发光二极管与衬底的键合制造技术

实施例涉及使用助熔剂或底部填料作为捕获层，用于将发光二极管(LED)暂时附接到衬底上，并加热以同时将多个LED键合到衬底上。在将LED放置在衬底上之前，可以在LED的电极末端选择性地涂覆助熔剂或底部填料。由于助熔剂或底部填料的粘合属性，在执行键合过程之前，可以将多个LED放置并附接到衬底上。一旦LED被放置在衬底上，助熔剂或底部填料有助于在键合过程中在LED的电极和衬底的触点之间形成金属触点。通过使用助熔剂或底部填料，即使不施加压力也可以形成金属触点。力也可以形成金属触点。力也可以形成金属触点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发光二极管与衬底的键合
[0001]背景
[0002]本公开涉及将发光二极管(LED)放置并键合在衬底上，并且具体地，涉及在LED和衬底之间施加助熔剂(flux)或底部填料(underfill)以促进放置和键合(bonding)过程。
[0003]在显示器制造中，可以将LED从一个衬底移动到另一个衬底。例如，可以将用于发射不同颜色光的微型LED(μLED)从(在其上制造微型LED的)原生衬底(native substrate)或载体衬底转移到包括用于μLED的控制电路的显示衬底，以制造电子显示器。随着LED的形状因子的降低，在不损坏LED晶片(die)的情况下将LED放置成期望的布置变得越来越困难。
[0004]此外，通过热压(TC)键合以在LED和衬底之间形成金属触点来将LED键合到衬底。TC键合通过同时施加力和热在两块金属之间形成金属触点。为了确保每个LED被正确地键合，放置和键合过程每次应用于一个LED。具体来说，一旦一个LED被放置在衬底上，它就在另一个LED被放置在衬底上之前被键合到衬底。结果，衬底和先前键合的LED经历多次加热循环(heating cycle)。重复的高温加热循环非常耗时，增加了损坏LED的风险，并可能导致在金属触点处形成氧化物层。
[0005]概述
[0006]实施例涉及使用助熔剂或底部填料作为捕获层(trapping layer)，用于将发光二极管(LED)暂时附接到衬底，并加热以同时将多个LED键合到衬底上。发光二极管(LED)晶片的电极与衬底的触点对准。助熔剂或底部填料至少设置在电极或触点上。将LED晶片放置在衬底上，其中助熔剂或底部填料作为电极和触点之间的捕获层。电极、触点和助熔剂或底部填料被加热，以在LED晶片和衬底之间形成金属触点。
[0007]在特定实施例中，提供了一种方法，该方法包括：
[0008]将第一发光二极管(LED)晶片的电极与衬底的触点对准，至少在电极或触点上设置有助熔剂或底部填料；
[0009]将第一LED晶片放置在衬底上，其中助熔剂或底部填料作为电极和触点之间的捕获层；和
[0010]加热电极、触点和助熔剂或底部填料，以在第一LED晶片和衬底之间形成金属触点。
[0011]在特定实施例中，提供了一种发光组件，该发光组件包括：
[0012]衬底，在衬底一侧具有触点；和
[0013]多个发光二极管(LED)，其具有通过金属触点连接到衬底触点的电极，金属触点通过以下方式形成：
[0014]在衬底上至少放置第一发光二极管(LED)晶片，其中助熔剂或底部填料作为电极和触点之间的捕获层；和
[0015]加热触点、电极和助熔剂或底部填料，以在第一LED晶片和触点之间形成金属触点。
[0016]在特定实施例中，提供了一种具有指令的非暂时性计算机可读存储介质，该指令在被处理器执行时使得处理器：
[0017]将第一发光二极管(LED)晶片的电极与衬底的触点对准，至少在电极或触点上设置有助熔剂或底部填料；
[0018]将第一LED晶片放置在衬底上，其中助熔剂或底部填料作为电极和触点之间的捕获层；和
[0019]加热电极、触点和助熔剂或底部填料，以在第一LED晶片和触点之间形成金属触点。
[0020]在一些实施例中，在将LED晶片放置在衬底上之后，从第一LED晶片分离(detach)用于将LED晶片放置在衬底上的拾取头。在拾取头从LED晶片分离期间，助熔剂或底部填料的粘合力将LED晶片固定在衬底上。形成金属触点还包括在将第一LED晶片放置在衬底上之后，从第一LED晶片分离用于将第一LED晶片放置在衬底上的拾取头，在拾取头从第一LED晶片分离期间，助熔剂或底部填料的粘合力将第一LED晶片固定在衬底上。
[0021]在一些实施例中，在加热过程之前，将另一个LED晶片放置在衬底上。形成金属触点还包括在加热之前将第二LED晶片放置在衬底上。第二LED晶片可以与将第一LED晶片放置在衬底上同时地被放置在衬底上。
[0022]在一些实施例中，在加热期间，形成金属触点而无需在第一LED晶片上朝向衬底施加外部压力。
[0023]在一些实施例中，通过在加热期间将第一LED晶片和衬底放置在高压室中，在第一LED晶片上朝向衬底施加压力。
[0024]在一些实施例中，将具有弹性体垫的平台放置在第一LED晶片上。通过在具有弹性体垫的平台上施加压力，在第一LED晶片上朝向衬底施加压力。
[0025]在一些实施例中，助熔剂或底部填料设置在电极上，并且通过将电极的尖端浸入助熔剂或底部填料层中，至少电极的尖端涂覆有助熔剂或底部填料。
[0026]在一些实施例中，该方法还包括将至少具有涂覆有助熔剂或底部填料的尖端的电极嵌入聚合物中；以及在将电极与触点对准之前，在将电极嵌入聚合物中之后，去除在其上制造第一LED晶片的原生衬底。
[0027]在一些实施例中，该方法还包括蚀刻聚合物在电极周围的部分；以及在蚀刻聚合物的该部分之后，通过拾取头拾取第一LED晶片，以将第一LED晶片对准并放置在衬底上。
[0028]在一些实施例中，通过聚焦激光来选择性地加热电极、触点和助熔剂或底部填料。
[0029]在一些实施例中，助熔剂或底部填料是松香或苯并环丁烯(BCB)。
[0030]在一些实施例中，在将第一LED晶片放置在衬底上之后，重新定位第一LED晶片以将电极与触点对准。助熔剂或底部填料保留在电极和触点之间。
[0031]在一些实施例中，基于从照相机接收的图像信号重新定位第一LED晶片。照相机通过显微镜透镜捕获第一LED晶片的图像。
[0032]附图简述
[0033]图1A是根据一个实施例的通过金属触点键合到衬底的LED晶片的截面图。
[0034]图1B是根据一个实施例的在键合之前放置在衬底上的LED晶片的截面图。
[0035]图2A
‑
图2C示出了根据一个实施例的用于键合LED晶片的电极和衬底的触点的示意图序列。
[0036]图3A
‑
图3G示出了根据一个实施例的用于在LED晶片的电极上施加助熔剂或底部
填料以及从LED晶片去除原生衬底的示意图序列。
[0037]图4A是根据一个实施例的平台的截面图，该平台具有附接到衬底上的LED的弹性体垫。
[0038]图4B是根据一个实施例的具有弹性体垫的平台的底视图。
[0039]图5是根据一个实施例的容纳衬底上的LED的高压室的截面图。
[0040]图6是示出根据一个实施例的使用助熔剂或底部填料将LED暂时附接和键合到衬底的方法的流程图。
[0041]图7是示出根据一个实施例的拾取头将LED放置在衬底上的操作的示意图。
[0042]图8是根据一个实施例的控制器的框图。
[0043]图9是根据一个实施例的控制器的存储器中的软件模块的框图。
[0044]图10是根据一个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：将第一发光二极管(LED)晶片的电极与衬底的触点对准，至少在所述电极或所述触点上设置有助熔剂或底部填料；将所述第一LED晶片放置在所述衬底上，其中所述助熔剂或底部填料作为所述电极和所述触点之间的捕获层；和加热所述电极、所述触点和所述助熔剂或底部填料，以在所述第一LED晶片和所述衬底之间形成金属触点。2.根据权利要求1所述的方法，还包括在将所述第一LED晶片放置在所述衬底上之后，从所述第一LED晶片分离用于将所述第一LED晶片放置在所述衬底上的拾取头，在所述拾取头从所述第一LED晶片分离期间，所述助熔剂或底部填料的粘合力将所述第一LED晶片固定在所述衬底上。3.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述加热之前将第二LED晶片放置在所述衬底上；并且可选地，其中，所述第二LED晶片与将所述第一LED晶片放置在所述衬底上同时地被放置在所述衬底上。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述助熔剂或底部填料设置在所述电极上，并且通过将所述电极的尖端浸入助熔剂或底部填料层中，至少所述电极的尖端涂覆有所述助熔剂或底部填料。5.根据权利要求4所述的方法，还包括：将至少具有涂覆有所述助熔剂或底部填料的尖端的所述电极嵌入聚合物中；和在将所述电极与所述触点对准之前，在将所述电极嵌入所述聚合物中之后，去除在其上制造所述第一LED晶片的原生衬底，并且可选地，其中所述方法还包括：蚀刻所述聚合物在所述电极周围的部分；和在蚀刻所述聚合物的所述部分之后，通过拾取头拾取所述第一LED晶片，以将所述第一LED晶片对准并放置在所述衬底上。6.根据权利要求1所述的方法，进一步地，其中，在所述加热期间，通过将所述第一LED晶片和所述衬底放置在压力室中，在所述第一LED晶片上朝向所述衬底施加压力。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：在将所述第一LED晶片放置在所述衬底上之后，重新定位所述第一LED晶片以将所述电极与所述触点对准，所述助熔剂或底部填料保留在所述电极和所述触点之间；并且可选地，其中，基于从照相机接收的图像信号重新定位所述第一LED晶片，其中，所述照相机通过显微镜透镜捕获所述第一LED晶片的图像。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔，
申请(专利权)人：脸谱科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：