TWI735695B - 用於在基板間轉移電子元件的方法及設備 - Google Patents

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Abstract

本案發明涉及一種將電子元件從一載體基板轉移至一受體基板的方法，以及一種用於執行該方法的設備。該方法包括以下步驟：一定位步驟，其中，一載體基板相對一受體基板被定位，特別是對齊，該載體基板包括多個被配置於其上在一網格中的電子元件，且該等電子元件各自藉由一可雷射卸除的連接被黏合至該載體基板上的各別黏著位置；一轉移步驟，其中，當該載體基板相對於該受體基板的定位被保持時，包括至少兩個被配置在該載體基板上的該等元件之一轉移單元的該等元件的該等黏著位置，被選擇性地暴露於雷射照射，使得該轉移單元的該等元件的黏合被選擇性地在此等黏著位置處從該載體基板移除，且該轉移單元的該等元件從其等在該載體基板上的該網格中的初始位置被轉移至在該受體基板上的一對應的網格位置。

Description

用於在基板間轉移電子元件的方法及設備
本案發明是有關一種用於將電子元件從一載體基板轉移至一受體基板的方法及設備。該等電子元件可特別地是發光二極體(LED)，其等是要從一作為一載體基板的半導體晶圓被轉移至一目標基板，該目標基板實施為一基於LED之顯示屏幕的基底區域，其像素包括該等作為光源之被轉移的LED。
許多現代化的顯示裝置，特別例如是LED電腦顯示器及電視機屏幕的LED顯示裝置，各包括大量的電子元件，例如是作為個別的光源的LED。此些電子元件可特別地是分離不連續的半導體裝置，就如同用於LED或是包括有複數個裝置的積體電路的情況一樣。在此些半導體裝置的生產期間，典型為，多個類似的半導體裝置被集體地生產在一單獨的半導體晶圓上，藉此該等個別的裝置典型地是以一網格類型的配置被提供在該半導體晶圓上。
根據常用的生產方法，此一被完全處理過的半導體晶圓是以一黏合的方式以其主要表面之一被連接至一作為一載體基板的黏合膜(晶圓 薄膜，例如是"熱釋放帶"或是"UV帶")，然後該半導體晶圓藉由一個適當的卸除程序被單獨化成該等個別的裝置，該卸除程序可特別地包括鋸切或是研磨方法。藉此，該等個別的裝置保持被連接至該未被分離開的載體基板於該等各別的黏著位置，該等個別的裝置是在該等位置和該載體基板接觸的。為了此些用於生產電氣裝置及系統之半導體晶圓的進一步處理，此些裝置接著必須從該載體基板被卸除，及被轉移至一目標基板，例如是一顯示裝置的一印刷電路板或是一基底基板。該等個別的裝置從其等之各別的黏著位置的卸除可特別地藉由一熱的局部施加(例如是"熱釋放帶"作為載體基板)或是一輻射引起之材料的改變(例如是UV敏感帶作為載體基板)被達成，如同在WO 2010/036304 A2中被詳細說明的。以此方式，該等裝置至該載體基板的黏合被減少或是被移除到該等裝置的卸除發生的此種程度。能源之必要的局部提供(特別是熱的提供)可特別地藉由一雷射被達成，如同被說明在例如是相關用於生產一顯示裝置之LED的US 8,361,268 B2中。藉此，該載體基板及該目標基板相對彼此及針對各轉移步驟再次相對該雷射的該雷射光束被定位，使得每個位置一個裝置被卸除及被轉移。
特別是在LED顯示器之生產的情況下，通常一非常大的數量之個別的裝置(LED)必須被轉移。例如，現今一具有"高畫質(HD)"解析度之典型的顯示器包括有大約2百萬像素，其等各由三個不同顏色的LED(經常是分別地根據常見的紅-綠-藍RGB格式)所組成。因此，為了製造此種裝置，大約6百萬個別的LED必須被轉移至作為該顯示器之基底基板的目標基板。甚至是更新的顯示器世代(特別是此些分別地具有4K或是8K"超高畫質"的UHD解析度)甚至是具有更高解析度的特徵，使得據此要被轉移之 LED的數量亦再次被倍增。
同樣在例如是RFID晶片之其他類型元件的情況下，為了製造包括此些晶片的產品，通常是多個此等元件必須在一極短的時間內從一載體基板被轉移至一或多個目標基板(例如是智慧型標籤)。
本案發明的一目的是要進一步增加用於將電子元件從一載體基板轉移至一受體基板之可達成的轉移速率，該受體基板可特別地是一目標基板。
藉由一種根據申請專利範圍第1項之用於將電子元件從一載體基板轉移至一受體基板的方法，以及藉由一種根據申請專利範圍第15項之用於執行該方法的設備，一針對此目的之解決方法根據該等獨立項申請專利範圍的教導被提供。本案發明之各種不同的實施方式及延伸被界定在該等附屬項申請專利範圍裡。
據此，本案發明的一第一觀點是指向一種將電子元件從一載體基板轉移至一受體基板的方法。該方法包括以下步驟：一定位步驟，其中，一第一載體基板被定位，相對一受體基板被特別地對齊，該第一載體基板包括多個被配置於其上於一網格中的電子元件，且各藉由一可雷射卸除的連接被黏合至該第一載體基板上在一各別的黏著位置；一第一轉移步驟，其中，當該載體基板相對於該受體基板的定位被保持時，包括至少二個被配置在該載體基板上的該等元件之一第一轉移單元的該等元件的該等黏著位置，被選擇性地暴露於雷射照射，特別地同時地或是依序地，使得結果為該第一轉移單元的該等元件的該黏合被選擇性地從在該載體基板的 此些黏著位置處移除，且該第一轉移單元的該等元件從其等在該第一載體基板上在該網格中的初始位置，被轉移至在該受體基板上之一對應的網格位置。
該用詞"載體基板"，如同於本文中被使用的，可特別地是指一碟形本體，該碟形本體包括多個以一附著的方式被配置於其上的電子元件。特別是，該載體基板可為一黏合膜，較佳的是一所謂的"晶圓薄膜"，例如是在半導體產品之生產的領域中為熟習相關技術者已知的。
與其類似的，該用詞"受體基板"，如同於本文中被使用的，可特別地是指一碟形本體，該碟形本體被調設成在其諸表面之一接收多個要從該載體基板被轉移至該受體基板的電子元件。該受體基板可特別地是相同於該等電子元件最終被使用在其上面的該目標基板，例如是作為一電路、一裝置或是一系統的部分。此外，當該方法被執行時，一受體基板亦可以該等電子元件僅暫時地被轉移至其之一中間的載體基板的形式被提供，以便能隨後進一步地從該中間的載體基板被轉移至另一個中間的基板或是已經被轉移至該目標基板。
一"網格"，如同於本文中被使用的，為在一表面上之位置或是表面部件的一規則的配置。特別地是，該等表面部件可一起形成該表面的一部分。在一較佳的實施方式中，該等表面部件的該配置形成一矩陣，及較佳的是，各該等表面部件具有一矩形的形狀。因此，例如是光點之矩陣造形的配置，特別的是該等個別的光源(例如是LED)之矩陣造形的配置，以及一顯示屏幕之像素的配置，各個像素包括不同顏色的多個光源，各形成一在本案發明的意義上的"網格"。各該等表面部件對應一個"網格位置"， 且一單獨的電子元件可分別地被放置在該載體基板或該受體基板的各個網格位置。
當一轉移單元的該等元件各被轉移至一在該受體基板上的網格位置時，該網格位置是對應其等在該載體基板上之該網格的初始位置，此在本案發明的意義上意指，藉由在該受體基板上之該轉移單元的該等被轉移的元件被形成之諸元件的配置形成一網格，至少是大約地形成一網格，於其中，該轉移單元的該等被轉移的元件具有如同先前在該載體基板的該網格中之其等相對彼此的網格位置相同的配置。然而，該等二個網格之幾何的一致性，一方面在該載體基板上，及另一方面在該受體基板上，雖然通常是有利的，但並非是強制性的。
根據本案發明的該方法，允許在一單獨的轉移步驟中，將一由多個電子元件所組成的轉移單元從該載體基板轉移至該受體基板，而不需位移該載體基板相對於該受體基板的位置，或是相對一雷射光源位移二者。在該轉移步驟期間卸除該等元件所需要的該雷射照射，可特別地藉由一雷射光束之一選擇性的順序對齊，例如是藉由一或多個可移動的鏡子，被提供至該等要被轉移的元件的該等黏著位置，其可特別是藉由一掃瞄雷射頭被達成。以此方式，該基板的機械運動及相關的振盪以及其等的衰減時間可被縮減或是甚至被避免掉，此外，該轉移速率可被增加，因為該雷射光束可以一高的對齊速度被對齊。
特別是，如果在一基板上之多個電子元件的一特定已知的幾何配置是要被產生的，特別的是當在一顯示屏幕的一基底基板上配置發光二極體時的情況下，該方法可被有利地使用。
在下面，該方法之較佳的實施方式及其等的延伸將被說明，其等可如同在以下被說明的，被彼此任意組合，或是和本案發明之該等其他的觀點任意組合，除非此組合是被明確地排除。
根據一第一較佳的實施方式，該方法進一步包括接著進行中轉移步驟之至少一個載體基板變換步驟，該進行中轉移步驟特別是該第一轉移步驟，在該載體基板變換步驟中，取替被使用在最近的前一個轉移步驟中的該載體基板，另一個載體基板相對於該受體基板被定位。另外的多個電子元件藉由可雷射卸除的黏合，被配置在該另一個載體基板上於一網格中在個別的黏著位置，較佳地是在對應至該第一載體基板之網格的一網格中。此外，該方法包括接著此載體基板變換步驟的另一個轉移步驟，其中，當該另一個載體基板相對於該受體基板的定位被保持時，由被配置在該另一個載體基板上之該等元件中的至少二個所組成之另一個轉移單元的該等元件的該等黏著位置，藉由雷射照射被選擇性地照射，特別的是同時地或是依序地，使得藉此該另一個轉移單元之該等元件至該載體基板在此些黏著位置處的該黏合被選擇性地移除，且該另一個轉移單元的該等元件被轉移至在該受體基板上的諸網格位置，該等網格位置是對應其等在該另一個載體基板的該網格內的初始配置。較佳的是，在該受體基板上的此些網格位置是尚未被其他的元件進駐，雖然也可想到其它的變化，其中，該等元件是被彼此堆疊配置，特別的是以一所謂的"3D整合"或是"堆疊"的意思。
此使得源自不同載體基板的電子元件，能根據該各別的載體基板，被轉移至一相同的受體基板，其中，該等元件可特別是不同的類型， 例如是不同顏色的LED。較佳的是，為了最佳化該方法的效率及轉移速率，首先，被指定要被轉移至該受體基板之所有該第一載體基板的該等元件被轉移為一第一轉移單元，然後該載體基板變換步驟被執行，接著，在各另一個轉移步驟，被指定要被轉移至該受體基板之該相關的另一個載體基板之所有的該等各別的元件被轉移。甚至進一步的載體基板變換步驟可被提供。
根據一較佳相關的實施方式，該第一及該至少另一個載體基板的該等元件各包括電子光源，特別是發光二極體，且在各個該等轉移步驟中，至少一類型的光源從該各別的載體基板被轉移至該受體基板，該類型的光源是不同於該等其他的轉移步驟中的至少一個步驟的光源。以此方式，藉由多個轉移步驟，多個群組的光源被配置在該受體基板上，其中，各該等群組包括該等類型中的至少二個類型的光源，其等的網格位置在該受體基板上是直接地彼此相鄰。以此方式，一任意數量之進一步的轉移步驟可以一順序的方式接著該第一轉移步驟，其中，一載體基板變換步驟被執行於各二個連續的轉移步驟之間。因此，例如是一LED屏幕的一基底基板可藉由三個連續的轉移步驟被產生，該LED屏幕是由以三個不同的光顏色(例如是紅、綠、藍)之LED的形式的光源所組合成的，其中，各個該等轉移步驟包括，僅將該等光顏色之一個單一光顏色的LED從一僅攜載該光顏色的LED之各別的載體基板轉移至該受體基板。
在另一個相關的實施方式中，該等群組中的至少一個是以此種方式被定義，該方式為，由在包括相同類型之該各別的群組中之該等各別數量的光源所組成的該組，包括至少二個不同非零的數量。較佳地，所 有的群組是以此方式被形成的，特別的是藉由每個群組及轉移步驟卸除不同數量的元件。在一顯示屏幕的情況下，各個群組可特別地對應一包括多個光源的像素。根據此實施方式，在此一像素內之一第一類型之光源的數量，例如是一第一光顏色之光源的數量，是不同於一第二不同的類型之光源的數量，例如一第二光顏色之光源的數量是不同的該第一光顏色之光源的數量。如同一簡單的範例，可想像一由四個LED所形成的像素，其中，該等LED中的三個各具有一不同的光顏色，而該第四光源則具有和三個其他的光源中的一個相同的光顏色。以此方式，其有可能以一彈性的方式架構該等群組。因此，在該像素的情況下，一光顏色可被增強，或是在亮度上的差異可藉由增加顯示一"低"亮度的一光顏色之另外的LED被補償。
根據另一個較佳的實施方式，一具有一對齊功能之中間的載體基板被使用為一受體基板。該方法進一步包括一對齊步驟，其中，在前一個轉移步驟期間被轉移至該中間的載體基板的該等元件，藉由該對齊功能，根據一被預定的目標網格在空間維度上被對齊。此外，該方法包括一轉遞步驟，其中，被配置在該目標網格中的該等元件在根據該目標網格維持它們的配置下被轉移至一目標基板。使用此一中間的載體基板，可被有利地使用於，在接著將從該載體基板被卸除的該等元件轉移至該目標基板之前，首先盡可能精確地根據該目標網格對齊它們。以此方式，相較於一涉及從該載體基板至該受體基板的一直接轉移的程序，該等元件在該目標網格中之配置的準確性甚至可被增加。當關係到該等被卸除的元件在該中間的載體基板上的該定位之不可避免的偏差是發生在用於該等元件的該卸除過程期間時，此可特別是有用的，該等偏差首先必須在該等元件可以必 要的位置精度被轉移至該目標基板之前被校正。
根據一較佳相關的實施方式，該對齊功能藉由在該中間的載體基板上的對齊邊緣或是空穴被提供。該對齊可特別藉由搖動或振動該中間的載體基板或是藉由相對該水平傾斜該中間的載體基板被達成，以便能於該對齊邊緣或是空穴的方向移動該等被設置於該中間的載體基板上之被卸除的元件，以藉此對齊它們。
根據另一個較佳的實施方式，藉由一個被調設用於同時地將多個電子元件從該中間的載體基板轉移至該目標基板的多轉移工具，該轉遞步驟被執行，多個電子元件較佳例如是多於100個，且甚至更佳的是多於1000個電子元件，以便能根據該目標網格將該等被轉移的元件配置於該處。以此方式，該方法的該轉移速率可被進一步增加，且特別的是一用於將個別的元件從該中間的載體基板轉移至該目標基板之純粹順序的程序可被避免。此些多轉移的工具經常被使用在電子設備的生產中，且是熟習相關技術者所熟知的。
根據另一個較佳的實施方式，除了該第一轉移步驟，至少另一個轉移步驟被執行，其中，對至少二個此些轉移步驟，具有一對齊功能之對應於該相同的目標網格之不同的中間的載體基板被使用為受體基板。該對齊步驟相對於各個此些中間的載體基板被執行。然後，在該轉遞步驟中，該等被對齊的元件從該等不同之中間的載體基板被轉移至該相同的目標基板，並根據該目標網格被配置於該處，及在相對彼此之一預定的位置。此特別是能實現一種平行處理，其中，在其等的元件最終根據一相同的目標網格被轉移至該目標基板之前，多個載體基板可被平行地處理。此對於 顯示屏幕特別是LED顯示屏幕的生產，可特別地是有利的，因為各來自一被放置在一載體基板上作為一生產的結果之典型地僅包括一單獨顏色的LED之各別的晶圓之該等不同顏色的LED，首先從它們各別的載體基板被平行地卸除，然後藉由該轉遞步驟被組裝成該顯示屏幕的像素。
根據另一個較佳的實施方式，至少二個該等轉移步驟相對於該相同的載體基板被執行，且在各個此些轉移步驟中，一照射模式被使用，該照射模式與藉由雷射照射被選擇性地照射之該等黏著位置的該相對的配置是相同的。此照射模式可特別地對應一規則的矩陣類型模式，其可特別是有利於其中該等個別的像素是以一矩形矩陣被配置之顯示屏幕的生產。在各此些轉移步驟之後，如果另一個轉移步驟接著該各別的轉移步驟之後，則此載體基板的該相對位置是以此種方式相對於該受體基板被位移，該方式為在該下另一個轉移步驟期間，當使用該相同的照射模式時，在被照射的各該等黏著位置處，此載體基板之該等元件的另一個被卸除及被轉移至該受體基板。以此方式，從該載體基板卸除該等個別的元件可根據該照射模式系統性地被執行，其可特別地保持是相同的。因此，針對卸除該等個別的元件的目的，該載體基板可特別以一網格類型的樣式被掃瞄，因此支持該程序的效率及此程序之各別控制的簡化。
根據一較佳相關的實施方式，在各個被接著有另一個轉移步驟的轉移步驟之後，相對於該受體基板位移該載體基板的該相對位置包括，相對該載體基板沿著至少一網格尺寸位移該照射模式的位置至少一個網格位置，使得之後該照射模式再次被引導至在該載體基板上之未被卸除的元件的諸黏著位置。藉此，一個網格位置分別地對應一個黏著位置或是 一個元件。此外，該載體基板的該相對位置是相對於該受體基板以此種方式被位移，使得在該下另一個轉移步驟期間，該轉移單元是根據該照射模式被轉移至在該受體基板上，於先前的轉移步驟期間尚未被諸元件所進駐的諸網格位置。相對於該載體基板之該照射模式的該相對位置的位移至少一網格位置，可特別地藉由僅該載體基板、僅該照射模式、或是二者的一各別的位移被達成。
根據另一個較佳的實施方式，相對於該受體基板之該載體基板的位置的位移，是位移一個網格位置或是位移對應於作為一整體之該轉移單元的延伸的一些網格位置。較佳地，各該等位移對應於位移一個轉移單元的延伸，使得據此正連續地被轉移的該等轉移單元的該等元件被彼此相鄰逐塊地配置在該受體基板上。
根據另一個較佳的實施方式，至少二個該等轉移步驟利用該相同的載體基板，相同的載體基板包括一被界定出的，特別是虛擬的，細分成多個不同的受限區段的分段。各個此些轉移步驟包括轉移一個轉移單元，該轉移單元只包括來自此些區段的一個被配出的區段的元件。其中各個區段被分配給此些轉移步驟之緊接著的兩個轉移步驟中之另一個的各二個區段，以一非相鄰的方式被配置在該載體基板上，亦即使得至少一區段被配置於其等之間。介於此等二個緊接著的轉移步驟之間，該載體基板的該相對位置是相對於該受體基板的該相對位置以此種方式被位移，該方式為此等二個轉移步驟的該等二個轉移單元是以一交疊或鄰接的方式被配置在該受體基板上。於本文中，"交疊"意指，在該受體基板上被該等二個轉移單元所覆蓋的區域至少部分地重疊，其中，該等二個轉移單元的該等元件 是被配置在由該等二個轉移單元所產生之所有網格的不同的網格位置上。
當有一品質或其他的顯著變化時，特別是在該載體基板上之該等元件的電性或是光學性質的顯著變化，此實施方式可特別是有用的，但其就在該目標基板上均勻性的意義而言，達成一最佳的混合是想要的。此在光源特別是LED的情況下是特別適用的，其中該變化可特別是相關在該等區段中之該等個別的元件的亮度或是色調(分格)，但是對於一由此等光源所製造的顯示屏幕來產生盡可能均勻的圖像印象是想要的。以此方式，其有可能通過省去額外的措施來提高過程的效率和傳送速度，這些額外的措施通常還需要額外的耗時的處理，例如關於組件的分類程序。
根據另一個較佳的實施方式，至少二個該等轉移步驟利用包括一被界定出，特別是虛擬的，細分成多個不同的受限區段之該相同的載體基板。各此些轉移步驟包括轉移一個轉移單元，該轉移單元只包括此些區段之被分配出的一個區段的諸元件。介於二個緊接連續的轉移步驟之間，該載體基板的該位置是相對於該受體基板的該位置以此種方式被位移，使得此等二個轉移步驟的該等二個轉移單元能以一交疊的方式被配置在該受體基板上。為了該目的，其等各個為一個轉移單元的來源之該等載體基板的不同區段，較佳的是被界定為該載體基板之非重疊的部分區域，且是盡可能大，以便能達成已經在該等轉移單元之準位上之該等元件的電性、光學或是其他的性質之一可能好的均勻性。此外，該交疊進一步增加在該受體基板上產生之該目標網格的均勻性，其可特別地提高在一顯示屏幕的情況下之該圖像印象想要的均勻性，該等元件於該處作為光源。此外，上述之額外的手段，例如是分類程序等等，可再次被避免。
根據另一個較佳的實施方式，該受體基板為或是包括一條帶，該條帶是可沿著一運動的方向連續地移動。在至少一該等轉移步驟期間，諸元件根據一固定的轉移速率從該各別的載體基板被轉移至該條帶。藉由該條帶之運動速度的調設，介於被轉移至該受體基板之該等元件相互之間的距離，相對於它們各自在載體基板上相對彼此的原始距離被調整。以此方式，介於在該受體基板上之個別的元件之間的距離可被分別地變化特別地調整。在多個不同的載體基板最初可被平行地處理的意義上，此實施方式亦允許平行處理，其中，該等個別的元件被轉移至各自的專用條帶，及在另一個處理步驟中，藉由一個多轉移工具，至該相同的目標基板的一轉移被執行。特別的是，此手段方法允許從特別是作為元件之不同顏色的LED的光源組成顯示屏幕的像素。
根據另一個較佳的實施方式，該受體基板或是該目標基板，分別地代表要被製造之一顯示屏幕的唯一面板，其是由多片此類之典型為正方形或是長方形的面板被組合成。因此，具有一面積的顯示屏幕可以一簡單的方式被製造，該面積分別大大地超過在該等載體基板上之該等載體基板或是該等半導體晶圓的面積。此些顯示屏幕可特別是在重大事件期間用於廣告，電視傳輸或橫幅廣告的顯示器，或是具有一非尋常之高度寬度比的顯示器。較佳的是，該等個別的面板的尺寸被選定，使得至少每個作為元件的光源的顏色，僅需要一單獨的轉移步驟來最佳化處理的效率，特別是處理量。
本案發明的一第二觀點是指向一種用於將電子元件從一載體基板轉移至一受體基板的設備，其中，該設備被調設成執行根據本案發 明之該第一觀點的該方法，特別的是根據於本文中被說明的實施方式及變化。因此，以上相關該方法被說明的內容比照調整應用於此設備。
較佳的是，該設備包括一用於產生至少一雷射光束的雷射掃描頭，該雷射光束被配置用於選擇性地照射一被使用在該程序中之載體基板的該等黏著位置，以造成在該等被照射的黏著位置處之該等個別的元件的卸除。為了此目的，該或是各個雷射光束較佳地可藉由一或多個鏡子被引導至一各別的黏著位置，其中，該各別的雷射光束的方向可據此藉由該一或該等多個鏡子之各別的定向及/或運動被調整。此外，該設備包括一被調設用於相對一受體基板定位一載體基板的定位單元，特別地藉由相對於該受體基板移動該載體基板，該載體基板具有多個電子元件，該等電子元件被配置於其上於一網格中，且各藉由一可雷射卸除的連接被附接於其在一各別的黏著位置。
較佳的是，該設備進一步包括一用於控制該雷射掃描頭及該定位單元的控制單元，該控制單元藉由一各別的規劃設計被特別地調設，以根據本案發明的該第一觀點執行該方法，特別是根據被說明於本文中和該雷射掃描頭及該定位單元互相作用之其實施方式及變化之一。
1‧‧‧用於轉移電子元件的設備
2‧‧‧雷射
3‧‧‧雷射光束
4‧‧‧掃描頭
5‧‧‧光學機構，特別地鏡片或是鏡片系統
6‧‧‧視覺系統
7‧‧‧控制單元
8‧‧‧定位單元
A‧‧‧受體基板
H‧‧‧黏著位置
J‧‧‧中間的載體基板
K‧‧‧元件，特別是LED
P‧‧‧像素
R、G、B‧‧‧分別為紅色、黃色、藍色光源，特別是LED
T‧‧‧載體基板
U‧‧‧轉移單元
X‧‧‧在該受體基板或該目標基板上的網格位置
Z‧‧‧目標基板
本案發明之進一步的優點、特徵及應用被提供在隨後之詳細的說明及隨附的圖式中，其中：圖1概略地顯示根據本案發明的一較佳的實施方式之一用於將電子元件從一載體基板轉移至一受體基板的設備；圖2顯示用於圖示說明根據本案發明的該方法之一較佳的實施方式的 一流程圖；圖3顯示用於根據本案發明的一較佳的實施方式之由三個不同的載體基板的LED所組成的一LED顯示屏幕的圖示說明，其中，該顯示屏幕的各個像素是由三個具有不同顏色的LED所組成的；圖4顯示用於根據本案發明的一較佳的實施方式之由三個不同的載體基板的LED所組成的一LED顯示屏幕的圖示說明，其中，該顯示屏幕的各個像素是由三個具有不同顏色的及數量的LED所組成的；圖5顯示用於根據本案發明的一較佳的實施方式之由三個不同的載體基板的LED所組成的一LED顯示屏幕的圖示說明，其中，在該等LED被轉移至該顯示屏幕的一基底基板之前，一中間的載體基板被使用對齊該等LED；圖6顯示用於根據本案發明的一較佳的實施方式之由三個不同的載體基板的LED所組成的一LED顯示屏幕的圖示說明，其中，針對各該等載體基板，在該等LED被轉移至該顯示屏幕之該相同的基底基板之前，一各別的中間的載體基板被使用於對齊該等LED；圖7顯示根據本案發明的一較佳的實施方式，使用一固定的照射模式從一載體基板轉移元件至一受體基板之由幾個步驟所組成一圖示說明；圖8顯示解說本案發明的一實施方式的一圖示說明，其對顯示屏幕是特別有利的，其中，來自該相同的載體基板之不同的區段之非鄰接的轉移單元被選擇，然後在該受體基板上被配置成彼此相鄰；圖9顯示解說本案發明的另一個實施方式的一圖示說明，其對顯示屏幕是特別有利的，其中，來自該相同的載體基板之不同的區段之轉移單元 被選擇，然後以一交疊的方式被配置在該受體基板上；及圖10顯示根據本案發明的一較佳的實施方式，以一為連續運動的條帶的形式，將該等元件從一載體基板轉移至一受體基板的一圖示說明。
縱觀以下的圖式，該相同的參考符號被使用於本案發明之該相同的或是互相對應的部件。
首先，參考圖1。其顯示根據本案發明之一較佳的實施方式之一用於將電子元件轉移於基板之間的設備1，該設備1包括一被調設成發射一雷射光束3的雷射2，該雷射光束3具有一較佳地但不限於落在該電磁頻譜的可見頻帶中的頻譜。該雷射光束被引導至一掃描頭4，該掃描頭4可特別地包括可以一受控制的方式移動的一或多個鏡子，以此種方式，該雷射光束3可被特別地偏轉，及選擇性地被引導通過一光學機構5至一載體基板T上的特別地點。該光學機構可特別地包括一單獨的鏡片或是一鏡片系統。
以此方式，該載體基板T可特別是以一根據一預定的照射模式的系統方式被掃瞄，該預定的照射模式是藉由依序地及選擇性地對齊(亦即定向)該雷射光束而被產生的。較佳地，該載體基板T為一晶圓薄膜(以下稱"薄膜")，其較佳的是對該雷射的光為至少部分透明的，且在其相對該雷射光束3的表面處，以一平面的方式藉由一黏合劑被附接(例如是被膠黏)至一半導體基板(晶圓)。該半導體基板包括多個通常但不一定要相同的電子元件K(例如晶片)，其可特別的是LED，且其等被配置在一網格中。該等元件已經被隔絕開，且只能通過它們每一個所黏著的晶片薄膜黏在一起。當 被引導至該載體基板T的該雷射光束3被選擇性地對齊時，其被引導至介於該薄膜及該等元件K之各別的一個之間的黏著位置H，以便能通過能源特別是熱能之加入，釋放開藉由黏結劑黏結在此黏著位置而被提供的附接，並因此將該各別的元件K從該薄膜卸除，使得其從該薄膜掉離至在被配置成平行於該載體基板T之一受體基板A上的一網格位置X，其中，該網格位置對應在該載體基板T上的該網格中之該等元件的原始位置。該受體基板A可特別的是已經為一目標基板Z，該各別的元件K最終將會被放置在該處及被使用。然而可選擇的是，該受體基板A可以僅僅是一中間的載體基板J，在該中間的載體基板J處，該元件在其被定位之前僅暫時地保留在該處，並且通常還通過一個或多個另外的方法步驟被附接至一目標基板Z。
此外，如同被顯示在圖1中的，一被整合的視覺系統6可被提供，藉由該視覺系統6，在該程序的開始，該載體基板T可相對該雷射光束3被對齊。該視覺系統可特別地形成該掃描頭的一部分，或是可分開地被提供，如同在圖1中所顯示的。該視覺系統亦可被使用來監測該載體基板(晶圓)的位置。其使用和該雷射3相同的光學路徑(包括掃描頭4)。二系統(視覺及雷射)皆相對彼此被校準，使得要被釋放開之(分別為在該載體基板上之其光點之)該雷射光束至一個元件(晶片)之該黏著位置的一確切的定位被啟用。較佳地，該基板藉由一標記及一第二視覺系統(未被顯示出)被定位。以此方式，小於10μm的定位精度可被達成。
設備1並不限於使用特定的雷射系統，然而其有目的之選擇可受該卸除程序所限制。較佳地，為了能達成一好的聚集能力，具有一較 短的波長(1064nm及低於1064nm)及一高的光束品質(M2值<2)的雷射被使用。據此，Nd：YAG類型的固態雷射及更近期的ND：YVO4雷射是非常適合的。然而，該雷射的選擇並不限於此些類型或是1064nm的波長。針對分別在將來會被期望之晶片(例如是針對LED，其尺寸將從目前的大約250μm演變至將來的<100μm)之該等越來越小的元件，及當使用光束成形來改善該卸除性能時，一好的聚集能力特別是重要的。
光學機構5較佳地包括一所謂的平場雷射聚焦(F-Theta)鏡片，藉由該鏡片，在該各別之目前被照射的黏著位置H上之一額外的聚焦被達成。一平場雷射聚焦鏡片以此種方式被特別地研磨，該方式為該焦點是出現在一平面上，而非在一球面區域如同在一般的鏡片的情況那樣。鑑於該設備及使用之典型為平的載體基板(比照半導體晶圓)之當前的幾何形狀，此可被使用來達成一盡可能佳的光學成像。平場雷射聚焦鏡片典型地被最佳化用於分別不同的波長範圍，及可用在一大範圍介於100mm及420mm之間的聚焦長度。該聚焦長度決定掃描頭4的工作範圍及該焦點的直徑，使得較佳地二者皆被考慮用於該設備的設計。一範例為在一小於100μm的焦點尺寸、一360mm的聚焦長度及一1064nm的波長下之一25cm×25cm的工作範圍。較小的聚焦長度導致一小的工作範圍，且據此亦導致較小的焦點直徑。
設備1進一步包括一被調設用於控制該雷射2、該掃描頭4及一定位單元8的控制單元7，其被配置成相對於該受體基板A各別地改變及調整該載體基板T的位置。為了該目的，該定位單元8可特別地包括一傳統的定位工作台，該受體基板被放置於該傳統的定位工作台上，且藉 由其該受體基板可以一連續的方式被移動，或是以相對及平行於被配置在其上面的該載體基板T之小的分離不連續的步驟被移動。此外，該受體基板在該直立的方向是可移動的，以便能通過縮減介於該載體基板及該受體基板之間的該距離，最佳化該轉移精確度。控制該雷射2可特別地是指將其打開及關閉，以控制其光強度或是該雷射光束的的直徑。原則上，此一設備1可啟動上達每秒鐘2000個元件或甚至是高於每秒鐘2000個元件的轉移速率。
圖2顯示圖示說明根據本案發明的該方法之一較佳的實施方式的一流程圖，其亦將結合以下圖3及6的解說被參考。不限於依據一關係到一LED顯示屏幕之生產的範例，將於本文中被說明的該方法，從一定位步驟S1開始，在該步驟中，一可例如是包括做為(光)電子元件K之紅色LED的第一載體基板T，相對於一受體基板A被定位。在根據圖1之一設備的情況下，此定位藉由據此藉由該控制單元7被控制的該定位單元8被達成。
一當該定位步驟S1完成，接著為一第一轉移步驟S2，在該步驟中，如同先前已經相關圖1被說明過的，藉由該等要被轉移的元件的該等黏著位置之可選擇的雷射照射，一由多個元件K所組成的第一轉移單元，從該第一載體基板T被轉移至該受體基板A。該受體基板A可已經是該目標基板Z(該LED顯示屏幕的基底基板)，在該目標基板Z上面的該等元件K是稍後要被使用的，或可是一附有對齊功能之中間的載體，在該中間的載體上之從該第一及任何另外的載體基板T被卸除的該等元件僅是暫時地被存放及被對齊。
特別是在該各別的載體基板T的面積是大於或是等於該受體基板A的面積的情況下，藉由該各別的轉移步驟，所有要從該各別的載體基板T被轉移的該等元件K可被轉移至該受體基板A，在該各別的轉移步驟期間，該各別的載體基板T相對於該受體基板A的位置保持不變。接著為一載體基板變換步驟S3，在該步驟中，該第一載體基板被一第二載體基板所取代，該第二載體基板可例如是攜載著綠色的LED，且其相對於該受體基板被定位(類似在步驟S1中的)。此可特別藉由提供該受體基板A給一類似於設備1的第二設備而被達成，其中，該第二載體基板被使用為該等元件K之取替該第一載體基板的一來源。在另一種情況下，該第一載體基板在該原始的設備1內可被該第二載體基板所取代，然後該另一個程序可藉由該相同的設備1被執行。然後，接著一相關該第二載體基板的第二轉移步驟S4被執行，且其類似於該第一轉移步驟S2，然而在此時，其中，一第二轉移單元的該等元件(於此例如是綠色的LED)被轉移至在該受體基板A上之諸未使用的網格位置。
在另一個載體基板變換步驟S5之後，該第二載體基板在該步驟S5中是類似於步驟S3被一第三載體基板(攜載例如是藍色的LED)所取代，及相對於該受體基板A(類似於步驟S1)被定位，接著為一第三轉移步驟，該第三轉移步驟是類似於前兩個轉移步驟S2及S4。藉此，一第三轉移單元的該等元件K(於此例如是藍色的LED)被轉移至保持在該受體基板A上之諸未使用的網格位置。由於LED顯示屏幕典型地是由三個不同顏色的LED所組成的，因此，如果該受體基板A已經是該目標基板Z了，亦即已經是該LED顯示屏幕的一要被組合的基底基板了，則該程序便可終止於 此。
然而，如果該受體基板A僅是一中間的載體基板J，則接著步驟S6之後便有一對齊步驟S7，在該對齊步驟S7中，先前被轉移至該中間的載體基板J的該等元件，被對齊在被提供於該中間的載體基板J上的對齊機構處，且該對齊機構可特別地包括界定用於該等元件之一目標網格的空穴或是對齊邊緣。該對齊步驟可特別地包括暫時地相對該水平傾斜該中間的載體基板J。
最後，在一轉遞步驟S8中，藉由步驟S7先前被對齊的該等元件K，分別地平行地，從該中間的載體基板J被同時地轉移至一目標基板Z。此可特別是藉由一個多轉移工具被執行，該多轉移工具例如是那些在半導體工業已為人知很長一段時間的。步驟S8可被界定為一單獨的程序步驟或是可替代地包括多個子步驟，在各該等子步驟期間，僅該等被對齊元件的一次組在被轉移。
圖3至9分別地藉由該等載體基板T、該等受體基板A、Z或J之各別的圖示說明，及於其等上面之該等個別的元件K的配置，顯示根據本案發明的該方法之各種不同之較佳的實施方式。
圖3再次涉及一種從三個初始載體基板TR(附有紅色的LED)、TG(附有綠色的LED)及TB(附有藍色的LED)轉移不同顏色的LED形式的元件K的方法，該方法可被使用於生產一LED屏幕。於此，該等個別的元件，各別的LED K分別地被配置在一像是矩陣的矩形網格，正如其等在半導體晶圓上的生產慣例那樣。此藉由該等載體基板TR、TG及TB的透視(虛擬)細分成各個代表一個元件K之個別的方塊，被圖示說明在圖3的該上 部分中。
在一對應圖2中之步驟S2的第一轉移步驟中，於此，為了簡化起見，僅包括九個紅色的LED K之一個由多個元件所組成的第一轉移單元，如先前所說明過的，從該第一載體基板TR被轉移至同時已經代表該目標基板Z的該受體基板A。然後，接著為對應於在圖2中之步驟S3的一載體基板變換步驟，其中，該載體基板TR被該載體基板TG所取代。現在，以該相同的方式，一由綠色的LED所組成的轉移單元，從此第二載體基板TG被轉移至分別地為該目標基板Z的該受體基板A，接著為另一個載體基板變換步驟，以及一由藍色的LED所組成的轉移單元從該第三載體基板TB之類似的轉移。
因此，在分別地為該目標基板Z的該受體基板A上的該目標網格可被組構成個別的像素P，其等各個由三個被群組化之不同顏色的LED R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)所組合成，如同當今常見用於顯示屏幕的。據此，在各該等三個轉移步驟之前，該各別的載體基板TR、TG及TB的該相對位置，分別地，及分別地為該目標基板Z的該受體基板A，必須被調整，使得在該等各別的轉移步驟被轉移之分別地為該等LED R、G、及B的該等元件K被放置在該目標網格內之該等正確的位置處。據此，該照射模式必須對應該等位置。此外，在本範例中，被引導至藉由小圓圈被標示的該等黏著位置H之該正規的照射模式，可具有分別地用於所有的三個載體基板TR、TG及TB之相同的形式。
圖4圖示說明該方法的另一個實施方式，該實施方式僅在目前為止不同於在圖3中所呈現出的，因為於此各個像素P是由四個LED所 組成的，其中，至少二個該等LED是該相同類型的，像是於此例如是有兩個藍色的LED(B)。據此，針對該等像素P而言，於此，每個類型(顏色)LED的數量是不同的。以此方式，一像素P的著色可特定地被配置，特別是在介於各種不同顏色的LED之間在亮度上的差異，可藉由選擇性地加倍，分別更一般地乘以各個顏色的LED的數量被補償。
圖5圖示說明該方法的另一個實施方式，其中，一中間的載體基板J取代一目標基板Z被使用為該受體基板A。該中間的載體基板J包括一對齊功能，其可例如是藉由方塊造形的空穴或是對齊邊緣被實施。當分別地執行元件K的該轉移單元從該等不同的載體基板TR、TG及TB之順序式的轉移時，該等被卸除的元件被收置於分別為方塊之各別的空穴內。在該程序的此點上，由於在該等轉移步驟期間所發生之典型公差容許的卸除程序，該等元件K在該中間的載體基板J上之稍微不規則的配置可能會發生。因此，在一對應於在圖2中的步驟7之接著的對齊步驟中，在該中間的載體基板J上的該等元件K被對齊在一個規則的網格中，其理想上是已經對應在該目標基板Z上的該目標網格，且其可特別的是已經界定該等不同顏色的LED的群組成像素P。然後，藉由先前已相關圖2被說明的該轉遞步驟S8，該等元件K從該中間的載體基板J被轉移至一各別的目標基板Z，同時保持已經對應該目標網格之該等元件K的該相對的配置。
根據在圖6中被圖示說明的另一個實施方式，取代一單獨中間的載體基板J，一各自之中間的載體基板分別地被使用於各該等載體基板TR、TG及TB，以對齊該等個別的元件K。除此之外，該方法類似先前相關圖5被說明的步驟S7，然而其中，此處分別為方塊的該等空穴，在該中間 的載體基板上可被選擇為是較大的，特別是在面績上比在根據圖5之該方法中的達四倍大，因為不同之中間的載體基板被使用於該等不同類型的元件。當該等元件具有非常小的尺寸時，例如是在LED的情況中，此可特別是有利的，因為相較於在例如是積體電路之較大元件的情況，其實際上較可能在該轉移至該中間的載體基板期間發生在位置及定向上顯著的偏差。然後，在接續的轉遞步驟S8中，其可藉由一個多轉移工具再次被執行，已經被定位在該各別的中間的載體基板上之在它們各別的目標網格中之元件K的該等配置，以像素之該預定的網格造形的配置出現的此種方式，被轉移至一共同的目標基板Z。
圖7以逐步的方式顯示該方法之另一個較佳的實施方式，其中，將該等元件K從一載體基板T轉移至一受體基板A，是使用一固定的照射模式被執行的，該受體基板A可特別的是同時為一目標基板Z。如同藉由在該載體基板上在該等被照射的黏著位置H處以參考符號"T"被標示出之小的圓圈被圖示說明的，為了簡化起見，該照射模式是由九個被配置成一3×3矩陣之照射點所組成的。該照射模式可藉由掃描頭4，通過圖1之該雷射光束3的一各別的偏轉，以一順序的方式被產生，使得在各個給定的時間點中，該照射模式的該等照射點中僅有一個被雷射光束3照射。
圖7介紹在該方法過程中之此載體基板T之處理的時間進程，從在左上角的該初始位置開始，於該處該載體基板T被定位在一x-y座標系統的座標x=0及y=0，該x-y座標系統是被界定在該載體基板T設置之平面中。於該定位步驟中，該目標基板Z被定位成平行於該載體基板T，及在離該載體基板T一距離處。在一第一轉移步驟中，藉由該等小圓圈 被標示的該等九個黏著位置H，被一根據該照射模式之各別的雷射照射所照射，且被顯示成方塊之該等各別的九個元件K被轉移至在該目標基板Z上對應其等之諸網格位置。因此，該等被轉移的元件K形成一第一轉移單元U。
然後，該等載體基板T於該x方向被位移一個網格單元"1"，該網格單元可特別是對應一個元件的寬度，使得該照射模式現在再次被引導至保持在該載體基板T上之(另外的)元件K。此外，在該下一個轉移步驟之前，該目標基板Z亦於該x方向被位移一個轉移單元U的長度，使得在該第二轉移步驟期間被轉移的該轉移單元，結束於鄰接先前在該第一轉移步驟期間被轉移的該轉移單元。在另一個類似於前兩個轉移步驟的第三轉移步驟之前，該載體基板T及該目標基板Z以一類似的方式被位移，以針對該第三轉移步驟定位它們兩個。以此方式，在多個轉移步驟之後，在該載體基板T上之元件K的該矩陣類型的配置中之各行被清空。一當此些行是完全空的，該載體基板T便於該y方向被位移一個網格單元，使得在類似於該等先前轉移步驟之接續的轉移步驟中，此元件矩陣之該等各別之下一行可逐元件地被卸除及被轉移。
根據於本文中被解說的該實施方式，針對用於卸除此些另外之諸行的各該等轉移步驟，該載體基板T在各個轉移步驟之後是以該負x方向被位移，亦即被位移一網格單元"-1"，雖然此並非是強制的限制。最後，當所有要被轉移的元件已經從該載體基板被轉移至該目標基板Z，該程序可藉由更換該載體基板被繼續。
然而圖7圖示說明該情況，其中，由一在該載體基板上的轉 移單元U所主張的區域僅覆蓋其一小部分，使得當此部分已經如同被圖示說明地被處理過時，該程序可被繼續。較佳地，此可藉由位移該載體基板被進行，特別是如同被顯示出的是於該y方向，位移一對應於一轉移單元之邊緣的長度的距離，使得該照射模式現在可再次被引導至一在該載體基板上仍被元件K所進駐的區域。
特別是在由個別的光源被組成之LED顯示屏幕或是其他顯示裝置之製造的情況下，分別在該顯示屏幕或是該顯示裝置的整個區域達成照明的最大均勻性是想要的。然而，在此等光源的製造期間，特別是在LED的製造期間，在製造的條件下，在載體基板(晶圓)之的整個表面上可能存在不可避免的變化。此些變化通常是逐區地發生，使得例如是被定位靠近該邊緣的諸元件，可具有在一容許範圍內不同於被設置在該載體基板T的中心之該等元件的電性或是光學性質。圖8及9圖示說明根據本案發明之該方法的最佳化，該方法可特別地被使用在此些公差容許的情況中，以達成一最大的均勻性。雖然此些相關顯示裝置及LED的實施方式被詳細地說明於本文中，但是其等使用的領域並不限於此些應用，而是適用於在該目標基板上之諸元件的分佈的一各別的均勻性是需要的或是想要的任何地方。
圖8顯示用於說明本案發明之一較佳的實施方式的一圖示說明，其中，非鄰接的轉移單元U1、U2、U3是從該相同的載體基板T之不同的區段被選擇出的，該等區段於此是被畫成在該受體基板A上的方塊及被配置成彼此相鄰，該受體基板A可有目的地已經是該目標基板Z。以此方式，提高至少在該等個別的轉移單元的準位上之均勻性的一混合發 生，於此，相較於分別地是該半導體晶圓之該載體基板的整個區域，該等個別的轉移單元較佳地是被選擇為相當小的，例如是在每個轉移單元U1、U2、U3有1,000個元件K，如果該載體基板T包括10,000或是更多個元件K。
圖9顯示用於解說本案發明的另一個有利的實施方式的一圖示說明，其中，該等轉移單元U1、U2、U3是從該相同的載體基板之不同的區段被選擇出的，且是以一交疊的方式被配置在該受體基板A上。在此實施方式中，該等轉移單元U1、U2、U3正從其等被卸除的該等區段被選擇為盡可能大，使得理想上，各個轉移單元已經延伸橫跨該載體基板T之多個可能是不均勻的部分。如同於本文中被使用之以一"被交疊的方式"，意指由該等各別的轉移單元所覆蓋之該等各別的區域彼此重疊。此可藉由以在圖9的右邊所呈現的方式之該等轉移單元的一規則的交疊被特別地達成。同樣以此方式，根據該目標網格之諸元件被配置在該目標基板Z上之分佈的均勻性可被最佳化。圖8及9的該等方法可被延伸至多個不同類型之元件的使用，分別為載體基板，其中在該目標基板上的對應空隙是被留空的，其後來自下一個載體基板之對應的轉移單元被轉移進入該等空隙，使得在提高均勻性的意義上之一各別的混合不僅僅基於各個載體基板T被執行，亦被執行於不同的載體基板的該等轉移單元之間。
最後，圖10顯示本案發明之另一個較佳的實施方式的一圖示說明。於此，該等元件K從一固定的載體基板T被轉移至一作為一中間的載體基板J的受體基板A，該中間的載體基板J被實施為一連續移動的條帶。該等元件K以一固定的時鐘速率被卸除。因為連續移動的條帶的速度 可被改變，特別是藉由控制單元7，介於在該中間的載體基板J上之該等元件之間的距離K，及因此最終亦在諸元件的配置被轉移至其之一目標基板Z上之該等元件之間的距離K，亦可被改變。藉由使用多個被依續配置的設備1，於此包括特別是光源(在此範例中再次為不同顏色LED R、G、B)之不同元件的一群組，例如是一像素P可被組合，然後藉由一個多轉移工具被轉移至一目標基板Z。
雖然先前本案發明的至少一範例式實施方式已經被說明過，但應注意到存在有許多對其的變化。此外，可以理解的是該等被說明的範例式實施方式僅在圖示說明本案發明如何能被實施的非限制性範例，且其並非要限制於本文中被說明之設備及方法的範圍、應用或架構。而先前的說明則將提供給熟習相關技術者用於實施本案發明的至少一範例式實施方式之結構，其中，必須了解到，在不偏離由隨附申請專利範為及相當其法定上等同之內容被界定出之標的下，可以對該範例式實施方式的該等部件之功能性及配置進行各種改變。
A‧‧‧受體基板
H‧‧‧黏著位置
K‧‧‧元件，特別是LED
T‧‧‧載體基板
U‧‧‧轉移單元
Z‧‧‧目標基板

Claims (15)

  1. 一種將電子元件從一載體基板轉移至一受體基板的方法，該方法包括以下步驟：一定位步驟，其中，一第一載體基板相對於一受體基板被定位，該第一載體基板包括以一網格的方式被配置於其上的多個電子元件，且藉由一可雷射卸除的連接，各個電子元件黏合至該第一載體基板的一各別黏著位置；一第一轉移步驟，其中，當該載體基板相對於該受體基板的定位被保持時，包括至少兩個被配置在該載體基板上的該等元件之一第一轉移單元的該等元件的該等黏著位置被選擇性地暴露於雷射照射，使得該第一轉移單元的該等元件的黏合被選擇性地在此等黏著位置處從該載體基板移除，且該第一轉移單元的該等元件從其等在該第一載體基板上的該網格中的初始位置，被轉移至在該受體基板上之一對應的網格位置，其中該受體基板為或是包括具有一對齊功能之一中間的載體基板，或該受體基板為或是包括可沿著一運動的方向連續地移動的一條帶，且在該第一轉移步驟期間，該等元件根據一固定的轉移速率從該第一載體基板被轉移至該受體基板。
  2. 根據申請專利範圍第1項的方法，其進一步包括：在一個進行中轉移步驟之後的至少一載體基板變換步驟，其中，取替被使用在最近的前一個轉移步驟中的該載體基板，另一個載體基板相對於該受體基板被定位，其中，藉由可雷射卸除的黏合，另外的多個電子元件以一網格的方式被配置在該另一個載體基板上的各別黏著位置處；以及 在此載體基板變換步驟之後的另一個轉移步驟，其中，當該另一個載體基板相對於該受體基板的定位被保持時，由被配置在該另一個載體基板上之至少兩個該等元件所組成之另一個轉移單元的該等元件的該等黏著位置，藉由雷射照射被選擇性地照射，使得該另一個轉移單元之該等元件至該載體基板在此等黏著位置處的黏合被選擇性地移除，且該另一個轉移單元的該等元件被轉移至在該受體基板上的網格位置，該等網格位置對應於其等在該另一個載體基板的該網格內的初始配置。
  3. 根據申請專利範圍第2項的方法，其中，該第一及該至少另一個載體基板的該等元件各自包括電子光源，且在各個該等轉移步驟中，不同於其他轉移步驟中的至少一個步驟的光源之至少一類型的光源，從該各別的載體基板被轉移至該受體基板，以便能藉由多個轉移步驟將多個群組的光源配置在該受體基板上，其中，各個該等群組包括至少兩個該等類型的光源，其等的該等網格位置在該受體基板上是直接彼此相鄰的。
  4. 根據申請專利範圍第3項的方法，其中，該等群組的至少一個以以下方式被定義，即由在包括相同類型之該各別的群組中之各別數量的光源所組成的組，包括至少兩個不同且非零的數量。
  5. 根據申請專利範圍第1至4項中任一項的方法，其中，在該受體基板為或是包括具有一對齊功能之一中間的載體基板的情況下，該方法進一步包括以下的步驟：一對齊步驟，其中，藉由該對齊功能，在前一個轉移步驟期間被轉移至該中間的載體基板的該等元件，根據一被預定的目標網格在空間維度上被對齊；及 一轉遞步驟，其中，被配置在該目標網格中的該等元件在根據該目標網格以維持它們的配置下，被轉移至一目標基板。
  6. 根據申請專利範圍第5項的方法，其中，該對齊功能是藉由在該中間的載體基板上的對齊邊緣或是空穴被提供的。
  7. 根據申請專利範圍第5項的方法，其中，該轉遞步驟藉由適用於將多個電子元件從該中間的載體基板同時地轉移至該目標基板的一多轉移工具被執行，以便能根據該目標網格將該等被轉移的元件配置於該處。
  8. 根據申請專利範圍第5項的方法，其中：除了該第一轉移步驟之外，至少另一個轉移步驟被執行，其中，針對至少兩個此等轉移步驟，具有一對應於相同的目標網格之對齊功能之不同的中間的載體基板被使用為受體基板；該對齊步驟相對於此等中間的載體基板中的各個被執行；及在該轉遞步驟中，該等被對齊元件從該等不同之中間的載體基板被轉移至相同的目標基板，且根據該目標網格且在一相對彼此之預定的位置被配置於該處。
  9. 根據申請專利範圍第1至4項中任一項的方法，其中：至少兩個該等轉移步驟相對於該相同的載體基板被執行，且在各個此等轉移步驟中使用一照射模式，該照射模式與藉由雷射照射選擇性地照射之該等黏著位置的相對配置是相同的；在各個此等轉移步驟之後，如果有另一個轉移步驟在該各別的轉移步驟之後，則此載體基板的該相對位置以以下方式相對於該受體基板被位移，在接下來的另一個轉移步驟期間，當使用該相同的照射模式於正被照 射的各個該等黏著位置時，此載體基板之該等元件中的另一個被卸除且被轉移至該受體基板。
  10. 根據申請專利範圍第9項的方法，其中，在被接著有另一個轉移步驟之各個轉移步驟之後，相對於該受體基板位移該載體基板的該相對位置，包括將該照射模式的位置相對於該載體基板沿著至少一網格尺寸位移至少一個網格位置，使得其後該照射模式再次被引導至在該載體基板上之未被卸除的元件的黏著位置；及該載體基板的該相對位置是以以下方式相對於該受體基板被位移，在接下來的另一個轉移步驟期間，該轉移單元是根據該照射模式而被轉移至在該受體基板上於先前的轉移步驟期間尚未被諸元件所進駐的網格位置。
  11. 根據申請專利範圍第10項的方法，其中，該載體基板相對於該受體基板的位置的位移，係位移一個網格位置或是位移對應於該轉移單元之整體的延伸的一些網格位置。
  12. 根據申請專利範圍第1至4項中任一項的方法，其中：至少兩個該等轉移步驟利用該相同的載體基板，該相同的載體基板包括被細分成多個不同的受限區段之一被界定的分段；各個此等轉移步驟包括轉移一個轉移單元，該轉移單元只包括來自此等區段中之一個被分配出的區段的元件；每兩個區段是以非相鄰的方式被配置在該載體基板上，其中，各個該等區段被分配給此等轉移步驟之緊接著的兩個轉移步驟中的另一個步驟；及介於此等兩個緊接著的轉移步驟之間，該載體基板的相對位置是以以 下方式相對於該受體基板的相對位置被位移，此等兩個轉移步驟的該等兩個轉移單元，是以一種交疊或鄰接的方式被配置在該受體基板上。
  13. 根據申請專利範圍第1至4項中任一項的方法，其中：至少兩個該等轉移步驟利用該相同的載體基板，該相同的載體基板包括被細分成多個不同的受限區段之一被界定的分段；各個此等轉移步驟包括轉移一個轉移單元，該轉移單元只包括此等區段中之一個被分配出的區段的元件；及介於此等兩個緊接著的轉移步驟之間，該載體基板的位置是以以下方式相對於該受體基板的位置被位移，此等兩個轉移步驟的該等兩個轉移單元，是以一種交疊的方式被配置在該受體基板上。
  14. 根據申請專利範圍第1至4項中任一項的方法，其中：在該受體基板為或是包括可沿著一運動的方向連續地移動的一條帶，且在該等轉移步驟中的至少一個步驟期間，元件根據一固定的轉移速率從該各別的載體基板被轉移至該受體基板的情況下，藉由該條帶之運動速度的調設，在彼此之間被轉移到受體基板的該等元件之間的距離，相對於它們在載體基板上離彼此之各別的原始距離被調整。
  15. 一種用於將電子元件從一載體基板轉移至一受體基板的設備，其中，該設備適用於執行根據申請專利範圍第1至14項中任一項的方法。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200011024A (ko) * 2018-07-23 2020-01-31 삼성전자주식회사 Led 전송 장치를 포함하는 전자 장치 및 그 제어 방법
US11387384B2 (en) 2019-04-16 2022-07-12 Samsung Electronics Co., Ltd. LED transferring method and display module manufactured by the same
KR102306315B1 (ko) * 2019-06-13 2021-09-29 주식회사 제이스텍 플랫탑 uv레이저를 이용한 부품칩 분리장치
CN110718611B (zh) * 2019-08-28 2020-10-09 深圳市科伦特电子有限公司 一种Micro LED巨量转移方法、装置及封装结构、显示装置
JP2023521271A (ja) * 2020-02-18 2023-05-24 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー 構成部材を移送する方法および装置
CN112967966B (zh) * 2020-05-06 2021-12-21 重庆康佳光电技术研究院有限公司 一种巨量转移方法及巨量转移设备
CN113539915B (zh) * 2021-06-30 2023-11-14 合肥欣奕华智能机器股份有限公司 一种转移设备、方法、装置、电子设备及介质
CN113764548A (zh) * 2021-09-02 2021-12-07 浙江清华柔性电子技术研究院 微型器件的转移方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100258543A1 (en) * 2009-04-10 2010-10-14 Sony Corporation Method of transferring device
TW201630087A (zh) * 2014-11-07 2016-08-16 萬國商業機器公司 雙層釋離暫態結合及去結合製程及系統
TW201635407A (zh) * 2014-12-23 2016-10-01 Ｅｖ集團Ｅ塔那有限公司 用於預固定基板之方法及裝置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4491948B2 (ja) 2000-10-06 2010-06-30 ソニー株式会社 素子実装方法および画像表示装置の製造方法
JP2002314053A (ja) 2001-04-19 2002-10-25 Sony Corp チップ部品の転写方法及びこれを用いた素子の配列方法、画像表示装置の製造方法
US7427782B2 (en) 2004-03-29 2008-09-23 Articulated Technologies, Llc Roll-to-roll fabricated light sheet and encapsulated semiconductor circuit devices
US7744770B2 (en) 2004-06-23 2010-06-29 Sony Corporation Device transfer method
WO2007117698A2 (en) * 2006-04-07 2007-10-18 Qd Vision, Inc. Composition including material, methods of depositing material, articles including same and systems for depositing material
US8056222B2 (en) 2008-02-20 2011-11-15 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Laser-based technique for the transfer and embedding of electronic components and devices
US20100073166A1 (en) 2008-09-24 2010-03-25 Kerr Roger S Laser ablation to create pocket for die placement
KR101104134B1 (ko) 2009-10-30 2012-01-13 전자부품연구원 반도체 칩 패키징 방법
US20110151588A1 (en) 2009-12-17 2011-06-23 Cooledge Lighting, Inc. Method and magnetic transfer stamp for transferring semiconductor dice using magnetic transfer printing techniques
DE102010049857A1 (de) 2010-09-16 2012-03-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Zusammenstellung von LEDs in einer Verpackungseinheit und Verpackungseinheit mit einer Vielzahl von LEDs
KR101774234B1 (ko) 2011-06-01 2017-09-05 삼성전자 주식회사 반도체 소자의 제조 방법
CN102881780B (zh) * 2011-07-15 2015-04-01 展晶科技(深圳)有限公司 发光模组及其制造方法
US9034674B2 (en) 2011-08-08 2015-05-19 Quarkstar Llc Method and apparatus for coupling light-emitting elements with light-converting material
US20130285259A1 (en) 2012-04-30 2013-10-31 Caleb C. Han Method and system for wafer and strip level batch die attach assembly
WO2014169928A1 (de) 2013-04-17 2014-10-23 Karlsruher Institut für Technologie Verfahren zur kombinatorischen partikelmanipulation zur herstellung von hochdichten molekülarrays, insbesondere von peptidarrays, und damit erhältliche molekülarrays
US9633982B2 (en) 2015-02-17 2017-04-25 Chun Yen Chang Method of manufacturing semiconductor device array
US10319697B2 (en) 2015-05-21 2019-06-11 Goertek, Inc. Transferring method, manufacturing method, device and electronic apparatus of micro-LED
WO2017099905A1 (en) * 2015-12-07 2017-06-15 Glo Ab Laser lift-off on isolated iii-nitride light islands for inter-substrate led transfer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100258543A1 (en) * 2009-04-10 2010-10-14 Sony Corporation Method of transferring device
TW201630087A (zh) * 2014-11-07 2016-08-16 萬國商業機器公司 雙層釋離暫態結合及去結合製程及系統
TW201635407A (zh) * 2014-12-23 2016-10-01 Ｅｖ集團Ｅ塔那有限公司 用於預固定基板之方法及裝置

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Publication number Publication date
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US20190334056A1 (en) 2019-10-31
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