，以增加吸嘴40与30芯粒的接触面积，使得吸嘴可以稳稳地吸住芯粒，从而提高转移效率。

为了保证吸嘴能够吸住在芯粒的中心位置，所述扩展片由透明材料制成，这样吸嘴能够对准芯粒的中心位置。优选的，所述透明材料为玻璃、石英、碳化硅或三氧化二铝。

优选的，所述扩展片的厚度为10～100μm。若扩展片的厚度小于10μm，则厚度太薄，吸嘴在吸住扩展片的时候，扩展片容易碎裂；若扩展片的厚度大于 100μm，则厚度太厚，在转移后，难以除去多余的扩展片。

由于扩展片的尺寸大于衬底的尺寸，为了避免扩展片对芯粒后续封装的影响，在芯粒完成转移后，需要对扩展片多余的部分去除，即扩展片超出衬底的部分去除。为了保证多余的扩展片能够被去除，所述扩展片设有切口，所述切口位于衬底的两侧。

优选的，所述切口的切割深度为扩展片厚度的0.3～0.5倍。具体的，所述切口的切割深度为扩展片厚度的0.3、0.35、0.4、0.45或0.5倍。

本实用新型切口的形状优选为V形。但在本实用新型的其他实施例中，所述切口的形状还可以为圆形、正方形、矩型、长方形、三角形、多边型或只是一条裂缝。

具体的，本实用新型采用波长为325nm或245nm的紫外激光对扩展片进行划片，以形成切口。紫外激光可以直接使固体挥发成气体，从而使得扩展片容易形成所需形状的切口。此外，本实用新型还可以通过切割或化学腐蚀的方法在扩展片上获得本实用新型所需的切口。

相应地，本实用新型还提供了一种便于转移的MicroLED芯片的制作方法，包括以下步骤：

提供一具有连接点的载体基板，所述连接点由具有粘附性的导电金属制成；

在连接点上涂覆胶水，并将芯粒的电极对准载体基板上的连接点，以将电极粘接在连接点上；

将扩展片结合在芯片衬底的背面上。

本实用新型采用载体基板来取代蓝膜，不仅给芯粒提供良好的支撑，本实用新型的载体基板通过连接点将芯粒结合在载体基板上，还便于芯粒与载体基板的分离，提高转移效率。

本实用新型的载体基板的材料优选为玻璃、石英、不锈钢、塑胶或铁氟龙。

为了保证芯粒能够容易地结合在载体基板上，在转移的时候，也可以很轻易地被压断，优选的，所述连接点由金、锡、铜、铝和铟中的一种金属制成。

进一步地，所述连接点的尺寸为电极尺寸的0.25～0.5倍。优选的，所述连接点的尺寸为3～20μm。若连接点的尺寸过小，连接点容易断裂，芯粒不能很好地结合在载体基板上；若连接点的尺寸过大，则芯粒与载体基板不容易分离，影响转移。优选的，所述连接点的尺寸为电极尺寸的0.25、0.3、0.35、0.4、0.45 或0.5倍。

再进一步地，所述连接点的厚度为5～30μm。优选的，所述连接点的厚度为5、10、15、20、25或30μm。

本实用新型通过在衬底地背面设置一层扩展片，以增加吸嘴与芯粒的接触面积，使得吸嘴可以稳稳地吸住芯粒，从而提高转移效率。

为了保证吸嘴能够吸住在芯粒的中心位置，所述扩展片由透明材料制成，这样吸嘴能够对准芯粒的中心位置。优选的，所述透明材料为玻璃、石英、碳化硅或三氧化二铝。

优选的，所述扩展片的厚度为10～100μm。若扩展片的厚度小于10μm，则厚度太薄，吸嘴在吸住扩展片的时候，扩展片容易碎裂；若扩展片的厚度大于 100μm，则厚度太厚，在转移后，难以除去多余的扩展片。

由于扩展片的尺寸大于衬底的尺寸，为了避免扩展片对芯粒后续封装的影响，在芯粒完成转移后，需要对扩展片多余的部分去除，即扩展片超出衬底的部分去除。为了保证多余的扩展片能够被去除，所述扩展片设有切口，所述切口位于衬底的两侧。

优选的，所述切口的切割深度为扩展片厚度的0.3～0.5倍。具体的，所述切口的切割深度为扩展片厚度的0.3、0.35、0.4、0.45或0.5倍。

本实用新型切口的形状优选为V形。但在本实用新型的其他实施例中，所述切口的形状还可以为圆形、正方形、矩型、长方形、三角形、多边型或只是一条裂缝。

具体的，本实用新型采用波长为325nm或245nm的紫外激光对扩展片进行划片，以形成切口。紫外激光可以直接使固体挥发成气体，从而使得扩展片容易形成所需形状的切口。此外，本实用新型还可以通过切割或化学腐蚀的方法在扩展片上获得本实用新型所需的切口。

本实用新型将扩展片结合在芯粒的衬底的背面上，包括以下步骤：

在衬底的背面或扩张片上涂覆透明硅胶；

将扩展片粘贴在衬底的背面上；

对透明硅胶进行150～190℃的烘烤，以将扩展片结合在衬底的背面上。

本实用新型来将扩展片结合在芯粒的衬底的背面上，包括以下步骤：

在衬底的背面或扩张片上涂覆透SiO₂、Al₂O₃或ITO；

通过高压对融的方式将扩展片结合在衬底的背面上。

本实用新型采用上述方法将扩展片结合在衬底的背面上，方法简单，容易操作，介衬底与扩展片结合牢固，便于后续去除多余的扩展片。

相应地，本实用新型还提供了一种MicroLED芯片的转移方法，包括以下步骤：

转移设备的摆臂移动芯片的上方，摆臂上的吸嘴下压到扩展片，吸嘴在吸住芯粒的同时，并将连接芯粒和载体基板的连接点压断，使得芯粒与材料基板分离；

摆臂将芯粒转移到分选机上，利用分选机的下压力将多余的扩展片压断；

摆臂将芯粒转移到电路基板上，完成转移。

相应地，本实用新型还提供了一种MicroLED芯片的转移方法，包括以下步骤：

转移设备的摆臂移动芯片的上方，摆臂上的吸嘴下压到扩展片，吸嘴在吸住芯粒的同时，并将连接芯粒和载体基板的连接点压断，使得芯粒与材料基板分离；

摆臂将芯粒转移到电路基板上，并将芯粒进行共晶，对扩展片进行碾压，使得多余的扩展片断裂，将多余的扩展片移除，完成转移。

需要说明的是，本实用新型的电路基板为TFT CMOS基板。TFT是薄膜晶体管的缩写，CMOS为互补金属氧化物半导体，电压控制的一种放大器件，是组成CMOS数字集成电路的基本单元。

本实用新型的MicroLED芯片，在移转后，才能通电当背光源，或是显示器光源。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种便于转移的MicroLED芯片，其特征在于，包括载体基板、扩展片和多个芯粒，所述芯粒包括衬底、设置在衬底正面的外延层、以及与外延层导电连接的电极，所述扩展片结合在衬底的背面，以增加芯粒的与吸嘴的接触面积，所述载体基板上设有连接点，所述芯粒的电极结合在连接点上，从而将芯粒固定在载体基板上，所述连接点由具有粘附性的导电金属制成。

2.如权利要求1所述的便于转移的MicroLED芯片，其特征在于，所述扩展片由透明材料制成，所述透明材料为玻璃、石英、碳化硅或三氧化二铝。

3.如权利要求2所述的便于转移的MicroLED芯片，其特征在于，所述扩展片的厚度为10～100μm。

4.如权利要求2所述的便于转移的MicroLED芯片，其特征在于，所述扩展片设有切口，所述切口位于衬底的两侧。

5.如权利要求4所述的便于转移的MicroLED芯片，其特征在于，所述切口的切割深度为扩展片厚度的0.3～0.5倍。

6.如权利要求1所述的便于转移的MicroLED芯片，其特征在于，所述载体基板的材料为玻璃、石英、不锈钢、塑胶或铁氟龙。

7.如权利要求1所述的便于转移的MicroLED芯片，其特征在于，所述连接点由金、锡、铜、铝和铟中的一种金属制成。

8.如权利要求7所述的便于转移的MicroLED芯片，其特征在于，所述连接点的尺寸为电极尺寸的0.25～0.5倍。

9.如权利要求8所述的便于转移的MicroLED芯片，其特征在于，所述连接点的厚度为5～30μm。

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