TWI677903B - 巨量佈設晶片的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種巨量佈設晶片的方法，包括以下順序的步驟：首先提供基板以及複數個晶片，晶片之黏合面各自設有一環境感應型黏合構件，基板的表面設有複數個止擋凸部，為擋止晶片而使晶片被置位於晶片置位區；於傾斜步驟，使止擋凸部擋止複數個晶片而將複數個晶片予以置位於晶片置位區；於黏合步驟，使複數個晶片中的工作表面朝上之晶片黏合於晶片置位區；以及去除步驟，去除基板上未黏合之晶片。藉由本發明之方法可高效率轉移大量晶片。

Description

巨量佈設晶片的方法
本發明相關於一種佈設晶片的方法，特別是相關於一種巨量佈設晶片的方法。
隨著科技的進步，光電元件的體積逐漸往小型化發展，其中，由於發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)製作尺寸上的突破，將發光二極體以陣列排列製作的微發光二極體(micro-LED)顯示器在市場上逐漸受到重視。微發光二極體顯示器是將發光二極體以陣列排列於電路基板上，以形成投影畫面或顯示畫面的畫素。在微發光二極體顯示器的製作過程中，必須將多個發光二極體元件排列於基板上，同時也必須將發光二極體元件對位至基板上預定的接點位置。
然而，微發光二極體顯示器所需的晶片動輒百萬片甚至千萬片，以傳統的方式組裝(例如以機械手臂移動晶片)勢必耗費極大量的時間，因此生產效率低落且生產成本高昂。
因此，為解決上述問題，本發明的目的即在提供一種巨量佈設晶片的方法。
本發明為解決習知技術之問題所採用之技術手段係提供一種巨量佈設晶片的方法，包括以下順序的步驟：一提供步驟，提供一基板以及複數個晶片，該複數個晶片各自具有一工作表面及一黏合面，該黏合面各自設有一環 境感應型黏合構件，該基板的表面設有複數個止擋凸部，每個止擋凸部為擋止一個晶片而使該個晶片被置位於該止擋凸部的一晶片置位區；一散佈步驟，將該複數個晶片散佈至該基板的表面；一傾斜步驟，將該基板傾斜一角度，使該複數個晶片在該基板之表面滑移而使該止擋凸部擋止該複數個晶片而將該複數個晶片予以置位於該晶片置位區；一黏合步驟，使各個該複數個晶片中的該工作表面朝上之晶片黏合於該晶片置位區；以及一去除步驟，去除該基板上未黏合之該晶片。
在本發明的一實施例中係提供一種巨量佈設晶片的方法，於該提供步驟，提供之該晶片為該工作表面之圖案為四重旋轉對稱之晶片。
在本發明的一實施例中係提供一種巨量佈設晶片的方法，於該提供步驟，提供之該基板之該止擋凸部為形狀對應該複數個晶片之外輪廓。
在本發明的一實施例中係提供一種巨量佈設晶片的方法，於該提供步驟，提供之該基板之該止擋凸部為L形。
在本發明的一實施例中係提供一種巨量佈設晶片的方法，於該傾斜步驟後，更包括一均勻步驟，施加外力使該複數個晶片均勻散佈於該基板之該表面。
在本發明的一實施例中係提供一種巨量佈設晶片的方法，該環境感應型黏合構件為熱感型黏合構件，該黏合步驟包括一加熱步驟及一降溫步驟，於該加熱步驟，對該基板的表面加熱，使該複數個晶片中的該工作表面朝上之晶片的該環境感應型黏合構件受熱而黏合於該晶片置位區；於該降溫步驟，對該基板的表面降溫，以降溫該基板上的該晶片的該環境感應型黏合構件。
在本發明的一實施例中係提供一種巨量佈設晶片的方法，該環境感應型黏合構件為光感型黏合構件，該基板為可透光，該黏合步驟包括一照光 步驟，於該照光步驟，對該基板照光，使該複數個晶片中的該黏合面朝向該基板之晶片的該環境感應型黏合構件受光照而黏合於該晶片置位區。
在本發明的一實施例中係提供一種巨量佈設晶片的方法，於該去除步驟，係以一吸嘴吸取未黏合之晶片。
在本發明的一實施例中係提供一種巨量佈設晶片的方法，於該去除步驟後，更包括一重覆步驟，重覆執行該散佈步驟、該傾斜步驟、該加熱步驟、該降溫步驟及該去除步驟。
在本發明的一實施例中係提供一種巨量佈設晶片的方法，於該重覆步驟後，更包括一補貼步驟，將未黏合之該晶片黏合於該晶片置位區。
經由本發明所採用之技術手段，可高效率地轉移大量的晶片於基板上，且步驟簡單、成本低廉，使得產品的生產成本大幅下降。
本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。
1‧‧‧基板
11‧‧‧止擋凸部
12‧‧‧晶片置位區
13‧‧‧基板接點
2‧‧‧晶片
21‧‧‧第一電性接點
22‧‧‧第二電性接點
23‧‧‧環境感應型黏合構件
3‧‧‧晶片
31‧‧‧第一電性接點
32‧‧‧第二電性接點
4‧‧‧導線
S101‧‧‧提供步驟
S102‧‧‧散佈步驟
S103‧‧‧傾斜步驟
S104‧‧‧均勻步驟
S105‧‧‧黏合步驟
S1051‧‧‧加熱步驟
S1052‧‧‧降溫步驟
S1053‧‧‧照光步驟
S107‧‧‧去除步驟
S108‧‧‧重覆步驟
S109‧‧‧補貼步驟
第1圖為顯示根據本發明第一實施例的巨量佈設晶片的方法之流程圖。
第2圖為顯示根據本發明的實施例的基板之示意圖。
第3A圖為顯示根據本發明的第一實施例的晶片之工作表面示意圖。
第3B圖為顯示根據本發明的第一實施例的晶片之黏合面示意圖。
第3C圖為顯示根據本發明第三實施例的晶片之工作表面示意圖。
第4圖為顯示根據本發明的實施例的傾斜步驟之示意圖。
第5圖為顯示根據本發明的實施例的佈線示意圖。
第6圖為顯示根據本發明第二實施例的巨量佈設晶片的方法之流程圖。
以下根據第1圖至第6圖，而說明本發明的實施方式。該說明並非為限制本發明的實施方式，而為本發明之實施例的一種。
如第1圖所示，本發明第一實施例的巨量佈設晶片的方法包括以下順序的步驟：提供步驟S101、散佈步驟S102、傾斜步驟S103、均勻步驟S104、黏合步驟S105、去除步驟S107、重覆步驟S108及補貼步驟S109。
在提供步驟S101中，提供一基板1(如第2圖所示)以及複數個晶片2。基板1的表面設有複數個止擋凸部11，每個止擋凸部11為擋止一個晶片2而使該晶片2被置位於該止擋凸部11的一晶片置位區12。在本實施例中，晶片2為LED微晶片，但本發明不限於此。在本實施例中，提供之基板1之止擋凸部11為形狀對應複數個晶片2之外輪廓；進一步地說，提供之基板1之該止擋凸部11為L形，然而本發明不限於此，止擋凸部11可為其它形狀，例如M字型、口字型、或其他形狀對應晶片2之外輪廓的形狀。
晶片2具有一工作表面及一黏合面，黏合面為用以黏合於基板1的表面，工作表面則相對於黏合面。在本實施例中，晶片2工作表面為發光面，然而本發明不限於此，工作表面亦可以為執行其他功能的表面。第3A圖及第3B圖分別表示晶片2的工作表面及黏合面。如第3A圖所示，各個晶片2的工作表面具有第一電性接點21及第二電性接點22。又如第3B圖所示，各個晶片2之黏合面各自設有一環境感應型黏合構件23，環境感應型黏合構件例如是23可以為熱感型黏合構件，受溫度等環境變化而使黏性有明顯變化的構件(例如是熱融膠)；或也可為光感型黏合構件，受光線等環境變化而使黏性有明顯變化的構件，如紫外線硬化膠，且本發明不限於此，亦不限定環境感應型黏合構件為薄層形式或顆粒的形式。在本發明第一實施例中，係以熱感型黏合構件作為示範例。在 本實施例中，提供之晶片2為外輪廓為正方形之晶片。然而本發明不限於此，晶片2的外輪廓亦可以為其他形狀。進一步地，在本實施例中，提供之晶片2為工作表面圖案為四重旋轉對稱之晶片，即，晶片2旋轉90度仍與原圖案重合。第二電性接點22設置於晶片2的工作表面的中央，四個第一電性接點21分別位於晶片2的工作表面的四個角落。然而本發明不限於此，在第三實施例中，如第3C圖所示，晶片3的工作表面的第一電性接點31僅位於晶片3的工作表面的一個角落。
於本發明第一實施例，在提供步驟S101後，接著執行散佈步驟S102：將複數個晶片2散佈至基板1的表面。散佈步驟S102為一次性地將大量的晶片2分散至基板1的表面。在本實施例中，係將複數個晶片2簡單地均勻鋪灑在基板1的表面，然而本發明不限於此，亦可以利用其他原理而一次性地將大量的晶片2分散至基板1的表面。
在散佈步驟S102後，接著執行傾斜步驟S103：如第4圖所示，將基板1傾斜一角度，使複數個晶片2在基板1之表面滑移而使止擋凸部11擋止複數個晶片2而將複數個晶片2予以置位於晶片置位區12。在這個過程中，該角度的方向大致上關聯於止擋凸部11的形狀、止擋方向，使止擋凸部11可止擋利用重力而滑落的晶片2，使各個晶片2位於各個止擋凸部11所定義的晶片置位區12。也可以多次調整傾斜角度、傾斜方向，使盡量多數個晶片2位於各個止擋凸部11。在這個實施例中，傾斜步驟S103伴隨著震動等物理性移動晶片2的手段。
在傾斜步驟S103後，接著執行均勻步驟S104：施加外力使複數個晶片2均勻散佈於基板1之表面。舉例來說，可利用聲波震盪、風力、或利用器具掃動晶片等物理性手段，使複數個晶片2均勻散佈於基板1之表面。
在第4圖中，執行傾斜步驟S103及均勻步驟S104後可能有以下三種狀況：晶片2之工作表面朝上、晶片2之黏合面朝上、或晶片置位區12無晶片2。 又由於在本實施例中，晶片2為工作表面圖案為四重旋轉對稱之晶片，故可克服晶片2在晶片置位區12的方位問題。
在傾斜步驟S103及均勻步驟S104後，接著執行黏合步驟S105：使複數個晶片2中的工作表面朝上之晶片的環境感應型黏合構件23黏合於晶片置位區12。在本發明的第一實施例中，黏合步驟S105包括一加熱步驟S1051及一降溫步驟S1052。於加熱步驟S1051，對基板1的表面加熱，使複數個晶片2中的工作表面朝上之晶片的環境感應型黏合構件(熱感型黏合構件)23受熱而黏合於晶片置位區12；而複數個晶片2中的黏合面朝上之晶片的環境感應型黏合構件23雖亦熔化，但並不會黏合於晶片置位區12。
在加熱步驟S1051後，接著執行降溫步驟S1052：對基板1的表面降溫，以降溫基板1上的晶片2的環境感應型黏合構件23。此時，複數個晶片2中的工作表面朝上之晶片已穩固黏合於晶片置位區12，而複數個晶片2中的黏合面朝上之晶片的環境感應型黏合構件23則冷卻不具黏性。這些未被黏合於基板1的晶片2可回收後重覆使用。
在降溫步驟S1052後，接著執行去除步驟S107：去除基板1上未黏合之晶片2。在本實施例中，係以一吸嘴吸取未黏合之晶片。然而本發明不限於此，亦可以利用其他原理、工具而去除基板1上未黏合之晶片2。
進一步地，在本實施例中，於去除步驟S107後，更包括一重覆步驟S108：重覆執行散佈步驟S102、傾斜步驟S103、均勻步驟S104、黏合步驟S105、去除步驟S107等，使未黏合晶片2的晶片置位區12的數量降至一定的比例。
進一步地，在本實施例中，於重覆步驟S108後，更包括一補貼步驟S109：在未黏合晶片2的晶片置位區12的數量降至一定的比例後，將未黏合之晶片2黏合於空的晶片置位區12。在這個步驟中，通常利用光學檢查的方式尋找空的晶片置位區12並定位之。在一個實施例中，係利用一吸嘴補貼未黏合之晶 片2，然而本發明不限於此，可以利用其他方式補貼晶片2。例如利用靜電將晶片2移動、黏合於空的晶片置位區12。
值得注意的是，在本實施例中，晶片2為工作表面圖案為四重旋轉對稱之晶片，因此第一電性接點21、第二電性接點22與對應的止擋凸部11的相對位置關係為固定，可容易地直接進行後續的佈線(電連接)。
藉由本發明的上述實施例所提之巨量佈設晶片方法，可高效率地轉移大量的晶片2於基板1上，且步驟簡單、成本低廉。
進一步地，本發明提出第二實施例。在第二實施例中，與第一實施例的差別在於，環境感應型黏合構件23為光感型黏合構件，且基板1為可透光。如第6圖所示，在第二實施例中，黏合步驟S105包括一照光步驟S1053。於照光步驟S1053，對基板1照光。較佳作法是以基板1未貼覆晶片2的另一表面受光，光穿透基板1後，使複數個晶片2中的黏合面朝向基板1之晶片(即工作表面朝上)的環境感應型黏合構件23(光感型黏合構件)受光照而黏合於晶片置位區12。接著執行去除步驟S107，去除基板1上未黏合之晶片2。重覆步驟S108、補貼步驟S109亦與第一實施例相同。
進一步地，本發明提出第三實施例。在第三實施例中，與第一實施例的差別在於，在提供步驟S101提供之晶片為第3C圖的晶片3取代晶片2。由於晶片3的工作表面僅設有一個第一電性接點31，則工作面積比晶片2更大。以LED微晶片為例，則晶片3的發光面積比晶片2更多、光源更均勻。
接著執行同樣的散佈步驟S102至補貼步驟S109。如第5圖所示，由於晶片3並非工作表面圖案為四重旋轉對稱之晶片，因此第一電性接點31與止擋凸部11的相對位置關係有四種可能。基板1上每個止擋凸部11具有相對應的一基板接點13，因此在後續製程中，係佈以固定形狀的導線4連接基板接點13以及第 一電性接點31的各個可能的位置。因此即使此第一電性接點31與止擋凸部11的相對位置關係有四種可能，仍可以以統一形狀的導線4連接基板接點13。
綜上所述，相對於先前技術，以本發明的巨量佈設晶片的方法能高效率轉移巨量的晶片，使組裝速度加快、並降低成本。
以上之敘述以及說明僅為本發明之較佳實施例之說明，對於此項技術具有通常知識者當可依據以下所界定申請專利範圍以及上述之說明而作其他之修改，惟此些修改仍應是為本發明之發明精神而在本發明之權利範圍中。

Claims (10)

  1. 一種巨量佈設晶片的方法，包括以下順序的步驟：一提供步驟，提供一基板以及複數個晶片，該複數個晶片各自具有一工作表面及一黏合面，該黏合面各自設有一環境感應型黏合構件，該基板的表面設有複數個止擋凸部，每個止擋凸部為擋止一個晶片而使該個晶片被置位於該個止擋凸部的一晶片置位區；一散佈步驟，將該複數個晶片散佈至該基板的表面；一傾斜步驟，將該基板傾斜一角度，使該複數個晶片在該基板之表面滑移而使該止擋凸部擋止該複數個晶片而將該複數個晶片予以置位於該晶片置位區；一黏合步驟，使各個該複數個晶片中的該工作表面朝上之晶片黏合於該晶片置位區；以及一去除步驟，去除該基板上未黏合之該晶片。
  2. 如請求項1所述之巨量佈設晶片的方法，其中於該提供步驟，提供之該晶片為該工作表面之圖案為四重旋轉對稱之晶片。
  3. 如請求項1所述之巨量佈設晶片的方法，其中於該提供步驟，提供之該基板之該止擋凸部為形狀對應該複數個晶片之外輪廓。
  4. 如請求項1所述之巨量佈設晶片的方法，其中於該提供步驟，提供之該基板之該止擋凸部為L形。
  5. 如請求項1所述之巨量佈設晶片的方法，於該傾斜步驟後，更包括一均勻步驟，施加外力使該複數個晶片均勻散佈於該基板之該表面。
  6. 如請求項1所述之巨量佈設晶片的方法，其中該環境感應型黏合構件為熱感型黏合構件，該黏合步驟包括一加熱步驟及一降溫步驟，於該加熱步驟，對該基板的表面加熱，使該複數個晶片中的該工作表面朝上之晶片的該環境感應型黏合構件受熱而黏合於該晶片置位區；於該降溫步驟，對該基板的表面降溫，以降溫該基板上的該晶片的該環境感應型黏合構件。
  7. 如請求項1所述之巨量佈設晶片的方法，其中該環境感應型黏合構件為光感型黏合構件，該基板為可透光，該黏合步驟包括一照光步驟，於該照光步驟，對該基板照光，使該複數個晶片中的該黏合面朝向該基板之晶片的該環境感應型黏合構件受光照而黏合於該晶片置位區。
  8. 如請求項1所述之巨量佈設晶片的方法，其中於該去除步驟，係以一吸嘴吸取未黏合之晶片。
  9. 如請求項1或6所述之巨量佈設晶片的方法，於該去除步驟後，更包括一重覆步驟，重覆執行該散佈步驟、該傾斜步驟、該黏合步驟及該去除步驟。
  10. 如請求項9所述之巨量佈設晶片的方法，於該重覆步驟後，更包括一補貼步驟，將未黏合之該晶片黏合於該晶片置位區。
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