TW202245096A - 電子元件轉移裝置、電子元件轉移方法、以及發光二極體面板的製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種電子元件轉移裝置,其係用於將可撓性載體上的電子元件轉移至目標基板上。電子元件轉移裝置包括第一框架、第二框架、頂抵元件、致動機構、能量產生裝置以及光學感測模組。第一框架用於承載可撓性載體。第二框架用於承載目標基板。頂抵元件設置於鄰近可撓性載體處。致動機構用於致動頂抵元件,使頂抵元件向可撓性載體之方向移動,以使頂抵元件之頂抵端部頂抵可撓性載體。能量產生裝置可產生能量束,能量束透過頂抵元件之至少一部分,並由頂抵元件之頂抵端部射向可撓性載體。光學感測模組透過頂抵元件進行感測。
Description
本發明是有關於一種電子元件轉移裝置及電子元件轉移方法,以及一種發光二極體面板的製造方法。
在電子產品的製造過程中,常會有相關的電子元件轉移步驟。舉例而言,在發光二極體顯示面板(LED display)的製造過程中,常會先藉由取放裝置(Pick-and-place apparatus)將發光二極體置於薄膜電晶體陣列基板(TFT array substrate)上,然後才將位於薄膜電晶體陣列基板上的發光二極體固定且電性連接於薄膜電晶體陣列基板。然而,在藉由上述的方式中,若在發光二極體置於薄膜電晶體陣列基板上之後且在使發光二極體固定於薄膜電晶體陣列基板之前,環境或設備稍有震動,則可能導致未固定的發光二極體有偏移的可能。並且,上述方式的生產率(throughput)可能較低。
本發明提供一種電子元件轉移裝置及電子元件轉移方法,可用於轉移電子元件。
本發明的電子元件轉移裝置其係用於將可撓性載體上的電子元件轉移至目標基板上。電子元件轉移裝置包括第一框架、第二框架、頂抵元件、致動機構、能量產生裝置以及光學感測模組。第一框架係用於承載可撓性載體。第二框架係用於承載目標基板,並使目標基板和可撓性載體相對設置。頂抵元件係設置於鄰近可撓性載體處,其為光可透過者,並具有頂抵端部。致動機構係用於致動頂抵元件,使頂抵元件向可撓性載體之方向移動,以使頂抵元件之頂抵端部頂抵可撓性載體。能量產生裝置可產生一能量束,能量束係透過頂抵元件之至少一部分,並由頂抵元件之頂抵端部射向可撓性載體。光學感測模組係透過頂抵元件進行感測。
本發明的電子元件轉移方法包括以下步驟:提供可撓性載體,於其之一表面上係載有電子元件;提供目標基板,於其之一表面上係設有焊墊;使可撓性載體載有電子元件之表面與目標基板設有焊墊之表面相對配置,且電子元件與焊墊中之至少一者上設有焊料;提供頂抵元件,其係光可透過者,並位於原始位置,使頂抵元件離開原始位置,向可撓性載體未載有電子元件之表面移動,並頂抵表面,而使可撓性載體產生形變,致電子元件向目標基板移動;提供感測光束,使感測光束透過頂抵元件到達可撓性載體及電子元件,而產生第一反射光訊號;提供能量光束,使能量光束透過頂抵元件,熔融電子元件和焊墊間的焊料,而藉由焊料將電子元件焊固於目標基板上;使頂抵元件回復至原始位置,由上述之感測光束產生第二反射光訊號;以及比較第一反射光訊號和第二反射光訊號,以確認電子元件是否轉移至目標基板上。
本發明的電子元件轉移方法包括以下步驟:提供可撓性載體,於其之一表面上係載有電子元件;提供目標基板,於其之一表面上係設有焊墊;使可撓性載體載有電子元件之表面與目標基板設有焊墊之表面相對配置,且電子元件與焊墊中之至少一者上設有焊料;提供頂抵元件,其係光可透過者,並位於原始位置,使頂抵元件離開原始位置,向可撓性載體未載有電子元件之表面移動,並頂抵表面,而使可撓性載體產生形變,致電子元件向目標基板移動;透過頂抵元件擷取電子元件的影像,而得到第一影像;提供能量光束,使能量光束透過頂抵元件,熔融電子元件和焊墊間的焊料,而藉由焊料將電子元件焊固於目標基板上;使頂抵元件回復至原始位置,透過頂抵元件擷取電子元件的影像,而得到第二影像;以及比較第一影像和第二影像,以確認電子元件是否轉移至目標基板上。
本發明的發光二極體面板的製造方法包括以下步驟:使用前述的電子元件轉移方法,將發光二極體晶片轉移至目標基板上。
基於上述,藉由本發明的電子元件轉移裝置及電子元件轉移方法可適於將可撓性載體上的電子元件轉移至目標基板上。
以下實施例的內容是為了說明而非限制。並且,可省略對熟知裝置、方法及材料之描述以免模糊對本發明之各種原理之描述。本文所使用之方向術語(例如,上、下、頂部、底部)僅參看所繪圖式使用或對應之習慣用語,且不意欲暗示絕對定向。另外,除非內容清楚地指示,否則單數形式「一」、「一個」、「該」或未特別表示數量的形式可以包括一個或多數個的形式,即,包括「至少一個」。
在部分的附圖中,為了清楚起見,可能放大、縮小或省略繪示了部分的元件或膜層。類似的構件以相同的標號表示,且具有類似的功能、材質或形成方式,並省略描述。本發明所屬技術領域中具有通常知識者將顯而易見的是,藉由實施例的內容及對應的圖示說明,可以在脫離本文所揭示特定細節的其他實施例中實踐本發明。
請參照圖1A,提供適於轉移電子元件720的電子元件轉移裝置100。在本實施例中,電子元件轉移裝置100可以使電子元件720從可撓性載體710轉移且被焊接至目標基板740(詳述如後)。也就是說,電子元件轉移裝置100可以被稱為轉移焊接裝置。電子元件轉移裝置100包括第一框架121、第二框架122、頂抵元件140、致動機構130、能量產生裝置111及光學感測模組112。第一框架121用於承載可撓性載體710。第二框架122用於承載目標基板740,以使目標基板740和可撓性載體710相對設置。致動機構130用於致動頂抵元件140。頂抵元件140的材質為光可透過者。頂抵元件140設置於鄰近可撓性載體710處,藉致動機構130之致動,可使頂抵元件140向可撓性載體710之頂抵方向D1移動。並且,可使頂抵元件140之頂抵端部147頂抵可撓性載體710,而將可撓性載體710上之電子元件720頂抵至目標基板740上。
在本實施例中,電子元件轉移裝置100可以更包括控制系統150。控制系統150可以藉由對應的訊號線159而以有線訊號傳輸(wired signal transmission)的方式訊號連接於對應的構件、元件或單元(如:第一框架121、第二框架122、致動機構130、能量產生裝置111、光學感測模組112及/或後續的光接收元件160,但不限),但本發明不限於此。在一實施例中,控制系統150可以藉由無線訊號傳輸(wireless signal transmission)的方式訊號連接於對應的構件、元件或單元。也就是說,包括控制系統150及訊號連接於其的第一框架121、第二框架122、致動機構130、能量產生裝置111及光學感測模組112的電子元件轉移裝置100是同一設備或機台。另外,本發明中所提到的訊號連接可以泛指有線訊號傳輸或無線訊號傳輸的連接方式。另外,本發明並未限定所有的訊號連接方式需為相同或不同。
在本實施例中,控制系統150可以包含對應的硬體或軟體。
在一實施例中,控制系統150例如包括輸入單元、輸出單元、運算單元及/或儲存單元。輸入單元例如包括鍵盤、滑鼠、觸控螢幕、訊號接收端(如:對應的資料埠(data port)或天線)及/或其他適於資料輸入的類似單元。輸出單元例如包括螢幕、印表機、訊號輸出端(如:對應的資料埠或天線)及/或其他適於資料輸出的類似單元。運算單元例如包括中央處理器(Central Processing Unit;CPU)、圖形處理器(Graphics Processing Unit)、物理處理器(Physics Processing Unit;PPU)或其他適於進行運算、邏輯判斷、訊號解析及/或資料處理的類似單元。儲存單元例如包括記憶體、硬碟、磁碟陣列、資料庫及/或其他適於進行永久性或暫時性資料儲存的類似單元。
在一實施例中,控制系統150也可以訊號連接於雲端系統。雲端系統可以藉由遠端控制(remote control)的方式,而經由控制系統150進行輸入、輸出、運算、儲存、監控、資料蒐集、統計及/或其他適宜的操控。前述的雲端系統例如包括先進規劃與排程系統(Advanced Planning and Scheduling System;APS system)、廠務監控系統(Facility Monitoring Control System;FMCS system)或其他適宜的工業控制系統(Industrial control system;ICS),但本發明不限於此。
在一實施例中,控制系統150例如包括適於進行邏輯判斷的軟體或適於進行先進製程控制(Advanced Process Control;APC)的平台(platform)及/或可程式化邏輯控制器(programmable logic controller;PLC),但本發明不限於此。
在本實施例中,第一框架121的材質可以包括金屬、玻璃或塑膠,但本發明不限於此。在一實施例中,第一框架121可以包括對應的固定件(如:夾具及/或卡件;但不限),而可以適於直接地及/或間接地固定可撓性載體710。舉例而言,第一框架121可以藉由載體框123間接地固定可撓性載體710。又舉例而言,第一框架121與可撓性載體710相接觸之處,可以藉由彼此間的摩擦力或其他適宜的方式直接地固定可撓性載體710。
在一實施例中,第一框架121可以包括對應的傳動件(如:滾輪;但不限),而可以使可撓性載體710沿著適當的方向傳送。值得注意的是,前述的固定件與前述的傳動件可以是相同的構件,也可以是不同的構件。舉例而言,可撓性載體710可以被夾於兩個滾輪之間,而在未轉動滾輪的狀態下,可撓性載體710可以對應地被固定;而在轉動滾輪的狀態下,可撓性載體710可以對應地被傳送。
在一實施例中,第一框架121可以被固定或架設於可動單元上。如此一來,第一框架121可以依據設計上的需求而在對應的方向上移動及/或轉動。可動單元可以包括一般在可動機構設計上常用的可動模組(如:水平移動模組、垂直移動模組、轉動移動模組或上述之組合),其中可以包含對應的硬體或軟體,或是進一步結合輔助件。舉例而言,可動模組可以有供電裝置、馬達、皮帶、齒輪及其他相關元件等,於本發明並不加以限制。前述的相關元件例如包括通訊元件、功率元件等,於本發明並不加以限制。前述的軟體例如包括空間位置運算軟體、錯誤記錄軟體、通訊軟體等,於本發明並不加以限制。前述輔助件例如包括移動軌道、移動軸、減震元件、定位裝置等,於本發明並不加以限制。
在本實施例中,可撓性載體710可以包括紫外線膠帶(UV tape)或藍膜(blue tape),但本發明不限於此。在一實施例中,載體框123可以被稱為藍膜框,但本發明不限於此。
在一實施例中,可撓性載體710可以是複合材料。舉例而言,可撓性載體710可以具有膠層覆蓋於其上的高分子薄膜或超薄玻璃。
在本實施例中,致動機構130可以包括一般在可動機構設計上常用的可動模組(如:水平移動模組、垂直移動模組、轉動移動模組或上述之組合),其中可以包含對應的硬體或軟體,或是進一步結合輔助件。舉例而言,可動模組可以有供電裝置、馬達、皮帶、齒輪及其他相關元件等,於本發明並不加以限制。前述的相關元件例如包括通訊元件、功率元件等,於本發明並不加以限制。前述的軟體例如包括空間位置運算軟體、錯誤記錄軟體、通訊軟體等,於本發明並不加以限制。前述輔助件例如包括移動軌道、移動軸、減震元件、定位裝置等,於本發明並不加以限制。如此一來,可以使直接地或間接地固定於致動機構130的頂抵元件140可以依據設計上的需求而在對應的方向上移動及/或轉動。
在一實施例中,頂抵元件140可以被間接地固定於致動機構130,但本發明不限於此。舉例而言,致動機構130可以經由常用的固定件(未繪示;如:螺絲、扣環、黏膠及/或兩構件之間對應的螺紋;但不限)及/或彈性件(未繪示;如:O型環(O-ring)及/或彈簧;但不限)間接地固定頂抵元件140。
在本實施例中,電子元件轉移裝置100的光源包括能量產生裝置111及光學感測模組112。能量產生裝置111適於投射能量束L1,且光學感測模組112適於藉由其光產生元件投射感測光束L2。能量束L1的光路(light path)的至少一部分不同於感測光束L2的光路的至少一部分。舉例而言,能量束L1可以穿透稜鏡171而射向頂抵元件140,且感測光束L2可以藉由稜鏡171的反射而射向頂抵元件140。值得注意的是,為清楚表示,圖1A或其他類似圖式中為示意性地以對應的箭號表示能量束L1的部分光路及感測光束L2的部分光路,而上述的表示方式並未限制能量束L1及感測光束L2的能量、波長、光徑、整體光路及/或其為同時或非同時地被投射。舉例而言,在各光束的對應光徑上,可以設置其他適宜的光學元件(如:光反射元件、透鏡、濾光片、光圈等;但不限)。
在一實施例中,光學感測模組112可以包括影像擷取裝置,但本發明不限於此。
在本實施例中,頂抵元件140的材質可以適於使能量束L1及/或感測光束L2穿透。能量束L1及/或感測光束L2對頂抵元件140的材質的穿透率例如:大於或等於50%;大於或等於60%;大於或等於70%;大於或等於75%;大於或等於80%;大於或等於85%;大於或等於90%;大於或等於95%;或大於或等於98%。在一實施例中,頂抵元件140的材質可以為石英,但本發明不限於此。在一實施例中,頂抵元件140的材質可以包括藍寶石(Sapphire;如:人造藍寶石)或鑽石(如:人造鑽石)。值得注意的是,本發明並未限定能量束L1對頂抵元件140的材質的穿透率相同於感測光束L2對頂抵元件140的材質的穿透率。
在本實施例中,頂抵元件140可以是均質材料(homogeneous material),且前述的均質材料無法再藉由機械方法(如:破碎、剪、切、鋸、磨等方式)將元件拆離成不同的單一材料。換句話說,在頂抵元件140的內部可以不具有因不同材質、不同製程(如:相黏著)及/或不同物件(如:嵌入物)所形成的界面(interface)。
進一步而言,在本實施例中,能量束L1及/或感測光束L2可以至少部分地穿透可撓性載體710。舉例而言,可撓性載體710可以具有第一表面710a及第二表面710b,第二表面710b相對於第一表面710a,電子元件720位於第二表面710b上,能量束L1及/或感測光束L2可以由從第一表面710a向第二表面710b的方向至少部分地穿透可撓性載體710。
進一步而言,在本實施例中,光學感測模組112可以包括對應的光接收元件160,且可撓性載體710及電子元件720可以反射部分的感測光束L2。光接收元件160可以偵測從可撓性載體710或電子元件720所反射的反射光訊號。
在一實施例中,光接收元件160可以配置於光學感測模組112上。反射光的光路方向可以基本上平行且/或基本上相反於感測光束L2的光路方向,而被光接收元件160所感測。另外,為求清楚表示,圖1A或其他類似圖式中並未直接地繪示反射光的光路。
在一實施例中,能量束L1及/或感測光束L2可以是雷射光束。在一實施例中,能量束L1及/或感測光束L2可以是紅外線光束(如:波長約為1064奈米(nanometer;nm)的光束;但不限)。舉例而言,能量束L1可以是紅外線雷射光束。
在一實施例中,能量光束的波長不同於感測光束的波長。如此一來,可以提升光接收元件160的訊號雜訊比(Signal-to-noise ratio;SNR或S/N)。舉例而言,能量光束可以是紅外線雷射光束,且感測光束可以是綠光範圍(如:波長約為532nm)的雷射光束。
在本實施例中,第二框架122可以不透光。第二框架122的材質可以包括金屬、塑膠或其他適於支撐或固定目標基板740的材質。
在一實施例中,第二框架122可以被固定或架設於一可動單元(未直接繪示)上。如此一來,第二框架122可以依據設計上的需求而在對應的方向上移動及/或轉動。
在本實施例中,目標基板740可以包括對應的線路,其中線路可以包括暴露於外的對應接墊741。在一實施例中,目標基板740可以包括硬質電路板或軟性電路板,但本發明不限於此。在一實施例中,目標基板740可以是更包括主動元件的線路板(如:薄膜電晶體陣列基板,但不限)。
在一實施例中,接墊741可以適於使焊料配置於其上(但不限於必須)。因此,接墊741也可以被稱為焊墊。
在本實施例中,電子元件720可以包括晶粒及配置於晶粒上的導電連接件729,但本發明不限於此。晶粒可以包括發光晶粒(如:發光二極體晶粒;但不限)或積體電路(integrated circuit;IC),但本發明不限於此。能量產生裝置111所投射的至少一種光束(如:能量束L1中的一種)可以適於熔融至少部分的導電連接件729。在一實施例中,導電連接件729例如包括焊料,但本發明不限於此。
在一未繪示的實施例中,電子元件720可以包括類似於前述晶粒的晶粒,且目標基板740上可以具有類似於前述導電連接件729的對應導電連接件。
藉由電子元件轉移裝置100將電子元件720從可撓性載體710上轉移至目標基板740上的方式可以如以下所述。但值得注意的是,本發明並不以後續所述的方式為限。
請參照圖1A,提供電子元件轉移裝置100。然後,不限順序地進行以下步驟:將目標基板740配置於電子元件轉移裝置100的第二框架122上,且將具有至少一個電子元件720配置於其上的可撓性載體710配置於第一框架121上。並且,使配置於可撓性載體710上的電子元件720與目標基板740相面對且以其之間具有一對應距離的方式配置。值得注意的是,於圖1A中,配置於可撓性載體710上的電子元件720的數量及/或配置方式僅為示例性地繪示,於本發明並不加以限定。值得注意的是,於圖1A中,將目標基板740配置於電子元件轉移裝置100的第二框架122上的方式及/或將可撓性載體710配置於第一框架121上的方式僅為示例性地繪示,於本發明並不加以限定。
在一實施例中,於將具有至少一個電子元件720配置於其上的可撓性載體710及目標基板740配置在對應處之後,可以選擇性地藉由能量產生裝置111對電子元件721(如:電子元件720的其中之一)投射能量束L1;且/或可以選擇性地藉由光學感測模組112對電子元件721投射感測光束L2。
在一實施例中,能量束L1可以包括預熱光束,但本發明不限於此。
在一實施例中,感測光束L2可以用於對位或掃描。
在一實施例中,請同時參照圖1A及圖1H,在電子元件721良好地被配置於可撓性載體710上的狀況下,一部分的感測光束L2可以被可撓性載體710反射,而產生對應的第一反射光;且另一部分的感測光束L2可以被可撓性載體710上的電子元件721反射,而產生對應的第二反射光。因此,如圖1H所示,可以藉由適宜的解析方式(如:函數擬合(function fitting)),解析出第一反射光與第二反射光的第一時間差T1。並且,前述第一時間差T1所對應的光程差基本上可以相同或相近於可撓性載體710的厚度。如此一來,可以用於判斷電子元件721是否良好地被配置於可撓性載體710上。值得注意的是,圖1H中所示之第一反射光擬合波形的光訊號強度及第二反射光擬合波形的光訊號強度僅為例示,可能依實際使用的可撓性載體的材質、電子元件或其他可能的條件等,而使第二反射光擬合波形的光訊號強度會大於第一反射光擬合波形的光訊號強度,本發明不以此為限。
在一實施例中,在可撓性載體710極薄的狀況下(如:時間差的判斷方式或結果小於偵測極限),則前述的第一時間差T1及/或對應的光程差可以為0或趨近於0。
在一實施例中,請同時參照圖1A及圖1J,被反射的感測光束L2可以構成一影像。如圖1J所示,在電子元件721良好地被配置於可撓性載體710上的狀況下,在感測光束L2所構成的該影像(如:相同或相似於圖1J的影像)中,可以具有可撓性載體710及對應的電子元件721。
值得注意的是,上述的判斷方式僅為示例性地舉例,本發明並未限定光接收元件160的偵測及/或對應的判斷方式。舉例而言,在可撓性載體710與電子元件721具有不同的厚度、材質及/或高度位置的狀況下,前述的第一反射光及前述的第二反射光可能具有不同的光學特徵(如:具有對應的繞射條紋)。如此一來,可以用於判斷電子元件721是否良好地被配置於可撓性載體710上。
請參照圖1A至圖1B,使電子元件轉移裝置100的頂抵元件140與可撓性載體710在頂抵方向D1上相靠近,以進一步地使頂抵元件140的頂抵端部147頂抵可撓性載體710未載有電子元件720之一面(如:第一表面710a)。
請參照圖1B及圖1H/圖1J,在頂抵元件140頂抵可撓性載體710時,可以選擇性地藉由前述的方式判斷電子元件721是否良好地被配置於可撓性載體710上。在一實施例中,可以持續地藉由前述的方式判斷電子元件721是否仍位於可撓性載體710上,直到確認電子元件721已被良好地被配置於目標基板740上。
請參照圖1B至圖1C,可以使頂抵元件140更進一步地頂抵可撓性載體710,以使可撓性載體710產生對應的形變(即:使可撓性載體710向目標基板740的方向彎曲)。並且,可以藉由頂抵元件140與目標基板740相靠近的方式,以致使頂抵元件140所對應的一個電子元件721與目標基板740相接近。如此一來,可以如圖1D所繪示地,使頂抵元件140在頂抵可撓性載體710處所對應的電子元件721接觸目標基板740。
在本實施例中,於平行於頂抵方向D1的方向上,頂抵元件140可以為動件,且第一框架121及第二框架122不為動件,但本發明不限於此。在一未繪示實施例中,於平行於頂抵方向D1的方向上,第一框架121及第二框架122可以為動件,且頂抵元件140不為動件。在一未繪示實施例中,於平行於頂抵方向D1的方向上,頂抵元件140、第一框架121及第二框架122可以皆為動件。
請參照圖1D,在頂抵元件140頂抵可撓性載體710,且使頂抵元件140在所對應的電子元件721接觸目標基板740時及/或之後,藉由能量產生裝置111對可撓性載體710上的電子元件721投射能量束L1。能量束L1可以包括加熱光束。加熱光束可以通過頂抵元件140之至少一部分,並自頂抵元件140之頂抵端部147射出,以使頂抵元件140所對應的電子元件721的導電連接件729至少部分地被熔融,而使被熔融的至少一部分導電連接件729可以接觸目標基板740上對應的接墊741。然後,可以停止加熱光束的投射,並可藉由適宜的方式散熱(如:藉由風扇或其他的主動散熱方式;或是,静置一段時間的被動散熱方式),以使電子元件721焊固於目標基板740上而與目標基板740上對應的線路電性連接。
請參照圖1D及圖1H,於此時,可以選擇性地藉由前述的方式判斷電子元件721是否良好地被配置於可撓性載體710上。
請參照圖1D及圖1K,於此時,被反射的感測光束L2可以構成一影像。如圖1K所示,在電子元件721良好地被配置於可撓性載體710上及對應的接墊741上狀況下,在感測光束L2所構成的該影像(如:相同或相似於圖1K的影像)中,可以具有電子元件721及對應的接墊741。
請參照圖1D至圖1E,使頂抵元件140與目標基板740相遠離,以使具有適當彈性/撓度的可撓性載體710可以如圖1F所繪示地回復原狀。並且,由於在使電子元件721焊固於目標基板740上之後,電子元件721與目標基板740之間的接合力大於電子元件721與可撓性載體710之間的接合力,而可以使焊固於目標基板740上之電子元件721脫離可撓性載體710。如此一來,可以藉由前述單一步驟,以完成電子元件721的轉移動作與焊接動作。
藉由上述示例性地方式,可以藉由電子元件轉移裝置100將電子元件721從可撓性載體710上轉移至目標基板740上。
在一實施例中,請同時參照圖1F及圖1I,在電子元件721良好地被轉移至目標基板740上的狀況下,一部分的感測光束L2可以被可撓性載體710反射,而產生對應的第三反射光;且另一部分的感測光束L2可以被可撓性載體710上的電子元件721反射,而產生對應的第四反射光。因此,如圖1I所示,可以藉由適宜的解析方式(如:函數擬合(function fitting)),解析出第三反射光與第四反射光的第二時間差T2。並且,前述第二時間差T2所對應的光程差基本上可以相同或相近於轉移至目標基板740上的電子元件721與可撓性載體710之間的距離。如此一來,可以用於判斷電子元件721是否良好地被轉移至目標基板740上。值得注意的是,圖1I中所示之第三反射光擬合波形的光訊號強度及第四反射光擬合波形的光訊號強度僅為例示,可能依實際使用的可撓性載體的材質、電子元件或其他可能的條件等,而使第四反射光擬合波形的光訊號強度會大於第三反射光擬合波形的光訊號強度,本發明不以此為限。
在一實施例中,請同時參照圖1A及圖1L,被反射的感測光束L2可以構成一影像。如圖1L所示,在電子元件721良好地被配置於目標基板740上的狀況下,在感測光束L2所構成的該影像(如:相同或相似於圖1L的影像)中,原具有電子元件721的位置(於圖1L中以虛線表示),可以不具有對應的電子元件721。如此一來,可以藉由影像之間的比較,以確認電子元件721是否被良好地被轉移至目標基板740上。
值得注意的是,上述的判斷方式僅為示例性地舉例。類似於前述的方式,可以藉由對應的光學特徵(如:具有對應的繞射條紋),以判斷電子元件721是否良好地被轉移至目標基板740上。
請參照圖1F至圖1G,若電子元件721已良好地被轉移至目標基板740上,可以使第一框架121、第二框架122、致動機構130、能量產生裝置111及/或光學感測模組112在適當的方向(如:垂直於頂抵方向D1的一方向D2)上移動,以藉由相同或相似於前述的方式對另一個電子元件722(電子元件720的其中另一個)進行轉移。
圖2是依照本發明的第二實施例的一種電子元件轉移裝置的部分作動方式的部分側視示意圖。圖2實施例的電子元件轉移裝置200與第一實施例的電子元件轉移裝置100相似,其類似的構件以相同的標號表示,且具有類似的功能、材質或作動方式,並省略描述。
請參照圖2,電子元件轉移裝置200包括第一框架121、第二框架122、致動機構130、能量產生裝置111及光學感測模組112。類似於前述的方式,電子元件轉移裝置200可以使電子元件720從可撓性載體710轉移且被焊接至目標基板740。
在本實施例中,能量束L1可以藉由稜鏡171的反射而射向頂抵元件140,且感測光束L2可以穿透稜鏡而射向頂抵元件140。
在本實施例中,光接收元件160可以配置於能量產生裝置111上。反射光(如:前述的第一反射光、第二反射光、第三反射光或第四反射光)可以依循著平行及/或相反於能量束L1的光路方向,而被光接收元件160所感測。
圖3是依照本發明的第三實施例的一種電子元件轉移裝置的部分作動方式的部分側視示意圖。圖3實施例的電子元件轉移裝置300與第一實施例的電子元件轉移裝置100相似,其類似的構件以相同的標號表示,且具有類似的功能、材質或作動方式,並省略描述。
請參照圖3,電子元件轉移裝置300包括第一框架121、第二框架122、致動機構130、能量產生裝置111及光學感測模組112。類似於前述的方式,電子元件轉移裝置300可以使電子元件720從可撓性載體710轉移且被焊接至目標基板740。
在本實施例中,能量束L1可以穿透半穿反鏡372而射向頂抵元件140,且感測光束L2可以藉由半穿反鏡372的反射而射向頂抵元件140。在一實施例中,前述的半穿反鏡372為合光器(beam combiner)的其中一種。
圖4是依照本發明的第四實施例的一種電子元件轉移裝置的部分作動方式的部分側視示意圖。圖4實施例的電子元件轉移裝置400與第一實施例的電子元件轉移裝置100相似,其類似的構件以相同的標號表示,且具有類似的功能、材質或作動方式,並省略描述。
請參照圖4,電子元件轉移裝置400包括第一框架121、第二框架122、致動機構130、能量產生裝置111及光學感測模組112。類似於前述的方式,電子元件轉移裝置400可以使電子元件720從可撓性載體710轉移且被焊接至目標基板740。
在本實施例中,能量束L1可以穿透稜鏡而射向頂抵元件140,且感測光束L2可以藉由稜鏡471及稜鏡473的反射而射向頂抵元件140。
圖5是依照本發明的第五實施例的一種電子元件轉移裝置100的部分作動方式的部分側視示意圖。值得注意的是,在本實施例的作動方式中,是示例性地以第一實施例的電子元件轉移裝置100為例,但本發明不限於此。
請參照圖1D至圖5,在一可能的情況下,電子元件721可能沒有被焊固於目標基板740上,因此,在可撓性載體710回復原狀之後,電子元件721可能仍在可撓性載體710上。也因此,藉由可撓性載體710所產生的第一反射光及藉由電子元件721所產生的第二反射光或對應的影像可能不會有如圖1I或圖1L所繪示的圖形。
請參照圖5,若電子元件721未良好地被轉移至目標基板740上,可以使第一框架121、第二框架122、致動機構130、能量產生裝置111及/或能量產生裝置112在適當的方向(如:垂直於頂抵方向D1的一方向D2)上移動,使另一個電子元件723(電子元件720的其中另一)對應於原欲轉移處,並藉由相同或相似於前述的方式對另一個電子元件723進行轉移。
上述實施例的電子元件的轉移方法可以適用於任何適宜的電子裝置。舉例而言,電子元件720可以包括發光二極體晶片,而上述的轉移方法可以是發光二極體面板的製造過程的一部分。
綜上所述,藉由本發明的電子元件轉移裝置及電子元件轉移方法可適於將可撓性載體上的電子元件轉移至目標基板上。
100、200、300、400:電子元件轉移裝置
111:能量產生裝置
112:光學感測模組
121:第一框架
122:第二框架
123:載體框
130:致動機構
140:頂抵元件
147:頂抵端部
150:控制系統
159:訊號線
160:光接收元件
171、471、473:稜鏡
372:半穿反鏡
710:可撓性載體
710a、710b:表面
720、721、722、723:電子元件
729:導電連接件
740:目標基板
741:接墊
D1:頂抵方向
D2:垂直於頂抵方向的一方向
L1:能量束
L2:感測光束
T1、T2:時間差
圖1A至圖1G是依照本發明的第一實施例的一種電子元件轉移裝置的部分作動方式的部分側視示意圖。
圖1H及圖1I是依照本發明的一實施例的一種電子元件轉移裝置的光學感測模組的部分感測訊號時序示意圖。
圖1J至圖1L是依照本發明的一實施例的一種電子元件轉移裝置的光學感測模組的部分感測影像示意圖。
圖2是依照本發明的第二實施例的一種電子元件轉移裝置的部分作動方式的部分側視示意圖。
圖3是依照本發明的第三實施例的一種電子元件轉移裝置的部分作動方式的部分側視示意圖。
圖4是依照本發明的第四實施例的一種電子元件轉移裝置的部分作動方式的部分側視示意圖。
圖5是依照本發明的第五實施例的一種電子元件轉移裝置的部分作動方式的部分側視示意圖。
100:電子元件轉移裝置
111:能量產生裝置
112:光學感測模組
121:第一框架
122:第二框架
123:載體框
130:致動機構
140:頂抵元件
147:頂抵端部
150:控制系統
159:訊號線
160:光接收元件
171:稜鏡
710:可撓性載體
710a:第一表面
710b:第二表面
720、721:電子元件
729:導電連接件
740:目標基板
741:接墊
D1:頂抵方向
L1:能量束
L2:感測光束
Claims (9)
- 一種電子元件轉移裝置,其係用於將一可撓性載體上的一電子元件轉移至一目標基板上,其包括: 一第一框架,其係用於承載該可撓性載體; 一第二框架,其係用於承載該目標基板,並使該目標基板和該可撓性載體相對設置; 一頂抵元件,其係設置於鄰近該可撓性載體處,其為光可透過者,並具有一頂抵端部; 一致動機構,其係用於致動該頂抵元件,使該頂抵元件向該可撓性載體之方向移動,以使該頂抵元件之該頂抵端部頂抵該可撓性載體; 一能量產生裝置,其可產生一能量束,該能量束係透過該頂抵元件之至少一部分,並由該頂抵元件之該頂抵端部射向該可撓性載體;以及 一光學感測模組,其係透過該頂抵元件進行感測。
- 如請求項1所述的電子元件轉移裝置,其中該能量產生裝置係為一雷射產生裝置,而由該雷射產生裝置產生之該能量束係為一雷射光束。
- 如請求項1所述的電子元件轉移裝置,其中該光學感測模組係包括一光產生元件及一光接收元件,該光產生元件可投射一感測光束,該感測光束係透過該頂抵元件之至少一部分,並由該頂抵元件之該頂抵端部射向該可撓性載體,以及該光接收元件係可接收該感測光束投射後所產生的反射光訊號。
- 如請求項1所述的電子元件轉移裝置,其中該光學感測模組係一影像擷取裝置,其透過該頂抵元件擷取影像。
- 一種電子元件轉移方法,其包括: 提供一可撓性載體,於其之一表面上係載有一電子元件; 提供一目標基板,於其之一表面上係設有一焊墊; 使該可撓性載體載有電子元件之一表面與該目標基板設有焊墊之一表面相對配置,且該電子元件與該焊墊中之至少一者上設有一焊料; 提供一頂抵元件,其係光可透過者,並位於一原始位置,使該頂抵元件離開該原始位置,向該可撓性載體未載有電子元件之一表面移動,並頂抵該表面,而使該可撓性載體產生形變,致該電子元件向該目標基板移動; 提供一感測光束,使該感測光束透過該頂抵元件到達該可撓性載體及該電子元件,而產生一第一反射光訊號; 提供一能量光束,使該能量光束透過該頂抵元件,熔融該電子元件和該焊墊間的焊料,而藉由該焊料將該電子元件焊固於該目標基板上; 使該頂抵元件回復至該原始位置,由上述之感測光束產生一第二反射光訊號;以及 比較該第一反射光訊號和該第二反射光訊號,以確認該電子元件是否轉移至該目標基板上。
- 如請求項5所述的電子元件轉移方法,其中該感測光束係自該頂抵元件位於該原始位置,以至回復至該原始位置的期間持續提供。
- 如請求項5所述的電子元件轉移方法,其中該感測光束係於該頂抵元件位於該原始位置至頂抵該電子元件至該目標基板上之焊墊上的任一時間提供,並再於該頂抵元件回復至該原始位置時提供。
- 一種電子元件轉移方法,其包括: 提供一可撓性載體,於其之一表面上係載有一電子元件; 提供一目標基板,於其之一表面上係設有一焊墊; 使該可撓性載體載有電子元件之一表面與該目標基板設有焊墊之一表面相對配置,且該電子元件與該焊墊中之至少一者上設有一焊料; 提供一頂抵元件,其係光可透過者,並位於一原始位置,使該頂抵元件離開該原始位置,向該可撓性載體未載有電子元件之一表面移動,並頂抵該表面,而使該可撓性載體產生形變,致該電子元件向該目標基板移動; 透過該頂抵元件擷取該電子元件的影像,而得到一第一影像; 提供一能量光束,使該能量光束透過該頂抵元件,熔融該電子元件和該焊墊間的焊料,而藉由該焊料將該電子元件焊固於該目標基板上; 使該頂抵元件回復至該原始位置,透過該頂抵元件擷取該電子元件的影像,而得到一第二影像;以及 比較該第一影像和該第二影像,以確認該電子元件是否轉移至該目標基板上。
- 一種發光二極體面板的製造方法,其係包括使用如請求項5至8中任一項所述的電子元件轉移方法,將發光二極體晶片轉移至目標基板上。
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