KR102222355B1 - Led칩 디스플레이 패널로의 전사 및 그 전사 전의 led칩 테스트를 위한 미들 플랫폼 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마이크로 단위의 LED 칩을 디스플레이 패널로 전사하기 전에 각각의 LED 칩을 디스플레이 패널의 피치 간격과 동일하게 또는 정수배 피치 간격으로 전사시킨 후 모든 전기적 테스트를 거친 후 디스플레이 패널로의 1:1 전사가 가능하도록 하기 위한 중간 단계의 기판인 MPF(Middle Platform)의 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 형태에 따른 LED칩 디스플레이 패널로의 전사 및 그 전사 전의 LED칩 테스트를 위한 미들 플랫폼(MPF, Middle Platform) 장치는, 기판; 상기 기판 상에 형성된 접착층; 및 상기 접착층 상에 전사되어 배치된 LED 칩들;로 이루어지고, 상기 LED 칩들은 디스플레이 패널로 1:1로 전사되도록 상기 디스플레이 패널의 LED 칩들의 픽셀 피치와 동일하게 배치되고, 상기 LED 칩들의 그룹 측정이 수행되도록 상기 LED 칩들 각각의 패드를 금속 증착을 통해 패드 확장된다.
본 발명의 실시 형태에 따른 LED칩 디스플레이 패널로의 전사 및 그 전사 전의 LED칩 테스트를 위한 미들 플랫폼(MPF, Middle Platform) 장치는, 기판; 상기 기판 상에 형성된 접착층; 및 상기 접착층 상에 전사되어 배치된 LED 칩들;로 이루어지고, 상기 LED 칩들은 디스플레이 패널로 1:1로 전사되도록 상기 디스플레이 패널의 LED 칩들의 픽셀 피치와 동일하게 배치되고, 상기 LED 칩들의 그룹 측정이 수행되도록 상기 LED 칩들 각각의 패드를 금속 증착을 통해 패드 확장된다.
Description
본 발명은 마이크로 단위의 LED 칩을 디스플레이 패널로 전사하기 전에 각각의 LED 칩을 디스플레이 패널의 피치 간격과 동일하게 또는 정수배 피치 간격으로 전사시킨 후 모든 전기적 테스트를 거친 후 디스플레이 패널로의 1:1 전사가 가능하도록 하기 위한 중간 단계의 기판인 MPF(Middle Platform)의 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류가 인가되면 광을 방출하는 발광 소자 중 하나이다. 발광 다이오드는 저 전압으로 고효율의 광을 방출할 수 있어 에너지 절감 효과가 뛰어나다.
최근, 발광 다이오드의 휘도 문제가 크게 개선되어, 액정표시장치의 백라이트 유닛(Backlight Unit), 전광판, 표시기, 가전 제품 등과 같은 각종 기기에 적용되고 있다.
마이크로 발광 다이오드(μ-LED)의 크기는 1 ~ 100μm 수준으로 매우 작고, 40 인치(inch)의 디스플레이 장치를 구현하기 위해서는 대략 2,500만개 이상의 픽셀이 요구된다.
따라서, 40 인치의 디스플레이 장치를 하나 만드는데 단순한 픽 앤 플레이스(Pick & Place) 방법으로는 시간적으로 최소 한달이 소요되는 문제가 있다.
기존의 마이크로 발광 다이오드(μ-LED)는 사파이어 기판 상에 다수개로 제작된 후, 기계적 전사(Transfer) 방법인, 픽 앤 플레이스(pick & place)에 의해, 마이크로 발광 다이오드가 하나씩 유리 혹은 유연성 기판 등에 전사된다.
마이크로 발광 다이오드를 하나씩 픽업(pick-up)하여 전사하므로, 1:1 픽 앤 플레이스 전사 방법이라고 지칭한다.
그런데, 사파이어 기판 상에 제작된 마이크로 발광 다이오드 칩의 크기는 작고 두께가 얇기 때문에, 마이크로 발광 다이오드 칩을 하나씩 전사하는 픽 앤 플레이스 전사 공정 중에 상기 칩이 파손되거나, 전사가 실패하거나, 칩의 얼라인먼트(Alignment)가 실패되거나, 또는 칩의 틸트(Tilt)가 발생되는 등의 문제가 발생되고 있다.
또한, 전사 과정에 필요한 시간이 너무 오래 걸리는 문제가 있다.
또한, 마이크로 단위의 LED의 경우 서브 픽셀간 간격 및 픽셀 간 간격이 매우 작으므로 전기적 테스트시 프로브 핀의 미세 간격조절이 어렵고 접촉 불량으로 인한 신뢰성 확보가 어렵다는 문제가 있어 왔다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 베이스 기판에 형성 또는 배치된 다수의 칩을 전기적 테스트를 수행하고 디스플레이 패널의 목표 피치와 동일하게 배치된 다수의 LED 칩이 전사 배열되어, 디스플레이 패널로 1;1 전사가 가능한 MPF(Middle Platform)을 제공하고자 한다.
또한, 디스플레이 패널의 LED 픽셀 단위를 베이스로 하여 1:1로 전사가 가능하도록 픽셀 어레이 구현된 MPF를 제공하고자 한다.
또한, 웨이퍼 단에서 LED 칩의 전기적 측정을 하지 않고, 대규모 그룹 측정이 가능한 MPF를 제공하며, 웨이퍼 단에서 칩단위 측정이 불요하므로 웨이퍼(또는 테이프)에는 마이크로 단위의 LED칩을 미세 간격으로 다수개 형성시킬 수 있어 고 비용을 절대적으로 감소시키고자 한다.
또한, LED 칩의 픽셀 단위 전사와 CSP 영역 내에서의 영역확장을 통해 전극 패드의 확장이 가능하고, 이로 인해 프로브 카드의 측정이 용이하며, 또한 테스트 후에 불량칩의 교체가 가능한 MPF를 제공하고자 한다.
또한, 비교적 고가의 Flip chip과 수직칩 베이스의 LED 칩을 사용하지 않고 비교적 저가의 Lateral chip 베이스의 LED 칩을 사용하는 것이 가능하여 생산단가의 효율성을 갖을 수 있는 MPF를 제공하고자 한다.
또한, 대면적의 디스플레이 장치를 신속하게 제조할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 형태에 따른 LED칩 디스플레이 패널로의 전사 및 그 전사 전의 LED칩 테스트를 위한 미들 플랫폼(MPF, Middle Platform) 장치는, 기판; 상기 기판 상에 형성된 접착층; 및 상기 접착층 상에 전사되어 배치된 LED 칩들;로 이루어지고, 상기 LED 칩들은 디스플레이 패널로 1:1로 전사되도록 상기 디스플레이 패널의 LED 칩들의 픽셀 피치와 동일하게 배치되고, 상기 LED 칩들의 그룹 측정이 수행되도록 상기 LED 칩들 각각의 패드를 금속 증착을 통해 패드 확장된다.
여기서, 상기 LED 칩들은 수평칩 베이스(Lateral Chip Base)를 사용하여 플립칩과 수직칩 베이스를 사용하는 경우 보다 코스트 측면에서 매우 유리하다.
여기서, 상기 패드 확장 공정은, 상기 LED 칩들을 덮도록 패시베이션(Passivation)하는 공정과, 상기 LED 칩들에 형성된 패드를 패턴된 마스크에 의해 상기 패시베이션을 노출시키는 공정과, 패터닝된 쉐도우 마스크를 통해 상기 LED 칩들의 패드 상에 금속을 증착하여 확장된 패드를 형성하는 공정을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 패드 확장 공정은, 상기 LED 칩들을 덮도록 패시베이션(Passivation)하는 공정과, 상기 LED 칩들에 형성된 패드를 패턴된 마스크에 의해 상기 패시베이션을 노출시키는 공정과, Lift-off 공정을 통해 상기 LED 칩들의 패드 상에 금속을 증착하여 확장된 패드를 형성하는 공정을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 패드 확장 공정을 통해 패드가 확장된 상태에서, 전기 및 광학 측정을 위해 프로브 카드에 형성된 다수의 한 쌍의 프로브 핀이 확장된 패드에 접촉되며, 상기 한 쌍의 프로브 핀의 간격은 상기 패드의 확장 전에 상기 패드의 전기적 접촉이 가능한 한 쌍의 프로브 핀의 간격 보다 크게 형성되어 측정 불량률 및 측정 시간을 크게 단축하는 것이 가능하다.
여기서, 상기 MPF로의 LED 칩들의 전사 공정은, 테이프(LED Sheet)로부터 제1 캐리어 기판으로 전사되는 1차 전사와, 상기 제1 캐리어 기판으로부터 제2 캐리어 기판으로 전사되는 2차 전사와, 상기 제2 캐리어 기판으로부터 상기 MPF로 전사되는 3차 전사 공정을 통해 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 1차 전사는 모든 LED 칩들을 전사시키는 전부 전사이고, 상기 2차 전사는 상기 LED 칩들 중 일부를 선택적으로 전사시키는 선택 전사이며, 상기 3차 전사는 상기 LED 칩들의 RGB LED 칩들을 순차적으로 전사시키는 순차 전사일 수 있다.
여기서, 상기 제2 캐리어 기판은 기판과, 상기 기판 상에 형성된 감광성 전사 수지층으로 이루어지고, 상기 감광성 전사 수지층은 마스크 및 UV 조사에 의해 특정 영역이 노광되어 광열화층이 형성되고, 소정의 열을 가하여 상기 광열화층이 팽창되어 상기 광열화층에 위치한 LED 칩을 선택적으로 분리하여 전사시키는 것으로서 구현이 가능하다.
여기서, 상기 MPF 상에 배치된 LED 칩들은 프로브 카드를 통해 그룹 측정이 이루어지고, 상기 MPF 상에 배치된 LED 칩들은 픽셀 단위로 다이싱되고, 상기 그룹 측정을 통해 불량이 발생된 LED 칩은 해당 픽셀별로 교체(Repair)되는, 여기서, 상기 그룹 측정과 불량 발생된 LED 칩의 교체가 이루어진 후에, 상기 MPF로부터 디스플레이 패널로 픽셀 단위의 LED 칩들이 전부 전사될 수 있다.
여기서, 상기 MPF는 LED 칩들이 소정의 기설정된 갯수로 행렬 배열된 유닛(Unit) MPF를 이루며, 상기 유닛 MPF 단위로 디스플레이 패널로 상기 LED 칩들이 전사되어 상기 유닛 MPF의 수량에 따라 상기 디스플레이 패널의 대면적화가 가능하다.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 베이스 기판에 형성 또는 배치된 다수의 칩을 전기적 테스트를 수행하고 디스플레이 패널의 목표 피치와 동일하게 배치된 다수의 LED 칩이 전사 배열되어, 디스플레이 패널로 1:1 전사가 가능한 MPF(Middle Platform)을 제공할 수 있다.
또한, 디스플레이 패널의 LED 픽셀 단위를 베이스로 하여 1:1로 전사가 가능하도록 픽셀 어레이 구현된 MPF를 제공할 수 있다.
또한, 웨이퍼 단에서 LED 칩의 전기적 측정을 하지 않고, 대규모 그룹 측정이 가능한 MPF를 제공하며, 웨이퍼 단에서 칩단위 측정이 불요하므로 웨이퍼(또는 테이프)에는 마이크로 단위의 LED칩을 미세 간격으로 다수개 형성시킬 수 있어 고 비용을 절대적으로 감소시킬 수 있다.
또한, LED 칩의 픽셀 단위 전사와 CSP 영역 내에서의 영역확장을 통해 전극 패드의 확장이 가능하고, 이로 인해 프로브 카드의 측정이 용이하며, 또한 테스트 후에 불량칩의 교체가 가능한 MPF를 제공할 수 있다.
또한, MPF 내에서 불량 픽셀 교체가 이루어지므로 기존에 TFT Array에서 교체 시 발생할 수 있는 전기적 불량 또는 이를 방지하기 위한 고가 설비 등이 불필요하다.
또한, 비교적 고가의 Flip chip과 수직칩 베이스의 LED 칩을 사용하지 않고 비교적 저가의 Lateral chip 베이스의 LED 칩을 사용하는 것이 가능하여 생산단가의 효율성을 갖을 수 있는 MPF를 제공할 수 있다.
또한, 대면적의 디스플레이 장치를 신속하게 제조할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따라 각각의 테이프(LED sheet 또는 웨이퍼) 상에 RGB 칩들이 형성된 도면이다.
도 2 및 도 3은 LED 칩들을 제1 캐리어 기판으로 전사하는 단계를 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 실시 형태에 따라 LED 칩 어레이들을 선택적으로 제1 캐리어 기판에서 제2 캐리어 기판으로 선택 전사하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면들이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태에 따라 제2 캐리어 기판으로부터 MPF(Middle Platform)로 순차적으로 전사시키는 개념을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시 형태에 따라 MPF에 전사된 RGB 칩의 영역 확대 및 패드 확장 공정을 상세하게 설명하기 위한 도면들이다.
도 14는 본 발명의 실시 형태에 따라 선택적 및 순차적으로 전사된 MPF 상의 RGB 칩들을 프로브 카드를 이용하여 그룹 측정을 하는 개념을 설명하기 위한 예시 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 형태에 따라 도 14에서와 같이 그룹 측정이 완료된 후 RGB 픽셀 단위로 다이싱시킨 과정을 도시한 것이다.
도 16은 본 발명의 실시 형태에 따라 도 14에서와 같이 그룹 측정이 완료된 후 불량 화소가 발생된 경우, 픽셀 단위로 교체(Repair)를 행하는 공정을 나타낸 것이다.
도 17 및 도 18은 테스트와 다이싱이 완료된 RGB 픽셀 단위를 하나의 Unit 그룹으로 하여 유닛 단위의 MPF에서 디스플레이 패널로의 1:1 전사를 설명하기 위한 도면들이다.
도 2 및 도 3은 LED 칩들을 제1 캐리어 기판으로 전사하는 단계를 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 실시 형태에 따라 LED 칩 어레이들을 선택적으로 제1 캐리어 기판에서 제2 캐리어 기판으로 선택 전사하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면들이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태에 따라 제2 캐리어 기판으로부터 MPF(Middle Platform)로 순차적으로 전사시키는 개념을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 실시 형태에 따라 MPF에 전사된 RGB 칩의 영역 확대 및 패드 확장 공정을 상세하게 설명하기 위한 도면들이다.
도 14는 본 발명의 실시 형태에 따라 선택적 및 순차적으로 전사된 MPF 상의 RGB 칩들을 프로브 카드를 이용하여 그룹 측정을 하는 개념을 설명하기 위한 예시 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 형태에 따라 도 14에서와 같이 그룹 측정이 완료된 후 RGB 픽셀 단위로 다이싱시킨 과정을 도시한 것이다.
도 16은 본 발명의 실시 형태에 따라 도 14에서와 같이 그룹 측정이 완료된 후 불량 화소가 발생된 경우, 픽셀 단위로 교체(Repair)를 행하는 공정을 나타낸 것이다.
도 17 및 도 18은 테스트와 다이싱이 완료된 RGB 픽셀 단위를 하나의 Unit 그룹으로 하여 유닛 단위의 MPF에서 디스플레이 패널로의 1:1 전사를 설명하기 위한 도면들이다.
실시 형태의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다.
또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
본 발명에서 사용되는 칩, CSP, LED 픽셀 CSP, LED 서브 픽셀 CSP는 다음과 같이 정의될 수 있다.
칩은 LED 칩, RGB 칩, R 칩, G 칩, B 칩, 미니(Mini) LED 칩 및 마이크로(Micro) LED 칩 등을 모두 포함하는 개념이다. 이하에서는, 설명의 편의 상, 상기 칩을 R 칩, G 칩 또는 B 칩으로 설명하지만, 상기 칩이 R 칩, G 칩 또는 B 칩으로만 한정되는 것은 아님에 유의해야 한다.
CSP(Chip Scale Package)는 단일 칩 패키지(single chip package)의 발전에 있어 최근 매우 주목받는 패키지로서 반도체/패키지 면적 비가 80% 이상인 단일 칩 패키지를 의미한다.
LED 픽셀 CSP는 Red LED, Green LED 및 Blue LED를 하나의 픽셀 단위로 하여 하나의 LED 픽셀을 CSP 패키징한 단일 패키지를 의미한다.
LED 서브 픽셀 CSP는 Red LED, Green LED, Blue LED 각각을 하나의 서브 픽셀 단위로 하여 하나의 LED 서브 픽셀 단위로 CSP 패키징한 단일 패키지를 의미한다.
웨이퍼 상에 형성된 발광체는 LED 칩으로 정의될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따라 각각의 테이프(LED Sheet, 또는 웨이퍼) 상에 RGB 칩들이 형성된 도면이다.
본 발명의 실시 형태는 RGB 칩이 각각 형성된 3개의 블루 테이프를 예시로서 설명하나 이에 한정되지는 않는다.
도 1을 참조하면, 각각의 하나의 테이프(10R, 10G, 10B) 상에 같은 파장 대역의 광을 방출하는 복수의 발광 소자(12R, 12G, 12B)를 형성한다.
여기서, 발광 소자(12R, 12G, 12B)는 적색, 녹색, 청색의 광을 방출하는 발광 칩일 수 있다.
복수의 발광 소자(12R, 12G, 12B)는 각각의 테이프(10R, 10G, 10B) 상에서 복수의 행과 열을 따라 등간격으로 이격된 채 배열될 수 있다.
등간격으로 배치된 발광 소자(12R, 12G, 12B)는 행 또는 열 방향으로 이후 디스플레이 패널에 전사되므로, 상대적으로 고가인 웨이퍼의 전체 면적으로 효율적으로 활용하여 발광 소자의 제조 단가를 낮출 수 있다.
여기서, 각각의 발광 소자(12R, 12G, 12B)는 하나의 LED 칩 또는 하나의 서브 픽셀 단위로 패키징된 서브 픽셀 CSP(Chip Scale Package)에 대응될 수 있다.
한편, 각각의 하나의 테이프(10R, 10G, 10B) 상에 다수의 RGB 서브 픽셀을 형성한 후, 각 RGB 서브 픽셀 별로 웨이퍼를 다이싱하여 각 RGB 서브 픽셀 CSP 별로 분리될 수도 있다.
각각의 테이프(10R, 10G, 10B) 상에 형성된 RGB 픽셀 간의 피치(W)는 디스플레이 패널의 픽셀 간의 피치와 동일하거나 소정의 값의 비례상수의 배수로 정하여지는 것이 바람직하다.
특히, 마이크로 LED의 크기는 1~100㎛ 수준으로 매우 작고, 마이크로 LED를 형성시키는 테이프나 웨이퍼의 단가가 비교적 높음으로 최대한 많은 수의 LED를 하나의 단위 테이프나 웨이퍼에 집적 형성시키는 것이 유리하나, 그럴 경우 LED 간의 피치 간격이 매우 협소하여 전사 및 테스트에 문제가 생길 수 있으나 본 발명에서는 이러한 부분들을 고려하여 새로운 발명을 제안하게 된다.
특히, 본 발명의 LED 칩은 수평칩을 베이스로 함으로써, 수직칩을 사용할 때 보다 대략 10배 이상의 비용을 절감할 수 있는 효과를 가져온다.
도 2 및 도 3은 LED 칩을 제1 캐리어 기판으로 전사하는 단계를 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
테이프 상의 LED 칩을 제1 캐리어 기판으로 전사하는 단계를 '1차 전사'로 명명할 수도 있다.
도 2를 참조하면, Blue LED 칩(11B, LED 서브 픽셀 CSP)별로 형성된 B 테이프(10B)가 준비될 수 있다.
여기서, LED 칩은 Blue 색상을 갖는 칩을 예시로서 설명되나, 나머지 Red 및 Green 색상의 LED 칩도 마찬가지 원리가 적용될 수 있다.
테이프(10B)의 상면으로 제1 캐리어 기판(100)을 위치시킨다.
제1 캐리어 기판(100)은 글라스 웨이퍼(110)와 감광성 전사 수지층(120)으로 이루어질 수 있다.
도 3을 참조하면, 테이프(10B)의 상면에 제1 캐리어 기판(100)을 접착력의 차이에 의해 LED 칩(11B)들을 제1 캐리어 기판(100)으로 모두 전사되고, 그 후 테이프(10B)는 제거된다.
제1 캐리어 기판(100)은 소정의 연성을 가질 수 있으며, 소정의 연성을 갖는 캐리어 기판(100)은 외력에 의해 쉽게 구부러질 수 있는 재질로 구성될 수 있다.
제1 캐리어 기판(100)이 쉽게 구부러질 수 있는 재질이면, 제1 캐리어 기판(100)이 쉽게 구부러지지 않는 재질일 경우와 대비하여 전사 효율을 더 향상시킬 수 있다.
또한, 제1 캐리어 기판(100)은 투명한 재질일 수 있다. 제1 캐리어 기판(100)이 투명한 재질이면, 제1 캐리어 기판(100)에 각각의 LED 칩을 전사할 때, 위치 조정과 틀어짐 등을 외부에 구비된 비전 시스템(미도시)을 통해 조정 또는 제어할 수 있는 이점이 있다.
한편, 제1 캐리어 기판(100)은 본 발명의 실시 형태에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법에 있어서, 제1 전사 매체로도 명명될 수 있다.
도 4 내지 도 8은 도 3에 도시된 LED 칩 어레이를 선택적으로 제1 캐리어 기판에서 제2 캐리어 기판으로 전사하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면들이다.
도 4 내지 도 8은 RGB LED 칩 중 하나의 Blue LED 칩을 기준으로 설명되나, 나머지 Red LED 칩과 Green LED 칩도 동일한 원리가 적용된다.
도 4를 참조하면, LED 칩(11B)들이 등간격으로 배치 형성된 제1 캐리어 기판(100) 상 위로 제2 캐리어 기판(130)을 위치시킨다.
먼저, 제1 캐리어 기판(100)의 구조 및 이에 대한 전사 원리를 살펴본다.
본 발명의 제1 캐리어 기판(100)은 감광성 수지의 팽창 원리를 이용한다.
제1 캐리어 기판(100)은 글라스 웨이퍼(110)와 감광성 전사 수지층(120)으로 이루어진다.
여기서, 감광성 전사 수지층(120)의 감광성 수지(PR, Photo Resist)에 UV가 조사되면 내부 노볼락 레진과 광활성제 등에서 광반응이 일어나며 Acid가 발생되며, 이 Acid는 액체상태로 Hop Plate 위에서 웨이퍼를 올리고 온도를 가할 시 UV 조사가 된 영역만 팽창이 진행되고, 팽창은 PR 내부에 갇혀 있는 액상인 Acid가 열에 의해 급격히 부피가 증가하면 발생된다.
여기서, 감광성 수지의 팽창력을 증가시켜 LED칩의 전사가 가능하도록 하기 위해서 광활성제를 추가하여, PR 내에서 Acid 양이 증가하도록 하고 PR 팽창력을 증가시킴으로서, 전사시 불량의 원인을 차단할 수 있다.
광활성제 함량이 비교적 적은 경우와 광활성제 함량이 비교적 많은 경우의 UV 조사 및 가열에 의한 감광성 전사 수지의 팽창 정도를 비교해 본다.
광활성제는 광산발산제(PAG, Photo Acid Generator), PAC(Photo Active compound), 광개시제, 감광성 화합물 또는 광활성 화합물 중 어느 하나를 지칭하는 포괄적인 의미의 물질을 의미한다.
감광성 수지는 노볼락 수지(Novolac resin), 솔벤트(Solvent) 및 광활성제로 이루어질 수 있으며, 솔벤트는 PGMEA 또는 Ethyle lactate일 수 있고, 감광성 전사 수지는 감광성 수지에 광활성제 용액을 첨가한 수지로 정의할 수 있다.
광활성제를 2중량% 이하로 합성한 감광성 전사 수지인 경우와 광활성제를 6중량% 초과의 합성 감광성 전사 수지인 경우를 비교한다.
광활성제 2중량% 이하의 감광성 전사 수지는 팽창력이 약해 전사로서의 완전한 기능을 수행하기 어렵고, 광활성제 6중량% 초과의 감광성 전사 수지는 LED칩의 점착력을 제로화하여 타 기판으로의 전사가 가능할 정도의 팽창력을 갖는다.
결국, 감광성 수지에 상당량의 광활성제 용액을 혼합하여 UV 조사에 의한 노광 영역을 형성하고, 그 노광 영역에 열을 가함으로써 그 노광 영역의 감광성 전사 수지가 팽창하게 함으로써, 그 노광 영역에 점착된 LED칩을 박리시키는 것이 가능하거나 다른 기판 상으로 LED칩을 전사시키는 것이 가능하게 되며, 감광성 전사 수지는 노광 공정만을 거칠 뿐 현상(Develop) 공정을 거치지 않는 새로운 용도(LED칩 전사용도)로서의 물질을 구현하는 것이 가능하다.
배율을 아래 [표 1]에 나타낸다.
| PAC함량 (wt%) |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 10 |
| 팽창배율 (배) |
1.2 | 1.3 | 1.6 | 1.8 | 3.1 | 5.6 | 5.8 | 6.0 |
PAC 함량이 4 내지 6wt% 에서 기울기 값이 급경사를 이루고 있는 것을 볼 수 있으며, 이 범위 내에서 PAC 함량에 따른 최대 효율치의 팽창력을 갖는 것을 알 수 있다. 결과적으로 PAC 함량이 4 내지 6wt%을 함유할 때 감광성 전사 수지의 팽창 배율은 1.8~5.6배의 팽창력을 가지게 되고, 이러한 팽창력은 점착된 LED칩의 점착력을 제로화시켜 이탈, 즉 완전 전사시킬 수 있는 물리값임을 알 수 있다.
PAC 함량이 10wt% 이상에서는 팽창배율 6.0배에 수렴하는 것으로 나타나며, 따라서, PAC 함량이 4wt% 이상일 때 LED칩 전사를 위한 팽창이 이루어짐을 알 수 있다.
위와 같은 내용을 근거로 하여, 실제 어떻게 전사 공정이 이루어지는 지 도 4 내지 도 8을 통해 상세하게 설명한다.
글라스 기판(110)은 유리(Glass), 석영(Quartz), 인공 석영(synthetic Quartz) 및 금속(metal) 중 어느 하나의 물질로 구성될 수 있으며, 특별히 재질은 한정되지 않는다.
제2 캐리어 기판(120)은 유리(Glass), 석영(Quartz), 인공 석영(synthetic Quartz) 및 금속(metal) 중 어느 하나의 물질로 구성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 감광성 전사 수지층(120)이 형성되고, 감광성 전사 수지층(120) 상에 LED 칩(11B)이 배치된 제1 캐리어 기판(100) 상에 제2 캐리어 기판(130)을 위치시킨다.
도 6을 참조하면, 제1 캐리어 기판(100) 배면측에 패턴을 형성할 마스크(140)를 배치하고, 마스크(140)를 통해 UV를 조사한다.
마스크(140) 및 UV 조사에 의해 노광된 감광성 전사 수지 영역은 도시된 바와 같이 광에 의해 노광된다.
마스크(140) 및 UV 조사에 의해, 감광성 전사 수지는 노광 영역과 노광되지 않은 영역을 갖으며, 이는 감광성 전사 수지가 포지티브 수지인 경우를 의미하고, 네거티브 수지인 경우는 그 반대일 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 캐리어 기판(100)의 배면측으로부터 열을 가하여 소정의 온도에 이르게 되면, 감광성 전사 수지층(120) 내의 노광 영역이 팽창되면서 그 부피가 팽창하고, 부피가 팽창된 팽창 영역(120a)는 LED칩(11Bx)의 피점착력을 제로화시키게 된다.
반대로 노광되지 않은 영역에서는 팽창이 없으므로 LED칩(11By)의 피점착력은 그대로 유지된다.
도 8을 참조하면, 따라서 그 해당 위치에 점착되어 있던 LED 칩(11Bx)은 박리되며, 반대측에 목적 기판(제2 캐리어 기판(130))이 있는 경우 그 목적 기판으로 전사가 될 수 있고, 다른 위치(팽창 영역이 아닌 위치)에 점착되어 있는 LED 칩(11By)은 그대로 기판 상에 놓여, 필요에 따라 LED 칩을 선택적으로 박리 또는 전사시키는 것이 가능하다.
여기서, 감광성 전사 수지는 UV에 의한 노광 공정과 열에 의한 팽창 공정만이 있을 뿐 현상(Develop) 공정을 진행하지 않는다는 점에서 패턴 형성과 같은 반도체 공정 상의 감광성 수지와는 근본적인 개념이 다르다.
도 9는 제2 캐리어 기판으로부터 MPF(Middle Platform)로 순차적으로 전사시키는 개념을 도시한 것이다.
도 9를 참조하면, MPF(170)은 글라스 기판(150) 및 점착층(160)으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 MPF(170)은 디스플레이 패널에 전사될 LED 칩이 배열된 예비 패널로서의 기능을 가지며, 전기적 테스트 패널로서의 기판, 측정 결과가 오류가 있는 LED의 교체 장비, 마이크로 단위의 LED를 측정하기 위한 패드의 확장용 기판으로서의 기능이 추가된다.
즉 MPF(170)은 디스플레이 패널의 픽셀 피치와 동일한 피치로 전사 배치된 상태에서, LED 칩의 패드간 간격을 확장시키는 공정을 통해 마이크로 단위의 LED 칩의 그룹 측정이 가능하도록 하고, 이에 오류가 있는 픽셀을 교체한 상태에서 MPF로부터 디스플레이 패널로 1:1 전사가 가능한 디스플레이 패널로의 LED 칩 전사 예비 패널로서 활용될 수 있다.
MPF(Middle Platform)의 도입은 첫번째로, 베이스 기판에 형성 또는 배치된 다수의 칩을 전기적 테스트를 수행하고 디스플레이 패널의 목표 피치와 동일하게 배치된 다수의 LED 칩이 전사 배열되어, 디스플레이 패널로 1:1 전사가 가능하도록 한다.
두번째로, 웨이퍼 단에서 LED 칩의 전기적 측정을 하지 않고, 대규모 그룹 측정이 가능한 MPF를 제공하며, 웨이퍼 단에서 칩단위 측정이 불요하므로 웨이퍼(또는 테이프)에는 마이크로 단위의 LED칩을 미세 간격으로 다수개 형성시킬 수 있어 고코스트 비용을 절대적으로 감소시킬 수 있다
세번째로, LED 칩의 픽셀 단위 전사와 CSP 영역 내에서의 영역확장을 통해 전극 패드의 확장이 가능하고, 이로 인해 프로브 카드의 측정이 용이하며, 또한 테스트 후에 불량칩의 교체가 가능하게 한다.
네번째로, 비교적 고가의 Flip chip 베이스의 LED 칩을 사용하기 않고 비교적 저가의 Lateral chip 베이스의 LED 칩을 사용하는 것이 가능하여 생산단가의 효율성을 갖을 수 있다.
다시 도 9를 참조하면, 도 1 내지 도 8를 통해 각각 RGB 치(11R, 11G, 11B)들이 선택적으로 제2 캐리어 기판(130R, 130G, 130B)으로 전사된 후, 이들 선택 전사된 RGB 칩(11Rx, 11Gx, 11Bx)들이 각각 MPF(170)로 RGB 칩 순으로 다시 전사된다(1st→2nd→3rd).
MPF(170)에 순차적으로 제2 캐리어 기판(130R, 130G, 103B)으로부터 전사된 LED 칩들(11Rx, 11Gx, 11Bx)은 하나의 LED 픽셀(20, RGB 픽셀 CSP)을 이루게 되며, 가로 및 세로 배열의 LED 픽셀(20)이 MPF(170) 상에 배치될 수 있다.
이때 각각의 RGB 칩(11R, 11G, 11B)들은 디스플레이 패널의 LED 칩 피치 간격과 동일하도록 사전 설정될 수 있다.
또한, 선택 전사 및 순차 전사를 통해 RGB 픽셀간 피치 역시 디스플레이 패널의 픽셀 피치와 동일하도록 하여 이후, 패드 확장과 테스트 완료 후 MPF로부터 디스플레이 패널로 그대로 1:1 전사가 가능하다.
도 10 내지 도 13은 MPF에 전사된 RGB 칩들의 영역 확장 및 패드 확장 공정을 상세하게 설명하기 위한 도면들이다.
여기서, 영역 확장은 CSP(Chip Scale Package) 내에서 LED 칩에 형성된 패드(전극)을 각각 면적(또는 부피)의 확장을 가능하게 하기 위한 사전 공정으로서, 패드의 확장을 위한 공간 확보의 의미를 가진다.
또한, 패드 확장은 기존에 가지고 있는 LED 칩의 패드를 좌우, 상하 또는 좌우 상하 방향으로 금속을 증착시켜 확대하는 것을 의미한다.
도 10을 참조하면, 도 10은 MPF(170) 상에 선택적 및 순차적으로 전사된 RGB LED 칩(11Rx, 11Gx, 11Bx)을 표현한 것이고, (B)는 평면도이며 (A)는 (B)의 X-Y의 단면도를 나타낸다.
도 10은 제2 캐리어 기판(130R, 130G, 130B)으로부터 MPF(170)로 전사된 상태이다.
도 11를 참조하면, MPF(170) 상에 RGB 칩(11Rx, 11Gx, 11Bx)들을 덮도록 패시베이션(180, Passivation)을 형성(또는 코팅)한다. 여기서, 패시베이션(180)은 에폭시 기반의 물질로서, SU-8일 수 있다.
도 12을 참조하면, 패시베이션(180)을 포토(photo) 공정과 현상(develop) 공정을 통해 패터닝한다.
패시베이션(180)의 패턴부(13) 내부에 하나의 LED 칩의 패드가 노출되도록 패턴된다.
패터닝된 패시베이션(180)이 하나의 LED 칩을 둘러싸고, 하나의 LED 칩에 결합됨으로서 하나의 서브 픽셀 CSP가 형성될 수 있다.
각각의 RGB 서브 픽셀 CSP(RGB 칩)는 기존의 RGB 서브 픽셀 CSP 보다 부피가 더 증가하게 되고, 결국 각각의 R 서브 픽셀 CSP(11Rx), G 서브 픽셀 CSP(11Gx), B 서브 픽셀 CSP(11Bx)의 영역이 확장된다.
이와 같이, RGB 서브 픽셀 CSP은, RGB 칩에 패터닝된 포토레지스트층(180)이 결합된 것으로서, 표면적이 처음의 LED 칩의 표면적보다 더 증가되어 패드를 확장할 수 있는 영역을 확보할 수 있다.
마이크로 LED는 크기가 수 마이크로 단위이기 때문에, 그 만큼 패드의 크기도 작을 수밖에 없다. 하지만, 이렇게 각 칩을 서브 픽셀 CSP화 함으로써, 패드의 크기를 넓힐 수 있는 영역을 확보할 수 있다.
이와 같이, 하나의 서브 픽셀 CSP(Chip Scale Package)는, 칩 크기에 가까운 소형 패키지를 총칭하는 것으로, 칩 외형을 보호하는 리드 프레임과 전기적 연결을 위한 와이어가 존재하지 않는 베어 칩에 가까운 크기의 패키지일 수 있다.
확장 전의 LED 칩은 R 서브 픽셀 CSP(11Rx), G 서브 픽셀 CSP(11Gx), B 서브 픽셀 CSP(11Bx)가 하나의 RGB 픽셀 CSP(20)을 형성하나 영역 확장 및 패드 확장으로 RGB 픽셀 CSP(20)에서 확장된 RGB 픽셀 CSP(20E)를 형성시킬 수 있다.
도 13을 참조하면, 영역 확장된 RGB 칩(11Rx, 11Gx, 11Bx) 상에 패터닝된 쉐도우 마스크(미도시)를 배치한다.
쉐도우 마스크와 영역 확장된 RGB 칩(11Rx, 11Gx, 11Bx) 상에 패드 확장용 금속(M)을 소정 두께만큼 증착한다.
패드 확장용 금속(M)의 증착이 완료되면, 쉐도우 마스크를 제거한다.
쉐도우 마스크를 제거함으로서, 영역 확장된 RGB 칩(11Rx, 11Gx, 11Bx)의 패드(14) 상에 패드 확장용 금속에 의한 확장 패드(14E)가 형성될 수 있다. 패드(14)와 확장 패드(14E)은 접촉되어 전기적으로 연결된다.
이로써, 영역이 확장된 확장 패드(14E)가 RGB 칩(11Rx, 11Gx, 11Bx) 각각에 형성되어 확장된 RGB 픽셀 CSP(20E)가 형성될 수 있다.
또한, 다른 방법으로서 패드 확장 공정은, LED 칩들을 덮도록 패시베이션(Passivation)하는 공정과, LED 칩들에 형성된 패드를 패턴된 마스크에 의해 패시베이션을 노출시키는 공정과, Lift-off 공정을 통해 LED 칩들의 패드 상에 금속을 증착하여 확장된 패드를 형성하는 공정으로 구현될 수도 있다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 실시 형태에 따른 프로브 카드(190)는 MPF(170)에 전사되어 있는 RGB 칩(11Rx, 11Gx, 11Bx)들의 전기적 및 광학적 특성을 테스트할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 프로브 카드는, 베이스 기판(미도시), 베이스 기판에 전기적으로 연결된 프로브 핀(190a, 190b)을 포함할 수 있다.
베이스 기판의 크기(가로*세로)는, MPF(170)의 크기(가로*세로)에 대응될 수 있다. 예를 들어, 베이스 기판과 MPF(170)은 크기가 동일할 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니며, 설계 상의 필요에 따라 베이스 기판의 크기 또는 형상은 MPF(170R)의 크기 또는 형상과 상이할 수도 있다.
베이스 기판에 연결된 한 쌍의 프로브 핀(190a, 190b)은 MPF(170)에 배치된 하나의 RGB 칩(11Rx, 11Gx, 11Bx)들과 일대일로 대응할 수 있다.
R 칩(11Rx)의 패드는 프로브 카드쪽, R 칩(11Rx)의 발광면은 MPF(170)쪽으로 위치하고 있을 수 있다. 테스트 신호가 인가되면 빛은 패드가 가린 프로브 카드 쪽으로는 나가지 못하고, MPF(170)쪽으로 방출된다. MPF(170) 아래 쪽에 위치한 광학적 특성 검출기(적분구, 200)가 방출되는 빛을 검출할 수 있다.
제1 프로브 핀(190a)과 제2 프로브 핀(190b)은 각 R 칩(11Rx)의 전기적 및 광학적 특성을 테스트하는데 이용된다. 전기적 및 광학적 특성의 테스트를 예를 들어 설명하면, 제1 프로브 핀(190a)이 R 칩(11Rx)의 일 패드(14E)에 접촉되고, 제2 프로브 핀(190b)이 R 칩(11Rx)의 다른 일 패드(14E')에 접촉되도록 한다. 여기서, 일 패드(14E)와 다른 일 패드(14E')은 확장 패드이다.
이러한 접촉에 의해, R 칩(11Rx)과 제1 및 제2 프로브 핀(190a, 190b)이 전기적으로 연결될 수 있다. 전기적 연결이 완료되면, 테스트 신호를 제1 및 제2 프로브 핀(190a, 190b)을 통해 R 칩(11Rx)으로 전송하여 R 칩(11Rx)에서 광이 방출되는지를 테스트(전기적 특성 테스트)하거나, 광이 방출되더라도 정상적인 파장 대역의 광이 방출되는지, 적절한 강도의 광이 방출되는지 등의 기능상의 오류가 없는지를 테스트(광학적 특성 테스트)할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 프로브 카드는 각 테이프(또는 웨이퍼)(10R, 10G, 10B)에 형성된 칩의 전기적 및 광학적 특성을 테스트하는 것이 아니라, MPF(170) 상에서 패드 확장된 서브 픽셀 CSP의 전기적 및 광학적 특성을 테스트한다는 점에서 특징이 있다. 각 테이프(10R, 10G, 10B)에 형성된 칩들이 미니 또는 마이크로 칩인 경우, 테이프(또는 웨이퍼) 상에 형성된 칩들 간 피치가 굉장히 좁고, 각 칩의 일반적인 패드도 매우 작을 수밖에 없다. 따라서, 각 웨이퍼에 형성된 칩의 전기적 및 광학적 특성을 테스트하기 위해서는 프로브 카드도 칩의 크기에 따라 작아질 수밖에 없다. 프로브 카드의 크기가 소형화되면, 프로브 핀의 크기도 함께 작아져야 하는데, 프로브 핀의 크기를 줄인 프로브 카드를 제작하는 것이 쉽지 않고, 테스트 결과의 신뢰성도 낮아진다.
하지만, 본 발명의 실시 형태에서와 같이, 전사 과정에서 패드 확장된 서브 픽셀 CSP의 전기적 및 광학적 특성을 테스트하면, 서브 픽셀 CSP는 웨이퍼 상의 칩보다 영역이 확장되어 크기가 커져 있고, 패드의 표면적 또한 넓어져 있는 상태이므로, 프로브 카드로 측정 가능한 충분한 공간을 가질 수 있다. 따라서, 프로브 카드를 칩의 크기에 맞춰 초소형화할 필요가 없으며, 테스트 결과의 신뢰성도 향상될 수 있고, 테스트 시간도 획기적으로 줄일 수 있다.
또한, 확장 패드(14E, 14E')는 서브 픽셀 CSP의 패드 상에 배치되고 확장 전의 패드보다 표면적이 더 넓게 형성되며, 제1 및 제2 프로브 핀(190a, 190b) 간의 간격(P1)은 확장 패드(14E, 14E')의 넓어진 간격만큼 확장된다.
확장 전의 패드(14)의 경우는 도 14에 도시된 바와 같이, 패드간 거리(P2)가 P1 보다 작으므로 프로브 핀(190a, 190b) 간의 간격 역시 작아져야 하므로, 특히 마이크로 단위의 LED의 경우 프로브 핀 간 간격이 더욱 작아져 측정시의 쇼트 등에 의한 오류로 인해 신뢰성이 확보되지 못하고, 테스트 자체가 어려우며 대량의 그룹 측정이 어렵게 된다. 본 발명은 이러한 문제를 MPF(170) 내에서의 직접적인 확장 패드를 통해 해결하고 있다.
테스트 측정 결과는, 전기적 특성 테스트 결과와 광학적 특성 테스트 결과를 반영한 것일 수 있다. 전기적 특성 테스트 결과에 통과하더라도 광학적 특성 테스트 결과에 통과하지 못하면, 오류로 판단할 수 있다. 반대의 경우도 마찬가지이다. 서브 픽셀 CSP들을 수리(repair)하는 방법은 서브 픽셀 CSP들 중 오류가 생긴 서브 픽셀 CSP를 제거하고, 새로운 서브 픽셀 CSP를 픽업했던 그 자리에 대체하는 픽업 플레이스 방법을 이용할 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시 형태에 따라 도 14에서와 같이 그룹 측정이 완료된 후 RGB 픽셀 단위로 다이싱시킨 과정을 도시한 것이다.
도 15를 참조하면, MPF(170) 상에서 전사 배치된 LED 칩들은 프로브 카드를 통해 그룹 측정 방식으로 전기적, 광학적 측정을 통해 모든 LED 칩들이 정상 작동되는 상태를 확인한 후에(또는 교체 공정을 거친 후에) RGB 픽셀 CSP는 픽셀 단위로 각각 다이싱될 수 있다.
본 발명에서는 그룹 측정 후에 다이싱하는 것을 실시예로서 설명하였지만, 그 순서는 변경되어도 무방하다.
도 16은 본 발명의 실시 형태에 따라 도 14에서와 같이 그룹 측정이 완료된 후 불량 화소가 발생된 경우, 픽셀 단위로 교체(Repair)를 행하는 공정을 나타낸 것이다.
도 14와 도 15의 그룹 측정과 다이싱이 이루어진 후, 측정에 따른 불량 화소가 발생된 경우 미리 MPF(170) 단에서 픽셀 단위로 교체(Repair)가 가능하다.
이로써, MPF(170)로부터 디스플레이 패널로 전사가 되기 전에 모든 픽셀의 전기적, 광학적 테스트가 완료됨으로써, 디스플레이 패널에서의 픽셀 교체 공정이 불요하여 양질의 디스플레이 패널의 생산이 가능하게 된다.
도 17 및 도 18은 테스트와 다이싱이 완료된 RGB 픽셀 단위를 하나의 Unit 그룹으로 하여 유닛 단위의 MPF에서 디스플레이 패널로의 1:1 전사를 설명하기 위한 도면들이다.
도 17를 참조하면, 다이싱된 각각의 RGB 픽셀 CSP는 정해진 다수개의 배열을 하나의 유닛 MPF(210)로 하여 디스플레이 패널로 1:1 전사될 수 있다.
또는 도 18과 같이 여러개의 유닛 MPF(210)를 다수개 군으로 하여 더욱 큰 디스플레이 패널에 LED 칩을 전사시킬 수 있으며, 이 역시 디스플레이 패널의 LED 픽셀 피치와 MPF 상의 LED 픽셀 피치가 동일하여 1:1로 전사할 수 있고, 전사와 동시에 대면적의 디스플레이 장치가 구성될 수 있다.
이상에서 실시 형태들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 형태에 포함되며, 반드시 하나의 실시 형태에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 형태에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 형태들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 형태들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시 형태를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 형태의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 형태에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10R, 10G, 10B : 테이프
11R, 11G, 11B : LED 칩
12R, 12G, 12B : 발광 소자
100 : 제1 캐리어 기판
130 : 제2 캐리어 기판
170 : MPF(Middle Platform)
11R, 11G, 11B : LED 칩
12R, 12G, 12B : 발광 소자
100 : 제1 캐리어 기판
130 : 제2 캐리어 기판
170 : MPF(Middle Platform)
Claims (11)
- 기판; 상기 기판 상에 형성된 접착층; 및 상기 접착층 상에 전사되어 배치된 LED 칩들;로 이루어지고,
상기 LED 칩들은 디스플레이 패널로 1:1로 전사되도록 상기 디스플레이 패널의 LED 칩들의 픽셀 피치와 동일하게 배치되고,
상기 LED 칩들의 그룹 측정이 실행되도록 상기 LED 칩들 각각의 패드를 금속 증착을 통해 패드 확장 공정을 수행하게 되고,
MPF로의 LED 칩들의 전사 공정은, 테이프(LED Sheet)로부터 제1 캐리어 기판으로 전사되는 1차 전사와, 상기 제1 캐리어 기판으로부터 제2 캐리어 기판으로 전사되는 2차 전사와, 상기 제2 캐리어 기판으로부터 상기 MPF로 전사되는 3차 전사 공정을 통해 이루어지고,
상기 1차 전사는 모든 LED 칩들을 전사시키는 전부 전사이고, 상기 2차 전사는 상기 LED 칩들 중 일부를 선택적으로 전사시키는 선택 전사이며, 상기 3차 전사는 상기 LED 칩들의 RGB LED 칩들을 순차적으로 전사시키는 순차 전사인, LED 칩의 테스트 및 전사를 위한 미들 플랫폼(MPF) 장치. - 제1항에 있어서,
상기 LED 칩들은 수평칩 베이스(Lateral Chip Base)인, LED 칩의 테스트 및 전사를 위한 미들 플랫폼(MPF) 장치. - 제1항에 있어서,
상기 패드 확장 공정은,
상기 LED 칩들을 덮도록 패시베이션(Passivation)하는 공정과,
상기 LED 칩들에 형성된 패드를 패턴된 마스크에 의해 상기 패시베이션을 노출시키는 공정과,
패터닝된 쉐도우 마스크를 통해 상기 LED 칩들의 패드 상에 금속을 증착하여 확장된 패드를 형성하는 공정을 포함하는, LED 칩의 테스트 및 전사를 위한 미들 플랫폼(MPF) 장치. - 제1항에 있어서,
상기 패드 확장 공정은,
상기 LED 칩들을 덮도록 패시베이션(Passivation)하는 공정과,
상기 LED 칩들에 형성된 패드를 패턴된 마스크에 의해 상기 패시베이션을 노출시키는 공정과,
Lift-off 공정을 통해 상기 LED 칩들의 패드 상에 금속을 증착하여 확장된 패드를 형성하는 공정을 포함하는, LED 칩의 테스트 및 전사를 위한 미들 플랫폼(MPF) 장치. - 제1항에 있어서,
상기 패드 확장 공정을 통해 패드가 확장된 상태에서, 전기 및 광학 측정을 위해 프로브 카드에 형성된 다수의 한 쌍의 프로브 핀이 확장된 패드에 접촉되며,
상기 한 쌍의 프로브 핀의 간격은 상기 패드의 확장 전에 상기 패드의 전기적 접촉이 가능한 한 쌍의 프로브 핀의 간격 보다 큰, LED 칩의 테스트 및 전사를 위한 미들 플랫폼(MPF) 장치. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제2 캐리어 기판은 기판과, 상기 기판 상에 형성된 감광성 전사 수지층으로 이루어지고,
상기 감광성 전사 수지층은 마스크 및 UV 조사에 의해 특정 영역이 노광되어 광열화층이 형성되고, 소정의 열을 가하여 상기 광열화층이 팽창되어 상기 광열화층에 위치한 LED 칩을 선택적으로 분리하여 전사시키는, LED 칩의 테스트 및 전사를 위한 미들 플랫폼(MPF) 장치. - 기판; 상기 기판 상에 형성된 접착층; 및 상기 접착층 상에 전사되어 배치된 LED 칩들;로 이루어지고,
상기 LED 칩들은 디스플레이 패널로 1:1로 전사되도록 상기 디스플레이 패널의 LED 칩들의 픽셀 피치와 동일하게 배치되고,
상기 LED 칩들의 그룹 측정이 실행되도록 상기 LED 칩들 각각의 패드를 금속 증착을 통해 패드 확장 공정을 수행하게 되고,
MPF 상에 배치된 LED 칩들은 프로브 카드를 통해 그룹 측정되고,
상기 MPF 상에 배치된 LED 칩들은 픽셀 단위로 다이싱되고, 상기 그룹 측정을 통해 불량이 발생된 LED 칩은 해당 픽셀별로 교체(Repair)되는, LED 칩의 테스트 및 전사를 위한 미들 플랫폼(MPF) 장치. - 제9항에 있어서,
상기 그룹 측정과 불량 발생된 LED 칩의 교체가 이루어진 후에, 상기 MPF로부터 디스플레이 패널로 픽셀 단위의 LED 칩들이 전부 전사되는, LED 칩의 테스트 및 전사를 위한 미들 플랫폼(MPF) 장치. - 제1항에 있어서,
상기 MPF는 LED 칩들이 소정의 기설정된 갯수로 행렬 배열된 유닛(Unit) MPF를 이루며,
상기 유닛 MPF 단위로 디스플레이 패널로 상기 LED 칩들이 전사되어 상기 유닛 MPF의 수량에 따라 상기 디스플레이 패널의 대면적화가 가능한, LED 칩의 테스트 및 전사를 위한 미들 플랫폼(MPF) 장치.
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