DE112017004029T5 - LED MODULE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF - Google Patents

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Taekyoung YOO
Daewon Kim
Jinmo Kim
Jinwon CHOI
Jimin HER
Younghwan Shin
Sol Han
Kyujin LEE
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Lumens Co Ltd
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Abstract

Offenbart wird ein Verfahren zur Herstellung eines LED-Moduls. Das Verfahren beinhaltet: Aufbau eines Chip-on-Träger mit einem Chip-Halter mit einer horizontalen Bindeebene und einer Vielzahl von LED-Chips, in denen Elektrodenpads mit der Bindeebene des Chip-Halters verbunden sind; und Übertragen der Vielzahl von LED-Chips in einer vorbestimmten Anordnung von dem Chip-Halter auf ein Substrat durch Transferdruck. Der Transferdruck beinhaltet: primär abschnittsweises Belichten eines Transferbandes, um die Klebkraft des Transferbandes so zu reduzieren, dass in vorbestimmten Abständen auf dem Transferband Klebeflächen gebildet werden; und Druckbeaufschlagen des Transferbandes gegen die LED-Chips auf dem Chiphalter, um die LED-Chips an den entsprechenden Klebeflächen des Transferbandes anzubringen, und Lösen der Elektrodenpads der LED-Chips vom Chiphalter, um die Chips aufzunehmen.

Figure DE112017004029T5_0000
Disclosed is a method of manufacturing an LED module. The method includes: building a chip-on-carrier with a chip holder having a horizontal binding plane and a plurality of LED chips, in which electrode pads are connected to the binding plane of the chip holder; and transferring the plurality of LED chips in a predetermined arrangement from the chip holder to a substrate by transfer printing. The transfer printing includes: exposing a transfer belt primarily in sections so as to reduce the adhesive force of the transfer belt so that adhesive surfaces are formed on the transfer belt at predetermined intervals; and pressurizing the transfer belt against the LED chips on the chip holder to attach the LED chips to the respective adhesive surfaces of the transfer belt, and releasing the electrode pads of the LED chips from the chip holder to receive the chips.
Figure DE112017004029T5_0000

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein LED-Modul und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Genauer gesagt, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines LED-Moduls unter Verwendung von Transferdruck und Flip-Bonding.The present invention relates to an LED module and a method for its production. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing an LED module using transfer printing and flip-bonding.

Technischer HintergrundTechnical background

Vollfarbige LED-Displays, in denen LEDs, die Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen emittieren, in Pixel gruppiert sind, wurden als potenzieller Ersatz für Displays mit LEDs als Hintergrundlichtquellen vorgeschlagen. Jedes Pixel besteht aus roten, grünen und blauen LEDs oder roten, grünen, blauen und weißen LEDs. In einer solchen LED-Anzeige werden rote, grüne und blaue LEDs in Paketen gefertigt und auf einem Substrat montiert. Aufgrund der großen Abstände zwischen den einzelnen LEDs der einzelnen Pixel ist eine qualitativ hochwertige Auflösung jedoch schwer zu erreichen. Pixel, die aus LED-Paketen bestehen, lassen sich nur schwer auf Mikro-LED-Displays anwenden, die in letzter Zeit viel Aufmerksamkeit erregt haben. Es wurden auch LED-Pixel-Einheiten vorgeschlagen, bei denen rote LEDs, grüne LEDs und blaue LEDs, die ein Pixel bilden, in einem Paket montiert sind. In einer solchen LED-Pixeleinheit ist der Abstand zwischen den benachbarten LEDs (d. h. Subpixeln) in einem Pixel klein, aber der Abstand zwischen den benachbarten Pixeln ist schwer zu reduzieren. Weiterhin kann es zu Lichtstörungen zwischen den roten, grünen und blauen LEDs kommen.Full-color LED displays, in which LEDs emitting light of different wavelengths are grouped in pixels, have been proposed as a potential replacement for displays with LEDs as background light sources. Each pixel consists of red, green and blue LEDs or red, green, blue and white LEDs. In such an LED display, red, green and blue LEDs are fabricated in packages and mounted on a substrate. However, due to the large distances between the individual LEDs of the individual pixels, a high-quality resolution is difficult to achieve. Pixels made up of LED packages are difficult to apply to micro LED displays that have received much attention lately. Also proposed are LED pixel units in which red LEDs, green LEDs and blue LEDs forming a pixel are mounted in a package. In such an LED pixel unit, the distance between the adjacent LEDs (i.e., sub-pixels) in one pixel is small, but the distance between the adjacent pixels is difficult to reduce. Furthermore, there may be light interference between the red, green and blue LEDs.

Um den Abstand zwischen den Pixeln zu verringern, haben die Erfinder versucht, ein LED-Anzeigemodul herzustellen, in dem Gruppen von LED-Chips, die jeweils rote LED, grüne LED und blaue LED-Chips beinhalten, in einer Matrix auf einem PCB-Substrat angeordnet sind. Es ist jedoch schwierig, die LED-Chips in vorgegebenen Höhen und Abständen auf dem mikrometergroßen Substrat zu montieren. Unterschiedliche Höhen und/oder Intervalle zwischen den auf dem Substrat montierten LED-Chips verschlechtern die Farbreproduzierbarkeit des LED-Anzeigemoduls. Das Drahtbonden ist für die elektrische Verbindung zwischen Elektrodenpads und den LED-Chips auf dem Substrat notwendig, aber es dauert mindestens zehn bis hunderte Stunden, um ein Produkt herzustellen. Insbesondere bei der Montage von Dutzenden bis Hunderten von LED-Chips auf dem Substrat sind einige der LED-Chips nicht genau an den gewünschten Positionen positioniert, was es unmöglich macht, ein entworfenes Lichtaustrittsmuster zu erreichen und zu erheblichen Farbabweichungen führt. Insbesondere Techniken zur Herstellung von LED-Anzeigemodulen einschließlich der Anordnung von Mikro-LEDs mit einer Größe von mehreren bis mehreren hundert Mikrometern auf einem Aktivmatrix(AM)-Substrat werden derzeit eingesetzt, sind aber bei der Herstellung von Anzeigemodulen mit hoher Präzision und guter Qualität auf Basis der konventionellen Chipmontagetechnik schwer anwendbar.In order to reduce the distance between the pixels, the inventors have tried to produce an LED display module in which groups of LED chips each including red LED, green LED and blue LED chip in a matrix on a PCB substrate are arranged. However, it is difficult to mount the LED chips at predetermined heights and distances on the micrometer-sized substrate. Different heights and / or intervals between the LED chips mounted on the substrate degrade the color reproducibility of the LED display module. Wire bonding is necessary for the electrical connection between electrode pads and the LED chips on the substrate, but it takes at least ten to hundreds of hours to produce a product. In particular, when mounting tens to hundreds of LED chips on the substrate, some of the LED chips are not positioned exactly at the desired positions, making it impossible to achieve a designed light emission pattern and resulting in significant color variations. In particular, techniques for fabricating LED display modules, including the placement of micro-LEDs of several to several hundred micrometers in size on an active matrix (AM) substrate, are currently in use, but are in the production of high precision, good quality display modules Difficult to apply based on conventional chip-mounting technology.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Technische AufgabeTechnical task

In diesem Zusammenhang kann eine Technik zur Übertragung von LED-Chips, die an bestimmten Positionen angeordnet sind, auf ein Substrat durch Total-Transferdruck eine Lösung für die Probleme im Stand der Technik darstellen. Obwohl LED-Chips zusammen mit den darüber liegenden Elektrodenpads jedoch im Total-Transferdruck auf ein Substrat übertragen und auf diesem angeordnet werden, ist ein zusätzlicher Prozess, wie beispielsweise das Drahtbonden, erforderlich. Die erhöhte Anzahl von Verarbeitungsschritten führt zu einem Anstieg der Herstellungskosten. Darüber hinaus ist die Ausrichtung der LED-Chips gestört, was zu einer erheblichen Qualitätsverschlechterung führt. Im Gegensatz dazu kann beim Transferdruck von flip-bonded LED-Chips mit nach unten gerichteten Elektrodenpads auf ein Substrat ein zusätzlicher Prozessschritt, wie z.B. das Drahtbonden, vermieden werden, so dass die Ausrichtung der LED-Chips nicht gestört wird. Darüber hinaus ermöglicht der Transferdruck eine Reihe von ausgewählten LED-Chips mit einer Größe von zehn bis hundert Mikrometern in einer gewünschten Anordnung.In this connection, a technique for transferring LED chips arranged at certain positions onto a substrate by total transfer printing can be a solution to the problems in the prior art. However, although LED chips along with the overlying electrode pads are transferred to and deposited on a substrate by total transfer pressure, an additional process, such as wire bonding, is required. The increased number of processing steps leads to an increase in manufacturing costs. In addition, the orientation of the LED chips is disturbed, resulting in a significant deterioration in quality. In contrast, in the transfer printing of flip-bonded LED chips having downwardly directed electrode pads onto a substrate, an additional process step, such as e.g. Wire bonding should be avoided so that the alignment of the LED chips is not disturbed. In addition, the transfer printing enables a number of selected LED chips of a size of ten to a hundred micrometers in a desired arrangement.

Technische LösungTechnical solution

Die vorliegende Erfindung ist daher darauf ausgerichtet, ein Verfahren zur Herstellung eines LED-Moduls bereitzustellen, indem LED-Chips aus einem Chip-Halter übertragen werden, der die LED-Chips in einer vorbestimmten Anordnung halten kann, ohne durch Transferdruck und anschließendes Flip-Bonden der LED-Chips auf dem Substrat auf diesem in Unordnung gebracht zu werden.The present invention is therefore directed to providing a method of manufacturing an LED module by transferring LED chips from a chip holder which can hold the LED chips in a predetermined arrangement without transfer printing and subsequent flip bonding of the LED chips on the substrate on this to be messed up.

Ein Verfahren zur Herstellung eines LED-Moduls gemäß einem Aspekt der vorliegeden Erfindung beinhaltet den Aufbau eines Chip-on-carrier mit einem Chip-Halter mit einer horizontalen Verbindungsebene und einer Vielzahl von LED-Chips, in denen Elektrodenpads mit der Verbindungsebene des Chip-Halters verbunden sind; und das Übertragen der Vielzahl von LED-Chips in einer vorbestimmten Anordnung von dem Chip-Halter auf ein Substrat durch Transferdruck, wobei der Transferdruck beinhaltet: primär abschnittsweise Belichten eines Transferbandes, um die Klebkraft des Transferbandes so zu reduzieren, dass in vorbestimmten Abständen auf dem Transferband Klebeflächen gebildet werden; und Druckbeaufschlagen des Transferbandes gegen die LED-Chips auf dem Chiphalter, um die LED-Chips an den entsprechenden Klebeflächen des Transferbandes zu befestigen, und Lösen der Elektrodenpads der LED-Chips vom Chiphalter, um die Chips aufzunehmen.A method of manufacturing an LED module according to an aspect of the present invention includes the structure of a chip-on-carrier having a chip holder having a horizontal connection plane and a plurality of LED chips in which electrode pads are connected to the connection plane of the chip holder are connected; and transferring the plurality of LED chips in a predetermined arrangement from the chip holder to a substrate by transfer printing, wherein the transfer printing includes: exposing a transfer belt primarily in sections to reduce the adhesive force of the transfer belt to be predetermined Distances are formed on the transfer tape adhesive surfaces; and pressurizing the transfer belt against the LED chips on the chip holder to fix the LED chips to the respective adhesive surfaces of the transfer belt, and releasing the electrode pads of the LED chips from the chip holder to receive the chips.

Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die primäre Belichtung das Belichten des Übertragungsbandes durch eine Fotomaske, die mit einer Vielzahl von lichtdurchlässigen Fenstern ausgebildet ist.In one embodiment, the primary exposure includes exposing the transfer belt through a photomask formed with a plurality of translucent windows.

Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren ferner, nach der Chipaufnahme, das mit den LED-Chips befestigte Transferband sekundär freizulegen, um die Haftfestigkeit des Transferbandes als Ganzes zu schwächen, und die Vielzahl von LED-Chips vom Transferband zu platzieren, deren Haftfestigkeit insgesamt auf dem Substrat geschwächt ist.According to an embodiment, the method further includes, after the chip pick-up, secondarily exposing the transfer ribbon attached to the LED chips to weaken the adhesive strength of the transfer ribbon as a whole, and placing the plurality of LED chips from the transfer ribbon whose total adhesion on the transfer ribbon Substrate weakened.

Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Chip-Aufnahme die Druckbeaufschlagung des Transferbandes gegen die auf den Chiphalter geklebten LED-Chips mit einer in eine Richtung rollenden Pickup-Rolle.In one embodiment, the chip receptacle includes pressurizing the transfer belt against the LED chips bonded to the chip holder with a unidirectional pickup roll.

Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Platzierung die Druckbeaufschlagung der am Transferband befestigten LED-Chips gegen das Substrat mit einer Platzierungsrolle, so dass die Elektrodenpads der LED-Chips an Paaren von auf dem Substrat gebildeten Beulen befestigt sind.In one embodiment, the placement includes pressurizing the LED chips mounted on the transfer belt against the substrate with a placement roller such that the electrode pads of the LED chips are attached to pairs of bumps formed on the substrate.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Klebekraft des Transferbandes während des Einbringens geringer als die Klebekraft eines Klebstoffs, der auf die beiden Erhebungspaare aufgetragen wird.According to one embodiment, the adhesive force of the transfer belt during insertion is less than the adhesive force of an adhesive which is applied to the two collection pairs.

Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Chip-on-Carrier-Konstruktion das Vorbereiten eines Chip-Halters mit einer horizontalen Verbindungsebene, das Vorbereiten einer Vielzahl von LED-Chips und das Anbringen der LED-Chips an der Verbindungsebene, um eine oder mehrere LED-Chip-Anordnungen zu bilden, wobei das Vorbereiten einer Vielzahl von LED-Chips das Vorbereiten einer Vielzahl von LED-Chips beinhaltet, einschließlich nach unten verlaufender n-Elektrodenpads und p-Elektrodenpads, und die Chip-Anbringung das direkte Verbinden der n-Elektrodenpads und der p-Elektrodenpads mit der Verbindungsebene beinhaltet.According to one embodiment, the chip-on-carrier construction includes preparing a chip holder with a horizontal interconnect level, preparing a plurality of LED chips, and attaching the LED chips at the interconnect level to form one or more LED chip dies. Forming arrangements wherein preparing a plurality of LED chips includes preparing a plurality of LED chips, including down-facing n-electrode pads and p-electrode pads, and attaching the chips directly connecting the n-electrode pads and the p Electrode pads with the connection level includes.

Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Chipbefestigung das Anbringen der Vielzahl von LED-Chips an der Verbindungsebene, so dass der Abstand in den LED-Chip-Arrays auf dem Chiphalter ein n-ntel (wobei n eine natürliche Zahl gleich oder größer als 1 ist) desjenigen in den durch den Transferdruck auf das Substrat übertragenen LED-Chip-Arrays beträgt, wobei der Abstand den horizontalen Abstand zwischen der Mitte eines LED-Chips und der Mitte des benachbarten LED-Chips darstellt.According to one embodiment, the die attach includes attaching the plurality of LED dies to the interconnection level so that the pitch in the LED die arrays on the die holder is one n-th (where n is a natural number equal to or greater than 1) of the one is in the transferred by the transfer pressure to the substrate LED chip arrays, wherein the distance represents the horizontal distance between the center of an LED chip and the center of the adjacent LED chip.

Ein LED-Modul gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet: eine Vielzahl von angeordneten LED-Chips, die von einem externen Chiphalter übertragen werden, wobei jeder der LED-Chips Elektrodenpads auf einer Seite davon und eine Ebene, die an einem Übertragungsband auf der anderen Seite davon befestigt ist, aufweist; und ein Substrat mit einer Vielzahl von Erhebungen, die an die Elektrodenpads flip-gebonded sind, wobei das Übertragungsband in freiliegende Bereiche und freiliegende Bereiche unterteilt ist, indem Primärlicht von außen auf die Seite gegenüber den LED-Chips bestrahlt wird und die LED-Chips an die freiliegenden Bereiche gebunden und aufgenommen werden.An LED module according to another aspect of the present invention includes: a plurality of arrayed LED chips transferred from an external chip holder, each of the LED chips having electrode pads on one side thereof and a plane attached to a transfer belt on the one attached to the other side thereof; and a substrate having a plurality of protrusions flip-bonded to the electrode pads, wherein the transfer belt is divided into exposed areas and exposed areas by irradiating primary light from outside to the side opposite to the LED chips and the LED chips the exposed areas are tied and picked up.

Gemäß einer Ausführungsform verliert das Transferband seine Haftkraft in den Klebebereichen durch von außen auf die den LED-Chips gegenüberliegende Seite eingestrahltes Sekundärlicht und wird von den LED-Chips gelöst.According to one embodiment, the transfer belt loses its adhesive force in the adhesive areas by the secondary light irradiated from the outside onto the side opposite the LED chips and is released from the LED chips.

Gemäß einer Ausführungsform sind die Klebeflächen des Transferbandes durch eine Fotomaske vor dem von außen einfallenden Primärlicht auf der dem LED-Chip gegenüberliegenden Seite geschützt.According to one embodiment, the adhesive surfaces of the transfer belt are protected by a photomask from the externally incident primary light on the opposite side of the LED chip.

Gemäß einer Ausführungsform werden die LED-Chips von einer Rolle aufgenommen, die rollt, während das Übertragungsband gegen die LED-Chips gedrückt wird.According to one embodiment, the LED chips are received by a roller that rolls while the transfer belt is pressed against the LED chips.

Gemäß einer Ausführungsform werden die LED-Chips an gewünschten Positionen auf dem Substrat positioniert und ausgerichtet und dann durch die Druckbeaufschlagung der Walze vom Transferband gelöst.According to one embodiment, the LED chips are positioned at desired positions on the substrate and aligned and then released from the transfer belt by the pressurization of the roller.

Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet der Chiphalter eine horizontale Bondebene und die Elektrodenpads, die sich an einer Seite jedes der LED-Chips nach unten erstrecken, sind direkt mit dem Chiphalter verbunden.According to an embodiment, the chip holder includes a horizontal bonding plane, and the electrode pads extending down to one side of each of the LED chips are directly connected to the chip holder.

Gemäß einer Ausführungsform haben die Vielzahl von LED-Chips die gleiche Höhe von der Verbindungsebene des Chiphalters.According to an embodiment, the plurality of LED chips have the same height from the connection plane of the chip holder.

Gemäß einer Ausführungsform beträgt die Teilung in den LED-Chip-Arrays auf dem Chiphalter ein n-tel (wobei n eine natürliche Zahl gleich oder größer als 1 ist) derjenigen in den auf das Substrat übertragenen LED-Chip-Arrays, wobei die Teilung die horizontale Entfernung zwischen der Mitte eines LED-Chips und der Mitte des benachbarten LED-Chips darstellt.According to an embodiment, the pitch in the LED chip arrays on the chip holder is one n-th (where n is a natural number equal to or greater than 1) of those in the LED chip arrays transferred to the substrate, the pitch being horizontal distance between the center of a LED Chips and the center of the adjacent LED chips represents.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Haftfestigkeit des Chip-Halters niedriger als die Haftfestigkeit der unbelichteten Bereiche des Transferbandes und höher als die Haftfestigkeit der freiliegenden Bereiche des Transferbandes.According to one embodiment, the adhesive strength of the chip holder is lower than the adhesive strength of the unexposed areas of the transfer ribbon and higher than the adhesive strength of the exposed areas of the transfer ribbon.

Gemäß einer Ausführungsform besteht die Vielzahl der auf dem Chiphalter angeordneten LED-Chips aus nur einem Typ von LED-Chip, ausgewählt aus roten, grünen und blauen LED-Chips, die nach demselben Verfahren hergestellt werden.According to one embodiment, the plurality of LED chips arranged on the chip holder consist of only one type of LED chip, selected from red, green and blue LED chips, which are manufactured by the same method.

Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die Vielzahl der auf dem Chiphalter angeordneten LED-Chips rote LED-Chips, grüne LED-Chips und blaue LED-Chips.According to an embodiment, the plurality of LED chips disposed on the chip holder include red LED chips, green LED chips, and blue LED chips.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Chip-Halter eine flexible Folie sein.According to one embodiment, the chip holder may be a flexible foil.

Vorteilhafte WirkungenAdvantageous effects

Nach der vorliegenden Erfindung kann das LED-Modul durch präzises Ausrichten einer Vielzahl von LED-Chips auf einem Substrat im Transferdruck hergestellt werden. Gemäß dem Transferdruck werden alle oder einige LED-Chips, die an bestimmten Positionen angeordnet sind, in einer gewünschten Anordnung auf einem Zielsubstrat angeordnet.According to the present invention, the LED module can be manufactured by precisely aligning a plurality of LED chips on a substrate in transfer printing. According to the transfer printing, all or some of the LED chips arranged at certain positions are arranged in a desired arrangement on a target substrate.

Andere Auswirkungen der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung besser verstanden.Other effects of the present invention will be better understood from the following description.

Figurenlistelist of figures

Diese und/oder andere Aspekte und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich und leichter zu erkennen:

  • 1 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung eines LED-Moduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 veranschaulicht einen Transferdruckprozess in einem Verfahren zur Herstellung eines LED-Moduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung eines Chip-on-carrier mit blauen LED-Chips in einem Verfahren zur Herstellung eines LED-Moduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung eines Chip-on-carrier mit grünen LED-Chips in einem Verfahren zur Herstellung eines LED-Moduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 5 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung eines Chip-on-carrier mit roten LED-Chips in einem Verfahren zur Herstellung eines LED-Moduls gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 6 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung eines Chip-on-carrier mit roten, grünen und blauen LED-Chips gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 7 ist eine Draufsicht, die ein Substrat eines Anzeigemoduls gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und Anordnungen von Elektrodenmustern darstellt, die in einer Matrix auf dem Substrat angeordnet sind;
  • 8 ist eine Draufsicht, die ein Anzeigemodul mit Gruppen von LED-Chips darstellt, die in einer Matrix auf den in 7 dargestellten Elektrodenmustern angeordnet sind;
  • ist eine Querschnittsansicht zur Erklärung der in dargestellten Gruppen von LED-Chips;
  • 10 ist eine Draufsicht zur Erläuterung einer alternativen Ausführungsform des in den 7 bis 9 dargestellten LED-Moduls;
  • 11 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung des in den 7 bis 10 dargestellten LED-Moduls;
  • veranschaulicht ein Verfahren zum Transferdruck von LED-Chips auf ein Substrat zur Herstellung des in den bis dargestellten LED-Moduls;
  • 13 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung eines LED-Moduls unter Verwendung des selektiven Transferdrucks gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 14 veranschaulicht den Schritt der Aufnahme des Chips mit dem in 13 dargestellten Verfahren;
  • 15 ist eine vergrößerte Ansicht des Kreises „A“ von 14;
  • 16 veranschaulicht den Schritt des Bewegens der Chips und den Schritt des Schwächens der Haftfestigkeit eines Trägerbandes kurz vor dem Einbringen der Chips in das in 15 dargestellte Verfahren;
  • 17 veranschaulicht den Schritt des Platzierens von Chips nach dem in 16 dargestellten Verfahren;
  • 18 ist eine vergrößerte Ansicht des Kreises „B“ der 17;
  • 19 veranschaulicht ein Verfahren zum Aufnehmen von LED-Chips durch Total-Transferdruck; und
  • Die und veranschaulichen exemplarisch mehrere Prozesse zur Aufnahme von LED-Chips durch selektiven Transferdruck.
These and / or other aspects and advantages of the invention will become apparent from the following description of the embodiments in conjunction with the accompanying drawings and easier to recognize:
  • 1 Fig. 10 is a flow chart for explaining a method of manufacturing an LED module according to an embodiment of the present invention;
  • 2 illustrates a transfer printing process in a method of manufacturing an LED module according to an embodiment of the present invention;
  • 3 illustrates a method of manufacturing a chip-on-carrier with blue LED chips in a method of manufacturing an LED module according to an embodiment of the present invention;
  • 4 illustrates a method of manufacturing a chip-on-carrier with green LED chips in a method of manufacturing an LED module according to an embodiment of the present invention;
  • 5 FIG. 12 illustrates a method of manufacturing a chip-on-carrier with red LED chips in a method of manufacturing an LED module according to an embodiment of the present invention; FIG.
  • 6 FIG. 12 illustrates a method of manufacturing a chip-on-carrier with red, green and blue LED chips according to an alternative embodiment of the present invention; FIG.
  • 7 Fig. 10 is a plan view illustrating a substrate of a display module according to another embodiment of the present invention and arrangements of electrode patterns arranged in a matrix on the substrate;
  • 8th FIG. 11 is a plan view illustrating a display module with groups of LED chips arranged in a matrix on top of the one in FIG 7 arranged electrode patterns are arranged;
  • is a cross-sectional view for explaining the in illustrated groups of LED chips;
  • 10 is a plan view for explaining an alternative embodiment of the in the 7 to 9 illustrated LED module;
  • 11 is a flowchart for explaining a method for producing the in the 7 to 10 illustrated LED module;
  • FIG. 12 illustrates a method of transfer printing LED chips onto a substrate to produce the substrate. FIG to illustrated LED module;
  • 13 Fig. 10 is a flowchart for explaining a method of manufacturing an LED module using the selective transfer printing according to another embodiment of the present invention;
  • 14 illustrates the step of receiving the chip with the in 13 presented method;
  • 15 is an enlarged view of the circle " A " from 14 ;
  • 16 FIG. 12 illustrates the step of moving the chips and the step of weakening the adhesive strength of a carrier tape just prior to the introduction of the chips into the carrier. FIG 15 illustrated method;
  • 17 illustrates the step of placing chips after the in 16 presented method;
  • 18 is an enlarged view of the circle " B " the 17 ;
  • 19 illustrates a method of receiving LED chips by total transfer printing; and
  • The and exemplify several processes for receiving LED chips by selective transfer printing.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Die Haftfestigkeit des Transferbandes 3 nach S23 ist geringer als die eines Klebstoffs, der auf die beiden Erhebungspaare 5a und 5b aufgebracht wird. Die Einbaurolle 270 rollt die am Transferband 3 befestigten LED-Chips 1 gegen das Substrat 5, insbesondere die Erhebungspaare 5a und 5b, und setzt sie unter Druck. Durch die Druckbeaufschlagung werden die entsprechenden LED-Chips 1 auf dem Substrat 5 angebracht. Die Verteilrolle 270 kann am Außenumfang eines mit einer Welle gekoppelten Rollenkörpers mit einem flexiblen Drucktuch versehen sein. Die Bereitstellung der Decke ermöglicht eine bessere Platzierung der LED-Chips 1 beim Walzen und kann die LED-Chips 1vor Schäden durch Druckbeaufschlagung beim Walzen schützen. Eine zweite Stufe 290 kann aufsteigen, um der Einbaurolle 270 zu helfen, die LED-Chips unter Druck zu setzen. Anschließend wird das Transferband 3 von den LED-Chips 1 (S25) gelöst. Anschließend können die auf dem Substrat 5 aufgesetzten LED-Chips 1 durch anschließendes Reflow-Löten auf das Substrat aufgeklebt werden.The adhesive strength of the transfer belt 3 after S23 is less than that of an adhesive on the two survey pairs 5a and 5b is applied. The installation roller 270 rolls on the transfer belt 3 attached LED chips 1 against the substrate 5 , especially the survey pairs 5a and 5b , and puts her under pressure. By pressurizing the corresponding LED chips 1 on the substrate 5 appropriate. The distribution role 270 may be provided on the outer circumference of a coupled to a shaft roller body with a flexible blanket. The provision of the blanket allows better placement of the LED chips 1 during rolling and can protect the LED chips 1 from damage by pressurization during rolling. A second stage 290 can ascend to the installation roller 270 to help put the LED chips under pressure. Subsequently, the transfer belt 3 from the LED chips 1 ( S25 ) solved. Subsequently, those on the substrate 5 mounted LED chips 1 glued to the substrate by subsequent reflow soldering.

Unter Bezugnahme auf 3, beinhaltet das Verfahren zum Herstellen eines Chip-on-Träger mit blauen LED-Chips 1B :Herstellen eines blauen LED-Wafers WB, der ein Saphirsubstrat 10B und eine auf dem Saphirsubstrat 10B gewachsene Nitrid-Gallium-Epilayer beinhaltet und eine n-Halbleiterschicht 12B, eine aktive Schicht 13B und eine p-Halbleiterschicht 14B (S11-B) beinhaltet; Strukturieren der Epilayer derart, dass eine Vielzahl von blauen lichtemittierenden Zellen CB mit allen exponierten Bereichen der p-Halbleiterschicht 14B und der n-Halbleiterschicht 12B, die miteinander abgestuft sind, auf der dem Saphirsubstrat 10B gegenüberliegenden Seite in einer Matrix (S12-B) angeordnet sind; Bilden von p-Elektrodenpads 142B in dem exponierten Bereich der p-Halbleiterschicht 14B und Bilden von n-Elektrodenpads 122B in dem exponierten Bereich der n-Halbleiterschicht 12B (S13-B); Vereinzeln des LED-Wafers WB in lichtemittierende Zellen (CB)-Einheiten, um eine Vielzahl von blauen LED-Chips 1B zu erzeugen, einschließlich des Saphirsubstrats 10B, der Waferschichten 12B, 13B und 14B auf dem Saphirsubstrat 10B und der p-artigen Elektrodenpads 142B und der n-artigen Elektrodenpads 122B, die auf den Waferschichten 12B, 13B und 14B gegenüber dem Saphirsubstrat 10B (S14-B) ausgebildet sind; und Invertieren der Vielzahl von blauen LED-Chips 1B, so dass die p-artigen Elektrodenpads 142B und die n-artigen Elektrodenpads 122B nach unten gerichtet sind und Befestigen der blauen LED-Chips an der klebenden Chiphalterung 2, so dass die Vielzahl von blauen LED-Chips 1B in einer Matrix (S15-B) angeordnet sind. Die Haftfestigkeit des Chip-Halters 2 ist geringer als die des Transferbandes 3 vor und nach der UV-Belastung.With reference to 3 , includes the method of manufacturing a chip-on-carrier with blue LED chips 1B : Making a blue LED wafer WB which is a sapphire substrate 10B and one on the sapphire substrate 10B grown nitride gallium epilayer and an n-type semiconductor layer 12B , an active layer 13B and a p-type semiconductor layer 14B ( S11-B ) includes; Structuring the epilayer such that a plurality of blue light-emitting cells CB with all exposed areas of the p-type semiconductor layer 14B and the n-type semiconductor layer 12B , which are graduated on the sapphire substrate 10B opposite side in a matrix ( S12-B ) are arranged; Forming p electrode pads 142B in the exposed region of the p-type semiconductor layer 14B and forming n-electrode pads 122B in the exposed region of the n-type semiconductor layer 12B ( S13-B ); Separating the LED wafer WB in light-emitting cell (CB) units to a variety of blue LED chips 1B including the sapphire substrate 10B , the wafer layers 12B . 13B and 14B on the sapphire substrate 10B and the p-type electrode pads 142B and the n-type electrode pads 122B on the wafer layers 12B . 13B and 14B opposite the sapphire substrate 10B ( S14-B ) are formed; and inverting the plurality of blue LED chips 1B so that the p-type electrode pads 142B and the n-type electrode pads 122B down and attach the blue LED chips to the adhesive chip holder 2 , so the variety of blue LED chips 1B in a matrix ( S15-B ) are arranged. The adhesive strength of the chip holder 2 is less than that of the transfer belt 3 before and after UV exposure.

In S11-B wächst eine Epilayer so, dass eine aktive Schicht 13B eine InxGa(1-x)N Wellschicht beinhaltet. Die Menge an In in der Wellschicht wird entsprechend gesteuert, um blaue LED-Chips 1B zu erhalten. In S12-B werden in der Epilage durch Ätzen eine Vielzahl von Reihentälern und eine Vielzahl von Spaltentälern gebildet. Als Ergebnis des Ätzens entstand eine Vielzahl von lichtemittierenden Zellen C Bare, von denen jede eine n-Halbleiterschicht 12B, die aktive Schicht 13B und eine p-Halbleiterschicht 14B auf einem Saphirsubstrat 10B oder einer Gitteranpassungsschicht 11B darauf beinhaltet. Anschließend werden die p-Halbleiterschicht 14B und die aktive Schicht 13B jeder der lichtemittierenden Zellen CB teilweise geätzt, um die n-Halbleiterschicht 12B freizulegen. In S13-B werden p-artige Elektrodenpads 142B im freiliegenden Bereich der p-artigen Halbleiterschicht 14B und n-artige Elektrodenpads 122B im freiliegenden Bereich der n-artigen Halbleiterschicht 12B gebildet. Die n-Elektrodenpads 122B und die p-Elektrodenpads 142B sind so dick ausgebildet, dass sie die Stufenhöhe so ausgleichen, dass die Höhe vom Boden des Saphirsubstrats 10B bis zu den oberen Oberflächen der n-Elektrodenpads 122B gleich dem Abstand vom Boden des Saphirsubstrats 10B bis zu den p-Elektrodenpads 142B ist. In S14-B wird der blaue LED-Wafer WB mit einem geeigneten Schneidwerkzeug T, wie beispielsweise einem Blatt oder einer Säge, oder einem geeigneten Laser zur Herstellung einer Vielzahl von blauen LED-Chips 1B in die CB-Einheiten der lichtemittierenden Zelle vereinzelt. Bis zu diesem Schritt sind die n-artigen Elektrodenpads 122B und die p-artigen Elektrodenpads 142B nach oben und das Saphirsubstrat 10B nach unten gerichtet. In S15-B ist die Vielzahl der blauen LED-Chips 1B so invertiert, dass die n-artigen Elektrodenpads 122B und die p-artigen Elektrodenpads 142B mit einer horizontalen Verbindungsebene eines Chip-Halters 2B verbunden sind, um die Vielzahl der blauen LED-Chips 1B auf dem Chip-Halter 2B anzubringen. Dabei wird die Oberseite jedes der LED-Chips 1 zu einer Basisebene des Saphirsubstrats 10B und die Höhen aller LED-Chips 1 von der Verbindungsebene des Chiphalters 2B sind konstant. Alle blauen LED-Chips 1B des so erzeugten Chip-on-Carrier sind in Reihen- und Spaltenanordnungen auf dem Chip-Halter 2B angeordnet. Der Chip-Halter 2B ist vorzugsweise eine flexible Chip-Haltefolie mit einer horizontalen Verbindungsebene. Der Abstand P zwischen den blauen LED-Chips 1B in einer bestimmten einreihigen Anordnung, die mit der horizontalen Verbindungsebene des Chiphalters 2B verbunden und auf dieser gehalten wird, wird als ein N-tel (wobei n eine natürliche Zahl gleich oder größer als 1 ist) desjenigen zwischen den blauen LED-Chips in einer einreihigen Anordnung bestimmt, die auf einem Substrat durch Transferdruck angeordnet ist. Dabei ist der Abstand zwischen den Chips definiert als der horizontale Abstand zwischen der Mitte eines LED-Chips und dem benachbarten LED-Chip.In S11-B an epilayer grows so that an active layer 13B includes an InxGa (1-x) N well layer. The amount of In in the well layer is controlled accordingly to blue LED chips 1B to obtain. In S12-B In the epilage, a plurality of serpentine valleys and a plurality of cleft valleys are formed by etching. As a result of the etching, a variety of light-emitting cells were formed C Bare, each of which is an n-type semiconductor layer 12B , the active layer 13B and a p-type semiconductor layer 14B on a sapphire substrate 10B or a lattice matching layer 11B it includes. Subsequently, the p-type semiconductor layer 14B and the active layer 13B each of the light-emitting cells CB partially etched to the n-type semiconductor layer 12B expose. In S13-B become p-type electrode pads 142B in the exposed area of the p-type semiconductor layer 14B and n-type electrode pads 122B in the exposed area of the n-type semiconductor layer 12B educated. The n-electrode pads 122B and the p-electrode pads 142B are so thick that they level out the step height so that the height from the bottom of the sapphire substrate 10B to the top surfaces of the n-electrode pads 122B equal to the distance from the bottom of the sapphire substrate 10B up to the p electrode pads 142B is. In S14-B becomes the blue LED wafer WB with a suitable cutting tool T , such as a blade or a saw, or a suitable laser for producing a plurality of blue LED chips 1B isolated into the CB units of the light-emitting cell. Up to this step are the n-type electrode pads 122B and the p-type electrode pads 142B up and the sapphire substrate 10B directed downwards. In S15-B is the variety of blue LED chips 1B so inverted that the n-type electrode pads 122B and the p-type electrode pads 142B with a horizontal connection plane of a chip holder 2 B are connected to the variety of blue LED chips 1B on the chip holder 2 B to install. The top of each of the LED chips 1 to a base plane of the sapphire substrate 10B and the heights of all LED chips 1 from the connection plane of the chip holder 2 B are constant. All blue LED chips 1B of the chip-on-carrier thus produced are in row and column arrangements on the chip holder 2 B arranged. The chip holder 2 B is preferably a flexible chip-retaining film with a horizontal connection plane. The distance P between the blue LED chips 1B in a particular single-row arrangement coinciding with the horizontal connection plane of the chip holder 2 B is connected and held on this is called an N-tel (where n is a natural number equal to or greater than 1 ) is determined between the blue LED chips in a single-row arrangement disposed on a substrate by transfer printing. The distance between the chips is defined as the horizontal distance between the center of an LED chip and the adjacent LED chip.

Unter Bezugnahme auf 4, beinhaltet das Verfahren zum Aufbau eines Chip-on-Carrier mit grünen LED-Chips 1G die Herstellung eines grünen LED-Wafers WG mit einem Saphirsubstrat 10G und einer auf dem Saphirsubstrat 10G gewachsenen Nitrid-Gallium-Epilayer mit einer n-Halbleiterschicht 12G, einer aktiven Schicht 13G und einer p-Halbleiterschicht 14G (S11-G); Strukturieren der Epilage, so dass eine Vielzahl von grünen lichtemittierenden Zellen CG, die alle exponierten Bereiche der p-Halbleiterschicht 14G und der n-Halbleiterschicht 12G beinhalten, die miteinander abgestuft sind, auf der dem Saphirsubstrat 10G gegenüberliegenden Seite in einer Matrix (S12-G) angeordnet sind; Bilden von p-Elektrodenpads 142G in dem exponierten Bereich der p-Halbleiterschicht 14G und Bilden von n-Elektrodenpads 122G in dem exponierten Bereich der n-Halbleiterschicht 12G (S13-G); Vereinzeln des LED-Wafers WG in lichtemittierende Zellen (CB)-Einheiten, um eine Vielzahl von grünen LED-Chips 1G zu erzeugen, einschließlich des Saphirsubstrats 10G, der Waferschichten 12G, 13G und 14G auf dem Saphirsubstrat 10G und der p-artigen Elektrodenpads 142G und der n-artigen Elektrodenpads 122G, die auf den Waferschichten 12G, 13G und 14G gegenüber dem Saphirsubstrat 10G (S14-G) ausgebildet sind; und Umkehren der Vielzahl von grünen LED-Chips 1G, so dass die p-artigen Elektrodenpads 142G und die n-artigen Elektrodenpads 122G nach unten gerichtet sind, und Anbringen der grünen LED-Chips an der Klebechiphalterung 2, so dass die Vielzahl von grünen LED-Chips 1G in einer Matrix (S15-G) angeordnet sind.With reference to 4 includes the method of constructing a chip-on-carrier with green LED chips 1G the production of a green LED wafer WG with a sapphire substrate 10G and one on the sapphire substrate 10G grown nitride gallium epilayer with an n-type semiconductor layer 12G , an active layer 13G and a p-type semiconductor layer 14G ( S11-G ); Structuring the epilage, leaving a variety of green light-emitting cells CG containing all exposed areas of the p-type semiconductor layer 14G and the n-type semiconductor layer 12G which are graduated on the sapphire substrate 10G opposite side in a matrix ( S12-G ) are arranged; Forming p electrode pads 142G in the exposed region of the p-type semiconductor layer 14G and forming n-electrode pads 122G in the exposed region of the n-type semiconductor layer 12G ( S13-G ); Separating the LED wafer WG in light-emitting cell (CB) units to a variety of green LED chips 1G including the sapphire substrate 10G , the wafer layers 12G . 13G and 14G on the sapphire substrate 10G and the p-type electrode pads 142G and the n-type electrode pads 122G on the wafer layers 12G . 13G and 14G opposite the sapphire substrate 10G ( S14-G ) are formed; and reversing the multitude of green LED chips 1G so that the p-type electrode pads 142G and the n-type electrode pads 122G down and attach the green LED chips to the adhesive chip holder 2 , so the variety of green LED chips 1G in a matrix ( S15-G ) are arranged.

In S11-G wächst ein Epilayer so, dass eine aktive Schicht 13G eine InxGa(1-x)N Wellschicht beinhaltet. Der Inhalt von In wird auf ein höheres Niveau eingestellt, um die grünen LED-Chips 1G zu erhalten, als derjenige, der für die blauen LED-Chips 1B verwendet wird.In S11-G an epilayer grows so that an active layer 13G includes an InxGa (1-x) N well layer. The content of In is set to a higher level than the green LED chips 1G to get, as the one who for the blue LED chips 1B is used.

In S12-G werden in der Epilage durch Ätzen eine Vielzahl von Reihentälern und eine Vielzahl von Spaltentälern gebildet. Als Ergebnis des Ätzens werden eine Vielzahl von lichtemittierenden Zellen CG gebildet, von denen jede eine n-Halbleiterschicht 12G, die aktive Schicht 13G und eine p-Halbleiterschicht 14G auf einem Saphirsubstrat 10G oder einer Gitteranpassungsschicht 11G darauf beinhaltet. Anschließend werden die p-Halbleiterschicht 14G und die aktive Schicht 13G jeder der lichtemittierenden Zellen CG teilweise geätzt, um die n-Halbleiterschicht 12G freizulegen. In S13-G werden p-artige Elektrodenpads 142G im freiliegenden Bereich der p-artigen Halbleiterschicht 14G und n-artige Elektrodenpads 122G im freiliegenden Bereich der n-artigen Halbleiterschicht 12G gebildet. Die n-Elektrodenpads 122G und die p-Elektrodenpads 142G sind so dick ausgebildet, dass sie die Stufenhöhe so ausgleichen, dass die Höhe vom Boden des Saphirsubstrats 10G bis zur Oberseite der n-Elektrodenpads 122G gleich dem Abstand vom Boden des Saphirsubstrats 10G bis zu den p-Elektrodenpads 142G ist. In S14-G wird der grüne LED-Wafer WB mit einem geeigneten Schneidwerkzeug T, wie beispielsweise einem Blatt oder einer Säge, oder einem geeigneten Laser zur Herstellung einer Vielzahl von grünen LED-Chips 1G in die CG-Einheiten der lichtemittierenden Zelle vereinzelt. Bis zu diesem Schritt sind die n-artigen Elektrodenpads 122G und die p-artigen Elektrodenpads 142G nach oben und das Saphirsubstrat 10Gis nach unten gerichtet. In S15-G ist die Vielzahl der grünen LED-Chips 1G so invertiert, dass die n-artigen Elektrodenpads 122G und die p-artigen Elektrodenpads 142G mit einer horizontalen Verbindungsebene eines Chiphalters 2G verbunden sind, um die Vielzahl der grünen LED-Chips 1G auf dem Chiphalter 2G zu befestigen. Hier wird die Oberseite jedes der grünen LED-Chips 1G zu einer Basisebene des Saphirsubstrats 10G und die Höhen aller grünen LED-Chips 1G von der Verbindungsebene des Chiphalters 2G sind konstant. Alle grünen LED-Chips 1G des so erzeugten Chip-on-Carrier sind in Reihen- und Spaltenreihen auf dem Chip-Halter 2G angeordnet. Der Chip-Halter 2G ist vorzugsweise eine flexible Chip-Haltefolie mit einer horizontalen Verbindungsebene. Der Abstand P zwischen den grünen LED-Chips 1G in einer bestimmten einreihigen Anordnung, die mit der horizontalen Verbindungsebene des Chiphalters 2G verbunden und auf dieser gehalten wird, wird als ein n-tel (wobei n eine natürliche Zahl gleich oder größer als 1 ist) desjenigen zwischen den grünen LED-Chips in einer einreihigen Anordnung bestimmt, die auf einem Substrat durch Transferdruck angeordnet ist.In S12-G In the epilage, a plurality of serpentine valleys and a plurality of cleft valleys are formed by etching. As a result of the etching, a plurality of light-emitting cells CG formed, each of which is an n-type semiconductor layer 12G , the active layer 13G and a p-type semiconductor layer 14G on a sapphire substrate 10G or a lattice matching layer 11G it includes. Subsequently, the p-type semiconductor layer 14G and the active layer 13G each of the light-emitting cells CG partially etched to the n-type semiconductor layer 12G expose. In S13-G become p-type electrode pads 142G in the exposed area of the p-type semiconductor layer 14G and n-type electrode pads 122G in the exposed area of the n-type semiconductor layer 12G educated. The n-electrode pads 122G and the p-electrode pads 142G are so thick that they level out the step height so that the height from the bottom of the sapphire substrate 10G to the top of the n-electrode pads 122G equal to the distance from the bottom of the sapphire substrate 10G up to the p electrode pads 142G is. In S14-G becomes the green LED wafer WB with a suitable cutting tool T , such as a blade or a saw, or a suitable laser for producing a plurality of green LED chips 1G separated into the CG units of the light-emitting cell. Up to this step are the n-type electrode pads 122G and the p-type electrode pads 142G upwards and the sapphire substrate 10Gis directed downwards. In S15-G is the variety of green LED chips 1G so inverted that the n-type electrode pads 122G and the p-type electrode pads 142G with a horizontal connection plane of a chip holder 2G connected to the variety of green LED chips 1G on the chip holder 2G to fix. Here is the top of each of the green LED chips 1G to a base plane of the sapphire substrate 10G and the heights of all green LED chips 1G from the connection plane of the chip holder 2G are constant. All green LED chips 1G of the chip-on-carrier thus produced are in rows and columns on the chip holder 2G arranged. The chip holder 2G is preferably a flexible chip-retaining film with a horizontal connection plane. The distance P between the green LED chips 1G in a particular single-row arrangement coinciding with the horizontal connection plane of the chip holder 2G and is held on this is called an n-th (where n is a natural number equal to or greater than 1 ) is determined between the green LED chips in a single-row arrangement disposed on a substrate by transfer printing.

Unter Bezugnahme auf 5, beinhaltet das Verfahren zum Aufbau eines Chip-on-Träger mit roten LED-Chips das Herstellen eines roten LED-Wafers WR mit einem Saphirsubstrat 10R und einer auf das Saphirsubstrat 10R gebundenen Epilage mit einer p-Halbleiterschicht 12R, einer aktiven Schicht 13R und einer n-Halbleiterschicht 14R (S11-R); Musterung der Epilayer, so dass eine Vielzahl von roten lichtemittierenden Zellen CR, die jeweils in einen ersten Bereich a1 und einen zweiten Bereich a2 durch eine freiliegende Nut 120R auf der p-Halbleiterschicht unterteilt sind, in einer Matrix (S12-R) angeordnet sind; Bilden von n-Elektrodenpads 142R, die mit der n-Halbleiterschicht 14Ron der n-Halbleiterschicht 14Ron verbunden sind, wobei die n-Halbleiterschicht 14Rin den ersten Bereich a1 und die p-Elektrodenpads 122 Relektrisch von der n-Halbleiterschicht 14R durch eine Isolierschicht R isoliert und mit der Verbindungsschicht L verbunden sind, die sich von der freiliegenden Nut 120R auf der n-Halbleiterschicht 14R im zweiten Bereich a2 (S13-R) erstreckt; Vereinzeln des roten LED-Wafers WR in lichtemittierende Zellen (CB)-Einheiten, um eine Vielzahl von roten LED-Chips 1R zu erzeugen, einschließlich des Saphirsubstrats 10R, der Waferschichten auf dem Saphirsubstrat und der p-artigen Elektrodenpads 122R und der n-artigen Elektrodenpads 142R (S14-R); und Umkehren der Vielzahl von roten LED-Chips 1R, so dass die p-artigen Elektrodenpads 122R und die n-artigen Elektrodenpads 142R nach unten gerichtet sind und Anbringen der roten LED-Chips an der Klebechiphalterung 2R, so dass die Vielzahl von roten LED-Chips 1R in einer Matrix (S15-R) angeordnet sind.With reference to 5 , The method of constructing a chip-on-carrier with red LED chips involves manufacturing a red LED wafer WR with a sapphire substrate 10R and one on the sapphire substrate 10R bonded epilage with a p-type semiconductor layer 12R , an active layer 13R and an n-type semiconductor layer 14R ( S11-R ); Patterning of the epilayer, leaving a variety of red light-emitting cells CR , each in a first area a1 and a second area a2 through an exposed groove 120R are subdivided on the p-type semiconductor layer, in a matrix ( S12-R ) are arranged; Forming n-electrode pads 142R connected to the n-type semiconductor layer 14Ron the n-type semiconductor layer 14Ron are connected, wherein the n-type semiconductor layer 14Rin the first area a1 and the p-electrode pads 122 Relectric of the n-type semiconductor layer 14R through an insulating layer R isolated and with the tie layer L are connected, extending from the exposed groove 120R on the n-type semiconductor layer 14R in the second area a2 ( S13-R ) extends; Dicing the red LED wafer WR in light-emitting cell (CB) units to a variety of red LED chips 1R including the sapphire substrate 10R , the wafer layers on the sapphire substrate and p-type electrode pads 122R and the n-type electrode pads 142R ( S14-R ); and reversing the plurality of red LED chips 1R so that the p-type electrode pads 122R and the n-type electrode pads 142R pointing downwards and attaching the red LED chips to the adhesive chip holder 2R , so the variety of red LED chips 1R in a matrix ( S15-R ) are arranged.

S11-R beinhaltet: Aufwachsen einer Epilayer mit einer n-Halbleiterschicht 14R, einer aktiven Schicht 13R und einer p-Halbleiterschicht 12R auf einem GaAs-Substrat GS, wobei die n-Halbleiterschicht 14R eine n-AlGaInP-Schicht und eine n-Mantel-Schicht beinhaltet, wobei die aktive Schicht 13R MQW beinhaltet und die p-Halbleiterschicht 12R eine p-Mantel-Schicht und eine p-GaP-Schicht beinhaltet; Verbinden eines Saphirsubstrats 10R als Trägersubstrat mit der p-Halbleiterschicht 12R, wobei eine SiO2-Bindeschicht 11R zwischen dem Substrat und der p-Halbleiterschicht angeordnet ist; und Ablösen des GaAs-Substrats GS als Wachstumssubstrat von der n-Halbleiterschicht 14R auf der dem Saphirsubstrat gegenüberliegenden Seite. S11-R includes: growing an epilayer with an n-type semiconductor layer 14R , an active layer 13R and a p-type semiconductor layer 12R on a GaAs substrate GS , wherein the n-type semiconductor layer 14R includes an n-type AlGaInP layer and an n-type cladding layer, wherein the active layer 13R MQW includes and the p-type semiconductor layer 12R a p-clad layer and a p-GaP layer; Connecting a sapphire substrate 10R as a carrier substrate with the p-type semiconductor layer 12R wherein a SiO 2 bonding layer 11R disposed between the substrate and the p-type semiconductor layer; and peeling the GaAs substrate GS as a growth substrate of the n-type semiconductor layer 14R on the opposite side of the sapphire substrate.

In S12-R werden in der Epilage durch Ätzen eine Vielzahl von Reihentälern und eine Vielzahl von Spaltentälern gebildet. Als Ergebnis des Ätzens werden eine Vielzahl von lichtemittierenden Zellen CR gebildet, von denen jede die p-Halbleiterschicht 12R, die aktive Schicht 13R und die n-Halbleiterschicht 14R auf dem Saphirsubstrat 10R oder der darauf befindlichen Verbindungsschicht 11R beinhaltet. Anschließend wird jede lichtemittierende Zelle CR bis zu einer Tiefe geätzt, die bis zur p-GaP-Schicht der p-Halbleiterschicht 12R reicht, um eine freiliegende Rille 120R auf der p-Halbleiterschicht zu bilden, so dass der obere Bereich der lichtemittierenden Zelle CR einen ersten Bereich a1 und einen zweiten Bereich a2 beinhaltet. In S13-R werden n-artige Elektrodenpads 142R, die direkt mit der n-artigen Halbleiterschicht 14R im ersten Bereich a1 und p-artige Elektrodenpads 122R, die mit der p-artigen Halbleiterschicht 12R über eine Verbindungsschicht L, die sich bis zur freiliegenden Nut 120R auf der p-artigen Halbleiterschicht erstreckt, verbunden sind, auf der n-artigen Halbleiterschicht 14R im zweiten Bereich a2 gebildet. Der Abstand vom Boden des Saphirsubstrats 10R zu den n-artigen Elektrodenpads 142R, d. h. die Höhe der n-artigen Elektrodenpads 142R von der Bondebene, ist gleich dem Abstand vom Boden des Saphirsubstrats 10R zu den p-artigen Elektrodenpads 122R, d. h. die Höhe der p-artigen Elektrodenpads 122R von der Bondebene. In S14-R wird der LED-Wafer WR in die CR-Einheiten der lichtemittierenden Zelle vereinzelt, um eine Vielzahl von roten LED-Chips 1R zu erzeugen. Bis zu diesem Schritt sind die n-artigen Elektrodenpads 142R und die p-artigen Elektrodenpads 122R nach oben und das Saphirsubstrat 10Ris nach unten gerichtet. In S14-R ist die Vielzahl der roten LED-Chips 1R so invertiert, dass die n-artigen Elektrodenpads 142R und die p-artigen Elektrodenpads 122R mit der horizontalen Verbindungsebene eines Chiphalters 2R verbunden sind, um die Vielzahl der roten LED-Chips 1R auf dem Chiphalter 2R zu befestigen. Dabei wird die Oberseite jedes der LED-Chips 1R zu einer Basisebene des Saphirsubstrats 10R und die Höhen aller LED-Chips 1R von der Verbindungsebene des Chiphalters 2R sind konstant. Alle roten LED-Chips 1R des so erzeugten Chip-on-Carrier sind in Reihen- und Spaltenanordnungen auf dem Chip-Halter 2R angeordnet.In S12-R In the epilage, a plurality of serpentine valleys and a plurality of cleft valleys are formed by etching. As a result of the etching, a plurality of light-emitting cells CR formed, each of which is the p-type semiconductor layer 12R , the active layer 13R and the n-type semiconductor layer 14R on the sapphire substrate 10R or the connection layer located thereon 11R includes. Subsequently, each light-emitting cell CR etched to a depth up to the p-GaP layer of the p-type semiconductor layer 12R is enough to have an exposed groove 120R to form on the p-type semiconductor layer, so that the upper portion of the light-emitting cell CR a first area a1 and a second area a2 includes. In S13-R become n-type electrode pads 142R directly connected to the n-type semiconductor layer 14R in the first area a1 and p-type electrode pads 122R that with the p-type semiconductor layer 12R over a connection layer L extending to the exposed groove 120R extends on the p-type semiconductor layer, are connected, on the n-type semiconductor layer 14R in the second area a2 educated. The distance from the bottom of the sapphire substrate 10R to the n-type electrode pads 142R ie the height of the n-type electrode pads 142R from the bonding plane is equal to the distance from the bottom of the sapphire substrate 10R to the p-type electrode pads 122R ie the height of the p-type electrode pads 122R from the bonding level. In S14-R For example, the LED wafer WR is singulated into the CR units of the light-emitting cell to form a plurality of red LED chips 1R to create. Up to this step are the n-type electrode pads 142R and the p-type electrode pads 122R up and the sapphire substrate 10Ris directed downwards. In S14-R is the variety of red LED chips 1R so inverted that the n-type electrode pads 142R and the p-type electrode pads 122R with the horizontal connection plane of a chip holder 2R connected to the multitude of red LED chips 1R on the chip holder 2R to fix. The top of each of the LED chips 1R to a base plane of the sapphire substrate 10R and the heights of all LED chips 1R from the connection plane of the chip holder 2R are constant. All red LED chips 1R of the chip-on-carrier thus produced are in row and column arrangements on the chip holder 2R arranged.

Wie in 6 dargestellt, kann auch ein Chip-on-Carrier in Betracht gezogen werden, bei dem ein roter LED-Chip 1R, ein grüner LED-Chip 1G und ein blauer LED-Chip 1B nacheinander auf einem Chip-Halter 2 befestigt sind. Der Chip-on-Träger kann den roten LED-Chip 1R, den grünen LED-Chip 1G und den blauen LED-Chip 1B gleichzeitig auf ein Substrat im Transferdruck übertragen.As in 6 can also be considered a chip-on-carrier, in which a red LED chip 1R , a green LED chip 1G and a blue LED chip 1B one after the other on a chip holder 2 are attached. The chip-on-carrier can be the red LED chip 1R , the green LED chip 1G and the blue LED chip 1B simultaneously transferred to a substrate in transfer printing.

[Herstellung eines zweiten LED-Moduls][Production of a Second LED Module]

Unter Bezugnahme auf die 7 bis 9 beinhaltet ein LED-Modul 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein rechteckiges Substrat 110, eine Vielzahl von Elektrodenmustern 130 mit einer vorbestimmten Höhe, die in einer Matrix auf dem Substrat 110 angeordnet sind, und eine Vielzahl von Gruppen von LED-Chips 150, die in einer Matrix auf dem Substrat 110 angeordnet sind, um den Elektrodenmustern 130 zu entsprechen.With reference to the 7 to 9 includes an LED module 100 according to an embodiment of the present invention, a rectangular substrate 110 , a variety of electrode patterns 130 with a predetermined height, in a matrix on the substrate 110 are arranged, and a plurality of groups of LED chips 150 placed in a matrix on the substrate 110 are arranged to the electrode patterns 130 correspond to.

Die Elektrodenmuster130 sind auf dem Substrat 110 ausgebildet und darauf sind LED-Chips 151, 153 oder 155 montiert. Wenn das Substrat 110 flach ist, kann die Vielzahl der LED-Chips 151, 153 oder 155 auf eine vorbestimmte Höhe montiert werden. Der Typ des Substrats 110 ist nicht begrenzt, solange es flach ist. So kann beispielsweise das Substrat 110 starr oder flexibel sein. Insbesondere kann das Substrat 110 ein starres Kunststoff-, Keramik- oder Glassubstrat oder ein flexibles Substrat wie ein FPCB sein.The electrode patterns 130 are on the substrate 110 trained and on it are LED chips 151 . 153 or 155 assembled. If the substrate 110 is flat, can the variety of LED chips 151 . 153 or 155 be mounted to a predetermined height. The type of substrate 110 is not limited as long as it is flat. For example, the substrate 110 be rigid or flexible. In particular, the substrate 110 a rigid plastic, ceramic or Glass substrate or a flexible substrate such as an FPCB.

Wie vorstehend erwähnt, sind die mehreren Elektrodenmuster 130 in einer Matrix auf dem Substrat 110 angeordnet und haben insgesamt die gleiche Höhe. So kann beispielsweise die Vielzahl von Elektrodenmustern 130 mit einer vorbestimmten Höhe gebildet werden, indem ein leitfähiger Metallfilm, der bis zu einer vorbestimmten Dicke auf einer ebenen Oberfläche des Substrats 110 gebildet wird, teilweise durch Ätzen oder Bilden eines leitfähigen Metallfilms mit einem vorbestimmten Muster bis zu einer vorbestimmten Höhe auf einer ebenen Oberfläche des Substrats 110 durch eine Maske entfernt wird.As mentioned above, the plurality of electrode patterns 130 in a matrix on the substrate 110 arranged and have altogether the same height. For example, the plurality of electrode patterns 130 are formed with a predetermined height by a conductive metal film, which is up to a predetermined thickness on a flat surface of the substrate 110 partially by etching or forming a conductive metal film having a predetermined pattern up to a predetermined height on a planar surface of the substrate 110 is removed by a mask.

Die Vielzahl der Elektrodenmuster 130 sind in einer Matrix mit Zeilen und Spalten in Breiten- bzw. Längsrichtung angeordnet. In der Beschreibung dieser Ausführungsform sind die Breiten- und Längsrichtungen als Richtungen parallel zur Linie Lx und Ly in den 7 bzw. 8 definiert.The variety of electrode patterns 130 are arranged in a matrix with rows and columns in the width or longitudinal direction. In the description of this embodiment, the latitudinal and longitudinal directions as directions parallel to the line Lx and Ly in FIG 7 or. 8th Are defined.

Jedes der Elektrodenmuster 130 beinhaltet ein gemeinsames Elektrodenpad 139, das auf eine erste Endlinie EL' parallel zur Längsrichtung der Matrix ausgerichtet ist, und ein erstes einzelnes Elektrodenpad 131, ein zweites einzelnes Elektrodenpad 132 und ein drittes einzelnes Elektrodenpad 133, das auf eine zweite Endlinie EL parallel zur ersten Endlinie EL' ausgerichtet ist und sich zwischen der ersten Endlinie EL' und der zweiten Endlinie EL befindet.Each of the electrode patterns 130 includes a common electrode pad 139 that's on a first end line EL ' aligned parallel to the longitudinal direction of the matrix, and a first single electrode pad 131 , a second single electrode pad 132 and a third single electrode pad 133 that's on a second end line EL parallel to the first endline EL ' is aligned and located between the first endline EL ' and the second endline EL located.

Das erste individuelle Elektrodenpad 131, das zweite individuelle Elektrodenpad 132 und das dritte individuelle Elektrodenpad 133 sind einzeln an eine Eingangsstromquelle (nicht dargestellt) in einer fertigen elektrischen Schaltung angeschlossen und ermöglichen eine unabhängige Steuerung von LED-Chips, die im Folgenden näher erläutert wird.The first individual electrode pad 131 , the second individual electrode pad 132 and the third individual electrode pad 133 are individually connected to an input power source (not shown) in a finished electrical circuit and allow independent control of LED chips, which will be explained in more detail below.

Das gemeinsame Elektrodenpad 139 beinhaltet zwei Aussparungen, die von der ersten Endlinie EL' in einer im Wesentlichen rechteckigen Form nach innen gedrückt werden, und drei Zweige, d. h. einen ersten Zweig 136, einen zweiten Zweig 137 und einen dritten Zweig 138, deren Formen durch die beiden Aussparungen definiert sind. Jeder der ersten Zweige 136, der zweite Zweig 137 und der dritte Zweig 138 definiert einen Bereich, in dem ein auf einer Seite eines LED-Chips gebildeter Bonding-Kontaktpunkt verklebt wird und trägt zur Vermeidung von Kurzschlüssen bei, die durch unerwünschte Verzerrung oder Rutschen des Bonding-Kontaktpunktes beim Flip-Chip-Bonden des LED-Chips verursacht werden.The common electrode pad 139 includes two recesses, starting from the first endline EL ' are pressed inward in a substantially rectangular shape, and three branches, ie a first branch 136 , a second branch 137 and a third branch 138 whose shapes are defined by the two recesses. Each of the first branches 136 , the second branch 137 and the third branch 138 defines a region where a bonding contact point formed on one side of an LED chip is adhered, and helps prevent short circuits caused by undesirable distortion or slippage of the bonding contact point in the flip chip bonding of the LED chip ,

Das erste individuelle Elektrodenpad 131, das zweite individuelle Elektrodenpad 132 und das dritte individuelle Elektrodenpad 133 sind in gleichmäßigen Abständen parallel angeordnet, so dass LED-Chips, die Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen emittieren, d. h. ein erster LED-Chip 151, ein zweiter LED-Chip 153 und ein dritter LED-Chip 155, in gleichmäßigen Abständen parallel angeordnet sind, was im Folgenden ausführlich erläutert wird. Jedes der ersten einzelnen Elektrodenpads 131, der zweiten einzelnen Elektrodenpads 132 und der dritten einzelnen Elektrodenpads 133 definiert einen Bereich, in dem ein Kontaktpunkt verbunden ist. Jeder der Elektrodenpads ist mit dem entsprechenden LED-Chip durch den Kontaktpunkt verbunden.The first individual electrode pad 131 , the second individual electrode pad 132 and the third individual electrode pad 133 are arranged at even intervals in parallel, so that LED chips that emit light with different wavelengths, ie a first LED chip 151 , a second LED chip 153 and a third LED chip 155 , are arranged in parallel at equal intervals, which will be explained in detail below. Each of the first individual electrode pads 131 , the second single electrode pads 132 and the third single electrode pads 133 defines an area in which a contact point is connected. Each of the electrode pads is connected to the corresponding LED chip through the contact point.

Das erste individuelle Elektrodenpad 131, das zweite individuelle Elektrodenpad 132 und das dritte individuelle Elektrodenpad 133 beinhalten die Enden 131b, 132b und 133b, die mit der zweiten Endlinie EL übereinstimmen, die gegenüberliegenden Enden 131c, 132c und 133c nahe dem gemeinsamen Elektrodenpad 139 und die Seitenseiten 131a, 132a und 133a parallel zur Längsrichtung. Das erste individuelle Elektrodenpad 131, das zweite individuelle Elektrodenpad 132 und das dritte individuelle Elektrodenpad 133 beinhalten schmale Abschnitte, die an den Enden 131b, 132b und 133b ausgebildet sind, und breite Abschnitte, die an den Enden 131c, 132c und 133 band mit größeren Breiten als die schmalen Abschnitte ausgebildet sind. Die Positionen, an denen sich Unebenheiten bilden, sind auf die breiten Abschnitte beschränkt.The first individual electrode pad 131 , the second individual electrode pad 132 and the third individual electrode pad 133 include the ends 131b . 132b and 133b that with the second end line EL match the opposite ends 131c . 132c and 133c near the common electrode pad 139 and the page pages 131 . 132a and 133a parallel to the longitudinal direction. The first individual electrode pad 131 , the second individual electrode pad 132 and the third individual electrode pad 133 Include narrow sections at the ends 131b . 132b and 133b are formed, and wide sections that are at the ends 131c . 132c and 133 band formed with larger widths than the narrow portions. The positions where bumps form are limited to the wide sections.

Die Enden 131c, 132c und 133c der einzelnen Elektrodenpads 131, 132 und 133 sind parallel und nahe den Enden 136', 137' und 138' der Verzweigungen 136, 137 und 138' des gemeinsamen Elektrodenpads 139 parallel zur ersten Endlinie EL' angeordnet.The ends 131c . 132c and 133c the individual electrode pads 131 . 132 and 133 are parallel and near the ends 136 ' . 137 ' and 138 ' of the branches 136 . 137 and 138 ' of the common electrode pads 139 parallel to the first endline EL ' arranged.

Wie auch in 8 dargestellt, beinhaltet jede der Gruppen von LED-Chips 150 einen ersten LED-Chip 151, einen zweiten LED-Chip 153 und einen dritten LED-Chip 155, die in einer Linie entlang der Längsrichtung angeordnet sind und Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen emittieren. In dieser Ausführungsform kann der erste LED-Chip 151 ein roter LED-Chip sein, der Licht eines etwa roten Wellenlängenbandes emittiert, wenn Strom angelegt wird, der zweite LED-Chip 153 kann ein grüner LED-Chip sein, der Licht eines grünen Wellenlängenbandes emittiert, wenn Strom angelegt wird, und der dritte LED-Chip 155 kann ein blauer LED-Chip sein, der Licht eines blauen Wellenlängenbandes emittiert, wenn Strom angelegt wird.As well as in 8th shown includes each of the groups of LED chips 150 a first LED chip 151 , a second LED chip 153 and a third LED chip 155 which are arranged in a line along the longitudinal direction and emit light of different wavelengths. In this embodiment, the first LED chip 151 a red LED chip emitting light of about red wavelength band when power is applied, the second LED chip 153 may be a green LED chip that emits light of a green wavelength band when power is applied, and the third LED chip 155 may be a blue LED chip that emits light of a blue wavelength band when power is applied.

Der erste LED-Chip 151 weist eine erste erste Elektrode 151a auf, die an das erste einzelne Elektrodenpad 131 durch einen ersten ersten Kontaktpunkt 171a und eine erste zweite Elektrode 151b, die an dem ersten Zweig 136 des gemeinsamen Elektrodenpads 139 durch einen ersten zweiten Kontaktpunkt 171b an der dem Substrat 110 zugewandten Seite angebunden ist.The first LED chip 151 has a first first electrode 151a on the first single electrode pad 131 through a first first contact point 171a and a first second electrode 151b on the first branch 136 of the common electrode pads 139 through a first second contact point 171b at the substrate 110 facing side is tethered.

Der zweite LED-Chip 153 weist eine zweite erste Elektrode 153a auf, die mit dem zweiten individuellen Elektrodenpad 132 durch einen zweiten ersten Kontaktpunkt 173a und eine zweite zweite Elektrode 153b verbunden ist, die mit der zweiten Kontaktpunkt 137 des gemeinsamen Elektrodenpads 139 durch einen zweiten zweiten Kontaktpunkt 173b an der dem Substrat 110 zugewandten Seite verbunden ist.The second LED chip 153 has a second first electrode 153a on that with the second individual electrode pad 132 through a second first contact point 173a and a second second electrode 153b connected to the second contact point 137 of the common electrode pads 139 through a second second contact point 173b at the substrate 110 facing side is connected.

Der dritte LED-Chip 155 weist eine dritte erste Elektrode 155a auf, die mit dem dritten individuellen Elektrodenpad 133 durch einen dritten ersten Kontaktpunkt 175a und eine dritte zweite Elektrode 155b verbunden ist, die mit dem dritten Kontaktpunkt 138 des gemeinsamen Elektrodenpads 139 durch einen dritten zweiten Kontaktpunkt 175b an der dem Substrat 110 zugewandten Seite verbunden ist.The third LED chip 155 has a third first electrode 155a on that with the third individual electrode pad 133 through a third first contact point 175a and a third second electrode 155b connected to the third contact point 138 of the common electrode pads 139 through a third, second contact point 175b at the substrate 110 facing side is connected.

Alle LED-Chips 151, 153 und 155 Flip-Chip, die auf das Substrat 110 aufgeklebt und in einer Matrix angeordnet sind, müssen im Wesentlichen die gleiche Höhe aufweisen, um eine beabsichtigte Farbreproduzierbarkeit zu erreichen. Zu diesem Zweck haben alle LED-Chips, einschließlich des ersten LED-Chips 151, des zweiten LED-Chips 153 und des dritten LED-Chips 155, die gleiche Höhe; die erste erste Elektrode 151 die gleiche Höhe; und die erste erste Elektrode 151a, die auf der anderen lateralen Seite des ersten LED-Chips 151 ausgebildet ist, die zweite erste Elektrode 153a, die auf der anderen lateralen Seite des zweiten LED-Chips 153 ausgebildet ist, und die dritte erste Elektrode 155a, die auf der anderen lateralen Seite des dritten LED-Chips 155 ausgebildet ist, haben im Wesentlichen die gleiche Höhe auf der gleichen imaginären Geraden.All LED chips 151 . 153 and 155 Flip chip on the substrate 110 glued and arranged in a matrix must have substantially the same height in order to achieve an intended color reproducibility. For this purpose, all LED chips, including the first LED chip 151 , the second LED chip 153 and the third LED chip 155 , the same height; the first first electrode 151 the same height; and the first first electrode 151a located on the other lateral side of the first LED chip 151 is formed, the second first electrode 153a on the other lateral side of the second LED chip 153 is formed, and the third first electrode 155a on the other lateral side of the third LED chip 155 is formed, have substantially the same height on the same imaginary line.

Der erste erste Kontaktpunkt 171a, der zweite erste Kontaktpunkt 173a und der dritte erste Kontaktpunkt 175a haben die gleiche erste Höhe, wenn sie schließlich komprimiert sind, und der erste zweite Kontaktpunkt 171b, der zweite zweite Kontaktpunkt 173b und der dritte zweite Kontaktpunkt 175b haben die gleiche zweite Höhe, wenn sie schließlich komprimiert sind. Die erste Höhe kann so bestimmt werden, dass sie sich von der zweiten Höhe unterscheidet, um den Höhenunterschied des ersten LED-Chips 151, des zweiten LED-Chips 153 und des dritten LED-Chips 155 auszugleichen.The first first contact point 171a , the second first contact point 173a and the third first contact point 175a have the same first height when they are finally compressed, and the first second contact point 171b , the second second contact point 173b and the third second contact point 175b have the same second height when they are finally compressed. The first height may be determined to be different from the second height by the height difference of the first LED chip 151 , the second LED chip 153 and the third LED chip 155 compensate.

Die Stufe jedes der LED-Chips 151, 153 und 155 kann durch Ätzen einer Epilayerstruktur gebildet werden, die eine Laminatstruktur eines lichtdurchlässigen Wachstumssubstrats (insbesondere eines Saphirsubstrats), eine erste leitende Halbleiterschicht, eine aktive Schicht und eine zweite leitende Halbleiterschicht beinhaltet, um einige Bereiche der nach unten freiliegenden zweiten leitenden Halbleiterschicht und der daran angrenzenden aktiven Schicht zu entfernen, so dass die erste leitende Halbleiterschicht nach unten freiliegt.The level of each of the LED chips 151 . 153 and 155 can be formed by etching an epilayer structure including a laminate structure of a translucent growth substrate (particularly, a sapphire substrate), a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer, around some portions of the downwardly exposed second conductive semiconductor layer and the active layer adjacent thereto Remove layer so that the first conductive semiconductor layer is exposed to the bottom.

Der durch das Ätzen verursachte Höhenunterschied der LED-Chips kann reduziert werden, wenn die beiden Elektroden jedes LED-Chips unterschiedlich hoch ausgelegt sind, aber das Vorhandensein feiner Stufen ist unvermeidlich. Aus diesem Grund werden die Höhen des ersten ersten Kontaktpunktes 171a, des zweiten ersten Kontaktpunktes 173a und des dritten ersten Kontaktpunktes 175a, wenn sie nicht komprimiert sind, identisch gemacht mit den Höhen des ersten zweiten Kontaktpunktes 171b, des zweiten zweiten Kontaktpunktes 173b und des dritten zweiten Kontaktpunktes 175bw, wenn sie nicht komprimiert sind. Die erste Höhe des ersten ersten Kontaktpunktes 171a, des zweiten ersten Kontaktpunktes 173a und des dritten ersten Kontaktpunktes 175a, wenn diese schließlich komprimiert sind, kann jedoch von den Höhen des ersten zweiten Kontaktpunktes 171b, des zweiten zweiten Kontaktpunktes 173b und des dritten zweiten Kontaktpunktes 175b, wenn diese schließlich komprimiert sind, abweichen, um die Stufen der LED-Chips unter Berücksichtigung der Höhen der Elektroden der LED-Chips zu kompensieren.The height difference of the LED chips caused by the etching can be reduced if the two electrodes of each LED chip are designed differently, but the presence of fine steps is unavoidable. For this reason, the heights of the first first contact point 171a , the second first contact point 173a and the third first contact point 175a if they are not compressed, made identical to the heights of the first second contact point 171b , the second second contact point 173b and the third second contact point 175bw if they are not compressed. The first height of the first first contact point 171a , the second first contact point 173a and the third first contact point 175a however, when these are finally compressed, it may depend on the heights of the first second contact point 171b , the second second contact point 173b and the third second contact point 175b When these are finally compressed, they may deviate to compensate for the levels of the LED chips, taking into account the heights of the electrodes of the LED chips.

Wenn auf die erste Höhe komprimiert, weisen der erste erste Kontaktpunkt 171a, der zweite erste Kontaktpunkt 173a und der dritte erste Kontaktpunkt 175a Verbindungsbereiche auf, die 50-80% der oberen Oberflächenbereiche der breiten Abschnitte des ersten individuellen Elektrodenpads 131, des zweiten individuellen Elektrodenpads 132 und des dritten individuellen Elektrodenpads 133 entsprechen. Nach dem endgültigen Zusammendrücken weisen der erste zweite Kontaktpunkt 171b, der zweite zweite Kontaktpunkt 173b und der dritte zweite Kontaktpunkt 175b Klebeflächen auf, die 50-80% der oberen Oberflächenflächen des ersten Kontaktpunkt 136, des zweiten Kontaktpunkt 137 und des dritten Kontaktpunkt 138 entsprechen.When compressed to the first height, the first point of contact points 171a , the second first contact point 173a and the third first contact point 175a Bonding areas, which are 50-80% of the upper surface areas of the wide portions of the first individual electrode pads 131 , the second individual electrode pad 132 and the third individual electrode pad 133 correspond. After the final compression point the first second contact point 171b , the second second contact point 173b and the third second contact point 175b Adhesive surfaces on, the 50-80% of the upper surface areas of the first contact point 136 , the second contact point 137 and the third contact point 138 correspond.

Wenn die Kontaktpunkte 171a, 173a, 175a, 171b, 173b, 173b oder 175b einen Bindungsbereich aufweist, der 50-80% des oberen Oberflächenbereichs des entsprechenden einzelnen Elektrodenpads oder des entsprechenden Zweiges des gemeinsamen Elektrodenpads entspricht, wird verhindert, dass die Kontaktpunkt mit der benachbarten Kontaktpunkt in Kontakt kommt, was die Gefahr eines Kurzschlusses reduziert. Das heißt, auch für den Fall, dass die Klebefläche der Kontaktpunkte 171a, 173a, 175a, 175b, 171b, 173b oder 175b vorgegeben ist, besteht die Möglichkeit, dass die Kontaktpunkt durch sehr geringe Verformung oder Rutschen in einem praktischen Prozess zur benachbarten Kontaktpunkt geneigt werden kann. Im Gegensatz dazu, wenn der Bindungsbereich der Kontaktpunkte 171a, 173a, 175a, 171b, 171b, 173b oder 175b auf ≤80% beschränkt ist, kommt die Kontaktpunkt nicht mit der angrenzenden Kontaktpunkt in Kontakt, was das Auftreten von Kurzschlüssen durch Rutschen oder Verzerrungen in einem praktischen Prozess verhindert. Wenn die Klebefläche < 50% beträgt, ist eine zuverlässige Haftung nicht gewährleistet. Dementsprechend ist der Bereich, in dem die Kontaktpunkt schließlich mit dem entsprechenden Elektrodenpad oder -zweig verbunden wird, vorzugsweise auf mindestens 50% begrenzt.When the contact points 171a . 173a . 175a . 171b . 173b . 173b or 175b has a bonding area corresponding to 50-80% of the upper surface area of the corresponding single electrode pad or the corresponding branch of the common electrode pad, the contact point is prevented from coming into contact with the adjacent contact point, reducing the risk of a short circuit. That is, even in the event that the adhesive surface of the contact points 171a . 173a . 175a . 175b . 171b . 173b or 175b is given, there is the possibility that the contact point can be inclined by very little deformation or slipping in a practical process to the adjacent contact point. In contrast to, if the binding area of the contact points 171a . 173a . 175a . 171b . 171b . 173b or 175b is limited to ≤80%, the contact point does not come into contact with the adjacent contact point, preventing the occurrence of short circuits due to slippage or distortion in a practical process. If the adhesive surface is <50%, reliable adhesion is not guaranteed. Accordingly, the area in which the contact point is finally connected to the corresponding electrode pad or branch is preferably limited to at least 50%.

Der erste Zweig 136, der zweite Zweig 137 und der dritte Zweig 138 sind Teile des gemeinsamen Elektrodenpads und definieren die Verbindungsbereiche des ersten zweiten Kontaktpunktes 171b, des zweiten zweiten Kontaktpunktes 173b bzw. des dritten zweiten Kontaktpunktes 175b, um das Auftreten von Kurzschlüssen durch Verzerrung oder Rutschen des ersten zweiten Kontaktpunktes 171b, des zweiten zweiten Kontaktpunktes 173b und des dritten zweiten Kontaktpunktes 175b während des Flip-Chip-Bondens grundsätzlich zu verhindern. Mit anderen Worten, ohne den ersten, zweiten und dritten Abzweig 136, 137 und 138, die durch die Aussparungen auf einer Seite des gemeinsamen Elektrodenpads 139 voneinander getrennt sind, können der erste zweite Kontaktpunkt 171b, der zweite zweite Kontaktpunkt 173b oder der dritte zweite Kontaktpunkt 175b rutschen oder auf dem gemeinsamen Elektrodenpad während des Flip-Chip-Bondens verformt werden, was zu Problemen wie Kurzschlüssen führt. Im Gegensatz dazu, wenn der erste, zweite und dritte Abzweig 136, 137 und 138 vorgesehen sind, rutschen der erste zweite Abzweig 171b, der zweite Abzweig 173b und der dritte zweite Abzweig 175b oder werden innerhalb der begrenzten Bereiche auf dem gemeinsamen Elektrodenpad verzerrt, wodurch Probleme wie Kurzschlüsse vermieden werden.The first branch 136 , the second branch 137 and the third branch 138 are parts of the common electrode pads and define the connection areas of the first second contact point 171b , the second second contact point 173b or the third second contact point 175b to prevent the occurrence of short circuits due to distortion or slippage of the first second contact point 171b , the second second contact point 173b and the third second contact point 175b during the flip-chip bonding principle to prevent. In other words, without the first, second and third branches 136 . 137 and 138 passing through the recesses on one side of the common electrode pads 139 are separated from each other, the first second contact point 171b , the second second contact point 173b or the third second contact point 175b slip or be deformed on the common electrode pad during flip-chip bonding, causing problems such as short circuits. In contrast, if the first, second and third branch 136 . 137 and 138 are provided, slip the first second branch 171b , the second branch 173b and the third second branch 175b or distorted within the confined areas on the common electrode pad, thereby avoiding problems such as short circuits.

Die Vielzahl der mit dem Substrat 110 verbundenen LED-Chips 151, 153 und 155 Flip-Chip sind in einer Vielzahl von Gruppen von LED-Chips 150 zusammengefasst, die in einer Matrix angeordnet sind. Jede der Gruppen von LED-Chips 150 besteht aus dem ersten LED-Chip 151, dem zweiten LED-Chip 153 und dem dritten LED-Chip 155, der in gleichmäßigen Abständen entlang der Längsrichtung angeordnet ist. Die erste erste Elektrode 151a, die zweite erste Elektrode 153a und die dritte erste Elektrode 155a, die elektrisch mit den ersten, zweiten und dritten einzelnen Elektrodenpads 131, 132 und 133 verbunden sind, und die erste zweite Elektrode 151b, die zweite zweite Elektrode 153b und die dritte zweite Elektrode 155b sind elektrisch mit dem gemeinsamen Elektrodenpad 139 verbunden. Diese elektrische Verbindung ermöglicht die individuelle Steuerung des ersten LED-Chips 151, des zweiten LED-Chips 153 und des dritten LED-Chips 155 jeder LED-Chipgruppe 150.The variety of with the substrate 110 connected LED chips 151 . 153 and 155 Flip-Chip are in a variety of groups of LED chips 150 summarized, which are arranged in a matrix. Each of the groups of LED chips 150 consists of the first LED chip 151 , the second LED chip 153 and the third LED chip 155 which is arranged at equal intervals along the longitudinal direction. The first first electrode 151a , the second first electrode 153a and the third first electrode 155a electrically connected to the first, second and third individual electrode pads 131 . 132 and 133 are connected, and the first second electrode 151b , the second second electrode 153b and the third second electrode 155b are electrically connected to the common electrode pad 139 connected. This electrical connection allows individual control of the first LED chip 151 , the second LED chip 153 and the third LED chip 155 every LED chip group 150 ,

Die in einer Matrix auf dem Substrat 110 angeordneten LED-Chipgruppen 150 haben die gleichen Abstände in Breiten- und Längsrichtung. Darüber hinaus sind die Intervalle der LED-Chipgruppen 150 in Breitenrichtung identisch mit denen in Längsrichtung. Zu diesem Zweck sind die auf dem Substrat 110 in einer Matrix angeordneten Elektrodenmuster 130 so ausgelegt, dass sie in Breite und Länge die gleichen Intervalle aufweisen, um den LED-Chips zu entsprechen. Darüber hinaus sind die Intervalle der Elektrodenmuster 130 in Breitenrichtung vorzugsweise identisch mit denen in Längsrichtung gestaltet.The in a matrix on the substrate 110 arranged LED chip groups 150 have the same distances in latitude and longitude. In addition, the intervals of the LED chip groups 150 in the width direction identical to those in the longitudinal direction. For this purpose, those are on the substrate 110 arranged in a matrix electrode pattern 130 designed so that they have the same intervals in width and length to match the LED chips. In addition, the intervals are the electrode patterns 130 preferably designed in the width direction identical to those in the longitudinal direction.

Der Abstand zwischen dem ersten LED-Chip 151 und dem zweiten LED-Chip 153 ist derselbe wie zwischen dem zweiten LED-Chip 153 und dem dritten LED-Chip 155 und liegt vorzugsweise zwischen 0,3 und 1,5 mm. So können die Chips beispielsweise so ausgelegt sein, dass sie einen Abstand von ca. 0,75 mm für ein FHD-LED-Modul und 0,375 mm für ein UHD-LED-Modul aufweisen.The distance between the first LED chip 151 and the second LED chip 153 is the same as between the second LED chip 153 and the third LED chip 155 and is preferably between 0.3 and 1.5 mm. For example, the chips may be designed to have a spacing of about 0.75 mm for an FHD LED module and 0.375 mm for a UHD LED module.

Unter Bezugnahme auf nun 10 wird ein LED-Modul mit zusätzlichen Elementen gegenüber den vorgenannten Ausführungsformen erläutert.Referring to now 10 an LED module with additional elements compared to the aforementioned embodiments will be explained.

10 veranschaulicht ein LED-Modul 100' mit einer auf dem Substrat 110 ausgebildeten Barriere 190, um Lichtinterferenzen zwischen den benachbarten LED-Chips 151, 153 und 155 in jeder LED-Chipgruppe 150 zu verhindern. In dieser Ausführungsform beinhaltet die Barriere 190 erste lichtreflektierende Wände 191, die zwischen den benachbarten ersten und zweiten LED-Chips 151 und 153 und zwischen den benachbarten zweiten und dritten LED-Chips 155 und zweiten lichtreflektierenden Wänden 193 gebildet sind, die zwischen den in Längsrichtung aneinandergrenzenden LED-Chipgruppen 150 und zwischen den in Längsrichtung aneinandergrenzenden LED-Chipgruppen 150 gebildet sind. 10 illustrates an LED module 100 ' with one on the substrate 110 trained barrier 190 to avoid light interference between the adjacent LED chips 151 . 153 and 155 in each LED chip group 150 to prevent. In this embodiment, the barrier includes 190 first light-reflecting walls 191 that is between the adjacent first and second LED chips 151 and 153 and between the adjacent second and third LED chips 155 and second light-reflecting walls 193 formed between the longitudinally adjacent LED chip groups 150 and between the longitudinally adjacent LED chip groups 150 are formed.

Die ersten lichtreflektierenden Wände 191 und die zweiten lichtreflektierenden Wände 193 können die Interferenz von Licht der benachbarten LED-Chips in der LED-Chipgruppe 150 bzw. die Interferenz von Licht der benachbarten LED-Chips der benachbarten zwei LED-Chipgruppen 150 verhindern. Diese Interferenz verursacht einen Verlust der Lichtqualität der LED-Chips. Anstelle der Barriere 190 einschließlich der lichtreflektierenden Wände können zwischen den LED-Chips 151, 153 und 155 oder zwischen den LED-Chipgruppen 150 Barrieren gebildet werden, die Licht von den LED-Chips absorbieren können, um die Interferenz von Licht von den LED-Chips zu verhindern.The first light-reflecting walls 191 and the second light-reflecting walls 193 may be the interference of light from the neighboring LED chips in the LED chip group 150 or the interference of light from the adjacent LED chips of the adjacent two LED chip groups 150 prevent. This interference causes a loss of light quality of the LED chips. Instead of the barrier 190 including the light-reflecting walls can be between the LED chips 151 . 153 and 155 or between the LED chip groups 150 Barriers are formed that can absorb light from the LED chips to prevent the interference of light from the LED chips.

Unter Bezugnahme auf die 11 und 12 wird ein Verfahren zur Herstellung des in den 7 bis 9 dargestellten LED-Moduls erläutert. With reference to the 11 and 12 is a method for producing the in the 7 to 9 illustrated LED module explained.

Unter Bezugnahme auf die 7, 8, 9, 11 und 12 beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung des LED-Moduls gemäß der vorliegenden Erfindung: Bilden der Elektrodenmuster 130, von denen jedes das erste individuelle Elektrodenpad 131, das zweite individuelle Elektrodenpad 132, das dritte individuelle Elektrodenpad 133 und das gemeinsame Elektrodenpad 139 beinhaltet, in einer Matrix auf dem Substrat 110, wie in 110 dargestellt. 7 (S01); Laden des ersten ersten Kontaktpunktes 171a, des zweiten ersten Kontaktpunktes 173a und des dritten ersten Kontaktpunktes 175a auf die ersten einzelnen Elektrodenpads 131, des zweiten einzelnen Elektrodenpads 132 und des dritten einzelnen Elektrodenpads 133, und Laden des ersten zweiten Kontaktpunktes 171b, des zweiten zweiten Kontaktpunktes 173b und des dritten zweiten Kontaktpunktes 175b auf den erste Kontaktpunkt 136, den zweiten Kontaktpunkt 137 und die dritten Zweige 138 des gemeinsamen Elektrodenpads 139, wie in 8 (S02) dargestellt; und gemeinsames Montieren des Vielzahl von LED-Chips, einschließlich des ersten, zweiten und dritten LED-Chips 151, 153 und 155 mit unterschiedlichen Wellenlängeneigenschaften zu vorbestimmten Höhen auf dem Substrat 110, so dass die Gruppen von LED-Chips 150 in einer Matrix auf dem Substrat 110 angeordnet sind, wie in 11 (S03) dargestellt.With reference to the 7 . 8th . 9 . 11 and 12 includes a method of manufacturing the LED module according to the present invention: forming the electrode patterns 130 each of which is the first individual electrode pad 131 , the second individual electrode pad 132 , the third individual electrode pad 133 and the common electrode pad 139 includes, in a matrix on the substrate 110 , as in 110 shown. 7 ( S01 ); Loading the first first contact point 171a , the second first contact point 173a and the third first contact point 175a on the first single electrode pads 131 , the second single electrode pad 132 and the third single electrode pad 133 , and loading the first second contact point 171b , the second second contact point 173b and the third second contact point 175b on the first contact point 136 , the second contact point 137 and the third branches 138 of the common electrode pads 139 , as in 8th ( S02 shown); and assembling the plurality of LED chips together, including the first, second, and third LED chips 151 . 153 and 155 with different wavelength characteristics to predetermined heights on the substrate 110 so that the groups of LED chips 150 in a matrix on the substrate 110 are arranged as in 11 ( S03 ).

Insbesondere der Schritt des Anordnens der Gruppen von LED-Chips 150 in einer Matrix auf dem Substrat 110 (S03) beinhaltet das Übertragen der Vielzahl von LED-Chips 151, 153 und 155, die in einer vorbestimmten Matrix angeordnet sind, auf einen Träger B durch eine Rolle-zu-Rolle-Transferdrucktechnik und das Montieren der LED-Chips, ohne ihre ursprüngliche Matrix auf dem Substrat 110 zu ändern.In particular, the step of arranging the groups of LED chips 150 in a matrix on the substrate 110 ( S03 ) involves transmitting the plurality of LED chips 151 . 153 and 155 arranged in a predetermined matrix on a support B by a roll-to-roll transfer printing technique and mounting the LED chips, without their original matrix on the substrate 110 to change.

Wie im Folgenden ausführlich erläutert, verwendet die Rolle-zu-Rolle-Transferdrucktechnik für die Übertragung der LED-Chips 151, 153 und 155 einen Bonding-Träger, eine Pick-Up-Rolle 40, die den Bonding-Träger zum Zeitpunkt der Aufnahme der LED-Chips 151, 153 und 155 mit Druck beaufschlagen kann, und eine Chip-Platzierungsrolle 50, die zum Beaufschlagen der LED-Chips 151, 153 und 155 zum Zeitpunkt der Montage der LED-Chips 151, 153 und 155 auf dem Substrat 110 mit Druck geeignet ist. Die Pickup-Rolle 40 und die Chip-Platzierrolle 50 arbeiten in Zusammenarbeit miteinander gegen den Bonding-Träger an den Positionen Chip-Aufnahme und Chip-Montage, so dass die LED-Chips 151, 153 und 155 vom Träger B auf das Substrat 110 übertragen und auf diesem montiert werden können, ohne ihre ursprüngliche Matrix zu verändern. Der Bonding-Träger ist ein Element, das klebend genug ist, um die Vielzahl der LED-Chips 151, 153 und 155 zu verbinden und zu tragen. Die Aufnahmerolle 40 ist ein Element, das geeignet ist, den Bonding-Träger gegen die LED-Chips so zu drücken, dass die auf dem Träger B befindlichen LED-Chips mit dem Bonding-Träger verbunden sind. Die Chip-Platzierungsrolle 50 ist ein Element, das angepasst ist, um die Vielzahl der LED-Chips 151, 153 und 155 gegen das Substrat 110 zu drücken, ohne ihre ursprüngliche Matrix zu ändern, die mit dem Bonding-Träger verbunden ist. Zusätzlich zu diesen Elementen können zusätzliche Mittel eingesetzt werden, um die Haftfestigkeit des Bonding-Trägers vor dem Aufnehmen der LED-Chips mit der Aufnahmerolle 40 teilweise zu schwächen oder um die Haftfestigkeit des Bonding-Trägers als Ganzes vor dem Montieren der LED-Chips 151, 153 und 155 auf dem Substrat 110 mit der Spanauflegerolle 50 zu schwächen.As explained in detail below, the roll-to-roll transfer printing technique uses for the transfer of the LED chips 151 . 153 and 155 a bonding carrier, a pick-up roll 40 Holding the bonding carrier at the time of picking up the LED chips 151 . 153 and 155 can apply pressure, and a chip placement role 50 which is to charge the LED chips 151 . 153 and 155 at the time of mounting the LED chips 151 . 153 and 155 on the substrate 110 suitable for printing. The pickup roll 40 and the chip placement roll 50 work in collaboration with each other against the bonding carrier at the chip receiving and chip mounting positions, leaving the LED chips 151 . 153 and 155 from the carrier B on the substrate 110 can be transferred and mounted on it, without changing their original matrix. The bonding support is an element that is adhesive enough to the multiplicity of LED chips 151 . 153 and 155 to connect and carry. The pickup roll 40 is an element that is suitable for pressing the bonding carrier against the LED chips so that they are on the carrier B located LED chips are connected to the bonding carrier. The chip placement role 50 is an item that is adapted to the variety of LED chips 151 . 153 and 155 against the substrate 110 without changing its original matrix, which is connected to the bonding support. In addition to these elements, additional means may be used to increase the bond strength of the bonding carrier prior to receiving the LED chips with the take-up roll 40 partially weaken or the adhesion of the bonding support as a whole before mounting the LED chips 151 . 153 and 155 on the substrate 110 with the chip loading roller 50 to weaken.

Wie bereits kurz erwähnt, beinhaltet der Schritt des Anordnens der Gruppen von LED-Chips 150 in einer Matrix auf dem Substrat 110 (S03): Verbinden der LED-Chips, einschließlich der ersten LED-Chips 151 mit den ersten ersten ersten Elektroden 151a und den ersten zweiten Elektroden 151b, der zweiten LED-Chips 153 mit den zweiten ersten Elektroden 153a und den zweiten zweiten Elektroden 153b und der dritten LED-Chips 155 mit den dritten ersten Elektroden 155a und den dritten zweiten Elektroden 155b in einer Matrix mit einem Bonding-Träger 10' mit einigen Bereichen, deren Haftfestigkeit geschwächt ist (S1, S3); Bewegen des Bonding-Trägers derart, dass die ersten ersten Elektroden 151a, die zweiten ersten Elektroden 153a und die dritten ersten Elektroden 155a des ersten ersten Kontaktpunktes 171a, des zweiten ersten Kontaktpunktes 173a und des dritten ersten Kontaktpunktes 175a und die ersten zweiten Elektroden 151b, die zweiten zweiten Elektroden 153b und die dritten zweiten Elektroden 155b des ersten zweiten Kontaktpunktes 171b, des zweiten zweiten Kontaktpunktes 173b und des dritten zweiten Kontaktpunktes 175b (S4) gegenüberliegen; und Druckbeaufschlagung der ersten LED-Chips 151, der zweiten LED-Chips 153 und der dritten LED-Chips 155 auf einen vorbestimmten Druck, so dass der erste zweite Kontaktpunkt 171b, der zweite zweite Kontaktpunkt 173b und der dritte zweite Kontaktpunkt 175b auf eine erste Höhe komprimiert werden und der erste zweite Kontaktpunkt 171b, der zweite zweite Kontaktpunkt 173b und der dritte zweite Kontaktpunkt 175b auf eine zweite Höhe komprimiert werden (Chipablage, S7).As already briefly mentioned, the step of arranging the groups of LED chips 150 in a matrix on the substrate 110 ( S03 ): Connecting the LED chips, including the first LED chips 151 with the first first first electrodes 151a and the first second electrodes 151b , the second LED chips 153 with the second first electrodes 153a and the second second electrodes 153b and the third LED chips 155 with the third first electrodes 155a and the third second electrodes 155b in a matrix with a bonding carrier 10 ' with some areas whose bond strength is weakened ( S1 . S3 ); Moving the bonding support such that the first first electrodes 151a , the second first electrodes 153a and the third first electrodes 155a of the first first contact point 171a , the second first contact point 173a and the third first contact point 175a and the first second electrodes 151b , the second second electrodes 153b and the third second electrodes 155b of the first second contact point 171b , the second second contact point 173b and the third second contact point 175b ( S4 ) are opposite; and pressurizing the first LED chips 151 , the second LED chips 153 and the third LED chips 155 to a predetermined pressure, so that the first second contact point 171b , the second second contact point 173b and the third second contact point 175b compressed to a first height and the first second contact point 171b , the second second contact point 173b and the third second contact point 175b compressed to a second height (chip storage, S7 ).

Die Schritte des Bondens der LED-Chips in einer Matrix (S1 und S3) beinhalten in erster Linie das Freilegen des Bonding-Trägers 10, um einen Bonding-Träger 10' zu erzeugen, der aus Bereichen besteht, deren Klebkraft geschwächt ist, und Bereichen, deren Klebkraft ungeschwächt bleibt (S1), und das Unterdrucksetzen der Bereiche, deren Klebkraft ungeschwächt bleibt, gegen die LED-Chips 151, 153 und 155 unter Verwendung einer rollierenden Aufnahmerolle 40, um die LED-Chips 151, 153 und 155 mit dem Bonding-Träger 10' (S3) zu verbinden.The steps of bonding the LED chips in a matrix ( S1 and S3 ) primarily involve exposing the bonding carrier 10 to a bonding carrier 10 ' which consists of areas whose adhesive power has been weakened and areas whose bond strength remains unimpaired ( S1 ), and the pressurization of the areas, their bond strength unimpaired, against the LED chips 151 . 153 and 155 using a rolling pickup roller 40 to the LED chips 151 . 153 and 155 with the bonding carrier 10 ' ( S3 ) connect to.

Bevor die LED-Chips 151, 153 und 155 in einer Matrix auf dem Bonding-Träger befestigt werden, werden die LED-Chips 151, 153 und 155 in einer Matrix auf dem Träger B angeordnet. Hier haben die in einer Matrix angeordneten LED-Chips in den Breitenabständen und Längsrichtung die gleichen Abstände wie eine Matrix der LED-Chips 151, 153 und 155, die auf dem Bonding-Träger 10' befestigt werden sollen, mit Bereichen, deren Haftfestigkeit geschwächt ist, und einer Matrix der LED-Chips 151, 153 und 155, die in den nachfolgenden Prozessen auf dem Substrat 110 montiert werden. Vor der Befestigung der LED-Chips 151, 153 und 155 in einer Matrix auf dem Bonding-Träger 10 wird keine Behandlung zur Schwächung der Haftfestigkeit des Bonding-Trägers 10 durchgeführt. Der Bonding-Träger 10 befindet sich auf den LED-Chips 151, 153 und 155, und eine Fotomaske 20 und eine Belichtungsvorrichtung 30 zur primären Belichtung des Bonding-Trägers 10 können auf dem Bonding-Träger 10 angeordnet sein.Before the LED chips 151 . 153 and 155 be mounted in a matrix on the bonding support, the LED chips 151 . 153 and 155 in a matrix on the support B arranged. In this case, the LED chips arranged in a matrix have the same spacings in the width spacings and the longitudinal direction as a matrix of the LED chips 151 . 153 and 155 on the bonding carrier 10 ' to be attached, with areas whose adhesion is weakened, and a matrix of LED chips 151 . 153 and 155 that in subsequent processes on the substrate 110 to be assembled. Before attaching the LED chips 151 . 153 and 155 in a matrix on the bonding support 10 No treatment is used to weaken the bonding strength of the bonding substrate 10 carried out. The bonding carrier 10 is on the LED chips 151 . 153 and 155 , and a photomask 20 and an exposure device 30 for the primary exposure of the bonding support 10 can on the bonding carrier 10 be arranged.

Es ist notwendig, die Haftfestigkeit von Bereichen des Bonding-Trägers zu schwächen, die nicht den LED-Chips 151, 153 und 155 entsprechen. Zu diesem Zweck wird in S1 UV-Licht von der Belichtungsvorrichtung 30 nur auf Bereiche des Bonding-Trägers gestrahlt, die nicht den LED-Chips 151, 153 und 155 durch die Durchgangslöcher der Fotomaske 20 entsprechen. Das UV-Licht wirkt auf den Bonding-Träger 10 bei einer konstanten Temperatur von 200 °C oder weniger, um die Haftfestigkeit einiger Bereiche des Bonding-Trägers 10 zu schwächen. Dadurch bilden sich im Klebeträger 10' intermittierend Bereiche, deren Haftfestigkeit geschwächt ist.It is necessary to weaken the adhesive strength of areas of the bonding substrate that are not the LED chips 151 . 153 and 155 correspond. For this purpose, in S1 UV light from the exposure device 30 only blasted onto areas of the bonding substrate that are not the LED chips 151 . 153 and 155 through the through holes of the photomask 20 correspond. The UV light acts on the bonding carrier 10 at a constant temperature of 200 ° C or less, to the adhesion of some areas of the bonding substrate 10 to weaken. This form in Klekleäger 10 ' intermittent areas whose bond strength is weakened.

In S3 sind die LED-Chips 151, 153 und 155 an den Bereichen des Bonding-Trägers 10 befestigt, deren Haftfestigkeit ungeschwächt bleibt. Die auf dem Bonding-Träger 10' mit den Bereichen, deren Klebkraft geschwächt ist, angeordnete Pick-Up-Rolle 40 drückt den Bonding-Träger 10' gegen die LED-Chips 151, 153 und 155. Zu diesem Zeitpunkt wird jeder der Bonding-Träger 10' und der Träger B fest gehalten und die Pick-Up-Rolle 40 rollt, um alle Bereiche des Bonding-Trägers 10' nacheinander gegen die LED-Chips 151, 153 und 155 zu drücken. Durch die Bewegung der Pickup-Rolle 40 können die LED-Chips 151, 153 und 155 daran gehindert werden, von ihren Sollpositionen in Bezug auf den Bonding-Träger 10' abzurutschen und am Bonding-Träger 10' adsorbiert zu werden.In S3 are the LED chips 151 . 153 and 155 at the areas of the bonding carrier 10 attached, the adhesive strength remains unimpaired. The on the bonding carrier 10 ' arranged with the areas whose adhesive power is weakened pick-up role 40 pushes the bonding carrier 10 ' against the LED chips 151 . 153 and 155 , At this time, each of the bonding wearers 10 ' and the carrier B held firmly and the pick-up roll 40 rolls to all areas of the bonding vehicle 10 ' one after the other against the LED chips 151 . 153 and 155 to press. By the movement of the pickup roller 40 can the LED chips 151 . 153 and 155 be prevented from their nominal positions with respect to the bonding wearer 10 ' slip off and on the bonding carrier 10 ' to be adsorbed.

Es wird bevorzugt, den Bonding-Träger 10' kurz vor S7 sekundär freizulegen. Bei sekundärer Freilegung wird der Bonding-Träger 10' mit einigen Bereichen, deren Haftkraft geschwächt ist, in einen Bonding-Träger 10" umgewandelt, dessen Haftkraft insgesamt geschwächt ist. In S7 drückt die Chipauflegerolle 50 die LED-Chips 151, 153 und 155 auf einen vorgegebenen Druck, während sie auf dem Bonding-Träger 10" rollt, dessen Haftfestigkeit insgesamt geschwächt ist. Anschließend wird der Bonding-Träger 10", dessen Haftfestigkeit insgesamt geschwächt ist, von den LED-Chips 151, 153 und 155 (S9) gelöst.It is preferred, the bonding carrier 10 ' shortly before S7 secondarily expose. Upon secondary exposure, the bonding substrate becomes 10 ' with some areas, whose bond strength is weakened, into a bonding carrier 10 " whose bond is weakened overall. In S7 pushes the Chipauflegerolle 50 the LED chips 151 . 153 and 155 to a predetermined pressure while on the bonding carrier 10 " rolls, whose bond strength is weakened overall. Subsequently, the bonding carrier 10 " whose adhesive strength is weakened overall, from the LED chips 151 . 153 and 155 ( S9 ) solved.

Die Druckbeaufschlagung durch das Walzen der Chipauflegerolle 50 ermöglicht es, die mit dem Bonding-Träger 10" verbundenen LED-Chips 151, 153 und 155 nacheinander auf dem Substrat 110 zu befestigen. Hier können die Kontaktpunkte auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt werden. Durch die rollende Einbaurolle 50 werden die LED-Chips 151, 153 und 155 zuverlässig in vorgegebenen Höhen und Abständen an festgelegten Positionen des Substrats 110 montiert.The pressurization by rolling the chip loading roller 50 allows it with the bonding carrier 10 " connected LED chips 151 . 153 and 155 one after the other on the substrate 110 to fix. Here, the contact points can be heated to a predetermined temperature. Through the rolling installation roller 50 become the LED chips 151 . 153 and 155 reliable at predetermined heights and distances at specified positions of the substrate 110 assembled.

Nach diesem Verfahren können die LED-Chips 151, 153 und 155 in kurzer Zeit auf dem Substrat 110 montiert werden. Darüber hinaus können die montierten LED-Chips 151, 153 und 155, die Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen emittieren, entsprechend den Pixeln gruppiert werden. Diese Gruppen können in einer Matrix angeordnet werden, um das LED-Modul herzustellen. Die in einer Matrix angeordneten LED-Chips werden gemeinsam mit dem Bonding-Träger verbunden und dann ohne Änderung der ursprünglichen Matrix auf das Substrat 110 übertragen und auf diesem montiert, was eine präzise Steuerung der Ausrichtung und des Intervalls der LED-Chips 151, 153 und 155 ermöglicht.After this process, the LED chips 151 . 153 and 155 in a short time on the substrate 110 to be assembled. In addition, the mounted LED chips 151 . 153 and 155 , which emit light of different wavelengths, are grouped according to the pixels. These groups can be arranged in a matrix to make the LED module. The LED chips arranged in a matrix are connected in common with the bonding carrier and then onto the substrate without changing the original matrix 110 transferred and mounted on this, allowing precise control of the orientation and the interval of the LED chips 151 . 153 and 155 allows.

Das LED-Modul mit Anordnungen der LED-Chips, die Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen emittieren, ist nicht auf die konstitutionellen und betrieblichen Modi der vorgenannten Ausführungsformen beschränkt. Alle oder einige der Ausführungsformen werden für verschiedene Modifikationen selektiv kombiniert.The LED module having arrangements of the LED chips emitting light of different wavelengths is not limited to the constitutional and operational modes of the aforementioned embodiments. All or some of the embodiments are selectively combined for various modifications.

[Herstellung des dritten LED-Moduls][Production of the third LED module]

Unter Bezugnahme auf 13 beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung eines LED-Moduls das Herstellen eines Chip-on-Film mit einer klebenden Chip-Haltefolie und einer Vielzahl von LED-Chips, die auf die Chip-Haltefolie (S1) geklebt sind, das Übertragen der LED-Chips von der klebenden Chip-Haltefolie auf ein Trägerband (Chip-Aufnahme, S2), das Bewegen des Trägerbandes zum Bewegen der LED-Chips (S3) und das Übertragen der LED-Chips von dem Trägerband auf ein Substrat (insbesondere eine Leiterplatte oder ein AM-Substrat) (Chip-Platzierung S4).With reference to 13 includes a method of manufacturing an LED module comprising forming a chip-on-film with an adhesive chip-retaining film and a plurality of LED chips mounted on the chip-retaining film ( S1 ), transferring the LED chips from the adhesive chip-retaining film to a carrier tape (chip holder, S2 ), moving the carrier tape to move the LED chips ( S3 ) and transferring the LED chips from the carrier tape to a substrate (in particular a printed circuit board or an AM substrate) (chip placement S4 ).

S2, S3 und S4 werden nacheinander nach dem Einspeisen von LED-Chips in ein Chip-Array-System durchgeführt, das im Folgenden vorgestellt wird. S1 wird vor einem Chip-Array-Prozess im Chip-Array-System durchgeführt. S2 . S3 and S4 are performed sequentially after feeding LED chips into a chip array system, which is presented below. S1 is performed before a chip array process in the chip array system.

S1 beinhaltet das Anbringen einer Vielzahl von flip-bonded LED-Chips 1 auf einer haftenden Chiphaltefolie 2 in einer Matrix, wie in den 14 und 15 dargestellt. Jeder der LED-Chips 1 beinhaltet eine lichtemittierende Halbleiterstruktur 10 mit zwei Bodenbereichen 1a und 1b, die unterschiedliche Schritthöhen aufweisen, ein erstes leitfähiges Elektrodenpad 112, das im Bereich 1a angeordnet ist, und ein zweites leitfähiges Elektrodenpad 142, das jeweils im Bereichlb angeordnet ist. Die lichtemittierende Halbleiterstruktur 10 beinhaltet ein Basissubstrat 11, eine erste leitende Halbleiterschicht 12, eine aktive Schicht 13 und eine zweite leitende Halbleiterschicht 14. Das Basissubstrat 11 kann ein Saphirwachstumssubstrat sein, auf dem eine Epilage mit der ersten leitenden Halbleiterschicht 12, der aktiven Schicht 13 und der zweiten leitenden Halbleiterschicht 14 gewachsen ist. Alternativ kann das Basissubstrat 11 ein Trägersubstrat sein, an dem Epilayer befestigt sind. Die freiliegenden Bereiche 1a und 1b sind auf den Bodenflächen der ersten leitenden Halbleiterschicht 12 bzw. der zweiten leitenden Halbleiterschicht 14 ausgebildet. Das erste leitfähige Elektrodenpad 112 ist im belichteten Bereich 1a auf der ersten leitfähigen Halbleiterschicht 12 und das zweite leitfähige Elektrodenpad 142 ist im belichteten Bereich 1b auf der zweiten leitfähigen Halbleiterschicht 14 ausgebildet. S1 involves attaching a variety of flip-bonded LED chips 1 on an adhesive chip holding foil 2 in a matrix, like in the 14 and 15 shown. Each of the LED chips 1 includes a semiconductor light-emitting structure 10 with two floor areas 1a and 1b having different step heights, a first conductive electrode pad 112 that in the area 1a is arranged, and a second conductive electrode pad 142 , which is arranged in each case in the arealb. The light-emitting semiconductor structure 10 includes a base substrate 11 , a first conductive semiconductor layer 12 , an active layer 13 and a second conductive semiconductor layer 14 , The base substrate 11 may be a sapphire growth substrate bearing an epilayer with the first conductive semiconductor layer 12 , the active layer 13 and the second conductive semiconductor layer 14 has grown. Alternatively, the base substrate 11 be a carrier substrate are attached to the epilayer. The exposed areas 1a and 1b are on the bottom surfaces of the first conductive semiconductor layer 12 or the second conductive semiconductor layer 14 educated. The first conductive electrode pad 112 is in the exposed area 1a on the first conductive semiconductor layer 12 and the second conductive electrode pad 142 is in the exposed area 1b on the second conductive semiconductor layer 14 educated.

Die Vielzahl der LED-Chips 1 ist so angeordnet, dass die ersten leitfähigen Elektrodenpads 112 und die zweiten leitfähigen Elektrodenpads 142 nach unten gerichtet sind und mit den Verbindungsbereichen der Chiphaltefolie 2 verbunden sind. Die Chiphaltefolie 2 ist so konzipiert, dass sie bei Bestrahlung mit UV-Licht ihre Haftfähigkeit verliert. Aufgrund dieser Konstruktion schwächt UV-Licht, das auf bestimmte Bereiche der Spanspeicherfolie 2 eingestrahlt wird, relativ gesehen die Haftfähigkeit der einzelnen Bereiche.The variety of LED chips 1 is arranged so that the first conductive electrode pads 112 and the second conductive electrode pads 142 are directed downwards and with the connection areas of the chip holding foil 2 are connected. The chip holding foil 2 is designed to lose its adhesiveness when exposed to UV light. Due to this construction, UV light weakens on certain areas of the chip storage foil 2 is irradiated, relatively speaking, the adhesion of the individual areas.

Andererseits können S2, S3 und S4 sequentiell in einem Chip-Array-System ausgeführt werden, das ein Trägerband 3, eine Aufnahmestufe 210, eine Fotomaske 220, ein UV-Scan-Set 230 für die Filmbelichtung, eine Aufnahmewalze 240, eine Platzierwalze 260 und eine UV-Lichtquelle 250 für die Bandbelichtung beinhaltet, wie in den 14 bis 18 dargestellt.On the other hand S2 . S3 and S4 be carried out sequentially in a chip array system, which is a carrier tape 3 , a recording stage 210 , a photomask 220 , a UV scan set 230 for the film exposure, a pickup roller 240 , a placement roller 260 and a UV light source 250 for the band exposure includes, as in the 14 to 18 shown.

Unter Bezugnahme auf 14, in S1, ist ein Chip-on-Film c1 mit einer haftenden Chip-Haltefolie 2 und einer Vielzahl von darauf angeordneten LED-Chips 1 auf einer Aufnahmestufe 210 angeordnet. Dabei wird der Abstand in den LED-Chip-Arrays auf der Chip-Haltefolie 2 so bestimmt, dass er sich von dem gewünschten Abstand in den LED-Chip-Arrays auf einem Zielsubstrat 5 unterscheidet, d.h. das Verhältnis der gewünschten Anzahl der LED-Chips in den LED-Chip-Arrays (d.h. der Anzahl der Elektrodenpaare) auf einem Zielsubstrat 5 (siehe und ) zur Anzahl der LED-Chips in den LED-Chip-Arrays auf der Chip-Haltefolie 2 ist definiert als 1:n (wobei n eine natürliche Zahl gleich oder größer als 1 ist). Damit ist die Anzahl der auf der Chiphaltefolie 2 angebrachten LED-Chips 1 n-mal größer als die Anzahl der auf dem Substrat 5 angeordneten LED-Chips 1 (siehe und ). Ein Teil der an der Chiphaltefolie 2 befestigten LED-Chips 1 kann selektiv von der Chiphaltefolie 2 gelöst und auf dem Substrat 5 befestigt werden. Hier kann das Substrat 5 ein Substrat sein, das mit einer elektrischen Schaltung (insbesondere einem Aktivmatrix-Substrat) gebildet ist.With reference to 14 , in S1 , is a chip-on-film c1 with an adhesive chip-retaining film 2 and a plurality of LED chips disposed thereon 1 on a recording stage 210 arranged. The distance in the LED chip arrays on the chip-retaining film 2 determined to be of the desired spacing in the LED chip arrays on a target substrate 5 ie, the ratio of the desired number of LED chips in the LED chip arrays (ie, the number of electrode pairs) on a target substrate 5 (please refer and ) to the number of LED chips in the LED chip arrays on the chip-retaining film 2 is defined as 1: n (where n is a natural number equal to or greater than 1 is). This is the number of on the chip-holding film 2 attached LED chips 1 n times larger than the number of on the substrate 5 arranged LED chips 1 (please refer and ). Part of the at the chip holding foil 2 attached LED chips 1 can be selective from the chip holding foil 2 solved and on the substrate 5 be attached. Here is the substrate 5 a substrate formed with an electrical circuit (in particular, an active matrix substrate).

Nachdem der Chip-on-Film c1 auf einer UV-durchlässigen Oberplatte 211 der Aufnahmestufe 210 angeordnet ist, wird die Haftfestigkeit von Bereichen der Chiphaltefolie 2, in denen bestimmte LED-Chips 1 angebracht sind, geschwächt. Dadurch können nur die ausgewählten LED-Chips 1 von der Chiphaltefolie 2 aufgenommen werden. Zu diesem Zweck werden eine Fotomaske 220 und ein UV-Scan-Set 230 für die Filmbelichtung verwendet, die der UV-durchlässigen Oberplatte 211 zugrunde liegen. In der Fotomaske 220 sind mehrere UV-durchlässige Fenster 222 ausgebildet.After the chip-on-film c1 on a UV-transparent top plate 211 the recording level 210 is arranged, the adhesive strength of areas of the chip holding foil 2 in which certain LED chips 1 attached, weakened. This allows only the selected LED chips 1 from the chip holding foil 2 be recorded. For this purpose, a photomask 220 and a UV scan set 230 used for the film exposure, the UV-permeable top plate 211 underlie. In the photomask 220 are several UV-transmitting windows 222 educated.

Das UV-Scan-Set 230 für die Filmbelichtung beinhaltet eine UV-Lichtquelle 234 für die Filmbelichtung und einen Lichtquellenträger 232, der geeignet ist, die UV-Lichtquelle 234 in eine Position zu bewegen, die einem bestimmten der UV-Licht durchlässigen Fenster 222 entspricht. Die UV-Lichtquelle 234, die sich unter dem jeweiligen UV-Lichtdurchlässigkeitsfenster 222 befindet, bestrahlt UV auf einen bestimmten Bereich der mit dem jeweiligen LED-Chip 1 verbundenen Chip-Rückhaltefolie 2. Diese UV-Belastung schwächt die Haftfestigkeit der Chiphaltefolie 2 auf dem jeweiligen LED-Chip 1. Die Vielzahl der UV-Lichtdurchlässigkeitsfenster 222 kann in X-Achsenrichtung und in Y-Achsenrichtung orthogonal dazu angeordnet sein. Der Lichtquellenträger 232 kann die UV-Lichtquelle 234 in X- und Y-Achsenrichtung bewegen.The UV scan set 230 for the film exposure includes a UV light source 234 for the film exposure and a light source carrier 232 which is suitable for the UV light source 234 move into a position that is specific to one of the UV light-transmissive windows 222 equivalent. The UV light source 234 extending under the respective UV light transmission window 222 UV irradiates to a specific area of the LED chip 1 connected chip-retaining film 2 , This UV exposure weakens the adhesive strength of the chip-retaining film 2 on the respective LED chip 1 , The variety of UV light transmission windows 222 may be arranged in the X-axis direction and in the Y-axis direction orthogonal thereto. The light source carrier 232 Can the UV light source 234 move in the X and Y axis directions.

Die Haftfestigkeit der Chiphaltefolie 2 auf dem ausgewählten LED-Chip 1 wird geschwächt, und gleichzeitig drückt die Pickup-Rolle 240 das Trägerband 3 gegen den ausgewählten LED-Chip 1, um den ausgewählten LED-Chip 1 beim Rollen in eine Richtung am Trägerband 3 zu befestigen. Das Walzen der Aufnahmewalze 240 kann durch Verschieben der Aufnahmewalze 240 erfolgen. Alternativ kann das Walzen der Aufnahmewalze 240 durch Verschieben des Tisches 200 erreicht werden, während die Aufnahmewalze 240 in Position rollt.The adhesive strength of the chip-retaining film 2 on the selected LED chip 1 is weakened, and at the same time pushes the pickup roll 240 the carrier tape 3 against the selected LED chip 1 to the selected LED chip 1 when rolling in one direction on the carrier tape 3 to fix. Rolling the pickup roller 240 can be done by moving the pickup roller 240 respectively. Alternatively, the Rolls of the pickup roller 240 by moving the table 200 be reached while the pickup roller 240 rolls into position.

Die Haftfestigkeit eines Bereichs der Chiphaltefolie 2, der UV-Licht ausgesetzt ist, ist geringer als die des Trägerbandes 3, da der Bereich durch UV-Belastung seine Haftfähigkeit verliert. Aufgrund der geschwächten Klebkraft wird der ausgewählte LED-Chip 1 auf dem Trägerband 3 befestigt. Obwohl alle LED-Chips 1 in der jeweiligen LED-Chipanordnung auf der Chiphaltefolie 2 durch Druckbeaufschlagung der Rollaufnahmerolle 240 mit dem Trägerband 3 in Kontakt gebracht werden, bleiben die LED-Chips 1 in den Bereichen der Chiphaltefolie 2, deren Haftfestigkeit durch UV-Belastung geschwächt ist (d. h. nur die ausgewählten LED-Chips 1), am Trägerband 3 befestigt, und die anderen LED-Chips 1 (d. h. die LED-Chips 1 in den Bereichen, die dem UV-Licht ausgesetzt sind und deren Haftfähigkeit nicht geschwächt ist) auf der Chiphaltefolie 2. Die auf der Chiphaltefolie 2 verbleibenden LED-Chips 1 können in weiteren nachfolgenden, wiederholten Bearbeitungsschritten von der Chiphaltefolie 2 gelöst werden.Adhesive strength of a portion of the chip-retaining film 2 , which is exposed to UV light, is less than that of the carrier tape 3 because the area loses its adhesiveness due to UV exposure. Due to the weakened adhesive force, the selected LED chip 1 on the carrier tape 3 attached. Although all LED chips 1 in the respective LED chip arrangement on the chip-retaining film 2 by pressurizing the roll pickup roll 240 with the carrier tape 3 be contacted, the LED chips remain 1 in the areas of the chip holding foil 2 whose adhesive strength is weakened by UV exposure (ie only the selected LED chips 1 ), on the carrier tape 3 attached, and the other LED chips 1 (ie the LED chips 1 in the areas which are exposed to the UV light and whose adhesion is not weakened) on the chip-retaining film 2 , The on the chip holding foil 2 remaining LED chips 1 may in further subsequent, repeated processing steps of the chip holding foil 2 be solved.

Die Aufnahmewalze 240 ist am Außenumfang eines mit einer Welle gekoppelten Rollenkörpers 241 mit einem flexiblen Drucktuch 242 versehen. Die Bereitstellung des Drucktuchs 242 ermöglicht eine bessere Befestigung der LED-Chips 1 am Transferband 3 und schützt die LED-Chips 1 vor Schäden durch Druckbeaufschlagung.The pickup roller 240 is on the outer circumference of a coupled to a shaft roller body 241 with a flexible blanket 242 Provided. The provision of the printing blanket 242 allows better attachment of the LED chips 1 on the transfer belt 3 and protects the LED chips 1 from damage caused by pressurization.

Die aufzunehmenden LED-Chips 1 können so gewählt werden, dass die UV-Lichtquelle 234, das UV-Lichtdurchlässigkeitsfenster 222 der Fotomaske 220 und der Bereich, in dem der aufzunehmende LED-Chip 1 angebracht ist, durch die Bewegung der UV-Lichtquelle 234 in X- oder Y-Achsenrichtung durch den Lichtträger 232 auf der gleichen imaginären vertikalen Linie liegen dürfen. Somit unterscheidet sich der Abstand der LED-Chips 1 in der jeweiligen LED-Chipanordnung auf der Chiphaltefolie 2 von dem der Elektrodenpaare auf dem mit den LED-Chips bestückten Substrat, so dass das Verhältnis der Anzahl der LED-Chips in der jeweiligen LED-Chipanordnung auf der Chiphaltefolie 2 zur Anzahl der Elektrodenpaare auf dem Substrat (d. h. die gewünschte Anzahl der LED-Chips in der LED-Chipanordnung auf dem Substrat) n: 1 ist. In diesem Fall kann das Aufnehmen und Ablegen n mal wiederholt werden.The male LED chips 1 can be chosen so that the UV light source 234 , the UV light transmission window 222 the photomask 220 and the area where the LED chip to be picked up 1 is attached, by the movement of the UV light source 234 in the X or Y axis direction through the light carrier 232 may lie on the same imaginary vertical line. Thus, the distance of the LED chips differs 1 in the respective LED chip arrangement on the chip-retaining film 2 from the one of the electrode pairs on the substrate equipped with the LED chips, so that the ratio of the number of LED chips in the respective LED chip arrangement on the chip holding foil 2 to the number of pairs of electrodes on the substrate (ie, the desired number of LED chips in the LED chip array on the substrate) n: 1. In this case, the recording and discarding can be repeated n times.

Unter Bezugnahme auf 16 wird das Trägerband, auf dem die LED-Chips 1 aufgenommen werden, in eine Richtung bewegt, um die Chips (S3) zu bewegen. Das Trägerband 3 hat eine vorgegebene Klebkraft zu den LED-Chips 1. Das Trägerband 3 wird zusammen mit den daran befestigten und gehaltenen LED-Chips 1 durch geeignete Bewegungsmittel, wie z.B. eine Vorschubrolle und eine Führungsrolle, bewegt. Die UV-Lichtquelle 250 kann in der Mitte des Strömungsweges des Trägerbandes 3 oder um die Einlegerolle 260 angeordnet werden. Die UV-Lichtquelle 250 bestrahlt das Trägerband 3 mit UV-Licht, um die Haftfestigkeit des Trägerbandes 3 als Ganzes zu schwächen.With reference to 16 becomes the carrier tape on which the LED chips 1 be picked up, moving in one direction to the chips ( S3 ) to move. The carrier tape 3 has a given adhesion to the LED chips 1 , The carrier tape 3 comes together with the attached and held LED chips 1 moved by suitable means of movement, such as a feed roller and a guide roller. The UV light source 250 can be in the middle of the flow path of the carrier tape 3 or the inlay roll 260 to be ordered. The UV light source 250 irradiated the carrier tape 3 with UV light to the adhesive strength of the carrier tape 3 to weaken as a whole.

Unter Bezugnahme auf die 17 und 18 wird ein Bereich des mit den LED-Chips 1 befestigten Trägerbandes 3 zwischen der Einbaurolle 260 und dem Substrat 5, das mit Erhebungspaaren 5a und 5b gebildet ist, bewegt. Hier ist die Haftfestigkeit des Trägerbandes 3, das UV-Licht ausgesetzt ist, geringer als die eines auf das Substrat 5 geladenen Klebstoffs, insbesondere auf die Erhebungspaare 5a und 5b. Die Stellwalze 260 rollt und druckbeaufschlagt die am Trägerband 3 befestigten LED-Chips 1 gegen das Substrat 5, insbesondere gegen die Erhebungspaare 5a und 5b auf dem Substrat 5, um die entsprechenden LED-Chips 1 auf dem Substrat 5 anzubringen. Die Verteilrolle 260 kann am Außenumfang eines mit einer Welle gekoppelten Rollenkörpers 261 mit einem flexiblen Drucktuch 262 versehen sein. Die Bereitstellung der Decke ermöglicht eine bessere Platzierung der LED-Chips 1 beim Walzen und kann die LED-Chips 1 vor Schäden durch Druckbeaufschlagung beim Walzen schützen. Die auf das Substrat 5 aufgesetzten LED-Chips 1 können im Reflow-Lötverfahren auf das Substrat 5 aufgeklebt werden.With reference to the 17 and 18 becomes an area of the LED chip 1 attached carrier tape 3 between the installation roller 260 and the substrate 5 that with survey pairs 5a and 5b is formed, moved. Here is the adhesive strength of the carrier tape 3 that is exposed to UV light, less than one on the substrate 5 charged adhesive, in particular on the survey pairs 5a and 5b , The parking roller 260 rolls and pressurizes the on the carrier tape 3 attached LED chips 1 against the substrate 5 , especially against the survey pairs 5a and 5b on the substrate 5 to the appropriate LED chips 1 on the substrate 5 to install. The distribution role 260 can on the outer circumference of a coupled to a shaft roller body 261 with a flexible blanket 262 be provided. The provision of the blanket allows better placement of the LED chips 1 when rolling and can the LED chips 1 protect from damage caused by pressurization during rolling. The on the substrate 5 mounted LED chips 1 Can reflow soldering on the substrate 5 glued on.

Die , und vergleichen die Aufnahme von LED-Chips durch Gesamttransfer mit der Aufnahme von LED-Chips durch selektiven Transfer.The . and compare the uptake of LED chips by total transfer with the uptake of LED chips through selective transfer.

Unter Bezugnahme auf 19 setzt die Aufnahmerolle 240 gemäß der Aufnahme von LED-Chips durch Totaltransfer nacheinander alle LED-Chips 1 in der entsprechenden Anordnung a1 auf der Chiphaltefolie 2 unter Druck, so dass die LED-Chips 1 ohne Auslassung auf das Trägerband 3 übertragen und befestigt werden. In diesem Fall ist die Teilung der LED-Chips 1 in der entsprechenden Anordnung a1 auf der Chiphaltefolie 2 gleich der Teilung in der Anordnung auf dem Substrat, auf das die LED-Chips 1 übertragen werden sollen, und das Verhältnis der Anzahl der auf der Chiphaltefolie 2 angeordneten LED-Chips zur Anzahl der auf dem Substrat angeordneten LED-Chips ist 1:1.With reference to 19 sets the pickup role 240 according to the inclusion of LED chips by total transfer successively all LED chips 1 in the appropriate arrangement a1 on the chip holding foil 2 under pressure, leaving the LED chips 1 without omission on the carrier tape 3 be transferred and attached. In this case, the pitch of the LED chips 1 in the appropriate arrangement a1 on the chip holding foil 2 equal to the pitch in the array on the substrate to which the LED chips 1 to be transferred, and the ratio of the number of on the chip-holding film 2 arranged LED chips to the number of arranged on the substrate LED chips is 1: 1.

Im Gegensatz dazu, bezogen auf die 20a und 20b, beaufschlagt die Platzierwalze 260 entsprechend der Aufnahme von LED-Chips durch selektive Übertragung alle LED-Chips 1 in der entsprechenden Anordnung a1 während des Rollens, aber nur die LED-Chips 1 in den Bereichen der Chiphaltefolie 2, deren Haftfestigkeit mit dem UV-Scan-Set 230 und der Fotomaske 220 geschwächt ist, werden auf dem Trägerband 3 aufgenommen.In contrast, based on the 20a and 20b , acts on the placer roller 260 according to the inclusion of LED chips by selective transmission of all LED chips 1 in the appropriate arrangement a1 while rolling, but only the LED chips 1 in the areas of the chip holding foil 2 , whose adhesive strength with the UV scan set 230 and the photomask 220 weakened, are on the carrier tape 3 added.

Wie in dargestellt, kann auch ein einmaliger Pickup-Vorgang durchgeführt werden, um die LED-Chips 1 in einem Array a1 aufzunehmen. Wie in dargestellt, kann auch ein einmaliger Aufnahmevorgang durchgeführt werden, um die LED-Chips 1 gleichzeitig in zwei oder mehr Arrays a1 und a2 aufzunehmen. Obwohl veranschaulicht, kann die vorliegende Erfindung vorteilhaft für die selektive Aufnahme der auf der Chiphaltefolie 2 angebrachten LED-Chips 1 sowohl in einem komplexen Muster als auch in einer Matrix eingesetzt werden.As in Also, a one-time pickup process can be performed to the LED chips 1 in an array a1 take. As in Also, a one-time recording operation can be performed to the LED chips 1 simultaneously in two or more arrays a1 and a2 take. Although illustrated, the present invention may be advantageous for selectively receiving the on-chip foil 2 attached LED chips 1 be used both in a complex pattern and in a matrix.

Claims (20)

Verfahren zur Herstellung eines LED-Moduls, umfassend: Aufbau eines Chip-on-carrier, umfassend einen Chip-Halter mit einer horizontalen Bindeebene und einer Vielzahl von LED-Chips, in denen Elektrodenpads mit der Bindeebene des Chip-Halters verbunden sind; und Übertragen der Vielzahl von LED-Chips in einer vorbestimmten Anordnung von dem Chip-Halter auf ein Substrat durch Transferdruck, worin der Transferdruck umfasst: primär abschnittsweises Freilegen eines Transferbandes, um die Klebkraft des Transferbandes so zu reduzieren, dass in vorbestimmten Abständen auf dem Transferband Verbindungsbereiche gebildet werden; und Druckbeaufschlagen des Transferbandes gegen die LED-Chips auf dem Chiphalter, um die LED-Chips an den entsprechenden Verbindungsbereichen des Transferbandes zu befestigen, und Lösen der Elektrodenpads der LED-Chips vom Chiphalter, um die Chips aufzunehmen.A method of manufacturing an LED module, comprising: a chip-on-carrier structure comprising a chip holder having a horizontal bonding plane and a plurality of LED chips in which electrode pads are connected to the bonding plane of the chip holder; and transferring the plurality of LED chips in a predetermined arrangement from the chip holder to a substrate by transfer printing, wherein the transfer printing comprises: exposing a transfer belt primarily in sections to reduce the adhesive force of the transfer belt at predetermined intervals on the transfer belt Connection areas are formed; and pressurizing the transfer belt against the LED chips on the chip holder to fix the LED chips to the respective connection portions of the transfer belt, and releasing the electrode pads of the LED chips from the chip holder to receive the chips. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die primäre Belichtung das Belichten des Übertragungsbandes durch eine Fotomaske umfasst, die mit einer Vielzahl von lichtdurchlässigen Fenstern ausgebildet ist.Method according to Claim 1 wherein the primary exposure comprises exposing the transfer belt through a photomask formed with a plurality of translucent windows. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, nach der Chip-Aufnahme, das sekundäre Freilegen des mit den LED-Chips befestigten Transferbandes, um die Haftfestigkeit des Transferbandes als Ganzes zu schwächen, und das Platzieren der Vielzahl von LED-Chips aus dem Transferband, deren Haftfestigkeit insgesamt auf dem Substrat geschwächt ist.Method according to Claim 1 further comprising, after the chip pick-up, secondarily exposing the transfer ribbon attached to the LED chip to weaken the adhesive strength of the transfer ribbon as a whole, and placing the plurality of LED chips from the transfer ribbon whose total adhesion on the transfer ribbon Substrate weakened. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Chip-Aufnahme das Druckbeaufschlagen des Übertragungsbandes gegen die auf den Chiphalter geklebten LED-Chips mit einer in eine Richtung rollenden Pickup-Rolle umfasst.Method according to Claim 1 wherein the chip receptacle comprises pressurizing the transfer belt against the LED chips bonded to the chip holder with a unidirectional pickup roll. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Platzieren das Unterdrucksetzen der am Transferband befestigten LED-Chips gegen das Substrat mit einer Platzierungsrolle umfasst, so dass die Elektrodenpads der LED-Chips an Paaren von auf dem Substrat gebildeten Beulen befestigt werden.Method according to Claim 3 wherein the placing comprises pressurizing the transfer belt-mounted LED chips against the substrate with a placement roller so that the electrode pads of the LED chips are attached to pairs of bumps formed on the substrate. Verfahren nach Anspruch 5, worin die Klebkraft des Transferbandes während des Einbringens niedriger ist als die Klebkraft eines Klebstoffs, der auf die beiden Erhebungspaare aufgebracht wird.Method according to Claim 5 wherein the bond strength of the transfer ribbon during insertion is lower than the adhesive force of an adhesive applied to the two lands pairs. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Chip-auf-Träger-Konstruktion das Vorbereiten eines Chip-Halters mit einer horizontalen Verbindungsebene, das Vorbereiten einer Vielzahl von LED-Chips und das Anbringen der LED-Chips an der Verbindungsebene zum Bilden eines oder mehrerer LED-Chip-Arrays umfasst, worin das Vorbereiten einer Vielzahl von LED-Chips das Vorbereiten einer Vielzahl von LED-Chips umfasst, die nach unten verlaufende n-Elektrodenpads und p-Elektrodenpads umfassen, und worin die Chip-Anbringung das direkte Verbinden der n-Elektrodenpads und der p-Elektrodenpads mit der Verbindungsebene umfasst.Method according to Claim 1 wherein the chip-on-carrier construction comprises preparing a chip holder having a horizontal interconnect level, preparing a plurality of LED chips, and attaching the LED chips to the interconnect level to form one or more LED chip arrays wherein preparing a plurality of LED chips comprises preparing a plurality of LED chips comprising downwardly extending n-electrode pads and p-electrode pads, and wherein the die attaching comprises directly connecting the n-electrode pads and the p-type electrode pads; Includes electrode pads with the connection level. Verfahren nach Anspruch 7, worin die Chipbefestigung das Anbringen der Vielzahl von LED-Chips an der Bondebene umfasst, so dass der Abstand in den LED-Chip-Arrays auf dem Chiphalter ein n-tel (wobei n eine natürliche Zahl gleich oder größer als 1 ist) von demjenigen in den LED-Chip-Arrays ist, die durch den Transferdruck auf das Substrat übertragen werden, wobei der Abstand den horizontalen Abstand zwischen der Mitte eines LED-Chips und der Mitte des benachbarten LED-Chips darstellt.Method according to Claim 7 wherein the die attach includes attaching the plurality of LED dies at the bonding level such that the pitch in the LED die arrays on the die holder is one n-th (where n is a natural number equal to or greater than 1) of the one in the LED chip arrays that are transferred to the substrate by the transfer pressure, the distance representing the horizontal distance between the center of an LED chip and the center of the adjacent LED chip. LED-Modul, umfassend: eine Vielzahl von angeordneten LED-Chips, die von einem externen Chiphalter übertragen werden, wobei jeder der LED-Chips Elektrodenpads auf einer Seite davon und eine Ebene, die an einem Transferband auf der anderen Seite davon befestigt ist, aufweist; und ein Substrat mit einer Vielzahl von Erhebungen, die an die Elektrodenpads flip-bonded sind, wobei das Transferband in freiliegende Bereiche und freiliegende Bereiche durch von außen auf die den LED-Chips gegenüberliegende Seite bestrahltes Primärlicht unterteilt ist und die LED-Chips an die freiliegenden Bereiche gebunden und aufgehoben sind.An LED module comprising: a plurality of arrayed LED chips transferred from an external chip holder, each of the LED chips having electrode pads on one side thereof and a plane attached to a transfer ribbon on the other side thereof ; and a substrate having a plurality of protrusions flip-bonded to the electrode pads, the transfer ribbon being divided into exposed areas and exposed areas by primary light irradiated externally on the side opposite to the LED chips, and the LED chips are exposed to the exposed ones Areas are bound and suspended. LED-Modul nach Anspruch 9, wobei das Transferband seine Klebkraft in den Verbindungsbereichen durch von außen auf die den LED-Chips gegenüberliegende Seite eingestrahltes Sekundärlicht verliert und von den LED-Chips abgelöst wird.LED module after Claim 9 in which the transfer belt loses its adhesive force in the connecting regions by secondary light irradiated from outside onto the side opposite the LED chips and is detached from the LED chips. LED-Modul nach Anspruch 9, wobei die Klebeflächen des Transferbandes vor dem von außen auf die den LED-Chips gegenüberliegende Seite durch eine Fotomaske bestrahlten Primärlicht geschützt sind. LED module after Claim 9 , Wherein the adhesive surfaces of the transfer belt are protected from the outside of the LED chips opposite side by a photomask irradiated primary light. LED-Modul nach Anspruch 9, wobei die LED-Chips von einer Rolle aufgenommen werden, die rollt, während das Übertragungsband gegen die LED-Chips gedrückt wird.LED module after Claim 9 wherein the LED chips are picked up by a roller that rolls while the transfer belt is pressed against the LED chips. LED-Modul nach Anspruch 10, wobei die LED-Chips an gewünschten Positionen auf dem Substrat angeordnet und ausgerichtet sind und dann durch die Druckbeaufschlagung der Walze vom Transferband gelöst werden.LED module after Claim 10 wherein the LED chips are arranged and aligned at desired positions on the substrate and then released from the transfer belt by the pressurization of the roller. LED-Modul nach Anspruch 9, wobei der Chip-Halter eine horizontale Verbindungsebene umfasst und die Elektrodenpads, die sich an einer Seite jedes der LED-Chips nach unten erstrecken, direkt mit dem Chip-Halter verbunden sind.LED module after Claim 9 wherein the chip holder comprises a horizontal connection plane and the electrode pads extending down to one side of each of the LED chips are directly connected to the chip holder. LED-Modul nach Anspruch 14, wobei die Vielzahl von LED-Chips die gleiche Höhe von der Verbindungsebene des Chip-Halters aus aufweisen.LED module after Claim 14 wherein the plurality of LED chips have the same height from the connection plane of the chip holder. LED-Modul nach Anspruch 9, worin der Abstand in den LED-Chip-Arrays auf dem Chiphalter ein n-tel (wobei n eine natürliche Zahl gleich oder größer als 1 ist) desjenigen in den auf das Substrat übertragenen LED-Chip-Arrays beträgt, wobei der Abstand die horizontale Entfernung zwischen der Mitte eines LED-Chips und der Mitte des benachbarten LED-Chips darstellt.LED module after Claim 9 wherein the pitch in the LED chip arrays on the chip holder is one n-th (where n is a natural number equal to or greater than 1) of that in the LED chip arrays transferred to the substrate, the distance being horizontal Represents the distance between the center of an LED chip and the center of the adjacent LED chip. LED-Modul nach Anspruch 9, wobei die Haftfestigkeit des Chip-Halters niedriger ist als die Haftfestigkeit der unbelichteten Bereiche des Transferbandes und höher ist als die Haftfestigkeit der freiliegenden Bereiche des Transferbandes.LED module after Claim 9 wherein the adhesive strength of the chip holder is lower than the adhesive strength of the unexposed portions of the transfer ribbon and higher than the adhesive strength of the exposed portions of the transfer ribbon. LED-Modul nach Anspruch 9, worin die Vielzahl von LED-Chips, die auf dem Chiphalter angeordnet sind, aus nur einer Art von LED-Chip besteht, ausgewählt aus roten, grünen und blauen LED-Chips, die nach demselben Verfahren hergestellt werden.LED module after Claim 9 wherein the plurality of LED chips arranged on the chip holder consists of only one kind of LED chip selected from red, green and blue LED chips manufactured by the same method. LED-Modul nach Anspruch 9, wobei die Vielzahl der auf dem Chiphalter angeordneten LED-Chips rote LED-Chips, grüne LED-Chips und blaue LED-Chips umfasst.LED module after Claim 9 wherein the plurality of LED chips disposed on the chip holder include red LED chips, green LED chips, and blue LED chips. LED-Modul nach Anspruch 9, wobei der Chip-Halter eine flexible Folie ist.LED module after Claim 9 wherein the chip holder is a flexible film.
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