KR20180073971A - flip chip bonding method and structure of Micro-LED and Active Matrix substrate - Google Patents

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Abstract

A flip bonding method of a micro LED is disclosed. The flip bonding method of a micro LED comprises a pillar bump forming step of forming a plurality of pillar bumps including a Cu pillar and a hemispherical solder cap formed on the end of the Cu pillar on an active matrix substrate; a step of preparing a micro LED including a plurality of LED cells corresponding to the number of the pillar bumps; and a flip bonding step of flip-bonding the micro LED on the active matrix substrate. The flip bonding step comprises a compression step of narrowing a gap between the Cu pillar and an electrode pad of the LED cells to a first interval so as to compress the solder cap in a semi-melting state; and a tension step of increasing the gap between the Cu pillar and the electrode pad from the first interval to a second interval greater than the first interval to stretch the solder cap in the semi-melting state. An excessively narrow neck or swelling phenomenon of a solder bonding part can be prevented.

Description

마이크로 엘이디와 액티브 메트릭스 기판의 플립 본딩 방법 및 플립 본딩 구조{flip chip bonding method and structure of Micro-LED and Active Matrix substrate}Flip bonding method and structure of Micro-LED and active matrix substrate for micro-LED and active matrix substrate [

본 발명은 액티브 메트릭스 기판에 마이크로 엘이디를 플립 본딩하는 방법 및 구조에 관한 것으로서, 더 상세하게는, Cu 필라를 이용해 액티브 매트릭스 기판에 마이크로 엘이디를 플립 본딩 하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method and a structure for flip-bonding micro-LEDs on an active matrix substrate, and more particularly, to a method of flip-bonding micro-LEDs on an active matrix substrate using a Cu pillar.

다수의 엘이디 셀들이 매트릭스 배열로 형성된 마이크로 엘이디를 액티브 매트릭스 기판 상에 플립 본딩하여 마이크로 엘이디 디스플레이 장치를 구현하는 기술이 제안된 바 있다. 기존의 칩 접속 방법인 와이어 본딩 방법으로 마이크로 엘이디를 액티브 매트릭스 기판에 실장하기는 어려웠다. 그에 반해, 플립 본딩 기술은 마이크로 엘이디를 액티브 매트릭스 기판에 실장하는데 있어서 매우 유용한 수단이 될 수 있다.A technique has been proposed in which a micro-LED display device is implemented by flip-bonding a micro-LED having a plurality of LED cells in a matrix array on an active matrix substrate. It has been difficult to mount the micro-LED on the active matrix substrate by the wire bonding method which is a conventional chip connecting method. On the other hand, flip bonding technology can be a very useful means for mounting micro-LEDs on an active matrix substrate.

하지만, 통상적인 플립 본딩 공정을 마이크로 엘이디의 실장에 이용할 경우, 솔더 범프 크기가 감소함에 따라 범프 접속부당 전류밀도와 열에너지 밀도가 증가하여, 플립 솔더 접속부의 신뢰도가 감소할 수 있다. 또한, 이웃하는 솔더 범프들 사이의 간격이 미세화됨으로 인해 솔더 리플로우시 이웃하는 다른 솔더 범프와의 사이에 솔더 브릿징 현상이 발생할 우려가 높다.However, when a conventional flip bonding process is used for mounting a micro-LED, the current density and the thermal energy density per bump connection portion increase as the solder bump size decreases, and the reliability of the flip solder connection portion can be reduced. In addition, since the interval between neighboring solder bumps is miniaturized, solder bridging phenomenon may occur between adjacent solder bumps when solder reflow occurs.

위와 같은 문제점을 해결하기 위한 기술이 Cu 필라 범프를 이용하는 플립 본딩 기술이다. Cu 필라 범프를 이용하면, 엘이디 셀과 액티브 매트릭스 기판 사이의 거리를 감소시키지 않으면서도 훨씬 미세한 플립 본딩이 가능하다는 장점이 있다. 또한 Cu의 전기 전도도와 열 전도도가 솔더 합금에 비해 훨씬 우수하기 때문에, 마이크로 엘이디의 전기적 특성과 열적 특성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.A technique for solving the above problems is a flip bonding technique using a Cu pillar bump. The use of Cu pillar bumps has the advantage that much smaller flip bonding is possible without reducing the distance between the LED cell and the active matrix substrate. In addition, since Cu has much higher electrical conductivity and thermal conductivity than solder alloys, it has the advantage of improving the electrical and thermal properties of micro-LEDs.

하지만, 이 방법은, 전극패드 상에 UBM(Under Bump Metallurgy)을 형성하고, UBM 상에 Cu 필라를 형성하고, Cu 필라 상에 솔더 캡을 반구형으로 형성한 후, 솔더 캡의 용융을 수반하는 본딩에 의해 엘이디의 전극패드와 기판의 전극패드를 접속시키는데, 공정 제어의 어려움으로 인해, 도 1에 보여지는 바와 같이, 액티브 메트릭스 기판 상에 마이크로 엘이디에 플립 본딩하기 위하여 좀더 높은 압력을 가하게 되면 솔더가 옆으로 빠져나와 쇼트 불량을 초래하거나 또는 좀더 낮은 압력을 가하게 되면 솔더 접합부에 좁은 목이 생겨 패드 간 연결 구조가 단절될 우려가 높았다. 또한, 이러한 문제점과 함께 UBM 형성 후 필요 부분만 남긴 후 제거하는 과정에서 남은 잔류물로 인해 범프 변형의 우려가 존재하였다.In this method, however, UBM (Under Bump Metallurgy) is formed on the electrode pad, a Cu pillar is formed on the UBM, a solder cap is formed in a hemispherical shape on the Cu pillar, The electrode pad of the LED and the electrode pad of the substrate are connected to each other. Due to the difficulty of the process control, as shown in FIG. 1, when a higher pressure is applied to the active matrix substrate for flip- It is highly likely that the connection structure between the pads will be disconnected due to a narrow neck at the solder joint if the sideways protrusion causes a short failure or a lower pressure is applied. In addition, there is a fear of bump deformation due to the remaining residues in the process of removing the UBM after the UBM is formed.

대한민국등록특허 10-1150861(2012.05.22. 등록)Korean Registered Patent No. 10-1150861 (Registered May 22, 2012) 대한민국등록특허 10-0470904(2005.01.31.등록)Korean Registered Patent No. 10-0470904 (Registered on January 31, 2005)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, Cu 필라 및 그 Cu 필라 단부에 형성된 솔더 캡을 포함하는 Cu 필라 범프를 이용하는 솔더 접합부 형성에 의해, 마이크로 엘이디를 액티브 매트릭스 기판에 플립 본딩하는 방법 있어서, 오픈 불량 또는 쇼트 불량을 야기할 수 있는 솔더 접합부의 과다 좁은 목(narrow neck) 또는 배부름 현상을 방지할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method of flip-bonding a micro-LED to an active matrix substrate by forming a solder joint using a Cu pillar and a Cu pillar bump including a solder cap formed on the end of the copper pillar, And to provide a method for preventing a narrow neck or abrasion phenomenon of a solder joint which may cause a short failure.

본 발명의 일측면에 따른 마이크로 엘이디 실장을 위한 플립 본딩 방법은, According to an aspect of the present invention, there is provided a flip bonding method for mounting a micro-

Cu 필라 및 상기 Cu 필라 단부에 형성된 반구형 솔더 캡을 포함하는 다수의 필라 범프를 액티브 매트릭스 기판 상에 형성하는 필라 범프 형성 단계; 상기 다수의 필라 범프에 대응하는 개수인 다수의 엘이디 셀을 포함하는 마이크로 엘이디를 준비하는 단계; 및 상기 마이크로 엘이디를 상기 액티브 매트릭스 기판 상에 플립 본딩하는 플립 본딩 단계를 포함하며, 상기 플립 본딩 단계는, 상기 Cu 필라와 상기 엘이디 셀의 전극패드 간 간격을 제1 간격으로 좁혀 상기 솔더 캡을 반용융 상태로 압축시키는 압축 단계와, 상기 Cu 필라와 상기 전극패드 간 간격을 상기 제1 간격에서 상기 제1 간격보다 큰 제2 간격으로 증가시켜, 상기 솔더 캡을 반용융 상태로 인장하는 인장 단계를 포함한다.A pillar bump forming step of forming a plurality of pillar bumps on the active matrix substrate including a Cu pillar and a hemispherical solder cap formed on the Cu pillar end; Preparing a micro-LED comprising a plurality of LED cells corresponding in number to the plurality of pillar bumps; And a flip bonding step of flip-bonding the micro-LED on the active matrix substrate, wherein the flip bonding step narrows the interval between the Cu pillar and the electrode pad of the LED cell to a first interval, And a tensile step of pulling the solder cap into a semi-molten state by increasing the interval between the Cu pillars and the electrode pads at a second interval larger than the first interval at the first interval, .

일 실시예에 따라, 상기 압축 단계는, 상기 제1 간격이 상기 솔더 캡 높이의 1/2보다 작아지도록, 상기 솔더 캡을 압축하는 것을 포함한다.According to one embodiment, the compressing step includes compressing the solder cap such that the first spacing is less than one half of the height of the solder cap.

일 실시예에 따라, 상기 인장 단계는, 상기 제2 간격이 상기 솔더 캡 높이의 1/2보다 커지도록, 상기 솔더 캡을 인장하는 것을 포함한다.According to one embodiment, the tensioning step includes tensioning the solder cap such that the second spacing is greater than one half the height of the solder cap.

일 실시예에 따라, 상기 필라 범프 형성 단계는, 상기 액티브 매트릭스 기판을, 기판 모재, 상기 기판 모재 상에 형성된 다수의 전극패드, 상기 전극패드의 일 영역을 노출시키는 오프닝을 구비한 절연층을 포함하도록, 준비하는 단계와, 상기 절연층과 상기 전극패드를 덮는 UBM을 상기 액티브 매트릭스 기판 상에 형성하는 UBM 형성 단계와, 상기 UBM 상에 Cu 필라를 형성하는 Cu 플레이팅 단계와, 상기 Cu 필라 상에 일정 두께의 솔더 캡을 형성하는 단계와, 상기 솔더 캡을 가열 후 굳혀, 상기 솔더 캡을 반구형으로 만드는 리플로우 단계를 포함한다.According to one embodiment, the pillar bump forming step includes: the active matrix substrate includes an insulating layer having a substrate base material, a plurality of electrode pads formed on the substrate base material, and an opening exposing a region of the electrode pad A UBM forming step of forming a UBM covering the insulating layer and the electrode pad on the active matrix substrate; a Cu plating step of forming a Cu pillar on the UBM; Forming a solder cap having a predetermined thickness on the solder cap; and reflowing the solder cap to solidify the solder cap to make the solder cap hemispherical.

일 실시예에 따라, 상기 필라 범프 형성 단계는, 상기 UBM 형성 단계와 상기 Cu 플레이팅 단계 사이에 상기 UBM을 전체적으로 덮도록 감광성 PR을 형성한 후, 상기 PR 위에 마스크 패턴을 올려놓고 빛을 가해, 상기 전극패드 직상의 UBM 일 영역만을 노출시키는 오프닝을 형성하는 포토리소그래피 단계와,According to one embodiment, the pillar bump forming step may include forming a photosensitive PR so as to cover the UBM entirely between the UBM forming step and the Cu plating step, placing a mask pattern on the PR, A photolithography step of forming an opening exposing only one UBM region on the electrode pad,

상기 포토리소그래피 단계 수행 중 발생한 스컴을 제거하는 스컴 제거 단계를 도 포함하고, 상기 Cu 플레이팅 단계는 상기 오프닝을 통해 Cu를 플레이팅하여 Cu 필라를 형성한다.And a scum removing step of removing scum generated during the photolithography step, wherein the Cu plating step forms a Cu pillar by plating Cu through the opening.

일 실시예에 따라, 상기 Cu 필라 범프 형성 단계는, 상기 솔더 캡을 형성하는 단계 후에, 상기 PR을 제거하여 상기 Cu 필라와 상기 솔더 캡의 측면을 노출시키는 PR 제거 단계와, 상기 Cu 필라 직하 영역에 위치하는 UBM을 제외한 나머지 UBM을 식각으로 제거하는 UBM 식각 단계를 더 포함하고, 상기 솔더 캡을 형성하는 단계는 상기 Cu 필라 상에 SnAg를 플레이팅 하는 것을 포함한다.According to an embodiment, the step of forming the Cu pillar bump may include: a PR removing step of removing the PR after the step of forming the solder cap to expose side surfaces of the Cu pillar and the solder cap; And removing the remaining UBM except for the UBM located in the UBM, wherein the step of forming the solder cap comprises plating SnAg on the Cu filament.

일 실시예에 따라, 상기 UBM 형성 단계 전에 상기 액티브 매트릭스 기판을 세척하는 제1 세척 단계와, 상기 UBM 식각 단계와 상기 리플로우 단계 사이에 상기 액티브 매트릭스 기판을 세척하는 제2 세척 단계와, 상기 리플로우 단계 후 상기 액티브 매트릭스 기판을 세척하는 제3 세척 단계를 포함한다.A first cleaning step of cleaning the active matrix substrate before the UBM forming step, a second cleaning step of cleaning the active matrix substrate between the UBM etching step and the reflow step, And a third cleaning step of cleaning the active matrix substrate after thelow step.

일 실시예에 따라, 상기 필라 범프 형성 단계는, 상기 Cu 필라의 가로 방향 간격 및 세로 방향 간격 모두 상기 Cu 필라의 직경과 같게, 다수의 Cu 필라를 형성한다.According to one embodiment, the pillar bump forming step forms a plurality of Cu pillars with the same spacing and longitudinal spacing of the Cu pillars as the diameter of the Cu pillars.

일 실시예에 따라, 상기 필라 범프 형성 단계는, 상기 Cu 필라의 높이가 상기 솔더 캡의 높이의 1.5배를 초과하도록, 상기 Cu 필라를 형성한다.According to one embodiment, the pillar bump forming step forms the Cu pillar so that the height of the Cu pillar exceeds 1.5 times the height of the solder cap.

일 실시예에 따라, 상기 마이크로 엘이디는 상기 다수의 엘이디 셀이 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하도록 형성된 것이고, 상기 전극패드는 상기 p형 반도체층 상에 형성된 p형 전극패드이며, 상기 다수의 엘이디 셀을 둘러싸는 주변 외곽에는 n형 반도체층의 노출 영역이 형성되고, 상기 n형 반도체층의 노출 영역에 n 형 전극패드가 형성된다.According to one embodiment, the micro-LED is formed such that the plurality of LED cells include an n-type semiconductor layer, an active layer, and a p-type semiconductor layer, and the electrode pad is a p-type electrode pad formed on the p- An exposed region of the n-type semiconductor layer is formed in the periphery surrounding the plurality of LED cells, and an n-type electrode pad is formed in the exposed region of the n-type semiconductor layer.

본 발명의 다른 측면에 따라 마이크로 엘이디의 플립 본딩 구조가 제공되며, 이 플립 본딩 구조는, 액티브 매트릭스 기판 또는 마이크로 엘이디에 형성되는 전극패드; 상기 전극패드에 대응되게 상기 액티브 매트릭스 기판 또는 상기 마이크로 엘이디에 형성되는 Cu 필라; 상기 Cu 필라와 상기 전극패드를 접합시키는 솔더 접합부를 포함하며, 상기 솔더 접합부는, 상기 Cu 필라의 단부에 형성된 솔더 캡이 반용융 상태로 상기 Cu 필라와 상기 전극패드 사이에서 제1 간격으로 압축된 후 상기 제1 간격보다 작은 제2 간격으로 인장되어 형성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a flip bonding structure of a micro-LED, the flip bonding structure comprising: an electrode pad formed on an active matrix substrate or a micro-LED; A Cu pillar formed on the active matrix substrate or the micro-LED corresponding to the electrode pad; And a solder joint formed between the Cu pillar and the electrode pad, wherein the solder cap formed on the end of the Cu pillar is compressed in a semi-molten state at a first interval between the Cu pillar and the electrode pad, And is stretched at a second interval smaller than the first interval.

일 실시예에 따라, 상기 솔더 접합부의 최대 단면 직경은 상기 Cu 필라의 직경보다 크고, 상기 솔더 접합부의 최소 단면 직경은 상기 Cu 필라의 직경의 80%보다 크고 100%보다 작으며, 상기 최대 단면 직경부는 상기 Cu 필라 또는 상기 전극패드의 단부 측면과 접하는 부분에 존재한다.According to one embodiment, the maximum cross-sectional diameter of the solder joint is greater than the diameter of the Cu pillar, the minimum cross-sectional diameter of the solder joint is greater than 80% and less than 100% of the diameter of the Cu pillar, Is present at a portion of the Cu pillar or the end portion of the electrode pad which is in contact with the side surface.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 마이크로 엘이디의 플립 본딩 구조는 액티브 매트릭스 기판 또는 마이크로 엘이디에 형성되는 전극패드; 상기 전극패드에 대응되게 상기 액티브 매트릭스 기판 또는 상기 마이크로 엘이디에 형성되는 Cu 필라; 및 상기 Cu 필라와 상기 전극패드를 접합시키는 솔더 접합부를 포함하며, 상기 솔더 접합부는, 반용융 상태로 압축 및 뒤 이은 인장에 의해 형성되되, 상기 마이크 엘이디에 인접한 제1 부분, 상기 액티브 매트릭스 기판과 인접한 제2 부분, 그리고, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분보다 작은 단면 크기로 형성된 제3 부분을 포함하며, 상기 제3 부분은 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분보다 소한(dilute) 조직을 갖는다.According to another aspect of the present invention, there is provided a flip bonding structure of a micro-LED, including: an electrode pad formed on an active matrix substrate or a micro-LED; A Cu pillar formed on the active matrix substrate or the micro-LED corresponding to the electrode pad; And a solder joint for bonding the Cu pillar and the electrode pad, wherein the solder joint is formed by compressing and subsequent stretching in a semi-molten state, wherein the first portion adjacent to the microphone LED, the active matrix substrate, And a third portion formed between the first portion and the second portion and having a smaller cross-sectional size than the first portion and the second portion, the third portion comprising a first portion and a second portion, And has a dilute texture than the second portion.

본 발명은 Cu 필라 및 그 Cu 필라 단부에 형성된 솔더 캡을 포함하는 Cu 필라 범프를 이용하는 솔더 접합부 형성에 의해, 마이크로 엘이디를 액티브 매트릭스 기판에 플립 본딩하는 방법에 있어서, 오픈 불량 또는 쇼트 불량을 야기할 수 있는 솔더 접합부의 과다 좁은 목(narrow neck) 또는 배부름 현상을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.The present invention relates to a method of flip-bonding a micro-LED to an active matrix substrate by forming a solder joint using a Cu pillar and a Cu pillar bump including a solder cap formed at the end of the Cu pillar, It is possible to prevent the occurrence of a narrow neck or abrasion phenomenon of the solder joint portion.

도 1은 종래의 솔더 접합부 불량을 보여주는 현미경 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 엘이디의 플립 본딩 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 마이크로 엘이디를 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 액티브 매트릭스 기판의 일부를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 플립 본딩 방법의 Cu 필라 범프 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 Cu 필라 범프가 형성된 액티브 매트릭스 기판을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 액티브 매트릭스 기판에 마이크로 엘이디를 실장하는 플립 본딩 단계 바로 전을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 플립 본딩 단계의 압축 단계와 인장 단계를 차례로 보여주는 도면이다.1 is a micrograph showing defective solder joints in the prior art.
2 is a flow chart for explaining a flip bonding method of a micro-LED according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for conceptually explaining a micro LED.
4 is a cross-sectional view showing a part of an active matrix substrate.
5 is a view for explaining the steps of a Cu pillar bump in the flip bonding method according to the present invention.
6 is a view for explaining an active matrix substrate on which Cu pillar bumps are formed.
7 is a view for explaining a flip bonding step for mounting a micro-LED on an active matrix substrate.
8 is a view showing a compression step and a tensioning step of the flip bonding step according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면들 및 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 용이하게 이해할 수 있도록 간략화되고 예시된 것이므로, 도면들 및 실시예들이 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 아니될 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that both the foregoing description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. Accordingly, the drawings and embodiments are to be considered as illustrative and not restrictive, No, it will be.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 마이크로 엘이디를 액티브 매트릭스 기판에 실장하는 플립 본딩 방법이 제공된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 플립 본딩 방법은, 크게 액티브 매트릭스 기판 상에 다수의 Cu 필라 범프를 형성하는 필라 범프 형성 단계(S100)와, 다수의 Cu 필라 범프를 이용하여 상기 다수의 Cu 필라 범프에 대응하는 엘이디 셀을 포함하는 마이크로 엘이디를 액티브 매트릭스 기판 상에 플립 본딩하는 플립 본딩 단계(S200)를 포함한다.
According to an embodiment of the present invention, there is provided a flip bonding method of mounting a micro-LED on an active matrix substrate. As shown in FIG. 2, the flip bonding method includes a pillar bump forming step (S100) of forming a large number of Cu pillar bumps on an active matrix substrate, a plurality of Cu pillar bumps And a flip-bonding step (S200) for flip-bonding the micro-LED including the LED cell corresponding to the active matrix substrate to the active matrix substrate.

-액티브 매트릭스 기판 및 마이크로 엘이디의 제공-- Provision of active matrix substrate and micro-LED -

필라 범프 형성 단계 전에, 대략 15,000㎛ㅧ 10,000㎛ 크기의 액티브 매트릭스 기판과 이 액티브 매트릭스 기판에 실장되는 마이크로 엘이디가 제공된다. 마이크로 엘이디(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 행렬 배열된 다수의 엘이디 셀(130)들을 포함한다. 다수의 엘이디 셀(130)들은 투광성 성장기판(110) 상에 차례대로 n형 반도체층(132), 활성층(134) 및 p형 반도체층(136)을 포함하며, 각 엘이디 셀(130)의 p형 반도체층(136) 상에는 p형 전극패드(미도시됨)가 형성된다.Before the pillar bump forming step, there is provided an active matrix substrate having a size of approximately 15,000 μm to 10,000 μm and a micro-LED mounted on the active matrix substrate. The micro-LED 100 includes a plurality of LED cells 130 arranged in a matrix, as shown in FIG. The plurality of LED cells 130 includes an n-type semiconductor layer 132, an active layer 134 and a p-type semiconductor layer 136 on the transparent substrate 110 in order. The p- Type semiconductor layer 136 is formed with a p-type electrode pad (not shown).

또한 마이크로 엘이디는(100)은 외곽 가장자리를 따라 사각 링 형태로 n형 반도체층(110)의 노출 영역이 형성되고 이 노출 영역에 모든 엘이디 셀(130)들의 n형 반도체층(132)과 연결되는 공통전극으로서의 n형 전극패드(140)가 하나 이상 형성될 수 있다.In addition, the micro LED 100 has a structure in which an exposed region of the n-type semiconductor layer 110 is formed in a square ring shape along the outer edge and connected to the n-type semiconductor layer 132 of all the LED cells 130 in the exposed region At least one n-type electrode pad 140 as a common electrode may be formed.

액티브 매트릭스 기판은 마이크로 엘이디(100)에 구비된 다수의 엘이디 셀(130)에 상응하는 다수의 CMOS셀들과, 마이크로 엘이디(100)의 p형 전극패드들에 대응되는 다수의 개별 전극패드와, n형 전극패드에 대응되는 공통 전극패드를 포함한다.The active matrix substrate includes a plurality of CMOS cells corresponding to a plurality of LED cells 130 provided in the micro-LED 100, a plurality of individual electrode pads corresponding to the p-type electrode pads of the micro- And a common electrode pad corresponding to the electrode pad.

도 4는 액티브 매트릭스 기판의 일부를 확대하여 도시한 도면으로서, 이를 참조하면, 액티브 매트릭스 기판(200)은 Si 기판 모재(201) 상에 행렬 배열로 형성되어 CMOS셀들과 연결되는 다수의 개별 전극패드(240)들과, 상기 개별 전극패드(240)들을 덮도록 형성된 절연층(250)을 포함하며, 이 절연층(250)에는 개별 전극패드(240)들을 노출시키는 오프닝(252)들이 형성된다.
FIG. 4 is an enlarged view of a portion of an active matrix substrate. Referring to FIG. 4, an active matrix substrate 200 is formed on a Si substrate base material 201 in a matrix array, And an insulating layer 250 formed to cover the individual electrode pads 240. Openings 252 are formed in the insulating layer 250 to expose the individual electrode pads 240. [

-필라 범프 형성 단계(S100)-
- pillar bump forming step (S100) -

도 2 및 도 5을 참조하면, 상기 필라 범프 형성 단계(S100)는 제1 세척 단계(S101), UBM(Under Bump Metallurgy) 형성 단계(S102), 포토리소그래피 단계(S103), 스컴 제거 단계(S104), Cu 플레이팅 단계(S105), 솔더 금속 플레이팅 단계(S106), PR 제거 단계(S107), UBM 식각 단계(S108), 제2 세척 단계(S109), 리플로우 단계(S110) 및 제3 세척 단계(S111)를 포함한다.Referring to FIGS. 2 and 5, the pillar bump forming step S100 includes a first cleaning step S101, an under bump metallurgy forming step S102, a photolithography step S103, a scum removing step S104 , The Cu plating step S105, the solder metal plating step S106, the PR removal step S107, the UBM etching step S108, the second cleaning step S109, the reflow step S110, And a cleaning step S111.

제1 세척 단계(S101)는 스크러버(scrubber)를 이용하여 도 5의 (a)와 같이 도입된 액티브 매트릭스 기판(200)에 대하여 세척을 수행한다. 액티브 매트릭스 기판(200)은 CMOS 공정에 의해 CMOS셀이 형성된 기판 모재(201)에 Al 또는 Cu 재료에 의해 형성된 전극패드(240)와, 상기 전극패드(240)의 일 영역을 노출시키는 오프닝(252)을 구비한 채 상기 기판 모재(201)에 형성된 절연층(250)을 포함한다.In the first cleaning step (S101), cleaning is performed on the active matrix substrate 200 introduced as shown in FIG. 5 (a) using a scrubber. The active matrix substrate 200 includes an electrode pad 240 formed of Al or a Cu material on a substrate base material 201 having a CMOS cell formed by a CMOS process and an opening 252 exposing a region of the electrode pad 240 And an insulating layer 250 formed on the substrate base material 201.

UBM 형성 단계(S102)는, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 전극패드(240)와 Cu 필라 사이의 접착성을 높이고 솔더의 확산을 방지하기 위한 UBM(261)을 상기 절연층(250)과 상기 전극패드(240)를 덮도록 액티브 매트릭스 기판(200) 상에 형성한다. 본 실시예에서 UBM(261)은 Ti/Cu 적층 구조로 형성되는 것이며, 해당 금속의 스퍼터링에 의해 형성될 수 있다. The UBM forming step S102 is a step of forming a UBM 261 for enhancing the adhesion between the electrode pad 240 and the Cu pillar and preventing diffusion of solder into the insulating layer 250 and the electrode pad 240 on the active matrix substrate 200. In this embodiment, the UBM 261 is formed of a Ti / Cu laminated structure and can be formed by sputtering the metal.

포토리소그래피 단계(103)는, 도 5의 (c) 에 도시된 바와 같이, 액티브 매트릭스 기판(200) 상의 UBM(261)을 전체적으로 덮도록 감광성 PR(Photoresist; 300)을 형성한 후, 그 위에 마스크 패턴(미도시됨)을 올려놓고 빛을 가해 전극패드(240) 직상의 UBM(261) 일 영역만을 노출시키는 오프닝(302)을 형성한다. 다음, 포토리소그래피 단계 수행 중 발생한 스컴을 제거하는 스컴 제거 단계(S104)가 수행된다. The photolithography step 103 is a step of forming a photosensitive PR (Photoresist) 300 so as to cover the entire UBM 261 on the active matrix substrate 200 as shown in FIG. 5 (c) A pattern (not shown) is placed on the electrode pad 240 and light is applied to form an opening 302 exposing only one region of the UBM 261 immediately above the electrode pad 240. Next, a scum removing step (S104) for removing the scum generated during the photolithography step is performed.

다음, Cu 플레이팅(plating) 단계(S105)와 솔더 금속 플레이팅 단계(S106)가 차례로 수행되어, 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이, PR(300)의 오프닝(302)을 통해 먼저 Cu가 플레이팅되어 Cu 필라(262)가 형성되며, 상기 Cu 필라(262) 상에 솔더 금속으로서 SnAg가 플레이팅되어 SnAg 솔더 캡(263)이 일정 두께의 층상으로 형성된다. 본 명세서에서, Cu는 Cu 금속 또는 Cu를 포함하는 Cu 합금일 수 있다는 것에 유의한다.Next, a Cu plating step (S105) and a solder metal plating step (S106) are performed one after another to form the opening (302) of the PR 300 as shown in FIG. 5 (d) Cu is plated to form a Cu pillar 262. SnAg is plated on the Cu pillar 262 as a solder metal to form a SnAg solder cap 263 in a layer having a certain thickness. Note that in this specification, Cu may be a Cu metal or a Cu alloy containing Cu.

다음, PR 제거 단계(S107)가 수행되어, 도 5의 (e)에 도시된 바와 같이, Cu 필라(262)와 솔더 캡(263)을 포함하는 솔더 범프의 상면과 측면이 노출된다.Next, a PR removing step (S107) is performed to expose the upper and side surfaces of the solder bumps including the Cu pillar 262 and the solder cap 263, as shown in Fig. 5 (e).

다음, UBM 식각 단계(S108)이 수행되어, 도 5의 (f)에 도시된 바와 같이, Cu 필라(262) 직하 영역에 위치하는 UBM(261)을 제외한 나머지 UBM이 식각으로 제거된다. 다음, 잔류물을 제거하는 제2 세척 단계(S109)가 수행된다. UBM 식각 단계(S109) 후, 액티브 매트릭스 기판(200)의 전극패드(240) 상의 UBM(261) 상에 Cu 필라(262) 및 솔더 캡(263)이 차례로 적층된 Cu 필라 범프(260)가 형성된다. 다음, 리플로우 단계(S110)가 수행되어, 층상의 솔더 캡(263)이 용융 후 경화되어, 반구형 또는 반원 단면 형상으로 형성한다. 급속 열처리(RTP; Rapid Thermal Processing)가 유용하게 이용될 수 있다. 다음, 리플로우 단계(S110) 후에 다시 잔류물을 제거하는 제3 세척 단계(S111)이 수행된다. Next, the UBM etching step S108 is performed to remove the remaining UBM except for the UBM 261 located under the Cu pillar 262 by etching as shown in FIG. 5 (f). Then, a second cleaning step (S109) for removing the residue is performed. After the UBM etching step S109, the Cu pillar bumps 260, in which the Cu pillar 262 and the solder cap 263 are sequentially stacked, are formed on the UBM 261 on the electrode pad 240 of the active matrix substrate 200 do. Next, a reflow step (S110) is performed, and the layered solder cap 263 is melted and cured to form a hemispherical or semicircular cross-sectional shape. Rapid Thermal Processing (RTP) can be usefully used. Then, a third cleaning step (S111) for removing the residue again is performed after the reflow step (S110).

위와 같이 형성된 다수의 Cu 필라 범프(260)는, 도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 가로 방향과 세로 방향으로 이웃하는 다른 Cu 필라 범프(260)와 5㎛ 간격을 가지면서, 액티브 매트릭스 기판(100) 상에 행렬 배열로 형성된다. 또한, 플립 본딩시 반구형 솔더 캡(260)의 압축으로 인해 솔더가 액티브 매트릭스 기판(100)의 표면에 이를 가능성을 고려하여 Cu 필라(262)의 높이(H)는 솔더 캡(263)의 높이(h)의 1.5배, 더 바람직하게는, 2배보다 큰 것이 선호된다. 6 (a) and 6 (b), a plurality of Cu pillar bumps 260 formed as described above are spaced apart by 5 占 퐉 apart from other Cu pillar bumps 260 adjacent to each other in the lateral direction and the longitudinal direction And is formed in a matrix array on the active matrix substrate 100. [ The height H of the Cu pillar 262 is set to be equal to or greater than the height H of the solder cap 263 in consideration of the possibility of the solder being applied to the surface of the active matrix substrate 100 due to the compression of the hemispherical solder cap 260 upon flip- 1.5 times, and more preferably, larger than 2 times.

액티브 매트릭스 기판 상의 Cu 필라 범프(260)들의 간격과 엘이디 셀들의 간격은 Cu 필라의 직경과 거의 같은 것이 바람직하며, Cu 필라 범프의 간격이 5㎛를 초과하지 않는 것이 좋다. 만일 Cu 필라 범프의 간격이 5㎛을 초과하면 Cu 필라 범프의 직경 및 그에 상응하는 엘이디 셀의 크기도 커져야 하므로 마이크로 엘이디를 포함하는 디스플레이 장치의 정밀도를 떨어뜨릴 수 있게 된다.The spacing of the Cu pillar bumps 260 and the spacing of the LED cells on the active matrix substrate is preferably approximately the same as the diameter of the Cu pillar, and the spacing of the Cu pillar bumps should not exceed 5 탆. If the spacing of the Cu pillar bumps exceeds 5 mu m, the diameter of the Cu pillar bumps and the size of the corresponding LED cell must be increased, which may degrade the precision of the display device including the micro-LED.

액티브 매트릭스 기판은 15,000㎛ㅧ10,000㎛ 크기를 가지며, 이러한 액티브 매트릭스 기판 상에 대략 1,000,000개의 Cu 필라 범프가 형성된다. 그에 대응되는 마이크로 엘이디에도 대략 1,000,000개의 엘이디 셀이 제공된다. 이하 설명되는 플립 본딩 단계에서 대략 1,000,000개의 엘이디 셀의 p형 전극패드와 대략 1,000,000개의 Cu 필라 범프가 접합되는데, 접합 후 엘이디 셀들의 높이가 일정치 않으면 동일한 전류가 공급되더라도 엘이디 셀들에 구비된 활성층의 높이 차이로 인해 밝기 등에 편차가 발생할 수 있다. 따라서, 플립 본딩 단계 후 솔더 접합부의 형상이 균일하게 되도록 함으로써, 엘이디 셀들의 높이 차이를 일정하게 하는 것이 요구된다.
The active matrix substrate has a size of 15,000 to 10,000 mu m, and approximately 1,000,000 Cu filaments are formed on the active matrix substrate. The corresponding micro LED also provides about 1,000,000 LED cells. The p-type electrode pads of approximately 1,000,000 LED cells and approximately 1,000,000 Cu pillar bumps are bonded in the flip bonding step described below. Even if the heights of the LED cells are not uniform after the bonding, even if the same current is supplied, Due to the difference in height, brightness and the like may be deviated. Therefore, it is required to make the height difference of the LED cells constant by making the shapes of the solder joints uniform after the flip bonding step.

-플립 본딩 단계(S200)-Flip bonding step S200 -

도 7을 참조하면, 플립 본딩 단계(S200) 전에 준비된 마이크로 엘이디(100)는 다수의 엘이디 셀(130) 각각의 p형 전극패드(150)가 Cu 필라이거나 또는 Cu 필라를 포함하도록 형성될 수 있다. 마이크로 엘이디(100)의 p형 전극패드(150)는 액티브 매트릭스 기판(200)의 Cu 필라 범프(260)에 대응되는 개수 및 위치로 형성한다. 상기 플립 본딩 단계(S200)는, 도 8의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 액티브 매트릭스 기판(200)의 Cu 필라 범프(260)와 마이크로 엘이디(100)의 p형 전극패드(150)를 마주보게 배치하는 단계가 수행되며, 솔더 캡(263)을 반용융 상태로 만드는 일정 온도 조건 하에서 솔더 압축 단계(S201)와, 솔더 인장 단계(S202)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the micro-LED 100 prepared before the flip bonding step S200 may be formed such that the p-type electrode pad 150 of each of the plurality of LED cells 130 is a Cu pillar or a Cu pillar . The p-type electrode pad 150 of the micro-LED 100 is formed in a number and position corresponding to the Cu pillar bumps 260 of the active matrix substrate 200. 8 (a) and 8 (b), the flip bonding step S200 includes a step of bonding the Cu pillar bumps 260 of the active matrix substrate 200 and the p-type electrode pads of the micro-LED 100 150 are performed so as to face each other and include a solder compressing step (S201) and a solder pulling step (S202) under a constant temperature condition for making the solder cap (263) into a semi-molten state.

상기와 같이 솔더 압축 단계(S201)와, 더불어 솔더 인장 단계(S202)를 형성함으로써, 마이크로 엘이디에 인접한 솔더의 일부, 즉, 제1 부분과 액티브 메트릭스 기판에 인접한 솔더의 일부, 즉, 제2 부분은 솔더 다른 부분의 조직보다 밀한(dense)한 상태로 형성되고, 제1 부분과 제2 부분 사이의 중간 부분, 미세하게 단면이 감속된 병목 부분(Bottle Neck), 즉 제3 부분은 솔더 다른 부분의 조직보다 소한(Dilute) 상태로 형성될 것이다. 솔더 캡에 대한 압축 단계만으로 솔더 접합부를 형성하는 경우를 가정하면, 솔더 부분이 전체적으로 밀한 부분으로 형성되지만, 본 발명에 따라, 솔더의 압축 단계와 솔더 인장 단계를 연속적으로 수행함으로써 병목 부분의 경우 양측의 인장력으로 소한 조직이 형성된다. By forming the solder compressing step S201 and the solder pulling step S202 as described above, a part of the solder adjacent to the micro-LED, that is, a part of the solder adjacent to the first part and the active matrix substrate, that is, Is formed in a state dense than the structure of another part of the solder, and a middle part between the first part and the second part, a bottle neck with a finely sectioned reduction (Bottle Neck), that is, And will be formed in a dilute state. Assuming that the solder joint is formed only by the compressing step with respect to the solder cap, the solder portion is formed as a wholly dense portion, but according to the present invention, by performing the solder compressing step and the solder pulling step continuously, The microstructure is formed by the tensile force of.

도 8의 (a)에 도시된 솔더 압축 단계(S201)에서는 액티브 매트릭스 기판(200) 측 Cu 필라 범프(260)의 SnAg 솔더 캡(263)을 반용융 상태로 만드는 가열 온도 조건 하에서, 상기 액티브 매트릭스 기판(200) 측 Cu 필라 범프(260)의 Cu 필라(262)와 마이크로 엘이디(100) 측 전극패드(150) 간 간격을 제1 간격(D1)으로 좁혀 상기 솔더 캡(263)을 반용융 상태에서 압축시킨다. 이때, 솔더 캡(263)을 상기 제1 간격(D1)이 상기 솔더 캡(263) 높이의 1/2보다 작아질 정도로 충분히 압축하여 측방향으로 충분히 퍼지게 해주는 것이 좋다. 만일 솔더 캡(263)이 압축에 의해 충분히 퍼지지 않고 뒤 이은 인장 단계에서 늘어나면 일측으로 치우쳐 늘어나는 불량이 생길 수 있다.In the solder compressing step S201 shown in FIG. 8A, under the heating temperature condition for making the SnAg solder cap 263 of the Cu pillar bump 260 on the active matrix substrate 200 side into the semi-molten state, The distance between the Cu pillar 262 of the Cu pillar bump 260 on the side of the substrate 200 and the electrode pad 150 on the side of the micro LED 100 is narrowed to the first distance D1 so that the solder cap 263 is melted Lt; / RTI > At this time, it is preferable that the solder cap 263 is sufficiently compressed so that the first gap D1 becomes smaller than 1/2 of the height of the solder cap 263 and spread sufficiently in the lateral direction. If the solder cap 263 does not spread sufficiently by compression and is stretched in the subsequent tensile step, there may be defects that are biased toward one side.

다음 뒤 이은 인장 단계(S202)에서는 상기 액티브 매트릭스 기판(200) 측 Cu 필라 범프(260)의 Cu 필라(262)와 마이크로 엘이디(100) 측 전극패드(100) 간 간격을 상기 제1 간격(D1)에서 상기 제2 간격(D2)으로 증가시켜 상기 솔더 캡(263)을 반용융 상태로 인장한다. 상기 제2 간격(D2)은 상기 솔더 캡(263) 높이의 1/2보다 크도록 한다.In the subsequent tensile step S202, the interval between the Cu pillar 262 of the Cu pillar bump 260 on the active matrix substrate 200 and the electrode pad 100 on the side of the micro-LED 100 is set to the first interval D1 ) To the second gap (D2) so that the solder cap 263 is stretched in a semi-molten state. The second gap D2 is greater than 1/2 of the height of the solder cap 263.

전술한 것과 같이, 반용융 상태에서 솔더 캡(263)을 측방으로 돌출될 때까지 압축한 후 인장한 후 응고시킴에 의해, 솔더 캡(263)이 응고되어 형성된 솔더 접합부는 옆으로 돌출되지도 않고 좁은 실질적으로 좁은 목이 없는 형상이 되어 상기 Cu 필라(262)와 상기 전극패드(150) 사이를 단단하게 고정시킬 수 있다.As described above, in the semi-molten state, the solder cap 263 is compressed until it laterally protrudes, and after being stretched and solidified, the solder joint formed by solidification of the solder cap 263 is not projected sideways It is possible to firmly fix the Cu pillars 262 and the electrode pads 150 to each other.

최종적으로 솔더 접합부(263')의 최대 단면 직경은 Cu 필라(262)의 직경보다 크고 솔더 접합부(263')의 최소 단면 직경은 Cu 필라(262)의 직경의 80%보다 크고 100%보다 작은 것이 바람직하다. 최소 단면 직경부는 솔더 접합부(263')의 높이 중간 지점에 위치한다. 최대 단면 직경부는 Cu 필라(262) 또는 전극패드(150)의 단부 측면과 접하는 부분에 생긴다. 솔더 접합부(263')의 최대 단면 직경부는 반용융 상태로 솔더 캡(263')을 압축 및 인장하여 생기는 것으로서, Cu 필라(262) 또는 전극패드(150)의 단부 측면을 둘러싸는 구조로 형성되므로, 더욱 더 신뢰성 있는 솔더 접합을 가능하다.The maximum cross-sectional diameter of the solder joint 263 'is greater than the diameter of the Cu pillar 262 and the minimum cross-sectional diameter of the solder joint 263' is greater than 80% and less than 100% of the diameter of the Cu pillar 262 desirable. The minimum cross-sectional diameter portion is located at the midpoint of the height of the solder joint 263 '. The maximum cross-sectional diameter portion occurs at a portion of the Cu pillar 262 or the electrode pad 150 that is in contact with the side surface of the end portion. The maximum cross-sectional diameter of the solder joint 263 'is formed by compressing and stretching the solder cap 263' in a semi-molten state and is formed to surround the side surfaces of the Cu pillar 262 or the electrode pad 150 , Enabling more reliable solder joints.

100...............................마이크로 엘이디
130...............................엘이디 셀
150...............................p형 전극패드
200...............................액티브 매트릭스 기판
260...............................필라 범프
262...............................Cu 필라
263..............................솔더 캡100 ............................... Micro LED
130 .................................. LED cell
150 ............................. p-type electrode pad
200 ............ Active matrix substrate
260 ................................ Pillar bump
262 ................................ Cu pillar
263 .............................. Solder cap

Claims (13)

Cu 필라 및 상기 Cu 필라 단부에 형성된 반구형 솔더 캡을 포함하는 다수의 필라 범프를 액티브 매트릭스 기판 상에 형성하는 필라 범프 형성 단계;
상기 다수의 필라 범프에 대응하는 개수인 다수의 엘이디 셀을 포함하는 마이크로 엘이디를 준비하는 단계; 및
상기 마이크로 엘이디를 상기 액티브 매트릭스 기판 상에 플립 본딩하는 플립 본딩 단계를 포함하며,
상기 플립 본딩 단계는,
상기 Cu 필라와 상기 엘이디 셀의 전극패드 간 간격을 제1 간격으로 좁혀 상기 솔더 캡을 반용융 상태로 압축시키는 압축 단계와,
상기 Cu 필라와 상기 전극패드 간 간격을 상기 제1 간격에서 상기 제1 간격보다 큰 제2 간격으로 증가시켜, 상기 솔더 캡을 반용융 상태로 인장하는 인장 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 엘이디의 플립 본딩 방법.A pillar bump forming step of forming a plurality of pillar bumps on the active matrix substrate including a Cu pillar and a hemispherical solder cap formed on the Cu pillar end;
Preparing a micro-LED comprising a plurality of LED cells corresponding in number to the plurality of pillar bumps; And
And a flip bonding step of flip-bonding the micro-LED onto the active matrix substrate,
The flip-
A compressing step of compressing the solder cap into a semi-molten state by narrowing the interval between the Cu pillar and the electrode pad of the LED cell to a first interval,
And a pulling step of pulling the solder cap into a semi-molten state by increasing the interval between the Cu pillars and the electrode pads at a second interval larger than the first interval at the first interval, / RTI > 청구항 1에 있어서, 상기 압축 단계는, 상기 제1 간격이 상기 솔더 캡 높이의 1/2보다 작아지도록, 상기 솔더 캡을 압축하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 엘이디의 플립 본딩 방법.The method of claim 1, wherein the compressing step compresses the solder cap such that the first spacing is less than one half the height of the solder cap. 청구항 1에 있어서, 상기 인장 단계는, 상기 제2 간격이 상기 솔더 캡 높이의 1/2보다 커지도록, 상기 솔더 캡을 인장하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 엘이디의 플립 본딩 방법.The method of claim 1, wherein the pulling step comprises pulling the solder cap such that the second spacing is greater than half the height of the solder cap. 청구항 1에 있어서, 상기 필라 범프 형성 단계는,
상기 액티브 매트릭스 기판을, 기판 모재, 상기 기판 모재 상에 형성된 다수의 전극패드, 상기 전극패드의 일 영역을 노출시키는 오프닝을 구비한 절연층을 포함하도록, 준비하는 단계와,
상기 절연층과 상기 전극패드를 덮는 UBM을 상기 액티브 매트릭스 기판 상에 형성하는 UBM 형성 단계와,
상기 UBM 상에 Cu 필라를 형성하는 Cu 플레이팅 단계와,
상기 Cu 필라 상에 일정 두께의 솔더 캡을 형성하는 단계와,
상기 솔더 캡을 가열 후 굳혀, 상기 솔더 캡을 반구형으로 만드는 리플로우 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 엘이디의 플립 본딩 방법.The method according to claim 1, wherein the pillar bump forming step comprises:
Preparing the active matrix substrate so as to include a substrate base material, a plurality of electrode pads formed on the substrate base material, and an insulating layer having an opening exposing a region of the electrode pad;
A UBM forming step of forming a UBM covering the insulating layer and the electrode pad on the active matrix substrate;
A Cu plating step of forming a Cu pillar on the UBM;
Forming a solder cap having a predetermined thickness on the Cu pillar,
And a reflow step of heating and solidifying the solder cap to make the solder cap hemispherical. 청구항 4에 있어서, 상기 필라 범프 형성 단계는, 상기 UBM 형성 단계와 상기 Cu 플레이팅 단계 사이에 상기 UBM을 전체적으로 덮도록 감광성 PR을 형성한 후, 상기 PR 위에 마스크 패턴을 올려놓고 빛을 가해, 상기 전극패드 직상의 UBM 일 영역만을 노출시키는 오프닝을 형성하는 포토리소그래피 단계와,
상기 포토리소그래피 단계 수행 중 발생한 스컴을 제거하는 스컴 제거 단계를 포함하고, 상기 Cu 플레이팅 단계는 상기 오프닝을 통해 Cu를 플레이팅하여 Cu 필라를 형성하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 엘이디의 플립 본딩 방법.The method according to claim 4, wherein the pillar bump forming step comprises: forming a photosensitive PR so as to cover the UBM as a whole between the UBM forming step and the Cu plating step, placing a mask pattern on the PR, A photolithography step of forming an opening exposing only one region of UBM on the electrode pad,
And a scum removing step of removing scum generated during the photolithography step, wherein the Cu plating step comprises plating the Cu through the opening to form a Cu pillar. 청구항 5에 있어서, 상기 Cu 필라 범프 형성 단계는, 상기 솔더 캡을 형성하는 단계 후에, 상기 PR을 제거하여 상기 Cu 필라와 상기 솔더 캡의 측면을 노출시키는 PR 제거 단계와, 상기 Cu 필라 직하 영역에 위치하는 UBM을 제외한 나머지 UBM을 식각으로 제거하는 UBM 식각 단계를 더 포함하고, 상기 솔더 캡을 형성하는 단계는 상기 Cu 필라 상에 SnAg를 플레이팅하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 엘이디의 플립 본딩 방법.[7] The method of claim 5, wherein the Cu pillar bump forming step includes: a PR removing step of removing the PR to expose side surfaces of the Cu pillar and the solder cap after forming the solder cap; Further comprising a UBM etch step of etching away the remaining UBM except for the UBM located therein, wherein the step of forming the solder cap plated SnAg on the Cu filament. 청구항 6에 있어서, 상기 UBM 형성 단계 전에 상기 액티브 매트릭스 기판을 세척하는 제1 세척 단계와, 상기 UBM 식각 단계와 상기 리플로우 단계 사이에 상기 액티브 매트릭스 기판을 세척하는 제2 세척 단계와, 상기 리플로우 단계 후 상기 액티브 매트릭스 기판을 세척하는 제3 세척 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 엘이디의 플립 본딩 방법. 7. The method of claim 6, further comprising: a first cleaning step of cleaning the active matrix substrate before the UBM forming step; a second cleaning step of cleaning the active matrix substrate between the UBM etching step and the reflow step; And a third cleaning step of cleaning the active matrix substrate after the step of cleaning the active matrix substrate. 청구항 1에 있어서, 상기 필라 범프 형성 단계는, 상기 Cu 필라의 가로 방향 간격 및 세로 방향 간격 모두 상기 Cu 필라의 직경과 같게, 다수의 Cu 필라를 형성하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 엘이디의 플립 본딩 방법.The flip bonding method according to claim 1, wherein the pillar bump forming step comprises forming a plurality of Cu pillars on both sides of the Cu pillar in the lateral direction and in the longitudinal direction with a diameter equal to the diameter of the Cu pillar. . 청구항 1에 있어서, 상기 필라 범프 형성 단계는, 상기 Cu 필라의 높이가 상기 솔더 캡의 높이의 1.5배를 초과하도록, 상기 Cu 필라를 형성하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 엘이디의 플립 본딩 방법.[2] The flip bonding method of claim 1, wherein the pillar bump forming step forms the Cu pillar so that the height of the Cu pillar exceeds 1.5 times the height of the solder cap. 청구항 1에 있어서, 상기 마이크로 엘이디는 상기 다수의 엘이디 셀이 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하도록 형성된 것이고, 상기 전극패드는 상기 p형 반도체층 상에 형성된 p형 전극패드이며, 상기 다수의 엘이디 셀을 둘러싸는 주변 외곽에는 n형 반도체층의 노출 영역이 형성되고, 상기 n형 반도체층의 노출 영역에 n 형 전극패드가 형성된 것을 특징으로 하는, 마이크로 엘이디의 플립 본딩 방법.The micro-LED of claim 1, wherein the plurality of LED cells are formed to include an n-type semiconductor layer, an active layer, and a p-type semiconductor layer, and the electrode pad is a p-type electrode pad formed on the p- Wherein an exposed region of the n-type semiconductor layer is formed in a periphery surrounding the plurality of LED cells, and an n-type electrode pad is formed in an exposed region of the n-type semiconductor layer. 액티브 매트릭스 기판 또는 마이크로 엘이디에 형성되는 전극패드;
상기 전극패드에 대응되게 상기 액티브 매트릭스 기판 또는 상기 마이크로 엘이디에 형성되는 Cu 필라;
상기 Cu 필라와 상기 전극패드를 접합시키는 솔더 접합부를 포함하며,
상기 솔더 접합부는, 상기 Cu 필라의 단부에 형성된 솔더 캡이 반용융 상태로 상기 Cu 필라와 상기 전극패드 사이에서 제1 간격으로 압축된 후 상기 제1 간격보다 작은 제2 간격으로 인장되어 형성되는 것임을 특징으로 하는, 마이크로 엘이디의 플립 본딩 구조.An electrode pad formed on an active matrix substrate or a micro-LED;
A Cu pillar formed on the active matrix substrate or the micro-LED corresponding to the electrode pad;
And a solder joint joining the Cu pillar and the electrode pad,
The solder joint formed in the solder joint is formed by being compressed at a first gap between the Cu pillar and the electrode pad in a semi-molten state and being stretched at a second gap smaller than the first gap, Flip-bonding structure of a micro-LED. 청구항 11에 있어서, 상기 솔더 접합부의 최대 단면 직경은 상기 Cu 필라의 직경보다 크고, 상기 솔더 접합부의 최소 단면 직경은 상기 Cu 필라의 직경의 80%보다 크고 100%보다 작으며, 상기 최대 단면 직경부는 상기 Cu 필라 또는 상기 전극패드의 단부 측면과 접하는 부분에 존재하는 것을 특징으로 하는, 마이크로 엘이디의 플립 본딩 구조.12. The method of claim 11, wherein the maximum cross-sectional diameter of the solder joint is greater than the diameter of the Cu pillar, the minimum cross-sectional diameter of the solder joint is greater than 80% of the diameter of the Cu pillar and less than 100% Wherein the copper foil is present at a portion of the Cu pillar or the electrode pad which is in contact with an end surface of the electrode pad. 액티브 매트릭스 기판 또는 마이크로 엘이디에 형성되는 전극패드;
상기 전극패드에 대응되게 상기 액티브 매트릭스 기판 또는 상기 마이크로 엘이디에 형성되는 Cu 필라; 및
상기 Cu 필라와 상기 전극패드를 접합시키는 솔더 접합부를 포함하며,
상기 솔더 접합부는, 반용융 상태로 압축 및 뒤 이은 인장에 의해 형성되되,
상기 마이크 엘이디에 인접한 제1 부분, 상기 액티브 매트릭스 기판과 인접한 제2 부분, 그리고, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에서 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분보다 작은 단면 크기로 형성된 제3 부분을 포함하며, 상기 제3 부분은 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분보다 소한(dilute) 것을 특징으로 하는, 마이크로 엘이디의 플립 본딩 구조.An electrode pad formed on an active matrix substrate or a micro-LED;
A Cu pillar formed on the active matrix substrate or the micro-LED corresponding to the electrode pad; And
And a solder joint joining the Cu pillar and the electrode pad,
The solder joint is formed by compression in a semi-molten state followed by subsequent tensile,
A first portion adjacent to the microphone LED, a second portion adjacent the active matrix substrate, and a third portion formed between the first portion and the second portion and having a smaller cross-sectional dimension than the first portion and the second portion. Wherein the third portion is diluted less than the first portion and the second portion.
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