顯示器和發(fā)光面板中的保留了相鄰關(guān)系的led裸片分散的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及顯示器或發(fā)光面板中的LED裸片的分散，更具體地，涉及相鄰關(guān)系的保留。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)的效率快速提高了，并且已經(jīng)變成能夠在相對強(qiáng)的外界光下在戶外、公共建筑或體育場觀看的有效顯示器的理想光源。例如，氮化鎵(GaN)LED已經(jīng)被改進(jìn)為能夠具有最高1501m/W的發(fā)光效率。但是，構(gòu)建LED顯示器的GaN晶圓太昂貴，因?yàn)槊繂挝幻娣e上的成本太高。另一方面，GaN LED的亮度可以被驅(qū)動至超過戶外顯示板或室內(nèi)TV屏所需亮度的13-1O4倍的水平。一個想法是使用與光產(chǎn)生元件一樣小的GaN LED芯片以及將小芯片放置在大場地上以產(chǎn)生具有薄的厚度輪廓的大尺寸顯示器。此外，通過使用較小的芯片，顯示器的成本顯著降低。甚至為了戶外觀看的目的，稀釋倍數(shù)(一個像素的面積/GaN LED芯片的面積)可以大于1000。這是可能的，因?yàn)橥ㄟ^適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和工藝，即使對于10 μ m小的裸片，也可以使GaN LED很高效。
[0003]已經(jīng)存在使用LED塊/模塊構(gòu)建的大尺寸顯示板。每個LED塊/模塊包括典型地8X8,16X16,32X32形式的LED元件。每個塊上的LED元件以所謂的無源矩陣陣列的形式連接，其中每個LED安裝在每個行電極總線和列電極總線的交叉點(diǎn)處。大尺寸顯示板典型地由12-1O3片這種塊來形成。由于所使用的相關(guān)驅(qū)動電路和部件，這種顯示器的一個限制性因素是單位面積的成本。另一個限制性成本因素涉及將LED(典型地在表面安裝封裝中)放置在塊基板(典型地是印刷電路板，PCB)上的常規(guī)拾取和放置制造方法。由于這些限制性因素，這些顯示器僅為了廣告目的而被用在公共區(qū)域(例如體育場或鬧市區(qū)的商業(yè)建筑的外墻)中。
[0004]然而，這種顯示板的一個主要問題是其相關(guān)的弱均勻性。這是因?yàn)槿搜劭梢詸z測到相鄰或鄰近像素之間的亮度或色度的細(xì)微差別。所發(fā)射的光的亮度和顏色的巨大差別可能存在于芯片之間，選自共用芯片的不同區(qū)域之間或選自不同的芯片。這種效應(yīng)可以在與無源矩陣LED塊匯集的當(dāng)前LED顯示板中輕易看到，特別是在具有多灰度級的圖像中。在不保留原始晶圓上的相鄰關(guān)系的情況下，在給定的無源矩陣塊中和在不同塊之間的LED顯示元件被組裝。因此，重要的是按照初始制造時它們被在晶圓上的位置保留這些芯片的相對位置，即，保留“相鄰關(guān)系”。而且，使用標(biāo)準(zhǔn)的拾取和放置方法和設(shè)備，LED芯片被從晶圓一次一個芯片地轉(zhuǎn)移至基板。因此，將大量的芯片(例如，1000X 1000個)轉(zhuǎn)移至顯示基板上需要I百萬個步驟。使用現(xiàn)有的拾取和放置工藝工具，這個過程極其耗時且昂貴。最先進(jìn)的自動拾取和放置工具能夠每小時轉(zhuǎn)移13-1O4個芯片。在600 μ mX 300 μ m的表面安裝封裝尺寸內(nèi)，表面安裝封裝中的最小芯片尺寸是ΙΟΟμπιΧΙΟΟμπι。無源LED塊上的典型間距在3mm至1mm的范圍內(nèi)。
[0005]因此，非常有利的是補(bǔ)救現(xiàn)有技術(shù)中的上述及其他內(nèi)在缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)如下方法的實(shí)施例，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的預(yù)期目的，該方法將半導(dǎo)體芯片從半導(dǎo)體芯片的晶圓分散到基板上，同時保留每個芯片與各個相鄰芯片之間的相鄰關(guān)系。該方法包括:將所述晶圓分散為半導(dǎo)體芯片的順序列，同時保留其相鄰關(guān)系，這些列之間具有第一間距；以及將所述半導(dǎo)體芯片的列在基板上依次分敞為離散芯片的行，同時保留所述相鄰關(guān)系，這些行之間具有第二間距。
[0007]根據(jù)特定方法進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的預(yù)期目的，該方法將半導(dǎo)體芯片從半導(dǎo)體芯片的晶圓分散到基板上，同時保留每個芯片與各個毗鄰芯片的相鄰關(guān)系。該特定方法包括提供以m個列和η個行的形式切割為單個芯片的晶圓，并將所述晶圓可釋放地粘附在第一載體上，以及提供中間載體并將可釋放粘合劑層放置于中間載體上。該方法還包括將所述晶圓從所述第一載體分散為半導(dǎo)體芯片的順序列并到中間載體上，同時保留所述相鄰關(guān)系，這些列之間具有第一間距，并且將每個順序列從所述第一載體釋放，并隨著每個列從所述第一載體釋放至所述中間載體使每個釋放的列粘附到具有所述可釋放粘合劑層的中間載體。該方法進(jìn)一步包括提供基板和將所述半導(dǎo)體芯片的列從所述中間載體依次在基板上分散為離散芯片的行，同時保留所述相鄰關(guān)系，這些行之間具有第二間距，并且隨著離散芯片的每一行從所述中間載體分散到所述基板，將離散芯片的每個順序行從中間載體分散。
[0008]本發(fā)明的預(yù)期目的還根據(jù)其特定實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)，其中，設(shè)備被設(shè)計(jì)為將半導(dǎo)體芯片從半導(dǎo)體芯片的晶圓分散到基板上，同時保留每個芯片與各個毗鄰芯片的相鄰關(guān)系。該設(shè)備包括其上沉積有可釋放粘合劑層并具有可釋放地貼附于其上的以m個列和η個行的形式切割為離散芯片的晶圓的、可移動地安裝的第一載體，其上沉積有可釋放粘合劑層的可移動地安裝的中間載體、被安裝為與所述可移動地安裝的第一載體和所述可移動地安裝的中間載體同步地移動的第一元件、以及被定位為從所述第一載體釋放每個順序列的第一釋放設(shè)備。所述第一元件被設(shè)計(jì)和定位成使得所述第一元件的移動提供晶圓的被釋放的順序列與所述第一載體之間的壓力，以將所述半導(dǎo)體芯片的順序列分散到所述中間載體上并同時保留所述相鄰關(guān)系(這些列之間具有第一間距)，隨著每個列從所述第一載體分散到所述中間載體，每個釋放的列被貼附至具有所述可釋放粘合劑層的所述中間載體。第二元件被安裝為與所述可移動地安裝的中間載體和可移動地安裝的基板同步移動，并且第二釋放設(shè)備被定位為從所述中間載體釋放每個順序行。所述第二元件被設(shè)計(jì)和定位成使得所述第二元件的移動提供所述中間載體和所述晶圓的被釋放的順序行之間的壓力，以將所述半導(dǎo)體芯片的順序行分散到基板上并同時保留所述相鄰關(guān)系，這些行之間具有第二間距。
[0009]根據(jù)如下方法的實(shí)施例進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的預(yù)期目的，該方法通過使用本文公開的方法分散的LED芯片、以具有大的面積/厚度比的薄輪廓形成顯示器/發(fā)光面板。通過用光電二極管芯片或其他類型的傳感器元件替代所述LED芯片，可以使用本發(fā)明中公開的芯片分散方法來形成大面積圖像傳感器陣列、輻射傳感器陣列或其他類型的傳感器陣列。
【附圖說明】
[0010]對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，從以下結(jié)合附圖進(jìn)行的對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的上述及其他更具體的目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯，其中:
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明的其上安裝有LED的基板的俯視平面圖；
[0012]圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的保留相鄰關(guān)系的方法中的第一芯片分散步驟的圖；
[0013]圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的保留相鄰關(guān)系的方法中的第二芯片分散步驟的圖；
[0014]圖3A示出了在單面(a)或兩面(b)上具有接觸電極的LED裸芯片的示意圖；
[0015]圖4是示出了用于執(zhí)行圖2所示的第一芯片分散步驟的第一芯片分散設(shè)備的一部分的圖；
[0016]圖5是示出了用于執(zhí)行圖3所示的第二芯片分散步驟的第一芯片分散設(shè)備的另一部分的圖；
[0017]圖6是示出了用于執(zhí)行圖2所示的第一芯片分散步驟的第二芯片分散設(shè)備的一部分的圖；
[0018]圖7是示出了用于執(zhí)行圖3所示的第二芯片分散步驟的第二芯片分散設(shè)備的另一部分的圖；
[0019]圖8是示出了用于執(zhí)行圖2所示的第一芯片分散步驟的第三芯片分散設(shè)備的一部分的圖；并且
[0020]圖9是示出了用于執(zhí)行圖3所示的第二芯片分散步驟的第三芯片分散設(shè)備的另一部分的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]具體參見圖1，根據(jù)本發(fā)明，基板10被示出為其上安裝有LED裸芯片。應(yīng)當(dāng)理解，基板10可用于各種各樣的發(fā)光面板中的任一種，其包括用于一般照明或特殊照明(例如，有源矩陣LCD顯示器中的薄背光單元)的平板光源?；?0還可以形成為無源矩陣發(fā)光二極管陣列，其中，在M行電極與N列電極的每個交叉點(diǎn)處放置一個LED裸芯片或裸片。在這種無源矩陣中，光可以從底部或頂部或從這二者發(fā)出?？梢允褂酶鞣N技術(shù)中的任一種來形成全色顯示，包括:以馬賽克或條紋圖案分布的紅色、綠色和藍(lán)色LED裸芯片；具有由顏色轉(zhuǎn)換熒光粉形成的綠色和紅色的藍(lán)色GaN裸片LED ;以及具有在發(fā)光LED和人眼之間