CN218867076U - 一种巨量转移头和巨量转移装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种巨量转移头，包括：底座；至少一组凸出部，设置于所述底座的其中一侧表面上，所述凸出部包括第一凸块、第二凸块和第三凸块；所述第一凸块、第二凸块和第三凸块并行排列且高度不同，所述第一凸块、第二凸块和第三凸块用于粘接不同颜色的微发光二极管芯片，使得拾取的不同颜色的微发光二极管芯片的电极处于同一水平高度。本申请通过高度不同的凸块适配不同颜色芯片之间的高度差，避免由于高度差导致芯片与基板上电极接触不充分，影响绑定良率以及显示效果。

Description

一种巨量转移头和巨量转移装置

技术领域

本申请涉及微发光二极管装配技术领域，尤其涉及一种巨量转移头和巨量转移装置。

背景技术

现有技术中，微发光二极管Micro-LED技术是最新发展的电视机及显示技术，Micro-LED作为新一代显示技术，比现有的OLED技术亮度更高、发光效率更好、且功耗更低。M icro-LED显示器，具有良好的稳定性、寿命以及运行温度上的优势，同时也承继了LED低功耗、色彩饱和度高、反应速度快、对比度强等优点，具有极大的应用前景。M icro-LED显示背板上包括了若干像素区域S PR(Sub-Pixe l Render i ng)，每个像素区域SPR包括红色微发光二极管芯片、蓝色微发光二极管芯片、绿色微发光二极管芯片。在显示器的制作过程中，需要将红、绿、蓝三色微发光二极管芯片从各自的生长基板转移到显示器的显示背板上。而现有的转移过程中良率不高，且转移到显示背板上后也存在电路接触不良进而导致显示异常等问题。

实用新型内容

鉴于以上现有技术存在的问题，本实用新型提出一种巨量转移头和巨量转移装置，主要解决现有巨量转移过程中良率较低的问题。

为了实现上述目的及其他目的，本实用新型采用的技术方案如下。

本申请提供一种巨量转移头，包括：

底座；

至少一组凸出部，设置于所述底座的其中一侧表面上，所述凸出部包括第一凸块、第二凸块和第三凸块；

所述第一凸块、第二凸块和第三凸块并行排列且高度不同，所述第一凸块、第二凸块和第三凸块用于粘接不同颜色的微发光二极管芯片，使得拾取的不同颜色的微发光二极管芯片的电极处于同一水平高度。

可选地，所述第一凸块、第二凸块和第三凸块用于与微发光二极管芯片接触的面具有粘性。

可选地，所述第一凸块用于拾取或压合红色微发光二极管芯片，所述第二凸块用于拾取或压合绿色微发光二极管芯片，所述第三凸块用于拾取或压合蓝色微发光二极管芯片。

可选地，每组所述凸出部中凸块的排列方式包括：第一凸块、第二凸块、第三凸块；第二凸块、第一凸块、第三凸块；或者，第二凸块、第三凸块、第一凸块。

可选地，每一组所述凸出部中相距最远的两个凸块之间的距离小于生长基板上相邻两个微发光二极管芯片的间隙。

可选地，每组所述凸出部中相邻的两个凸块的间距与目标基板中相邻的两个对接不同颜色微发光二极管芯片的焊盘的间距相等，所述目标基板用于接收从生长基板上转移的微发光二极管芯片，并建立微发光二极管芯片与对应焊盘之间的电连接。

可选地，以所述第一凸块为基准凸块，所述第二凸块与所述基准凸块的高度差等于绿色微发光二极管芯片与红色微发光二极管芯片的高度差；所述第三凸块与所述基准凸块的高度差等于蓝色微发光二极管芯片与红色微发光二极管芯片的高度差。

可选地，所述底座与所述凸出部一体成型。

可选地，所述凸出部为多个，多个所述凸出部在所述底座对应面上形成与基板中微发光二极管芯片排列方式相对应的凸出部阵列，以通过所述凸出部阵列对所述基板中对应位置的微发光二极管芯片进行对位拾取或压合。

本申请还提供一种巨量转移装置，包括：

巨量转移头；

生长基板，其上设置有由红色、绿色以及蓝色微发光二极管芯片中的一种微发光二极管芯片组成的芯片阵列；

目标基板，用于接收所述巨量转移头从所述生长基板拾取的微发光二极管芯片。

如上所述，本申请通过三个不同高度的凸块进行芯片的拾取或压合，可适应不同基板上红、绿、蓝三色微发光二极管芯片的高度差，通过凸块高度差适配保证不同高度差的芯片受到的压力保持一致，进而使得各芯片受力均匀，保证拾取良率以及压合时电路接触的良率。

附图说明

图1为本申请一实施例中巨量转移头的结构示意图。

图2为本申请一实施例中另一巨量转移头的结构示意图。

图3为本申请一实施例中另一巨量转移头的结构示意图。

图4为本申请一实施例中拾取红色微发光二极管芯片的状态示意图。

图5为本申请一实施例中拾取绿色微发光二极管芯片的状态示意图。

图6为本申请一实施例中拾取蓝色微发光二极管芯片的状态示意图。

图7为本申请一实施例中芯片转移状态下巨量转移头与目标基板的对位结构示意图。

图8为本申请一实施例中包含多组凸出部的巨量转移头的结构示意图。

图9为本申请一实施例中巨量转移装置的结构示意图。

图10为本申请一实施例中芯片转移完成后的效果图。

图11为本申请一实施例中模具的结构示意图。

图12为本申请一实施例中第三凹槽的位置示意图。

图13为本申请一实施例中第二凹槽的位置示意图。

标号说明：

01-底座；02-第一凸块；03-第二凸块；04-第三凸块；05-红色微发光二极管芯片；06-绿色微发光二极管芯片；07-蓝色微发光二极管芯片；08-生长基板；09-目标基板；10-焊盘；11-胶层；12-衬底；13-第一凹槽；14-第二凹槽；15-第三凹槽。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，图1为本申请一实施例中巨量转移头的结构示意图。本申请实施例的巨量转移头包括底座01和至少一组凸出部。底座01可采用两个相对面为平面的板状结构，凸出部设置于底座01的其中一个平面上。以一个凸出部为例，凸出部包括第一凸块02、第二凸块03和第三凸块04。第一凸块02、第二凸块03和第三凸块04被设置为高度各不相同。在一实施例中，凸出部中第一凸块02、第二凸块03以及第三凸块04之间的相对位置可根据不同生长基板中红色、绿色或蓝色微发光二极管的排布位置进行调整。示例性地，具体位置关系请参阅图1-3。图1中每组凸出部中凸块的排布顺序从左到右依次为：第一凸块02、第二凸块03和第三凸块04；图2为凸块的另一种排布方式，从左到右依次为：第二凸块03、第一凸块02和第三凸块04，图3为凸块的另一种排布方式，从左到右依次为：第二凸块03、第三凸块04和第一凸块02。上述左右位置关系仅以附图视角为基准，具体使用状态的位置关系可以实际位置进行对应设置，这里不应视为对本申请实施例的限制。

由于不同颜色的微发光二极管生长在不同的生长基板上，通过巨量转移头与不同的生长基板进行错位对位，采用粘接的方式依次拾取红色微发光二极管、绿色微发光二极管、以及蓝色微发光二极管。具体拾取顺序可根据实际应用需求进行调整，这里不作限制。为了防止在拾取生长基板中微发光二极管芯片时，凸出部中错位的凸块与微发光二极管之间形成干涉，可设置每一组所述凸出部中相距最远的两个凸块之间的距离小于生长基板上相邻两个微发光二极管芯片的间隙，当对位的凸块通过粘接方式拾取微发光二极管时，同一凸出部中错位的凸块位于生长基板中微发光二极管之间的间隙位置。请参阅图4，可通过第一凸块02对位生长基板08中红色微发光二极管芯片05，第二凸块03和第三凸块04对位生长基板上的芯片间隙，通过第一凸块02拾取红色微发光二极管芯片05。请参阅图5，完成红色微发光二极管芯片05的拾取后，将第二凸块03与生长有绿色微发光二极管芯片06的生长基板08进行对位，此时，第一凸块02和第三凸块04对位该生长基板08中的芯片间隙，以通过第二凸块03拾取绿色微发光二极管芯片06。请参阅图6，完成红色微发光二极管芯片05和绿色微发光二极管芯片06的拾取后，再通过第三凸块04与生长有蓝色微发光二极管芯片07的生长基板进行对位，此时第一凸块02和第二凸块03对位该生长基板08中的芯片间隙，通过第三凸块04拾取蓝色微发光二极管芯片07，经过以上步骤依次完成三种不同颜色微发光二极管芯片的拾取。由于不同颜色的微发光二极管芯片高度存在差异，传统方式采用同一水平的转移头进行芯片拾取，容易导致不同颜色的微发光二极管芯片受到的压力不一致，进而影响拾取良率。因此本申请实施例将第一凸块02、第二凸块03和第三凸块04设置为并行排列且高度不同的结构。通过第一凸块02对位生长基板08中的红色微发光二极管芯片05，通过第二凸块03对位生长基板08中绿色微发光二极管芯片06，通过第三凸块04对位生长基板08中蓝色微发光二极管芯片07。每个凸块用于与微发光二极管芯片接触的面具有粘性，通过在底座01背离所述凸出部的平面上施加压力，使得第一凸块02、第二凸块03和第三凸块04的顶部平面分别吸附对应颜色的微发光二极管芯片，并将吸附的微发光二极管转移到目标基板上，使得微发光二极管与目标基板上的焊盘对位，以便完成对位后进行绑定作业，固化微发光二极管与焊盘的电连接。吸附状态下，第一凸块02、第二凸块03和第三凸块04上的微发光二极管芯片的电极处于同一水平高度。为了将不同颜色的微发光二极管芯片从对应生长基板上同步转移到目标基板的对应焊盘上，可设置每组凸出部中相邻的两个凸块的间距与目标基板中相邻的两个对接不同颜色微发光二极管芯片的焊盘的间距相等，在一组凸出部完成红、绿、蓝三色微发光二极管芯片拾取后，由于凸出部中三个凸块的间距与目标基板中相邻的三种颜色微发光二极管的焊盘相对应，可直接完成对位转移，提高转移效率。

在一实施例中，请参阅图7，通常情况下，红色微发光二极管芯片05的高度高于蓝色微发光二极管芯片07的高度，而蓝色微发光二极管芯片07的高度高于绿色微发光二极管芯片06的高度。因此，可根据不同颜色微发光二极管的高度差设计凸出部中第一凸块02、第二凸块03以及第三凸块04之间的高度差。在一实施例中，可将第一凸块02作为基准凸块，第二凸块03与第一凸块02之间的高度差可设置为等于红色微发光二极管芯片05与绿色微发光二极管芯片06的高度差；而第三凸块04与第一凸块02之间的高度差可设置为等于红色微发光二极管芯片05与蓝色微发光二极管芯片07之间的高度差，以此得到三个高度不同的凸块。在一实施例中，第一凸块02、第二凸块03以及第三凸块04之间的高度差可允许在一定范围内波动，只需要保证不同凸块在进行芯片拾取或压合时压力差异在需求范围内即可，具体波动范围可根据实际应用需求进行设置，这里不作限制。

在一实施例中，请参阅图1，本申请的巨量转移头可采用一体成型结构，底座01和凸出部为一体成型，采用同种材料制成。在一实施例中，底座01和凸出部可采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)，PDMS具有一定粘性，可用于粘接生长基板上的芯片。

请参阅7，通过高度不同的三个凸块进行红、绿、蓝三色微发光二极管芯片的转移，完成芯片粘接后，红、绿、蓝三色微发光二极管芯片的底部电极处于同一水平面上，再转移到目标基板09上对应焊盘后，可保证芯片的电极与焊盘电极接触良好，保证后续绑定的良率，解决了由于芯片高度差导致电极接触不良进而导致绑定良率低的问题。

请参阅图8，图8为本申请一实施例中包含多个凸出部的巨量转移头的结构示意图。多个凸出部处于底座01的同一平面，并按照生长基板中微发光二极管芯片阵列的排布方式进行排列形成凸出部阵列，凸出部阵列中每个凸出部的第一凸块02、第二凸块03和第三凸块04分别与不同生长基板中对应位置的红色、绿色或蓝色微发光二极管进行对位。在一实施例中，巨量转移头中的凸出部可覆盖整个生长基板中的所有微发光二极管芯片，也可只覆盖其中一部分，具体巨量转移头的尺寸可根据实际应用需求进行设置，这里不作限制。

请参阅图9，图9为本申请一实施例中巨量转移装置的结构示意图。该巨量转移装置可包括前述巨量转移头、生长基板08以及目标基板09。生长基板08上间隔排列设置有微发光二极管芯片组成的芯片阵列，可通过更换生长有不同颜色微发光二极管芯片的生长基板08，进而通过巨量转移头拾取不同颜色的微发光二极管芯片。目标基板09上设置有用于连接微发光二极管芯片的焊盘阵列。巨量转移头包括至少一组凸出部，凸出部包括第一凸块02、第二凸块03和第三凸块04，其中，第一凸块02、第二凸块03和第三凸块04的高度不同。第一凸块02、第二凸块03和第三凸块04均具有粘性，巨量转移头下压与生长基板08中对应微发光二极管芯片进行对位，通过第一凸块02粘接生长基板上的红色微发光二极管芯片，调整所述巨量转移头的位置，使得第二凸块03与生长有绿色微发光二极管芯片的生长基板08进行对位，通过第二凸块03粘接绿色微发光二极管芯片；再次调整所述巨量转移头的位置，使得第三凸块04与生长有蓝色微发光二极管芯片的生长基板08进行对位，通过第三凸块04粘接蓝色微发光二极管芯片。抬起巨量转移头，并将巨量转移头与目标基板09中的焊盘区域进行对位，完成对位后对巨量转移头施加压力，使得巨量转移头中各凸块与对应焊盘10贴合，然后执行绑定操作，建立焊盘10与对应微发光二极管芯片的电路连接。以此完成整个芯片转移过程。转移完成后的效果图如图10所示。由于红、绿、蓝三色微发光二极管芯片存在高度差，通过设置高度不同的第一凸块02、第二凸块03和第三凸块04与不同颜色的微发光二极管进行高度适配，使得第一凸块02、第二凸块03和第三凸块04粘接的微发光二极管底部电极处于同一水平面。将不同颜色微发光二极管通过凸出部转移到目标基板09上时，各微发光二极管的电极与焊盘10接触过程中不存在高度差或高度差在允许范围内，可保证后续绑定过程中建立电路连接的良率。

在一实施例中，可设置多个巨量转移头，每个巨量转移头与生长基板08中一个指定区域相对设置，通过多个巨量转移头同步动作或交替动作完成生长基板08上芯片的拾取。每个巨量转移头分别对应目标基板09中指定区域，通过分区协作完成生长基板08中微发光二极管芯片到目标基板09中焊盘的转移。

请参阅图11，图11为本申请一实施例中制作巨量转移头的模具的结构示意图。该模具可包括衬底12、胶层11和至少一组凹陷结构。胶层11设置在衬底12的一侧表面。凹陷结构包括第一凹槽13、第二凹槽14和第三凹槽15，第一凹槽13贯穿胶层与衬底表面接触，即第一凹槽13的深度可设置为与胶层厚度相等。第二凹槽14和第三凹槽15均贯通胶层后向衬底内部延伸。第二凹槽14的深度与第三凹槽15的深度不同。通过浇注的方式在第一凹槽13、第二凹槽14和第三凹槽15内填充PDMS，并通过固化脱模得到巨量转移头。

在一实施例中，凹陷结构可设置多组，多组凹陷结构的排布方式与生长基板中微发光二极管的排布方式相对应。

在一实施例中，衬底12可采用硅层，在衬底12表面涂覆一层指定厚度的光刻胶作为胶层11。请参阅图12，通过曝光、蚀刻等操作后，首先在衬底12上形成第三凹槽15，第三凹槽15在衬底12中的深度等于红色微发光二极管芯片与蓝色微发光二极管的高度差。请参阅图13，通过曝光、蚀刻等方式在衬底上进一步形成第二凹槽14，第二凹槽14在衬底中的深度等于红色微发光二极管芯片与绿色微发光二极管芯片的高度差。请参阅图11，通过曝光操作在光刻胶层形成第一凹槽13，第一凹槽13的深度可根据实际应用需求进行设置和调整，以第一凹槽13的深度作为基准深度，基于前述高度差确定对应凹槽与基准深度的深度偏差，进而得到深度不同的第一凹槽13、第二凹槽14和第三凹槽15。向第一凹槽13、第二凹槽14和第三凹槽15中浇注PDMS，固化脱模后便可得到巨量转移头。巨量转移头包含高度不一致的凸块，可以改善因芯片高度不一致导致的拾取良率受损和绑定接触不良、显示画质不高等问题，结构简单，制作便捷。上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种巨量转移头，其特征在于，包括：

底座；

至少一组凸出部，设置于所述底座的其中一侧表面上，所述凸出部包括第一凸块、第二凸块和第三凸块；

所述第一凸块、第二凸块和第三凸块并行排列且高度不同，所述第一凸块、第二凸块和第三凸块分别用于粘接不同颜色的微发光二极管芯片，使得拾取的不同颜色的微发光二极管芯片的电极处于同一水平高度。

2.根据权利要求1所述的巨量转移头，其特征在于，所述第一凸块、第二凸块和第三凸块用于与微发光二极管芯片接触的面具有粘性。

3.根据权利要求1所述的巨量转移头，其特征在于，所述第一凸块用于拾取或压合红色微发光二极管芯片，所述第二凸块用于拾取或压合绿色微发光二极管芯片，所述第三凸块用于拾取或压合蓝色微发光二极管芯片。

4.根据权利要求3所述的巨量转移头，其特征在于，每组所述凸出部中凸块的排列方式包括：第一凸块、第二凸块、第三凸块；第二凸块、第一凸块、第三凸块；或者，第二凸块、第三凸块、第一凸块。

5.根据权利要求4所述的巨量转移头，其特征在于，每一组所述凸出部中相距最远的两个凸块之间的距离小于生长基板上相邻两个微发光二极管芯片的间隙。

6.根据权利要求5所述的巨量转移头，其特征在于，每组所述凸出部中相邻的两个凸块的间距与目标基板中相邻的两个对接不同颜色微发光二极管芯片的焊盘的间距相等，所述目标基板用于接收从生长基板上转移的微发光二极管芯片，并建立微发光二极管芯片与对应焊盘之间的电连接。

7.根据权利要求3所述的巨量转移头，其特征在于，以所述第一凸块为基准凸块，所述第二凸块与所述基准凸块的高度差等于绿色微发光二极管芯片与红色微发光二极管芯片的高度差；所述第三凸块与所述基准凸块的高度差等于蓝色微发光二极管芯片与红色微发光二极管芯片的高度差。

8.根据权利要求1所述的巨量转移头，其特征在于，所述底座与所述凸出部一体成型。

9.根据权利要求1所述的巨量转移头，其特征在于，所述凸出部为多个，多个所述凸出部在所述底座对应面上形成与基板中微发光二极管芯片排列方式相对应的凸出部阵列，以通过所述凸出部阵列对所述基板中对应位置的微发光二极管芯片进行对位拾取或压合。

10.一种巨量转移装置，其特征在于，包括：

权利要求1-9任一所述的巨量转移头；

生长基板，其上设置有由红色、绿色以及蓝色微发光二极管芯片中的一种微发光二极管芯片组成的芯片阵列；

目标基板，用于接收所述巨量转移头从所述生长基板拾取的微发光二极管芯片。

Images