JP7072933B1 - 磁気ledダイ移載用アライメントモジュール、及びそのアライメント方法 - Google Patents
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Abstract
Description
静電気移載技術は、ダイを静電気によって取り上げて目標基板に移載する技術である。しかしながら、そのような静電気移載方法を利用すると、ダイの構造上の損壊になりやすく、移載時に設備と接触して基板を傷つけやすいだけでなく、静電気電極の大きさによって制限される。
磁気金属基板101は、新たな基板材質からなり、ニッケル鉄合金層を有するため、従来の基板と比べて、軟磁性及び初期透磁率(Initial Magnetic Permeability)を有する。また、前記磁気金属基板101は、前記ニッケル鉄合金層上に信号測定するための銅層をさらに有してもよい。ニッケル鉄合金層及び銅層は、切断、真空加熱及び研磨によって組み合わせることができる。形成した磁気金属基板101が初期透磁率を有すると共に高熱伝導率及び低熱膨張係数を有するため、後のボンディング及びパッケージ工程において、より好ましい生産良品率を提供できる。また、従来の金属基板と比べて、前記磁気金属基板101は、低コスト、薄さが薄く、別途で薄化工程を行わなくても低熱膨張係数、高熱伝導率、高良品率を有するだけでなく、容易に接合できる。
図4に示すように、磁気金属基板101は、2D平面の長さL2及び幅W2を有する。前記2D平面の長さL2と幅W2は等しい。
図1A~1B及び図4に示すように、前記磁気LEDダイ20の周辺電極103は、環状に磁気金属基板101の内側の端の近傍に設けられる。周辺電極103は、磁気金属基板101に設けられる閉鎖した対称パターン、例えば対称性を有する正方形又は円形となる。図4において正方形を例として説明するが、それらに限定されない。
エピタキシャル層102及び透明絶縁層104は、磁気金属基板101と周辺電極103の間に設けられる。エピタキシャル層102は、磁気金属基板101の頂面に設けられる。透明絶縁層104は、エピタキシャル層102を覆って設けられる。前記周辺電極103は、前記透明絶縁層104を貫通して設けられ、前記透明絶縁層104の下のエピタキシャル層102に電気的に接続される。
なお、図6Bに示すように、形成した縦型LEDダイ構造をLEDモジュールに組み立てた後、外部機構である磁気吸引装置14(例えば、電磁コイル)の遠隔力の吸引能によって一回で大量なLEDダイを吸引できる。そのため、LEDモジュールの大量移載の要求を満足できる。
L1、L1’、L2、L2’ 2D平面の長さ
W1、W1’、W2、W2’ 2D平面の幅
D1 深さ
T1 厚さ
10、10A 駆動バックプレーン
12、12A 凹部
14 磁気吸引装置
20、20A 磁気LEDダイ
101、101A 磁気金属基板
102 エピタキシャル層
103 周辺電極
104 透明絶縁層
31 第1半導体型パッド
32 第2半導体型パッド
33 透明導電線
60 ソルダー
62 電気絶縁層
70 隙間
P1 外側接点
ΔX 距離
Claims (18)
- バックプレーン、磁気吸引装置、及び磁気LEDダイを有する磁気LEDダイ移載用アライメントモジュールであって、
前記バックプレーンは、凹部を有し、
前記磁気吸引装置は、前記凹部に対応して前記凹部の下方に設けられ、
前記磁気LEDダイは、磁気金属基板、及び前記磁気金属基板上に形成される周辺電極を有し、
前記周辺電極は、前記磁気金属基板の上に、その端の内側の近傍に環状に設けられ、前記バックプレーンのパッドに電気的に接続され、
前記凹部の深さは、前記磁気金属基板の厚さと等しく、
前記凹部及び前記磁気吸引装置の磁気を利用し、前記磁気LEDダイを吸引、受容し、位置合わせして前記凹部に移載することを特徴とする、
磁気LEDダイ移載用アライメントモジュール。 - 前記磁気吸引装置は、前記バックプレーンにおける前記凹部に対応する底層に埋設されることを特徴とする、
請求項1に記載のアライメントモジュール。 - 前記磁気吸引装置は、前記バックプレーンの外部に設けられることを特徴とする、
請求項1に記載のアライメントモジュール。 - 前記凹部の前記深さ及び前記磁気金属基板の前記厚さは、30μm~50μmであることを特徴とする、
請求項1に記載のアライメントモジュール。 - 前記磁気LEDダイは、エピタキシャル層及び透明絶縁層をさらに有し、
前記エピタキシャル層は、前記磁気金属基板の頂面に設けられ、
前記透明絶縁層は、前記エピタキシャル層を覆って設けられ、
前記周辺電極は、前記透明絶縁層を貫通して設けられ、前記透明絶縁層の底部の前記エピタキシャル層に電気的に接続され、
前記磁気LEDダイは、縦型LEDダイであり、初期透磁率を有し、
前記磁気金属基板は、前記初期透磁率によって前記エピタキシャル層に微小電流を流すことを特徴とする、
請求項1に記載のアライメントモジュール。 - 前記バックプレーンの前記パッドは、第1半導体型パッド及び第2半導体型パッドを有し、
前記第1半導体型パッド及び前記第2半導体型パッドは、一方がn型半導体型パッド、他方がp型半導体型パッドであり、前記凹部の両側に設けられることを特徴とする、
請求項1に記載のアライメントモジュール。 - 前記第1半導体型パッド及び前記第2半導体型パッドは、それぞれソルダーによって前記周辺電極及び前記磁気金属基板に電気的に接続され、
前記ソルダーと前記第1半導体型パッド又は前記第2半導体型パッドの接続部分のうち一番外側に位置する部分は、前記周辺電極と10μm以下の距離を隔て、
電気絶縁層は、短絡を避けるために前記パッドと、前記ソルダーと、前記周辺電極と、前記周辺電極の外側の透明絶縁層との間に設けられることを特徴とする、
請求項6に記載のアライメントモジュール。 - 前記凹部及び前記磁気金属基板は、それぞれ長さ及び幅を有し、
前記凹部の前記長さと幅は等しく、
前記磁気金属基板の前記長さと幅は等しく、
前記凹部の前記長さ及び幅は、前記磁気金属基板の前記長さ及び幅より大きく、
移載した後、前記磁気金属基板と前記凹部の間に隙間を生じ、前記隙間にソルダー又は絶縁材料を充填することを特徴とする、
請求項1に記載のアライメントモジュール。 - 前記バックプレーンは、透明基板又は絶縁基板であることを特徴とする、
請求項1に記載のアライメントモジュール。 - 前記磁気金属基板は、ニッケル鉄合金層を有することを特徴とする、
請求項1に記載のアライメントモジュール。 - 前記磁気金属基板は、ニッケル鉄合金層、及び前記ニッケル鉄合金層上に位置する銅層を有することを特徴とする、
請求項1に記載のアライメントモジュール。 - 凹部を有するバックプレーンを提供する工程と、
磁気吸引装置を前記凹部に対応するように前記凹部の下方に設ける工程と、
磁気金属基板及び前記磁気金属基板上に環状に形成される周辺電極を有する磁気LEDダイを提供する工程と、
前記磁気吸引装置の磁気を利用し、前記磁気LEDダイを吸引、受容し、位置合わせして前記凹部に移載する工程とを含み、
前記凹部の深さは、前記磁気金属基板の厚さと等しく、
前記周辺電極は、前記磁気金属基板の端の内側の近傍に設けられ、前記バックプレーンのパッドに電気的に接続されることを特徴とする、
磁気LEDダイ移載のアライメント方法。 - 前記磁気吸引装置は、前記バックプレーンにおける前記凹部に対応する底層に埋設されることを特徴とする、
請求項12に記載のアライメント方法。 - 前記磁気吸引装置は、前記バックプレーンの外部に設けられることを特徴とする、
請求項12に記載のアライメント方法。 - 前記凹部の前記深さ及び前記磁気金属基板の前記厚さは、30μm~50μmであることを特徴とする、
請求項12に記載のアライメント方法。 - 前記凹部及び前記磁気金属基板は、それぞれ長さ及び幅を有し、
前記凹部の前記長さと幅は等しく、
前記磁気金属基板の前記長さと幅は等しく、
前記凹部の前記長さ及び幅は、前記磁気金属基板の前記長さ及び幅より大きく、
移載した後、前記磁気金属基板と前記凹部の間に隙間を生じ、前記隙間にソルダー又は絶縁材料を充填することを特徴とする、
請求項12に記載のアライメント方法。 - 前記磁気金属基板は、ニッケル鉄合金層を有することを特徴とする、
請求項12に記載のアライメント方法。 - 前記磁気金属基板は、ニッケル鉄合金層、及び前記ニッケル鉄合金層上に位置する銅層を有することを特徴とする、
請求項12に記載のアライメント方法。
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