JP2019144525A - マイクロコンポーネントデバイスの大量配列方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2017年10月13日出願の台湾特許出願第106135119号、および、2017年10月16日出願の中国特許出願第201710970476.1号の優先権およびその利益を主張するものであり、それら出願の全体を参照することにより、それらの開示事項を本開示に取り込む。
本開示は、コンポーネントデバイスを配列するための方法およびシステムに関し、特に、多数のマイクロコンポーネントデバイスを配列するための方法およびシステムに関する。
[付記1]
複数のマイクロコンポーネントデバイスを、リキッドサスペンディングミディアムに浮かぶように配置する工程であって、該マイクロコンポーネントデバイスは、第1の方向に沿っては第1方向イニシャルギャップで離隔しており、第2の方向に沿っては第2方向イニシャルギャップで離隔しており、該第1の方向は該第2の方向と交差する、ことを特徴とする工程と、
前記マイクロコンポーネントデバイスが、前記第1の方向に沿っては第1方向ターゲットギャップで離隔し、前記第2の方向に沿っては第2方向ターゲットギャップで離隔して、該マイクロコンポーネントデバイスのアレイを構成するように、前記リキッドサスペンディングミディアムに浮かぶ前記マイクロコンポーネントデバイスを、相互に近づくように動かす工程であって、該第1方向ターゲットギャップおよび該第2方向ターゲットギャップは、対応する前記第1方向イニシャルギャップおよび前記第2方向イニシャルギャップよりも小さい、ことを特徴とする工程と、
前記マイクロコンポーネントデバイスのアレイを、キャリア基板上に移動する工程であって、前記第1方向ターゲットギャップおよび前記第2方向ターゲットギャップが保持されている、ことを特徴とする工程と、
を有するマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。
導電性ワイヤアセンブリを供給する工程であって、該導電性ワイヤアセンブリは、前記第1の方向に沿う複数の第1の導電ワイヤおよび前記第2の方向に沿う複数の第2の導電ワイヤを含み、さらに複数のグリッドを画定し、該グリッドの各々が、該第1の導電ワイヤの隣接する2本のワイヤと該第2の導電ワイヤの隣接する2本のワイヤとによって形成される、ことを特徴とする工程と、
前記マイクロコンポーネントデバイスが、前記導電性ワイヤアセンブリの個々のグリッドの内側に位置するように、該マイクロコンポーネントデバイスを該導電性ワイヤアセンブリのグリッドにあわせて並べる工程と、
前記マイクロコンポーネントデバイスが前記第2の方向に沿って相互に近づくように、前記第1の導電ワイヤに電流を流し、磁場を発生し、該第1の導電ワイヤを相互に近づくように動かす工程と、
前記マイクロコンポーネントデバイスが前記第1の方向に沿って相互に近づくように、前記第2の導電ワイヤに電流を流し、磁場を発生し、該第2の導電ワイヤを相互に近づくように動かす工程と、
をさらに有する付記1に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。
前記マイクロコンポーネントデバイスは、前記導電性ワイヤアセンブリの個々のグリッドの内側に位置するように配置された後に、前記リキッドサスペンディングミディアムに浮かべられる、
付記2に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。
前記マイクロコンポーネントデバイスは、前記リキッドサスペンディングミディアムに浮かぶように配置された後に、前記導電性ワイヤアセンブリの個々のグリッドの内側に位置づけられる、
付記2に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。
前記マイクロコンポーネントデバイスを、前記リキッドサスペンディングミディアムに浮かぶように配置する工程は、さらに、
前記マイクロコンポーネントデバイスを、仮キャリア基板上に配置する工程であって、該マイクロコンポーネントデバイスが、前記第1の方向に沿っては前記第1方向イニシャルギャップで離隔し、前記第2の方向に沿っては前記第2方向イニシャルギャップで離隔する、ことを特徴とする工程と、
前記仮キャリア基板を、前記リキッドサスペンディングミディアムに浸す工程と、
前記マイクロコンポーネントデバイスを前記仮キャリア基板から解放し、前記リキッドサスペンディングミディアムに浮かべる工程と、
を含む、付記1〜4のいずれか1つに記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。
前記マイクロコンポーネントデバイスは、前記仮キャリア基板に接着または吸着されている、
付記5に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。
前記マイクロコンポーネントデバイス各々は、LEDチップを含み、該LEDチップは、上面、下面、端面、および該下面に配置される一組の電極を含む、
付記1〜4のいずれか1つに記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。
前記マイクロコンポーネントデバイス各々は、さらに、前記LEDチップの上面に配置されるかまたは端面に沿って配置され、質量密度が該LEDチップよりも小さい補助構造体を含む、
付記7に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。
前記補助構造体は磁性材料を含み、
前記マイクロコンポーネントデバイスを、前記リキッドサスペンディングミディアムに浮かぶように配置する工程は、さらに、
前記マイクロコンポーネントデバイスの間に前記第1の方向および前記第2の方向に沿って反発力が生じ、前記マイクロコンポーネントデバイスが前記第1方向イニシャルギャップおよび前記第2方向イニシャルギャップで離隔するように、磁場を印加して前記マイクロコンポーネントデバイスの前記補助構造体を磁化する工程、
を含む、付記8に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。
前記マイクロコンポーネントデバイスを、前記リキッドサスペンディングミディアムに浮かぶように配置する工程は、さらに、
前記マイクロコンポーネントデバイスの間に前記第1および第2の方向に沿って反発力が生じ、前記マイクロコンポーネントデバイスが前記第1方向イニシャルギャップおよび前記第2方向イニシャルギャップで離隔するように、電場を印加して前記マイクロコンポーネントデバイスの前記補助構造体に静電荷を誘導する工程、
を含む、付記8に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。
前記補助構造体は、静電誘導材料を含む、
付記10に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。
前記マイクロコンポーネントデバイスから前記補助構造体を除去する工程、をさらに含む、
付記8に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。
前記マイクロコンポーネントデバイスのアレイを、前記キャリア基板上に移動する工程は、
前記マイクロコンポーネントデバイスの下方に、前記キャリア基板を配置する工程と、
前記リキッドサスペンディングミディアムを排出し、前記マイクロコンポーネントデバイスを降下させ、前記キャリア基板上に定着させる工程と、
を含む、付記1〜4のいずれか1つに記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。
リキッドサスペンディングミディアムを収容するリキッドチャンバを含むリキッドチャンバモジュールと、
導電性ワイヤアセンブリを含むマイクロコンポーネントデバイス配列モジュールであって、該導電性ワイヤアセンブリは、第1の方向に沿う複数の第1の導電ワイヤ、および、第2の方向に沿う複数の第2の導電ワイヤを含み、該第1および第2の導電ワイヤが前記リキッドチャンバ内に配置され、前記第1の方向が前記第2の方向と交差する、マイクロコンポーネントデバイス配列モジュールと、
を含み、
前記導電性ワイヤアセンブリは、複数のグリッドを画定し、各グリッドは、前記第1の導電ワイヤの2本の隣接するワイヤと、前記第2の導電ワイヤの2本の隣接するワイヤとによって画定される、
マイクロコンポーネントデバイスの配列システム。
前記マイクロコンポーネントデバイス配列モジュールは、さらに電源を含み、該電源は、前記導電性ワイヤアセンブリに接続され、前記第1および第2の導電ワイヤに電流を印加する、
付記14に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列システム。
前記リキッドチャンバモジュールは、さらに第1および第2のバルブを含み、該第1および第2のバルブは前記リキッドチャンバに接続され、該リキッドチャンバから前記リキッドサスペンディングミディアムを排出するように、また、該リキッドチャンバに前記リキッドサスペンディングミディアムを注入するように、それぞれ構成される、
付記14に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列システム。
前記リキッドチャンバ内で磁場を発生する磁場発生器、または、前記リキッドチャンバ内で電場を発生する電場発生器、
の少なくとも1つをさらに含む、付記14〜16のいずれか1つに記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列システム。
前記リキッドチャンバモジュールおよび前記マイクロコンポーネントデバイス配列モジュールに接続されるコントロールモジュールを含み、該コントロールモジュールは、前記リキッドチャンバモジュールおよび前記マイクロコンポーネントデバイス配列モジュールの操作を制御および調整する、
付記14〜16のいずれか1つに記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列システム。
複数のマイクロコンポーネントデバイスを、リキッドサスペンディングミディアムに浮かぶように配置する工程であって、該マイクロコンポーネントデバイスが、イニシャル密度を有するイニシャルアレイで離隔している、ことを特徴とする工程と、
前記マイクロコンポーネントデバイスが、前記イニシャル密度よりも大きいターゲット密度を有するターゲットアレイで離隔するように、前記リキッドサスペンディングミディアムに浮かぶ前記マイクロコンポーネントデバイスを、相互に近づくよう動かす工程と、
前記ターゲット密度を維持したまま、前記マイクロコンポーネントデバイスのアレイをキャリア基板に移動する工程と、
を有する、マイクロコンポーネントデバイスの配列方法。
Claims (19)
- 複数のマイクロコンポーネントデバイスを、リキッドサスペンディングミディアムに浮かぶように配置する工程であって、該マイクロコンポーネントデバイスは、第1の方向に沿っては第1方向イニシャルギャップで離隔しており、第2の方向に沿っては第2方向イニシャルギャップで離隔しており、該第1の方向は該第2の方向と交差する、ことを特徴とする工程と、
前記マイクロコンポーネントデバイスが、前記第1の方向に沿っては第1方向ターゲットギャップで離隔し、前記第2の方向に沿っては第2方向ターゲットギャップで離隔して、該マイクロコンポーネントデバイスのアレイを構成するように、前記リキッドサスペンディングミディアムに浮かぶ前記マイクロコンポーネントデバイスを、相互に近づくように動かす工程であって、該第1方向ターゲットギャップおよび該第2方向ターゲットギャップは、対応する前記第1方向イニシャルギャップおよび前記第2方向イニシャルギャップよりも小さい、ことを特徴とする工程と、
前記マイクロコンポーネントデバイスのアレイを、キャリア基板上に移動する工程であって、前記第1方向ターゲットギャップおよび前記第2方向ターゲットギャップが保持されている、ことを特徴とする工程と、
を有するマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。 - 導電性ワイヤアセンブリを供給する工程であって、該導電性ワイヤアセンブリは、前記第1の方向に沿う複数の第1の導電ワイヤおよび前記第2の方向に沿う複数の第2の導電ワイヤを含み、さらに複数のグリッドを画定し、該グリッドの各々が、該第1の導電ワイヤの隣接する2本のワイヤと該第2の導電ワイヤの隣接する2本のワイヤとによって形成される、ことを特徴とする工程と、
前記マイクロコンポーネントデバイスが、前記導電性ワイヤアセンブリの個々のグリッドの内側に位置するように、該マイクロコンポーネントデバイスを該導電性ワイヤアセンブリのグリッドにあわせて並べる工程と、
前記マイクロコンポーネントデバイスが前記第2の方向に沿って相互に近づくように、前記第1の導電ワイヤに電流を流し、磁場を発生し、該第1の導電ワイヤを相互に近づくように動かす工程と、
前記マイクロコンポーネントデバイスが前記第1の方向に沿って相互に近づくように、前記第2の導電ワイヤに電流を流し、磁場を発生し、該第2の導電ワイヤを相互に近づくように動かす工程と、
をさらに有する請求項1に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。 - 前記マイクロコンポーネントデバイスは、前記導電性ワイヤアセンブリの個々のグリッドの内側に位置するように配置された後に、前記リキッドサスペンディングミディアムに浮かべられる、
請求項2に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。 - 前記マイクロコンポーネントデバイスは、前記リキッドサスペンディングミディアムに浮かぶように配置された後に、前記導電性ワイヤアセンブリの個々のグリッドの内側に位置づけられる、
請求項2に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。 - 前記マイクロコンポーネントデバイスを、前記リキッドサスペンディングミディアムに浮かぶように配置する工程は、さらに、
前記マイクロコンポーネントデバイスを、仮キャリア基板上に配置する工程であって、該マイクロコンポーネントデバイスが、前記第1の方向に沿っては前記第1方向イニシャルギャップで離隔し、前記第2の方向に沿っては前記第2方向イニシャルギャップで離隔する、ことを特徴とする工程と、
前記仮キャリア基板を、前記リキッドサスペンディングミディアムに浸す工程と、
前記マイクロコンポーネントデバイスを前記仮キャリア基板から解放し、前記リキッドサスペンディングミディアムに浮かべる工程と、
を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。 - 前記マイクロコンポーネントデバイスは、前記仮キャリア基板に接着または吸着されている、
請求項5に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。 - 前記マイクロコンポーネントデバイス各々は、LEDチップを含み、該LEDチップは、上面、下面、端面、および該下面に配置される一組の電極を含む、
請求項1〜4のいずれか1項に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。 - 前記マイクロコンポーネントデバイス各々は、さらに、前記LEDチップの上面に配置されるかまたは端面に沿って配置され、質量密度が該LEDチップよりも小さい補助構造体を含む、
請求項7に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。 - 前記補助構造体は磁性材料を含み、
前記マイクロコンポーネントデバイスを、前記リキッドサスペンディングミディアムに浮かぶように配置する工程は、さらに、
前記マイクロコンポーネントデバイスの間に前記第1の方向および前記第2の方向に沿って反発力が生じ、前記マイクロコンポーネントデバイスが前記第1方向イニシャルギャップおよび前記第2方向イニシャルギャップで離隔するように、磁場を印加して前記マイクロコンポーネントデバイスの前記補助構造体を磁化する工程、
を含む、請求項8に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。 - 前記マイクロコンポーネントデバイスを、前記リキッドサスペンディングミディアムに浮かぶように配置する工程は、さらに、
前記マイクロコンポーネントデバイスの間に前記第1および第2の方向に沿って反発力が生じ、前記マイクロコンポーネントデバイスが前記第1方向イニシャルギャップおよび前記第2方向イニシャルギャップで離隔するように、電場を印加して前記マイクロコンポーネントデバイスの前記補助構造体に静電荷を誘導する工程、
を含む、請求項8に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。 - 前記補助構造体は、静電誘導材料を含む、
請求項10に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。 - 前記マイクロコンポーネントデバイスから前記補助構造体を除去する工程、をさらに含む、
請求項8に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。 - 前記マイクロコンポーネントデバイスのアレイを、前記キャリア基板上に移動する工程は、
前記マイクロコンポーネントデバイスの下方に、前記キャリア基板を配置する工程と、
前記リキッドサスペンディングミディアムを排出し、前記マイクロコンポーネントデバイスを降下させ、前記キャリア基板上に定着させる工程と、
を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列方法。 - リキッドサスペンディングミディアムを収容するリキッドチャンバを含むリキッドチャンバモジュールと、
導電性ワイヤアセンブリを含むマイクロコンポーネントデバイス配列モジュールであって、該導電性ワイヤアセンブリは、第1の方向に沿う複数の第1の導電ワイヤ、および、第2の方向に沿う複数の第2の導電ワイヤを含み、該第1および第2の導電ワイヤが前記リキッドチャンバ内に配置され、前記第1の方向が前記第2の方向と交差する、マイクロコンポーネントデバイス配列モジュールと、
を含み、
前記導電性ワイヤアセンブリは、複数のグリッドを画定し、各グリッドは、前記第1の導電ワイヤの2本の隣接するワイヤと、前記第2の導電ワイヤの2本の隣接するワイヤとによって画定される、
マイクロコンポーネントデバイスの配列システム。 - 前記マイクロコンポーネントデバイス配列モジュールは、さらに電源を含み、該電源は、前記導電性ワイヤアセンブリに接続され、前記第1および第2の導電ワイヤに電流を印加する、
請求項14に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列システム。 - 前記リキッドチャンバモジュールは、さらに第1および第2のバルブを含み、該第1および第2のバルブは前記リキッドチャンバに接続され、該リキッドチャンバから前記リキッドサスペンディングミディアムを排出するように、また、該リキッドチャンバに前記リキッドサスペンディングミディアムを注入するように、それぞれ構成される、
請求項14に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列システム。 - 前記リキッドチャンバ内で磁場を発生する磁場発生器、または、前記リキッドチャンバ内で電場を発生する電場発生器、
の少なくとも1つをさらに含む、請求項14〜16のいずれか1項に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列システム。 - 前記リキッドチャンバモジュールおよび前記マイクロコンポーネントデバイス配列モジュールに接続されるコントロールモジュールを含み、該コントロールモジュールは、前記リキッドチャンバモジュールおよび前記マイクロコンポーネントデバイス配列モジュールの操作を制御および調整する、
請求項14〜16のいずれか1項に記載のマイクロコンポーネントデバイスの配列システム。 - 複数のマイクロコンポーネントデバイスを、リキッドサスペンディングミディアムに浮かぶように配置する工程であって、該マイクロコンポーネントデバイスが、イニシャル密度を有するイニシャルアレイで離隔している、ことを特徴とする工程と、
前記マイクロコンポーネントデバイスが、前記イニシャル密度よりも大きいターゲット密度を有するターゲットアレイで離隔するように、前記リキッドサスペンディングミディアムに浮かぶ前記マイクロコンポーネントデバイスを、相互に近づくよう動かす工程と、
前記ターゲット密度を維持したまま、前記マイクロコンポーネントデバイスのアレイをキャリア基板に移動する工程と、
を有する、マイクロコンポーネントデバイスの配列方法。
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