CN115117216A - 巨量转移方法 - Google Patents

Abstract

一种巨量转移方法，包括：在电路背板上形成多个凸起结构，凸起结构设置在电路背板上的相邻两个焊盘之间；将暂态基板上的发光元件与焊盘键合；加热使凸起结构熔化形成连接层，连接层填充相邻的两个焊盘之间的间隙，以及填充至少部分相邻两个发光元件的间隙；后续连接层固化后能够使发光元件与电路背板之间通过连接层连接，使得发光元件受到两个固定作用力，一个为焊盘的键合力，一个为连接层对发光元件的连接作用力，提升了发光元件与电路背板的固定效果，使得移除暂态基板时不会连带发光元件，从而保证全部发光元件都能成功转移到电路背板，可提升良率。

Description

巨量转移方法

技术领域

本发明涉及巨量转移技术领域，尤其涉及一种巨量转移方法。

背景技术

Micro-LED(Micro-light-emitting diode，微发光二极管)作为高性能显示器件受到社会广泛关注，以其高亮度、低功耗以及长寿命的优良性能成为新一代显示器件。

在Micro-LED制备工艺流程中，如何实现高效的巨量转移成为技术成功的关键，其中实现Micro-LED与电路背板稳固键合是巨量转移技术的重要环节。当前通过焊材将暂态基板上的发光元件与电路背板的焊盘焊接主要存在以下问题：键合完成后，进行暂态基板移除过程中，由于发光元件与暂态基板之间的胶材黏性作用，致使部分发光元件未能转移至电路背板从而影响良率。

因此，如何保证发光元件完全转移至电路背板是亟需解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种巨量转移方法，旨在解决发光元件完全转移至电路背板的问题。

本申请提供一种巨量转移方法，包括：

在电路背板上形成多个凸起结构，所述凸起结构设置在所述电路背板上的相邻的两个焊盘之间；

将暂态基板上的发光元件与所述焊盘键合；

加热使所述凸起结构熔化形成连接层，所述连接层填充相邻的两个所述焊盘之间的间隙，以及填充至少部分相邻两个所述发光元件的间隙，所述连接层固化以使所述发光元件与所述电路背板之间通过所述连接层连接。

通过形成凸起结构，发光元件与焊盘键合，凸起结构熔化形成连接层，连接层固化后连接电路背板和发光元件，使得发光元件受到两个固定作用力，一个为焊盘的键合力，一个为连接层对发光元件的连接作用力，提升了发光元件与电路背板的固定效果，使得移除暂态基板时不会连带发光元件，从而保证全部发光元件都能成功转移到电路背板，可提升良率。

一种实施方式中，所述凸起结构的熔融温度为70℃-100℃。在给焊料加热的过程中，当温度达到凸起结构的熔融温度时，凸起结构率先熔化而形成连接层包围在焊盘和发光元件的周围，此时连接层包裹在焊料的外周，继续升温使得焊料熔化时，由于有连接层的包裹，焊料被限定在固定的空间流动，能够防止焊料溢出而与其他的焊盘连接造成短路不良。

一种实施方式中，在垂直于所述电路背板的焊盘面的方向上，所述凸起结构的高度大于所述焊盘的高度，且小于所述焊盘和所述发光元件的总高度。可使得凸起结构熔化后能够连接到发光元件，并且，在将发光元件与焊盘键合时，能够避免凸起结构过高而使得发光元件无法与焊盘接触。

一种实施方式中，所述凸起结构为台状，所述凸起结构与所述电路背板连接的表面的面积不小于背向所述电路背板的端面的面积，所述凸起结构的纵截面的形状呈多边形，其中，多边形中的各条边为直线或直线与曲线的组合。设置凸起结构为台状，且与电路背板连接的表面的面积大于背向电路背板的端面的面积，可使得相邻的两个凸起结构形成较大的开口角度，便于发光元件的伸入和与焊盘的键合，避免产生干涉。

一种实施方式中，多个所述焊盘形成多组，每组所述焊盘包括第一焊盘和第二焊盘，一组所述焊盘与一发光元件键合，所述凸起结构设置在相邻的两组所述焊盘之间。将凸起结构设置在相邻的两组焊盘之间，可使得凸起结构有足够的空间布置，不会与发光元件产生干涉。

一种实施方式中，在所述电路背板上形成多个所述凸起结构，包括：在所述电路背板上涂覆一胶层，所述胶层覆盖多个所述焊盘；图案化所述胶层，形成多个所述凸起结构。采用图案化胶层形成多个凸起结构，工艺简单，容易实现。

一种实施方式中，图案化所述胶层，包括：曝光显影刻蚀所述胶层，以除去所述焊盘上的所述胶层，保留多个所述焊盘之间的所述胶层，形成所述凸起结构。通过涂布胶层，再通过去除部分胶层，保留部分胶层的方法制作形成凸起结构，工艺简单，容易实现。

一种实施方式中，所述发光元件与所述焊盘通过加热进行键合，在所述发光元件和所述焊盘键合的过程中，所述凸起结构被加热而熔化。设置在发光元件与焊盘键合的过程中，同时实现凸起结构的熔化，可节约加热使得凸起结构熔化的步骤，能节约工时，也避免多次加热对发光元件等结构造成损坏。

一种实施方式中，所述巨量转移方法还包括：使所述连接层固化，并剥离所述暂态基板。当凸起结构熔化为连接层，且焊料将发光元件和焊盘键合固定后，使连接层固化，由于连接层的材质具有粘接性，固化的连接层能够将发光元件牢牢的固定在电路背板上，再加上焊盘与发光元件之间的键合力，能够保证剥离暂态基板时，不会连带将发光元件剥离。剥离暂态基板，以便于后续进行封装。

一种实施方式中，所述巨量转移方法还包括：在所述连接层上形成封装层，所述封装层包裹多个所述发光元件。通过先形成连接层，连接层将发光元件与电路背板进行固定，再在连接层上形成封装层，使得封装层对发光元件进行挤压时，由于连接层对发光元件的固定作用，发光元件不会产生偏移，故能够提升良率。

附图说明

图1为一种实施例的巨量转移方法的流程图；

图2为一种实施例的巨量转移方法的一个步骤的结构图；

图3为一种实施例的巨量转移方法的一个步骤的结构图；

图4a为一种实施例的巨量转移方法的一个步骤的结构图；

图4b为另一种实施例的巨量转移方法的一个步骤的结构图；

图4c为另一种实施例的巨量转移方法的一个步骤的结构图；

图4d为另一种实施例的巨量转移方法的一个步骤的结构图；

图4e为另一种实施例的巨量转移方法的一个步骤的结构图；

图4f为另一种实施例的巨量转移方法的一个步骤的结构图；

图4g为另一种实施例的巨量转移方法的一个步骤的结构图；

图4h为另一种实施例的巨量转移方法的一个步骤的结构图；

图5为一种实施例的巨量转移方法的一个步骤的结构图；

图6为一种实施例的巨量转移方法的一个步骤的结构图；

图7为一种实施例的巨量转移方法的一个步骤的结构图；

图8为一种实施例的巨量转移方法的一个步骤的结构图。

附图标记说明：

10-电路背板；

20-焊盘，21-第一焊盘，22-第二焊盘；

30-胶层，31-凸起结构，31’-凸起结构，35-连接层；

40-暂态基板；

50-粘胶层；

60-发光元件，61-磊晶，62-第一电极，63-第二电极；

70-封装层。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

当前通过焊材将暂态基板上的发光元件与电路背板的焊盘焊接主要存在以下问题：键合完成后，进行暂态基板移除过程中，由于发光元件与暂态基板之间的胶材黏性作用，部分发光元件会被连带移除，致使部分发光元件未能转移至电路背板从而影响良率。

因此，如何保证发光元件完全转移至电路背板是亟需解决的问题。

基于此，本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。

请参考图1至图8，本申请实施例提供一种巨量转移方法，包括：

S100、在电路背板10上形成多个凸起结构31，凸起结构31设置在电路背板10上的相邻的两个焊盘20之间。

S200、将暂态基板40上的发光元件60与焊盘20键合；

S300、加热使凸起结构31熔化形成连接层35，连接层35填充相邻的两个焊盘20之间的间隙，以及填充至少部分相邻两个发光元件60的间隙。

后续待连接层35固化后，固化的连接层35可连接发光元件60与电路背板10。其中，根据连接层35的材质，连接层35固化可采用自然降温固化，加速降温固化、升温固化等方式，具体不做限制。

本实施例中，通过形成凸起结构31，发光元件60与焊盘20键合，凸起结构31熔化形成连接层35，连接层35固化后连接电路背板10和发光元件60，使得发光元件60受到两个固定作用力，一个为焊盘20的键合力，一个为连接层35对发光元件60的连接作用力，提升了发光元件60与电路背板10的固定效果，使得移除暂态基板40时不会连带发光元件60，从而保证全部发光元件60都能成功转移到电路背板10，可提升良率。

具体的，请参考2和图5，电路背板10上形成有多个焊盘20。电路背板10可为印刷电路板，其上具有驱动电路走线，驱动电路走线与多个焊盘20连接，能够给焊盘20供电，从而使得后续与焊盘20键合的发光元件60发光。发光元件60具体为Micro-LED芯片，根据发光颜色，可分为红光发光元件、绿光发光元件、蓝光发光元件等。发光元件60的具体结构包括磊晶61和磊晶61连接的第一电极62和第二电极63。

请参考图2和图5，多个焊盘20包括多组，每组焊盘20包括第一焊盘21和第二焊盘22，一组焊盘20用于与一发光元件60键合。具体的，发光元件60的第一电极62与第一焊盘21键合，第二电极63与第二焊盘22键合。键合时，通常是在焊盘20放置焊料，焊料的成分例如为In(铟)，发光元件60的电极与焊料接触后，通过加热使得焊料熔化，将电极和焊盘20焊接固定。

请参考图2，每组焊盘20内的第一焊盘21和第二焊盘22间隔第一间距W1，相邻的两组焊盘20间隔第二间距W2，第二间距W2大于第一间距W1。

可选的，请参考图4a，凸起结构31设置在相邻的两组焊盘20之间。

将凸起结构31设置在相邻的两组焊盘20之间，可使得凸起结构31有足够的空间布置，不会与发光元件60产生干涉。

可选的，请参考图4b，也可在同组焊盘内的第一焊盘21和第二焊盘22之间设凸起结构31’，此时，凸起结构31’的高度应当不超过第一焊盘21和第二焊盘22相对于电路背板10的高度(如图4b中H2所示)。

请参考图4a和图5，凸起结构31的高度H1大于焊盘20的高度H2，且小于焊盘20和发光元件60的总高度(H2+H3)。如此设置，可使得凸起结构31熔化后能够连接到发光元件60，并且，在将发光元件60与焊盘20键合时，能够避免凸起结构31过高而使得发光元件60无法与焊盘20接触。其中，发光元件60的高度H3为第一电极62或第二电极63和磊晶61的总高度。上述的高度，均为垂直于电路背板10的焊盘面的尺寸，焊盘面可指电路背板10与焊盘20连接的表面，也可指焊盘20背向电路背板10的表面。也即图4a中视角的竖直方向的尺寸。

请参考图4a至图4h，凸起结构31为台状，凸起结构31与电路背板10连接的表面的面积不小于背向电路背板10的端面的面积，凸起结构31的纵截面的形状呈多边形，其中，多边形中的各条边为直线或直线与曲线的组合。设置凸起结构31为台状，且与电路背板10连接的表面的面积大于背向电路背板10的端面的面积，可使得相邻的两个凸起结构31形成较大的开口角度，便于发光元件60的伸入和与焊盘20的键合，避免产生干涉。

可选的，请参考图4a和图4b，凸起结构31的纵截面的形状呈梯形，梯形的下底与电路背板10连接，梯形的上底背向电路背板10。设置纵截面呈梯形的凸起结构31，能够使得相邻的两个凸起结构31具有较大的开口角度，便于发光元件60的伸入和与焊盘20的键合，避免产生干涉。本实施例中，凸起结构31的制作工艺可采用任意可行的工艺。

可选的，请参考图4c，凸起结构31的纵截面的形状还可为矩形。

可选的，请参考图4d，凸起结构31的纵截面的形状还可为三角形。

可选的，请参考图4e，凸起结构31的纵截面的形状还可为两侧腰为弧线的梯形，其中，梯形的上底和下底为直线，两侧腰为内凹的弧线。

可选的，请参考图4f，凸起结构31的纵截面的形状还可为两侧腰为弧线的梯形，其中，梯形的上底和下底为直线，两侧腰为外凸的弧线。

可选的，请参考图4g，凸起结构31的纵截面的形状还可为两条边为弧线的三角形，其中，三角形与电路背板10连接的边为直线，另两条边为内凹的弧线。

可选的，请参考图4g，凸起结构31的纵截面的形状还可为两条边为弧线的三角形，其中，三角形与电路背板10连接的边为直线，另两条边为外凸的弧线。

上述图4a至图4h的凸起结构31的各种形状的图案化，可通过调整光罩透光率、调整蚀刻功率、温度、蚀刻气体成分和蚀刻时间等实现。

可选的，上述图4a至图4h的凸起结构31的横截面的形状可为矩形、圆形等，不做具体限制。

一种实施例中，请参考图1至图4a，S100步骤中，在电路背板10上形成多个凸起结构31，包括：

请参考图2和图3，在电路背板10上涂覆一胶层30，胶层30覆盖多个焊盘20；

请参考图3和图4a，图案化胶层30，形成多个凸起结构31。

本实施例中，胶层30为具有粘贴性的材质。胶层30的厚度即后续形成的凸起结构31的高度H1，胶层30覆盖焊盘20，使得凸起结构31的高度H1能大于焊盘20的高度H2，以便后续凸起结构31熔化后能连接发光元件60和电路背板10。采用图案化胶层30形成多个凸起结构31，工艺简单，容易实现。

一种实施例中，请参考图3和图4a，图案化胶层30，包括：

曝光显影刻蚀胶层30，以除去焊盘20上的胶层30，保留多个焊盘20之间的间隙处的胶层30，形成凸起结构31。

可选的，形成凸起结构31的主要工艺可包括：

在胶层30上涂布一层光阻，利用光线透过掩膜版照射光阻，再显影光阻，使得光阻被光照的部分保留，未被光照的部分被去除(也可是被光照的部分被去除，未被光照的部分保留)，以露出胶层30，再通过刻蚀露出部分的胶层30，后续去除光阻，即可得到凸起结构31。刻蚀具体可采用等离子刻蚀工艺。

可选的，也可直接通过曝光显影胶层30，再刻蚀胶层30得到凸起结构31。

由于一组焊盘20包括第一焊盘21和第二焊盘22，第一焊盘21和第二焊盘22间隔第一间距W1，涂布胶层30时，胶层30同时填满了一组焊盘20内的第一焊盘21和第二焊盘22的间隙，以及相邻两组之间的间隙，在去除胶层30时，将覆盖在焊盘20上的胶层30，以及一组焊盘20内第一焊盘21和第二焊盘22的间隙处的胶层30同时去掉，而保留相邻两组焊盘20的间隙处的胶层30。

本实施例中，通过涂布胶层30，再通过去除部分胶层30，保留部分胶层30的方法制作形成凸起结构31，工艺简单，容易实现。

一种实施例中，请参考图4a和图5，在S200步骤的将暂态基板40上的发光元件60与焊盘20键合中，可包括：

在暂态基板40上涂覆一粘胶层50；

将暂态基板40及粘胶层50与生长基板(图中未示出)上的多个发光元件60粘接；

暂态基板40将多个发光元件60从生长基板转移到电路背板10上方，发光元件60与焊盘20对准后，使得暂态基板40和电路背板10相互靠近，使得发光元件60与焊盘20接触；

加热使得焊盘20上的焊料与发光元件60的电极焊接固定而键合。

其中，生长基板和暂态基板40均可为玻璃基板。

请参考图1、图5和图6，在S300步骤中，发光元件60与焊盘20通过加热进行键合，在发光元件60与焊盘20进行键合的过程中，凸起结构31被加热而熔化。由于发光元件60与焊盘20需通过加热使得焊盘20上的焊料熔化而固定发光元件60，本实施例中，设置在发光元件60与焊盘20键合的过程中，同时实现凸起结构31的熔化，可节约加热使得凸起结构31熔化的步骤，能节约工时，也避免多次加热对发光元件60等结构造成损坏。

具体的，可设置焊料的材质为In，其熔化的温度大约为180℃，设置凸起结构31的材质为低融点胶材，如汉思封装胶系列低温黑胶，其熔融温度大约为70℃-100℃。在给焊料加热的过程中，当温度达到凸起结构31的熔融温度时，凸起结构31率先熔化而形成连接层35包围在焊盘20和发光元件60的周围，此时连接层35包裹在焊料的外周，继续升温使得焊料熔化时，由于有连接层35的包裹，焊料被限定在固定的空间流动，能够防止焊料溢出而与其他的焊盘20连接造成短路不良。

结合前述的凸起结构31的高度H1大于焊盘20的高度H2，且小于焊盘20和发光元件60的总高度(H2+H3)，另外，发光元件60包括磊晶61、第一电极62和第二电极63。本实施例中，凸起结构31熔化后形成的连接层35的厚度大于焊盘20的高度H2，小于焊盘20和发光元件60的总高度(H2+H3)，且也小于凸起结构31的高度。可选的，连接层35至少部分的连接磊晶61，即连接层35的厚度大于焊盘20和第一电极62(或第二电极63)的总高度。可选的，连接层35也可只连接第一电极62和第二电极63，而与磊晶61无连接，即连接层35的厚度小于焊盘20和和第一电极62(或第二电极63)的总高度。

请参考图6和图7，本申请的巨量转移方法还包括：

使连接层35固化，并剥离暂态基板40和粘胶层50。

当凸起结构31熔化为连接层35，且焊料将发光元件60和焊盘20键合固定后，使得连接层35固化，由于连接层35的材质具有粘接性，固化的连接层35能够将发光元件60牢牢的固定在电路背板10上，再加上焊盘20与发光元件60之间的键合力，能够保证剥离暂态基板40和粘胶层50时，不会连带将发光元件60剥离。剥离暂态基板40和粘胶层50，以便于后续进行封装。

一种实施例中，请参考图7和图8，本申请的巨量转移方法还包括：

在连接层35上形成封装层70，封装层70包裹多个发光元件60。

其中，封装层70用于将多个发光元件60封装，以保护发光元件60。形成封装层70的工艺可采用任意可行的工艺，此处不做限制。封装层70的材质应当为透明材质，以便于发光元件60发出的光线透过。封装层70和连接层35的材质可相同。

现有的工艺中，将发光元件60与焊盘20键合后，进行封装时，由于无连接层35对发光元件60进行固定，封装层70会对发光元件60挤压导致发光元件60相对电路背板10产生偏移，影响良率。

本实施例中，通过先形成连接层35，连接层35将发光元件60与电路背板10进行固定，再在连接层35上形成封装层70，使得封装层70对发光元件60进行挤压时，由于连接层35对发光元件60的固定作用，发光元件60不会产生偏移，故能够提升良率。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种巨量转移方法，其特征在于，包括：

在电路背板上形成多个凸起结构，所述凸起结构设置在所述电路背板上的相邻的两个焊盘之间；

将暂态基板上的发光元件与所述焊盘键合；

加热使所述凸起结构熔化形成连接层，所述连接层填充相邻的两个所述焊盘之间的间隙，以及填充至少部分相邻两个所述发光元件的间隙。

2.如权利要求1所述的巨量转移方法，其特征在于，所述凸起结构的熔融温度为70℃-100℃。

3.如权利要求1所述的巨量转移方法，其特征在于，在垂直于所述电路背板的焊盘面的方向上，所述凸起结构的高度大于所述焊盘的高度，且小于所述焊盘和所述发光元件的总高度。

4.如权利要求1所述的巨量转移方法，其特征在于，所述凸起结构为台状，所述凸起结构与所述电路背板连接的表面的面积不小于背向所述电路背板的端面的面积，所述凸起结构的纵截面的形状呈多边形，其中，多边形中的各条边为直线或直线与曲线的组合。

5.如权利要求1所述的巨量转移方法，其特征在于，多个所述焊盘形成多组，每组所述焊盘包括第一焊盘和第二焊盘，一组所述焊盘与一发光元件键合，所述凸起结构设置在相邻的两组所述焊盘之间。

6.如权利要求1至5任一项所述的巨量转移方法，其特征在于，在所述电路背板上形成多个所述凸起结构，包括：

在所述电路背板上涂覆一胶层，所述胶层覆盖多个所述焊盘；

图案化所述胶层，形成多个所述凸起结构。

7.如权利要求6所述的巨量转移方法，其特征在于，图案化所述胶层，包括：

曝光显影刻蚀所述胶层，以除去所述焊盘上的所述胶层，保留相邻两个所述焊盘之间的所述胶层，形成所述凸起结构。

8.如权利要求1至5任一项所述的巨量转移方法，其特征在于，

所述发光元件与所述焊盘通过加热进行键合，在所述发光元件和所述焊盘键合的过程中，所述凸起结构被加热而熔化。

9.如权利要求1至5任一项所述的巨量转移方法，其特征在于，所述巨量转移方法还包括：

使所述连接层固化，并剥离所述暂态基板。

10.如权利要求9所述的巨量转移方法，其特征在于，所述巨量转移方法还包括：

在所述连接层上形成封装层，所述封装层包裹多个所述发光元件。

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