TW202201618A - 微晶片轉移方法及電子模組 - Google Patents
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Abstract
一種微晶片轉移方法，包含以下步驟：提供電路基板，電路基板設有第一導電接點；提供待轉移晶片組，該待轉移晶片組包括載板及黏附於載板的微晶片，微晶片在載板的排列位置與電路基板的第一導電接點的位置相對應，微晶片具有第二導電接點且第二導電接點的結構與第一導電接點的結構相配合以能使位置相對應的第二導電接點與第一導電接點可拆地對接；使待轉移晶片組與電路基板對位，並使第二導電接點與對應的第一導電接點可拆地接合形成電性連接；使電路基板的驅動線路導通以檢測微晶片；及移除檢測結果不良的微晶片並於相同位置更換另一微晶片。
Description
本發明是有關於一種微晶片轉移方法，特別是指一種微晶片轉移方法及電子模組。
近年來，將微型發光二極體(micro LED)應用於顯示器，是顯示器領域熱門新興發展的技術。由於一個小型顯示器所需的微型發光二極體數量都以數百萬顆起跳，每個像素需要由RGB三個顏色的微型發光二極體組成，在設置於顯示器的電路基板前，需要將三個顏色的微型發光二極體對應每個像素位置排列，再轉移至電路基板上。目前巨量轉移技術仍是本技術領域持續研發改進的重要課題。
此外，如何確保顯示器中全部微型發光二極體的良率達到99.9999%的要求，也是本技術領域需要面對的極大挑戰。現有技術中，有些會在顯示器的電路基板上在各像素位置預留備用接點，若在原先焊接的微型發光二極體為不良品時，能在備用接點另外焊接替代的微型發光二極體。然而，預留備用接點會增加單一像素電路所需面積整體變大，如此一來，增大的電路面積造成顯示器解析度下降，無法滿足高端市場的需求規格，例如：移動裝置、車載、醫療裝置等。
因此，本發明之其中一目的，即在提供一種容易檢測替換不良品並能減少電路基板面積的微晶片轉移方法。
於是，本發明微晶片轉移方法在一些實施態樣中，是包含以下步驟：步驟A，提供一電路基板，該電路基板設有驅動線路，及多個凸出該電路基板表面的第一導電接點，且該等第一導電接點分成多組，組與組之間相間隔排列；步驟B，提供一待轉移晶片組，該待轉移晶片組包括一載板及黏附於該載板的多個微晶片，該等微晶片在該載板的排列位置與該電路基板的多組第一導電接點的位置相對應，每個微晶片具有對應各組第一導電接點的多個第二導電接點，且該等第二導電接點的結構與該等第一導電接點的結構相配合以能使位置相對應的第二導電接點與第一導電接點可拆地對接；步驟C，使該待轉移晶片組與該電路基板對位，並使該等微晶片的第二導電接點與該電路基板對應的第一導電接點可拆地接合形成電性連接；步驟D，使該電路基板的驅動線路電性導通以檢測該等微晶片之光學與電性相關特徵值；及步驟E，移除檢測結果不良的微晶片並於相同位置更換另一微晶片。
在一些實施態樣中，步驟E係先將該待轉移晶片組與該電路基板分離，再將檢測結果不良的微晶片自該載板移除並在相同位置更換另一已確認為良品的微晶片；該微晶片轉移方法還包含步驟F和步驟G，該步驟F在該步驟E之後將該待轉移晶片組與該電路基板對位，並使該等微晶片的第二導電接點與該電路基板對應的第一導電接點接合形成電性連接；該步驟G在該步驟F之後移除該載板。
在一些實施態樣中，步驟E係在該載板移除後，將檢測結果不良的微晶片自該電路基板移除並在相同位置更換另一已確認為良品的微晶片。
在一些實施態樣中，步驟A還提供另一電路基板，其中之一電路基板作為檢測基板，其中另一電路基板作為目標基板；步驟C係使該待轉移晶片組與該檢測基板合形成電性連接；步驟D係使該檢測基板的驅動線路電性導通以檢測該等微晶片；步驟E係先將該待轉移晶片組與該檢測基板分離，再將檢測結果不良的微晶片自該載板移除並在相同位置更換另一已確認為良品的微晶片；該微晶片轉移方法還包含步驟F和步驟G，該步驟F在該步驟E之後將該待轉移晶片組與該目標基板對位，並使該等微晶片的第二導電接點與該目標基板對應的第一導電接點接合形成電性連接；該步驟G在該步驟F之後移除該載板。
在一些實施態樣中，每個第一導電接點具有一凹部，每個第二導電接點至少一部分容置於對應的凹部。
本發明之其中另一目的，即在提供一種以前述方法製成的電子模組。
本發明電子模組在一些實施態樣中，是包含一電路基板及多個微晶片。該電路基板設有驅動線路，及多個凸出該電路基板表面的第一導電接點，該等第一導電接點分成多組，組與組之間相間隔排列，且每個第一導電接點具有一凹部。該等微晶片分別對應一組第一導電接點設於該電路基板，每個微晶片具有對應各組第一導電接點的多個第二導電接點，且該等第二導電接點的結構與該等第一導電接點的結構相配合，以使每個第二導電接點至少一部分容置於對應的凹部並與對應的第一導電接點形成電性連接。
本發明至少具有以下功效：本發明微晶片轉移方法能夠在巨量轉移微晶片的過程中檢測微晶片，並能更換不良的微晶片。若微晶片為微型發光二極體時可確保電子模組上整體微晶片的良率能符合需求，而且能夠減少顯示區像素電路設計的面積，可使像素位置間距離縮短而更為密集。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1，本發明微晶片轉移方法之一第一實施例，包含以下步驟：
步驟A，提供一電路基板1，該電路基板1設有驅動線路(未圖示)，及多個凸出該電路基板1表面的第一導電接點11，該等第一導電接點11分成多組，組與組之間相間隔排列，在本實施例中，以兩個為一組說明，但是在變化的實施態樣也可以是每組有兩個以上的第一導電接點11，不以本實施例為限。
步驟B，提供一待轉移晶片組2，該待轉移晶片組2包括一載板21及黏附於該載板21的多個微晶片22。該等微晶片22在該載板21的排列位置與該電路基板1的多組第一導電接點11的位置相對應，也就是說，每個微晶片22的位置對應其中一組第一導電接點11，每一組第一導電接點11供一個微晶片22設置。每個微晶片22具有對應各組第一導電接點11的多個第二導電接點221，且該等第二導電接點221的結構與該等第一導電接點11的結構相配合以能使位置相對應的第二導電接點221與第一導電接點11可拆地對接。也就是說，各微晶片22的第二導電接點221的數量和分布位置與各組第一導電接點11的數量和分布位置相對應，而使位置相對應的第二導電接點221與第一導電接點11能可拆地對接。微晶片22的第二導電接點221的數量可以是兩個或兩個以上，視微晶片22的設計功能而調整，各組第一導電接點11的數量及分布位置則依據微晶片22的第二導電接點221的數量及分布位置設置。在本實施例中，每個第一導電接點11具有一凹部111，每個第二導電接點221呈錐狀並與第一導電接點11的結構相配合而能容置於對應的凹部111，藉此結構使第二導電接點221與第一導電接點11能夠可拆地對接。
在本實施例中，該載板21表面設有一黏膠層23以黏附數以萬計的微晶片22以進行巨量轉移，該黏膠層23並不限制為平面。微晶片22可以是微型發光二極體，或是微型發光二極體與驅動電路晶片的積體電路單元，或是微型發光二極體、感光元件與驅動電路晶片的積體電路單元，或是感光元件與驅動電路晶片的積體電路單元，或是微型發光二極體、電波接受元件與驅動電路晶片的積體電路單元，或是微型發光二極體、電波接受元件、感光元件與驅動電路晶片的積體電路單元，在本實施例以微型發光二極體為例說明。
步驟C，使該待轉移晶片組2與該電路基板1對位，並使該等微晶片22的第二導電接點221與該電路基板1對應的第一導電接點11可拆地接合形成電性連接。也就是說，該待轉移晶片組2的每個微晶片22會與該電路基板1上的其中一組第一導電接點11位置相對應，將該待轉移晶片組2與該電路基板1對位相接合的時候，每個微晶片22的第二導電接點221分別與對應位置上的第一導電接點11相對接，藉由第二導電接點221與對應的第一導電接點11相接觸，而使微晶片22與電路基板1形成電性連接。在本實施例中，於該步驟C，該等第二導電接點221與對應的第一導電接點11為暫時性接合，兩者的對接為凹凸結構相接，非為金屬互相熔融固化相接，以方便再拆離。
步驟D，使該電路基板1的驅動線路電性導通以檢測該等微晶片22之光學與電性相關特徵值。在本實施例中，使該電路基板1的驅動線路電性導通即能使功能正常的微晶片22發光，並藉由濾光系統及電荷耦合裝置(charge coupled device，簡稱CCD)檢測是否有光學特性異常的微晶片22，光學特性異常的微晶片22即不良品。此外，藉由量測微晶片22的電壓與電流，檢測是否有電性異常的微晶片22，電性異常的微晶片22即不良品。
步驟E，移除檢測結果不良的微晶片f並於相同位置更換另一微晶片r。在本實施例中，步驟E係先將該待轉移晶片組2與該電路基板1分離，再將檢測結果不良的微晶片f自該載板21移除並在相同位置更換另一已確認為良品的微晶片r。移除微晶片f的方式，可以例如利用雷射光束照射微晶片f與黏膠層的連接處，或是利用機械針(mechanical pin)對微晶片f施力移除。
步驟F，在該步驟E之後將該待轉移晶片組2與該電路基板1對位。當該載板21上所有檢測結果不良的微晶片f都更換已確認為良品的微晶片r後，再將該載板21與該電路基板1重相對位並將該等微晶片22各自與對應的第一導電接點11對接，在步驟F中第二導電接點221與第一導電接點11完全熔融對接，使微晶片22與電路基板1形成電性連接。
步驟G，在該步驟F之後移除該載板21。最後將該載板21移除即完成將微晶片22轉移至電路基板1之步驟，形成一電子模組100。在本實施例中，該電子模組100為顯示模組。
在本實施例中，該電路基板1即做為目標基板T，但是在變化的實施態樣，步驟A還可提供另一電路基板1，其中之一電路基板1作為檢測基板S，其中另一電路基板1作為目標基板T；而在此變化的實施態樣中，步驟C至步驟E所使用的電路基板1為檢測基板S，而步驟F及步驟G中的電路基板1為目標基板T。
藉由電路基板1上的第一導電接點11與微晶片22上的第二導電接點221能可拆地接合，能夠在檢測後分離，以在巨量轉移微晶片22後確保電子模組100整體微晶片22的良率能符合需求。此外，電路基板1 (目標基板T)不需要設置備用的導電接點，也能減少電子模組100像素電極面積，並使像素位置更為密集。
參閱圖2，本發明微晶片轉移方法之一第二實施例，包含以下步驟：
步驟A，提供一電路基板1，該電路基板1設有驅動線路(未圖示)，及多個凸出該電路基板1表面的第一導電接點11，且該等第一導電接點11分成多組，組與組之間相間隔排列。
步驟B，提供一待轉移晶片組2，該待轉移晶片組2包括一載板21及黏附於該載板21的多個微晶片22，該等微晶片22在該載板21的排列位置與該電路基板1的多組第一導電接點11的位置相對應，每個微晶片22具有對應各組第一導電接點11的多個第二導電接點221，且該等第二導電接點221的結構與該等第一導電接點11的結構相配合以能使位置相對應的第二導電接點221與第一導電接點11可拆地對接。
步驟C，使該待轉移晶片組2與該電路基板1對位，並使該等微晶片22的第二導電接點221與該電路基板1對應的第一導電接點11接合形成電性連接。
步驟D，使該電路基板1的驅動線路電性導通以檢測該等微晶片22之光學與電性相關特徵值。
步驟E，移除檢測結果不良的微晶片22並於相同位置更換另一微晶片22。
在第二實施例中，步驟A至步驟C與第一實施例相同，但是在第二實例中，每個第一導電接點11是呈U形以形成一凹部111，每個第二導電接點221也是呈U形結構，在第二導電接點221與對應的第一導電接點11接合時，第二導電接點221的其中一部分可容置於凹部111中並與第一導電接點11接觸形成電性連接。同樣地，在第二實施例中，第一導電接點11與第二導電接點221的結構相配合而能可拆地對接。
在第二實施例中，步驟D可以與第一實施例相同連同載板21一起檢測，或者可先將載板21移除後再進行檢測，而步驟E係在載板21移除後，將檢測結果不良的微晶片f自該電路基板1移除並在相同位置更換另一已確認為良品的微晶片r。在移除微晶片f時，可例如利用雷射光束照射微晶片f的第二導電接點221的連接處，或是利用機械針(mechanical pin)對微晶片f施力移除。
當該電路基板1上所有檢測結果不良的微晶片f都更換已確認為良品的微晶片r後，再對全部微晶片22施壓，並使第二導電接點221與第一導電接點11完全熔融對接，而使微晶片22與電路基板1形成電性連接並增加接合強度，即完成將微晶片22轉移至電路基板1之步驟，形成一電子模組100。
第二實施例的變化實施態樣也可以使用兩個電路基板，其中一個為檢測基板，另一個為目標基板，先使用檢測基板完成前述檢測步驟後，再將全部微晶片重新黏附於載板，然後將微晶片與檢測基板分離，其後步驟即與第一實施例的步驟F和步驟G相同，而在此變化實施態樣中的步驟E仍保持第二導電接點與第一導電接點在暫時接合的狀態，以使微晶片重新黏附於載板後容易與檢測基板分離。
綜上所述，本發明微晶片轉移方法能夠在巨量轉移微晶片22的過程中檢測微晶片22，並能更換不良的微晶片22，以確保電子模組100上整體微晶片22的良率能符合需求，而且能夠減少電子模組100整體的面積，並使像素位置更為密集。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1:電路基板
11:第一導電接點
111:凹部
2:待轉移晶片組
21:載板
22:微晶片
221:第二導電接點
23:黏膠層
100:電子模組
S:檢測基板
T:目標基板
f:不良的微晶片
r:替換的微晶片
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：
圖1是本發明微晶片轉移方法之一第一實施例的步驟流程示意圖；及
圖2是本發明微晶片轉移方法之一第二實施例的步驟流程示意圖。
1:電路基板
11:第一導電接點
111:凹部
2:待轉移晶片組
21:載板
22:微晶片
221:第二導電接點
23:黏膠層
100:電子模組
S:檢測基板
T:目標基板
f:不良的微晶片
r:替換的微晶片
Claims (6)
- 一種微晶片轉移方法，包含以下步驟： 步驟A，提供一電路基板，該電路基板設有驅動線路，及多個凸出該電路基板表面的第一導電接點，且該等第一導電接點分成多組，組與組之間相間隔排列； 步驟B，提供一待轉移晶片組，該待轉移晶片組包括一載板及黏附於該載板的多個微晶片，該等微晶片在該載板的排列位置與該電路基板的多組第一導電接點的位置相對應，每個微晶片具有對應各組第一導電接點的多個第二導電接點，且該等第二導電接點的結構與該等第一導電接點的結構相配合以能使位置相對應的第二導電接點與第一導電接點可拆地對接； 步驟C，使該待轉移晶片組與該電路基板對位，並使該等微晶片的第二導電接點與該電路基板對應的第一導電接點可拆地接合形成電性連接； 步驟D，使該電路基板的驅動線路電性導通以檢測該等微晶片之光學與電性相關特徵值；及 步驟E，移除檢測結果不良的微晶片並於相同位置更換另一微晶片。
- 如請求項1所述微晶片轉移方法，其中，步驟E係先將該待轉移晶片組與該電路基板分離，再將檢測結果不良的微晶片自該載板移除並在相同位置更換另一已確認為良品的微晶片；該微晶片轉移方法還包含步驟F和步驟G，該步驟F在該步驟E之後將該待轉移晶片組與該電路基板對位，並使該等微晶片的第二導電接點與該電路基板對應的第一導電接點接合形成電性連接；該步驟G在該步驟F之後移除該載板。
- 如請求項1所述微晶片轉移方法，其中，步驟E係在該載板移除後，將檢測結果不良的微晶片自該電路基板移除並在相同位置更換另一已確認為良品的微晶片。
- 如請求項1所述微晶片轉移方法，其中，步驟A還提供另一電路基板，其中之一電路基板作為檢測基板，其中另一電路基板作為目標基板；步驟C係使該待轉移晶片組與該檢測基板形成電性連接；步驟D係使該檢測基板的驅動線路電性導通以檢測該等微晶片；步驟E係先將該待轉移晶片組與該檢測基板分離，再將檢測結果不良的微晶片自該載板移除並在相同位置更換另一已確認為良品的微晶片；該微晶片轉移方法還包含步驟F和步驟G，該步驟F在該步驟E之後將該待轉移晶片組與該目標基板對位，並使該等微晶片的第二導電接點與該目標基板對應的第一導電接點接合形成電性連接；該步驟G在該步驟F之後移除該載板。
- 如請求項1所述微晶片轉移方法，其中，每個第一導電接點具有一凹部，每個第二導電接點至少一部分容置於對應的凹部。
- 一種電子模組，包含： 一電路基板，設有驅動線路，及多個凸出該電路基板表面的第一導電接點，該等第一導電接點分成多組，組與組之間相間隔排列，且每個第一導電接點具有一凹部；及 多個微晶片，分別對應一組第一導電接點設於該電路基板，每個微晶片具有對應各組第一導電接點的多個第二導電接點，且該等第二導電接點的結構與該等第一導電接點的結構相配合，以使每個第二導電接點至少一部分容置於對應的凹部並與對應的第一導電接點形成電性連接。
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