微元件的转移装置及其转移方法制造方法及图纸

本申请公开了一种微元件的转移装置及其转移方法，该转移装置包括：导引板，导引板上设置有阵列排布的通孔；第一电极板，位于放置有微元件的衬底基板上远离微元件的一侧；第二电极板，位于吸收微元件的吸收基板上远离微元件的一侧；在进行微元件转移时，第一电极板释放微元件，第二电极板吸附微元件，使微元件通过导引板的通孔从衬底基板转移到吸收基板上。通过使用本申请的转移装置，可实现微元件的巨量转移，且定位精确。

Transfer device and transfer method of micro element

【技术实现步骤摘要】
微元件的转移装置及其转移方法
本申请涉及微元件处理
，特别是涉及一种微元件的转移装置及其转移方法。
技术介绍
微元件技术是指在衬底上以高密度集成的微小尺寸的元件阵列。目前，微间距发光二极管(MicroLED)技术逐渐成为研究热门，工业界期待有高品质的微元件产品进入市场。在制造微元件的过程中，首先在施体基板上形成微元件，接着将微元件转移到接收基板上。接收基板例如是驱动基板。在制造微元件过程中的一个困难在于：如何将微元件从施体基板上转移到接收基板上。传统转移微元件的方法为借由基板接合(WaferBonding)将微元件自转移基板转移至接收基板。转移方法的其中一种实施方法为直接转移，也就是直接将微元件阵列自转移基板接合至接收基板，之后再将转移基板移除。另一种实施方法为间接转移。此方法包含两次接合/剥离的步骤，首先，转移基板自施体基板提取微元件阵列，接着转移基板再将微元件阵列接合至接收基板，最后再把转移基板移除。其中，提取微元件阵列一般通过静电拾取的方式来执行，但静电拾取并不可靠。
技术实现思路
为解决上述技术问题之一，本申请提供了一种微元件的转移装置及其转移方法，能够可靠地实现微元件的批量转移。为解决上述技术问题，本申请采用的一技术方案是：提供一种微元件的转移装置，该转移装置包括：导引板，导引板上设置有阵列排布的通孔，导引板的第一表面与吸收基板上吸附有微元件的一面相对设置，其中微元件中设置有金属电极；第一电极板，位于放置有微元件的衬底基板上远离所述微元件的一侧，用于产生/消去磁力，以吸附/释放微元件；第二电极板，且位于吸收微元件的吸收基板上远离所述微元件的一侧，用于吸附微元件；其中，在进行微元件转移时，第一电极板释放微元件，第二电极板吸附微元件，使微元件通过导引板的通孔从衬底基板转移到到吸收基板上。为解决上述技术问题，本申请采用的另一技术方案是：提供一种微元件的转移方法，该转移方法包括：将导引板的第一表面与吸收基板上吸附有微元件的一面相对设置；将第一电极板置于衬底基板上远离微元件的一侧，用于吸附无需转移的微元件，释放需要转移的微元件；将第二电极板置于吸收基板远离微元件的一侧，第二电极板产生吸力吸附微元件，使微元件通过导引板的通孔从衬底基板转移到吸收基板上。本申请的有益效果是：本申请提供的微元件的转移装置，通过将第一电极板放置在衬底基板上远离微元件的一侧，吸收/释放微元件，第二电极板放置于吸收基板上远离微元件的一侧，吸附微元件，能够可靠地实现微元件的批量转移。且在微元件转移的过程中，利用导引板进行辅助定位，可限定微元件的运动路径，从而实现微元件的精确定位。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：图1是本申请微元件的转移装置第一实施例结构示意图；图2a是本申请微元件的转移装置中导引板一实施例的俯视示意图；图2b是本申请微元件的转移装置中导引板一实施例的仰视示意图；图2c是本申请微元件的转移装置中导引板一实施例的纵剖面结构示意图；图3是本申请是衬底基板上微元件一实施方式的具体结构示意图；图4是本申请微元件的转移装置耦接的外部控制电路一实施方式结构示意图；图5是本申请微元件的转移装置第二实施例结构示意图；图6是本申请带凹槽的吸收基板一实施方式示意图；图7是本申请微元件落入吸收基板的凹槽后经过涂覆和蚀刻后的吸收基板的结构示意图；图8是本申请用于微元件的转移方法一实施例流程示意图。具体实施方式本申请提供一种微元件的转移装置及其转移方法，为使本申请的目的、技术方案和技术效果更加明确、清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。微元件在显示领域具有很强的应用前景。但现有巨量转移技术一直是限制其应用的瓶颈，为了能够更加方便的实现微元件的巨量转移，本申请提供一种微元件的转移装置，其中，微元件可以是微型LED器件、二极管、晶体管、集成电路芯片等，但并不一定限于此。下面将结合附图对该微元件的转移装置进行详细介绍。请参阅图1，图1是本申请微元件的转移装置第一实施例结构示意图，该微元件的转移装置包括有：导引板11，第一电极板12，第二电极板13。导引板11的第一表面111与吸收基板14上吸附有微元件15的一面相对设置。导引板11上设置有阵列排布的通孔19，该通孔19用于限制微元件15在移动过程中从衬底基板16到吸收基板14的运动路径Y，因此，通孔19的孔径大于微元件15的直径。优选地，导引板11的通孔19两端开口大小不同，且开口较小的一端对应第一表面111设置。通孔19在吸收基板14上的投影面积，从靠近吸收基板14一侧至远离吸收基板14一侧依次增大。通孔19两端开口在吸收基板14上的投影面积的比例至少为二。在具体的实施例中，通孔19两端开口大小的比例可为二、三、四、五等。优选地，比例为三，此时，更有利于引导微元件的移动路径。通孔19开口较小的一端在吸收基板14的投影面积略大于微元件15的横截面积。具体的，通孔19开口较小的一端在吸收基板14上的投影面积与微元件15的横截面积的比例为1.05-1.3，优选比例为1.1，此比例下，更利于微元件在吸收基板14上的定位。在一个具体的实施例中，导引板11的仰视图如图2a所示，导引板11的俯视图如图2b所示，导引板11的纵剖面图结构示意图如图2c所示，在本实施例中，导引板11两端的开口为圆形，且下端开口的圆形的直径大于上端开口的圆形的直径。在其他可替代的实施例中，导引板11通孔19两端的开口形状可与微元件15的形状相对应，也可为椭圆形、正方形、矩形、三角形、梯形或正多边形等。如图3所示，图3是衬底基板16上微元件15一实施方式的具体结构示意图，具体的，微元件15中设置有金属电极151。可选的，该金属电极151至少包含铁或钴或镍中的任一种金属。在一个具体的实施例中，该金属电极151的形成方法为，芯片通过外延生长完成以后，沉积或电铸一层铁或者钴或镍等易于磁化的金属或合金，用于作为电极同时用于磁力的受力端；沉积过程完成后，再通过图像化，定义出微元件15的大小，并进行刻蚀，得到所需图形；然后再通过激光切割得到微元件15，带有金属电极151的微元件15可被第一电极板12或者第二电极板13吸附。第一电极板12连接外部控制电路，且位于放置有微元件15的衬底基板16中远离微元件15的一侧，用于产生/消去磁力，以吸附/释放微元件15。第一电极板12为具有铁磁特性的物质，优选的，第一电极板12至少包含铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微元件的转移装置，其特征在于，所述转移装置包括：/n导引板，所述导引板上设置有阵列排布的通孔，所述导引板的第一表面与吸收基板上吸附有所述微元件的一面相对设置，其中所述微元件中设置有金属电极；/n第一电极板，位于放置有所述微元件的衬底基板上远离所述微元件的一侧，用于产生/消去磁力，以吸附/释放所述微元件；/n第二电极板，且位于吸收所述微元件的吸收基板上远离所述微元件的一侧，用于吸附所述微元件；/n其中，在进行所述微元件转移时，所述第一电极板释放所述微元件，所述第二电极板吸附所述微元件，使所述微元件通过所述导引板的所述通孔从所述衬底基板转移到所述吸收基板上。/n

【技术特征摘要】
1.一种微元件的转移装置，其特征在于，所述转移装置包括：
导引板，所述导引板上设置有阵列排布的通孔，所述导引板的第一表面与吸收基板上吸附有所述微元件的一面相对设置，其中所述微元件中设置有金属电极；
第一电极板，位于放置有所述微元件的衬底基板上远离所述微元件的一侧，用于产生/消去磁力，以吸附/释放所述微元件；
第二电极板，且位于吸收所述微元件的吸收基板上远离所述微元件的一侧，用于吸附所述微元件；
其中，在进行所述微元件转移时，所述第一电极板释放所述微元件，所述第二电极板吸附所述微元件，使所述微元件通过所述导引板的所述通孔从所述衬底基板转移到所述吸收基板上。


2.根据权利要求1所述的转移装置，其特征在于，
所述导引板的所述通孔两端开口大小不同，且开口较小的一端对应所述第一表面设置。


3.根据权利要求2所述的转移装置，其特征在于，所述通孔在所述吸收基板上的投影面积，从靠近所述吸收基板一侧至远离所述吸收基板一侧依次增大，且所述通孔两端开口在所述吸收基板上的投影面积的比例至少为二。


4.根据权利要求1所述的转移装置，其特征在于，
所述转移装置还包括有液体槽，所述液体槽用于盛载液体，在进行所述微元件转移时，所述第二电极板、所述导引板及所述第一电极板均位于所述液体槽中。


5.根据权利要求4所述的转移装置，其特征在于，所述液体的粘度为10-60毫帕秒，优选30毫帕秒。

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建明，郭恩卿，
申请(专利权)人：昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司，昆山国显光电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32