一种顶刺式晶粒转移装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种顶刺式晶粒转移装置，包括载板承载机构及晶粒转移机构，载板承载机构及晶粒转移机构包括至少两组；载板承载机构及转移平台在水平面内沿纵向及横向方向直线运动；载板承载机构内水平设有承载空间，承载空间的一侧为开放面；晶粒转移机构对应设置于载板承载机构上方；晶粒转移机构包括竖直设置的吸附腔体，吸附腔体的底部为开放面，该开放面处可拆卸地连接有探针帽；吸附腔体内竖直设有探针。本发明专利技术实现晶粒转移前载板位置或角度调整，保证载板位置稳定性，实现柔性接触，有效减少载板损坏，通过探孔实现探针下探极限位置限定，通过探帽接触蓝膜后利用辅助吸孔形成的真空负压向上吸住蓝膜晶，防止下探部位周围蓝膜形变。形变。形变。

【技术实现步骤摘要】
一种顶刺式晶粒转移装置


[0001]本专利技术涉及半导体制造设备领域，特别指一种顶刺式晶粒转移装置。

技术介绍

[0002]在显示
，目前已经量产的微型显示技术包括基于水晶玻璃的HTPS TFT LCD、基于硅晶圆的DLP等。由于OLED技术有发光效率、操作温度范围以及寿命等限制缺陷，从长远来看，无机的Micro LED将是未来微型显示的技术主流。随着传统平面显示技术与应用逐渐进入成熟期，未来显示应用发展将迈向穿戴或虚拟实境与扩增实境等领域，因对比值、面板精度及省电等因素影响，基于晶圆制程的微型显示技术更加适用于新兴应用。在晶圆上制作Micro LED阵列技术上已成熟，因此采用该技术的微型显示器有望投入量产，但是将此类技术向一般平板显示应用扩展时，晶粒巨量转移效率成为最大的技术瓶颈。如何有效地将LED晶粒转移到玻璃或塑胶基板上成为Micro LED技术大规模发展推广的关键因素。
[0003]在进行晶粒转移自动化设备（产线）研发过程中，需要通过载板装载晶粒以适应自动化生产过程中的物料搬移中转及上下料，通过单块载板承载多颗晶粒以保证上述生产过程中的效率。在晶粒转移设备中核心工艺段为晶粒转移工艺，针对晶粒转移工艺需要解决以下技术问题：1、待转移的晶粒一般放置于中部水平夹持有蓝膜的载板上，晶粒需要转移至水平的玻璃或塑胶载板上，在晶粒转移过程中需要解决载板的自动承载问题，以及承载载板与载板取放动作之间的自动协同问题。2、晶粒转移工艺要求将蓝膜载板上的晶粒准确地转移至玻璃载板上，因此在晶粒转移前需要解决两载板相对位置或角度的自动调整，以保证晶粒转移准确性。3、对晶粒转移时，需要将蓝膜载板及玻璃载板相互贴紧，以减少晶粒在两载板之间转移的运动路径，提高位置精度，而玻璃载板为易损材质，因此需要解决两载板相互之间因接触而出现表面划伤或损坏问题。4、探针下探过程中易出现因过度顶推而导致晶粒、蓝膜或下部玻璃载板的损坏。5、由于待转移晶粒的蓝膜载体本身材质为柔性材质，具备一定的内部弹性，当探针抵推蓝膜上一个晶粒时，晶粒收到的探针作用力将传递给蓝膜，使得蓝膜沿着该晶粒部分从原始的平面状态向下凸起形变，该种情况将导致上述晶粒周围的其他晶粒位置发生偏移，或者因蓝膜形变后无法完全恢复至原有平面状态而出现的周围其他晶粒位置发生偏移或晶粒掉落的情况。6、基于以上情况，在探针下探过程中采用真空负压向上吸附蓝膜，需要解决活动的探针与吸附腔体之间协同问题。7、另外，由于探针高速多批次下探转移晶粒，探针经常需要更换，因此需要解决探针快捷拆装问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种具备位置及角度调整功能，实现晶粒转移前载板位置或角度调整以及转移过程中位置移动，采用一侧开口的水平腔体式承载空间用于支撑承载载板，并实现对载板上下及侧方位置限位，保证载板位置稳定性，同时采用柔性连接方式，实现柔性接触，有效减少载板损坏，采用锥形下探部与探孔相配合，利用探孔内径大于锥形下探部外径，且小于探针外径设计，通过探孔实现探
针下探极限位置限定，同时通过探帽形成吸附腔体，并在探针周围布设辅助吸孔，通过探帽接触蓝膜后利用辅助吸孔形成的真空负压向上吸住蓝膜晶，防止下探部位周围蓝膜形变情况，有效保证晶粒位置稳定性避免掉落的顶刺式晶粒转移装置。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：一种顶刺式晶粒转移装置，包括载板承载机构及晶粒转移机构，载板承载机构及晶粒转移机构包括至少两组，其中，上述载板承载机构水平设置，并对应设置于转移平台上方；所述转移平台上装载有空玻璃载板；上述载板承载机构及转移平台在水平面内沿纵向及横向方向直线运动；上述载板承载机构内水平设有承载空间，承载空间的一侧为开放面，以便装载有晶粒的蓝膜载板滑入；上述载板承载机构上沿竖直方向开设有通孔，所述通孔上下贯通承载空间；上述晶粒转移机构对应设置于载板承载机构上方；上述晶粒转移机构包括竖直设置的吸附腔体，吸附腔体的底部为开放面，该开放面处可拆卸地连接有探针帽，吸附腔体与真空发生装置连接；上述吸附腔体内竖直设有探针，探针在吸附腔体内上下升降运动，并穿过上述通孔及探针帽向下顶刺承载空间内蓝膜载板上的晶粒，使晶粒转移至转移平台上的玻璃载板上；上述探针帽的底部围绕探针穿出部位通过真空负压力向上吸附蓝膜载板上的蓝膜。
[0006]优选的，所述载板承载机构包括承载滑轨、纵向驱动组件、横向驱动组件及承载组件，其中，上述承载滑轨水平设置；上述横向驱动组件包括至少两组，至少两组横向驱动组件可滑动地连接于承载滑轨上；上述纵向驱动组件的输出端与横向驱动组件连接，以便驱动横向驱动组件纵向直线运动；上述承载组件包括至少两组，至少两组承载组件沿横向方向可滑动地连接在横向驱动组件上，经横向驱动组件驱动而横向直线运动，并与转移平台上下对应设置；上述承载组件内设有承载空间，承载空间水平设置，位于转移平台上方，且靠近出料空间的一侧为开放槽口，装载有晶粒的载板经该开放槽口滑入承载空间。
[0007]优选的，所述承载组件包括承载支撑部件、承载旋转部件、承载支板及承载部件，其中，上述承载支撑部件可滑动地连接于横向直线模组的输出端上；上述承载旋转部件设置于承载支撑部件下部，并在水平面内可旋转；上述承载支板水平设置在承载旋转部件下部，经承载旋转部件驱动而旋转运动；上述承载部件连接在承载支板下部，并与承载支板沿竖直方向柔性连接，承载空间设置于承载部件内。
[0008]优选的，所述承载支撑部件包括承载支座及承载旋转座，其中，上述承载支座连接于横向直线模组的输出端上，承载支座的中部开设有通孔，通孔上下贯通承载支座，通孔的上部设有向下凹陷的环状台阶面；上述承载旋转座为圆筒状结构，承载旋转座插设在通孔内，承载旋转座的顶部设有水平向外延伸的支撑环面，支撑环面的外径不大于上述环状台阶面的内径，支撑环面放置于环状台阶面上，经环状台阶面支撑；上述承载旋转座延伸至承载支座下方的外壁上设有同步齿。
[0009]优选的，所述承载旋转部件包括承载旋转电机、同步带及张紧辊，其中，上述承载旋转电机设置于承载支座一侧水平连接的支撑板上，且其输出轴朝下延伸至承载支座下
方，并套设有同步轮；上述张紧辊可转动地设置在上述支撑板底部；上述同步带套设在同步齿及承载旋转电机输出轴上的同步轮上，并通过张紧辊张紧；承载旋转电机通过同步带驱动承载旋转座旋转；上述承载支板水平连接在承载旋转座的下部。
[0010]优选的，所述承载部件包括承载座、承载板及弹簧柱，其中，上述承载座水平设置在承载支板下方，并通过至少两根支杆与承载支板连接，至少两根支杆与承载支板沿竖直方向活动连接；上述弹簧柱包括至少两根，弹簧柱竖直连接在承载座与承载支板之间；上述承载座的下部沿侧边方向设有向下凸起的支撑框体，该支撑框体靠近出料空间的一侧为开放结构；上述承载板水平设置在承载座下方，承载板与支撑框体之间形成承载空间；上述通孔由上而下贯通承载支板、承载座及承载板；上述承载座及承载板上靠近出料空间一侧开设有取料槽口，取料槽口上下贯通承载座及承载板，以便夹取承本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种顶刺式晶粒转移装置，其特征在于：包括载板承载机构（62）及晶粒转移机构（63），载板承载机构（62）及晶粒转移机构（63）包括至少两组，其中，上述载板承载机构（62）水平设置，并对应设置于转移平台上方；所述转移平台上装载有空玻璃载板；上述载板承载机构（62）及转移平台在水平面内沿纵向及横向方向直线运动；上述载板承载机构（62）内水平设有承载空间（G），承载空间（G）的一侧为开放面，以便装载有晶粒的蓝膜载板滑入；上述载板承载机构（62）上沿竖直方向开设有通孔（F），所述通孔（F）上下贯通承载空间（G）；上述晶粒转移机构（63）对应设置于载板承载机构（62）上方；上述晶粒转移机构（63）包括竖直设置的吸附腔体，吸附腔体的底部为开放面，该开放面处可拆卸地连接有探针帽（638），吸附腔体与真空发生装置连接；上述吸附腔体内竖直设有探针（6311），探针（6311）在吸附腔体内上下升降运动，并穿过上述通孔（F）及探针帽（638）向下顶刺承载空间（G）内蓝膜载板上的晶粒，使晶粒转移至转移平台上的玻璃载板上；上述探针帽（638）的底部围绕探针（6311）穿出部位通过真空负压力向上吸附蓝膜载板上的蓝膜。2.根据权利要求1所述的一种顶刺式晶粒转移装置，其特征在于：所述载板承载机构（62）包括承载滑轨（621）、纵向驱动组件、横向驱动组件及承载组件（622），其中，上述承载滑轨（621）水平设置；上述横向驱动组件包括至少两组，至少两组横向驱动组件可滑动地连接于承载滑轨上；上述纵向驱动组件的输出端与横向驱动组件连接，以便驱动横向驱动组件纵向直线运动；上述承载组件（622）包括至少两组，至少两组承载组件（622）沿横向方向可滑动地连接在横向驱动组件上，经横向驱动组件驱动而横向直线运动，并与转移平台上下对应设置；上述承载组件（622）内设有承载空间（G），承载空间（G）水平设置，位于转移平台上方，且靠近出料空间的一侧为开放槽口，装载有晶粒的载板经该开放槽口滑入承载空间（G）。3.根据权利要求2所述的一种顶刺式晶粒转移装置，其特征在于：所述承载组件（622）包括承载支撑部件、承载旋转部件、承载支板（629）及承载部件，其中，上述承载支撑部件可滑动地连接于横向直线模组的输出端上；上述承载旋转部件设置于承载支撑部件下部，并在水平面内可旋转；上述承载支板（629）水平设置在承载旋转部件下部，经承载旋转部件驱动而旋转运动；上述承载部件连接在承载支板（629）下部，并与承载支板（629）沿竖直方向柔性连接，承载空间（G）设置于承载部件内。4.根据权利要求3所述的一种顶刺式晶粒转移装置，其特征在于：所述承载支撑部件包括承载支座（623）及承载旋转座（624），其中，上述承载支座（623）连接于横向直线模组的输出端上，承载支座（623）的中部开设有通孔（F），通孔（F）上下贯通承载支座（623），通孔（F）的上部设有向下凹陷的环状台阶面；上述承载旋转座（624）为圆筒状结构，承载旋转座（624）插设在通孔（F）内，承载旋转座（624）的顶部设有水平向外延伸的支撑环面，支撑环面的外径不大于上述环状台阶面的内径，支撑环面放置于环状台阶面上，经环状台阶面支撑；上述承载旋转座（624）延伸至承载支座（623）下方的外壁上设有同步齿（628）。
5.根据权利要求4所述的一种顶刺式晶粒转移装置，其特征在于：所述承载旋转部件包括承载旋转电机（625）、同步带（626）及张紧辊（627），其中，上述承载旋转电机（625）设置于承载支座（623）一侧水平连接的支撑板上，且其输出轴朝下延伸至承载支座（623）下方，并套设有同步轮；上述张紧辊（627）可转动地设置在上述支撑板底部；上述同步带（626）套设在同步齿（628）及承载旋转电机（625）输出轴上的同步轮上，并通过张紧辊（627）张紧；承载旋转电机（625）通过同步带（626）驱动承载旋转座（624）旋转；上述承载支板（629）水平连接在承载旋转座（624）的下部。6.根据权利要求5所述的一种顶刺式晶粒转移装置，其特征在于：所述承载部件包括承载座（6210）、承载板（62...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢国强，郑灿升，王勇，
申请(专利权)人：深圳市优界科技有限公司，
类型：发明
国别省市：