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TW202032818A - 元件安裝基板之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種元件經高位置精度安裝之元件安裝基板之製造方法。 本發明之元件安裝基板之製造方法係製造基板上安裝有元件之元件安裝基板的方法，該方法包含以下步驟：附元件之暫時固定材準備步驟(I)，係準備附元件之暫時固定材，該附元件之暫時固定材係使元件之一面維持在暫時固定材上並使該元件排列而成者；附元件之暫時固定材配置步驟(II)，係以使該元件之另一面附著於基板上之方式將該附元件之暫時固定材配置於該基板上；及暫時固定材剝離步驟(III)，係從附著於該基板上的該元件剝離該暫時固定材。

Description

元件安裝基板之製造方法
本發明涉及元件安裝基板之製造方法。
近年來，為了降低成本及開發新功能等，而在檢討LED等各種元件之小型化。
LED的一般大小為500μm□~1000μm□左右，厚度為100μm~200μm左右，於所謂3σ管理之下安裝時，進行安裝時所要求的位置精度為±10μm左右。
若持續將LED等各種元件進行小型化下去，則要以高位置精度進行安裝會變得非常困難。例如與以往之LED相比經大幅小型化的微型LED(Micro LED)一般為3μm□~30μm□左右且厚度為1μm~10μm左右的微小尺寸，若欲將這種元件以高位置精度進行安裝，則所要求的位置精度會變為±數十nm左右，而透過以往之元件安裝基板之製造方法並無法實現所述高位置精度之安裝。
以往之元件安裝基板之製造方法例如報告有一種利用照射雷射光來轉印至基板的製造方法(專利文獻1)。惟，在所述製造方法中，轉印時會因空氣阻力影響而造成安裝時產生位置偏移，故難以進行高位置精度之安裝。
先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本特開2010-161221號公報
發明欲解決之課題 本發明之課題在於提供元件經高位置精度安裝之元件安裝基板之製造方法。
用以解決課題之手段 本發明之元件安裝基板之製造方法， 係製造基板上安裝有元件之元件安裝基板的方法，該方法包含以下步驟： 附元件之暫時固定材準備步驟(I)，係準備附元件之暫時固定材，該附元件之暫時固定材係使元件之一面維持在暫時固定材上並使該元件排列而成者； 附元件之暫時固定材配置步驟(II)，係以使該元件之另一面附著於基板上之方式將該附元件之暫時固定材配置於該基板上；及 暫時固定材剝離步驟(III)，係從附著於該基板上的該元件剝離該暫時固定材。
在一實施形態中，上述元件為LED晶片。
在一實施形態中，上述LED晶片為微型LED晶片。
發明效果 根據本發明，可提供元件經高位置精度安裝之元件安裝基板之製造方法。
≪本發明元件安裝基板之製造方法的實施形態≫ 本發明元件安裝基板之製造方法係製造基板上安裝有元件之元件安裝基板的方法。透過本發明之元件安裝基板之製造方法，可以高位置精度安裝元件，因此可消除安裝位置不良所造成的成品率降低。
本發明之元件安裝基板之製造方法包含附元件之暫時固定材準備步驟(I)、附元件之暫時固定材配置步驟(II)與暫時固定材剝離步驟(III)。本發明之元件安裝基板之製造方法亦可包含多個附元件之暫時固定材準備步驟(I)。本發明之元件安裝基板之製造方法亦可包含多個附元件之暫時固定材配置步驟(II)。本發明之元件安裝基板之製造方法亦可包含多個暫時固定材剝離步驟(III)。本發明之元件安裝基板之製造方法只要包含有附元件之暫時固定材準備步驟(I)、附元件之暫時固定材配置步驟(II)與暫時固定材剝離步驟(III)，便可在無損本發明效果之範圍內包含任意適當之其他步驟。例如亦可包含在安裝元件後以步進機等半導體光刻裝置來形成配線之步驟。
>附元件之暫時固定材準備步驟(I)> 附元件之暫時固定材準備步驟(I)係準備附元件之暫時固定材，該附元件之暫時固定材係使元件之一面維持在暫時固定材上並使該元件排列而成者。
另，本發明之說明中所謂「元件之一面」意指元件具有之實質上相對向之2個面的其中一面，而所謂「元件之另一面」意指元件具有之實質上相對向之2個面中與上述「元件之一面」相對向的面。
圖1係顯示可在附元件之暫時固定材準備步驟(I)中獲得的附元件之暫時固定材的概略截面圖。圖1中，附元件之暫時固定材100係暫時固定材20上維持有元件10之一面10a而排列有該元件10。
只要為使元件之一面維持在暫時固定材上並使該元件排列之方法，附元件之暫時固定材便可在無損本發明效果之範圍內透過任意適當之方法來準備。所述方法可舉例如於元件之一面設置黏晶薄膜等薄膜狀接著劑，並使元件之另一面暫時固定在吸附片、微黏著膠帶、紫外線剝離型黏著膠帶、熱剝離型黏著膠帶等暫時固定材上並使其排列之方法等。
>附元件之暫時固定材配置步驟(II)> 附元件之暫時固定材配置步驟(II)係以使維持在附元件之暫時固定材上的元件之另一面附著於基板上之方式將附元件之暫時固定材配置於該基板上。圖2係顯示附元件之暫時固定材配置步驟(II)的說明圖。圖2中，附元件之暫時固定材100係以使元件10之另一面10b附著於基板200上之方式配置，而可獲得附暫時固定材之安裝基板300。
只要為以使維持在附元件之暫時固定材上之元件之另一面附著於基板上之方式使附元件之暫時固定材配置於該基板上的方法，附暫時固定材之安裝基板便可在無損本發明效果之範圍內透過任意適當之方法來製作。所述方法可舉例如將排列於暫時固定材上的元件之設有黏晶薄膜等薄膜狀接著劑的面調整位置並貼合於矽基板等基板上之方法。所述貼合方法可舉例如利用壓附之貼合、利用減壓之貼合、利用加壓之貼合或利用加熱之貼合等。
>暫時固定材剝離步驟(III)> 暫時固定材剝離步驟(III)係從附著於基板上的元件剝離暫時固定材。圖3係顯示暫時固定材剝離步驟(III)的說明圖。圖3中，暫時固定材20從透過附元件之暫時固定材配置步驟(II)獲得的附暫時固定材之元件安裝基板300剝離，而獲得基板200上安裝有元件10的元件安裝基板1000。
只要為從附著於基板上的元件剝離暫時固定材之方法，元件安裝基板便可在無損本發明效果之範圍內透過任意適當之方法來製作。所述方法可舉例如以下等方法：當暫時固定材為吸附片或微黏著膠帶時可舉剝除等方法，當暫時固定材為紫外線剝離型黏著膠帶時可舉紫外線照射剝離等方法，當暫時固定材為熱剝離型黏著膠帶時可舉加熱剝離等方法。
>實施形態1> 本發明之元件安裝基板之製造方法的一實施形態(實施形態1)係使用1種元件，並藉由包含附元件之暫時固定材準備步驟(I)、附元件之暫時固定材配置步驟(II)與暫時固定材剝離步驟(III)各1次來製造基板上安裝有1種元件之元件安裝基板的方法。代表上為如圖3所示之基板200上安裝有元件10之元件安裝基板1000。此時，元件10係以高位置精度安裝於基板200上。
>實施形態2> 本發明之元件安裝基板之製造方法的另一實施形態(實施形態2)係使用n種(n為2以上的整數)元件，並藉由包含附元件之暫時固定材準備步驟(I)、附元件之暫時固定材配置步驟(II)與暫時固定材剝離步驟(III)各n次來製造基板上安裝有n種元件之元件安裝基板的方法。
使用圖4來具體說明實施形態2。圖4為使用3種元件之情形之例。
圖4(a)係使用第1元件11而在附元件之暫時固定材準備步驟(I)中獲得附元件之暫時固定材的概略截面圖。圖4(a)中，附元件之暫時固定材101係在暫時固定材21上維持有第1元件11之一面11a而排列有該元件11。
圖4(b)係在附元件之暫時固定材配置步驟(II)中獲得的附暫時固定材之安裝基板的概略截面圖。圖4(b)中，附元件之暫時固定材101係在上下反轉之狀態下，配置成元件11之另一面11b附著於基板201上，而成為附暫時固定材之安裝基板301。
圖4(c)係在暫時固定材剝離步驟(III)中獲得之元件安裝基板的概略截面圖。圖4(c)中，元件安裝基板1001係暫時固定材21從附暫時固定材之元件安裝基板301剝離，而成為基板201上安裝有元件11者。
圖4(d)係使用第2元件12而在附元件之暫時固定材準備步驟(I)中獲得的附元件之暫時固定材的概略截面圖。圖4(d)中，附元件之暫時固定材102係在暫時固定材22上維持有第2元件12之一面12a而排列有該元件12。
圖4(e)係在附元件之暫時固定材配置步驟(II)中獲得的附暫時固定材之安裝基板的概略截面圖。圖4(e)中，附元件之暫時固定材102係在上下反轉之狀態下，配置成元件12之另一面12b附著於先前獲得的元件安裝基板1001上，而成為附暫時固定材之安裝基板302。製作該附暫時固定材之安裝基板302時，例如當第1元件11之排列圖案與第2元件12之排列圖案相同時，可如圖4(e)所示，以使第2元件12之位置與第1元件11之位置錯開的方式來配置，藉此將第1元件11與第2元件12各以相同排列圖案來排列。
圖4(f)係在暫時固定材剝離步驟(III)中獲得之元件安裝基板的概略截面圖。圖4(f)中，元件安裝基板1002係暫時固定材22從附暫時固定材之元件安裝基板302剝離，而成為基板201上安裝有元件11與元件12者，當第1元件11之排列圖案與第2元件12之排列圖案相同時，可如同上述，在先前的步驟中以使第2元件12之位置與第1元件11之位置錯開的方式來配置，藉此將第1元件11與第2元件12各以相同排列圖案來排列。
圖4(g)係使用第3元件13在附元件之暫時固定材準備步驟(I)中獲得的附元件之暫時固定材的概略截面圖。圖4(g)中，附元件之暫時固定材103係在暫時固定材23上維持有第3元件13之一面13a而排列有該元件13。
圖4(h)係在附元件之暫時固定材配置步驟(II)中獲得的附暫時固定材之安裝基板的概略截面圖。圖4(h)中，附元件之暫時固定材103係在上下反轉之狀態下，配置成元件13之另一面13b附著於先前獲得的元件安裝基板1002上，而成為附暫時固定材之安裝基板303。製作該附暫時固定材之安裝基板303時，例如當第1元件11之排列圖案、第2元件12之排列圖案與第3元件13之排列圖案相同時，可如圖4(h)所示，以使第3元件13之位置與第1元件11及第2元件12之位置錯開的方式來配置，藉此將第1元件11、第2元件12與第3元件13各以相同排列圖案來排列。
圖4(i)係在暫時固定材剝離步驟(III)中獲得之元件安裝基板的概略截面圖。圖4(i)中，元件安裝基板1003係暫時固定材23從附暫時固定材之元件安裝基板303剝離，而成為基板201上安裝有元件11、元件12與元件13者，當第1元件11之排列圖案、第2元件12之排列圖案與第3元件13之排列圖案相同時，可如同上述，在先前的步驟中以使第3元件13之位置與第1元件11及第2元件12之位置錯開的方式來配置，藉此將第1元件11、第2元件12與第3元件13各以相同排列圖案來排列。
關於實施形態2，例如如圖4所示使用3種元件時，該等3種元件可在無損本發明效果之範圍內採用任意適當之元件。所述元件可採用例如微型LED之R元件、G元件、B元件等。只要透過本發明之元件安裝基板之製造方法，使用微型LED的R元件、G元件、B元件實施實施形態2，便可如圖4(i)所示，使微型LED的R元件、G元件、B元件在高位置精度下以規則的圖案排列來配置。
>元件> 本發明可採用之元件可在無損本發明效果之範圍內採用任意適當之元件。所述元件代表上為半導體元件，可舉例如LED、微型LED、次毫米LED等。
本發明可採用之元件的大小可在無損本發明效果之範圍內採用任意適當之大小。本發明即便採用經小型化的元件仍可實現高位置精度之安裝，故當然可採用500μm□~1000μm□左右之LED等級之大小的元件或厚度為100μm~200μm左右之次毫米LED等級之大小的元件，並且還可採用3μm□~30μm□左右且厚度為1μm~10μm左右之微型LED等級之大小的元件。且，只要為本發明元件安裝基板之製造方法，比微型LED等級之大小的元件更小之奈米等級之大小(例如1nm~1000nm等)都可應用。
元件可僅為1種亦可為多種。此外，為1種元件而顏色不同時(例如微型LED之R元件、G元件、B元件等)，亦當作多種元件來處理。
>暫時固定材> 本發明中可採用的暫時固定材可在無損本發明效果之範圍內採用任意適當之暫時固定材。所述暫時固定材宜為下述者：可在附元件之暫時固定材準備步驟(I)中使元件之一面暫時維持，且可在附元件之暫時固定材配置步驟(II)中在使元件暫時維持之狀態下使該元件之另一面配置及附著於基板上，並且可在暫時固定材剝離步驟(III)中從元件上剝離。
所述暫時固定材可舉例如吸附片、微黏著膠帶、紫外線剝離型黏著膠帶、熱剝離型黏著膠帶等。
吸附片可舉例如具有吸附性之聚矽氧片、聚矽氧發泡片、聚胺甲酸酯片、聚胺甲酸酯發泡片、聚酯片、聚酯發泡片等。
若為微黏著膠帶則可舉如日東電工股份公司製之SPV系列、E-MASK系列、ELEP Masking系列等。
若為紫外線剝離型黏著膠帶則可舉如日東電工股份公司製之ELEP HOLDER系列、ELEP MOUNT系列等。
若為熱剝離型黏著膠帶，則可舉如日東電工股份公司製之REVALPHA系列等。
暫時固定材之厚度可在無損本發明效果之範圍內採用任意適當之厚度。所述厚度由可更展現本發明效果之觀點來看，宜為1μm~800μm，且宜為2μm~500μm，更宜為5μm~200μm，尤宜為10μm~150μm。
暫時固定材亦可於與暫時固定元件之面相反之側在無損本發明效果之範圍內具備任意適當之其他層。
>基板> 本發明可採用之基板可在無損本發明效果之範圍內採用任意適當之基板。所述基板可舉例如矽基板、多晶矽基板、藍寶石基板、碳化矽基板、化合物半導體(磷化鎵、砷化鎵、磷化銦、氮化鎵)基板、玻璃環氧基板、聚醯亞胺等有機材料基板、玻璃基板、陶瓷基板、金屬基板等。
基板之厚度可在無損本發明效果之範圍內採用任意適當之厚度。所述厚度由可更展現本發明效果之觀點來看，宜為10μm~10000μm，且宜為15μm~1000μm，更宜為20μm~500μm，尤宜為30μm~300μm。
基板亦可於與欲使安裝元件之面相反之側在無損本發明效果之範圍內具備有任意適當之其他層。 實施例
以下以實施例來具體說明本發明，但本發明不受限於該等實施例。此外，實施例等中之試驗及評估方法如下。此外，記載為「份」時，只要無特別說明事項即指「質量份」，而記載為「%」時，只要無特別說明事項即指「質量%」。
>安裝之位置精度的評估方法> 評估經排列之RGB元件的位置精度。RGB元件間之距離若在50μm以內評估為○，若大於50μm則評估為×。
[實施例1] 在已於一面設有黏晶薄膜之20μm尺寸的微型LED之G元件的另一面貼合具有吸附性之厚度100μm的聚矽氧發泡片。接著，將黏晶薄膜之面調整位置後貼合於厚度150μm的矽基板並壓附。之後，將聚矽氧發泡片剝除剝離。 接著，在已於一面設有黏晶薄膜之20μm尺寸的微型LED之R元件的另一面貼合具有吸附性之厚度100μm的聚矽氧發泡片後，以使其呈拜爾陣列之方式貼合於上述矽基板並壓附。之後，將聚矽氧發泡片剝除剝離。 並且，在已於一面設有黏晶薄膜之20μm尺寸的微型LED之B元件的另一面貼合具有吸附性之厚度100μm的聚矽氧發泡片後，以使其呈拜爾陣列之方式貼合於上述矽基板並壓附。之後，將聚矽氧發泡片剝除剝離。 依以上方式獲得於矽基板上排列有微型LED之RGB元件的元件安裝基板(1)。 安裝之位置精度的評估結果為○。
[比較例1] 暫時固定材使用黏著力大的No.375(日東電工股份公司製，包裝用OPP膠帶)，除此之外依與實施例1相同方式進行之後，無法於矽基板上排列微型LED之RGB元件。
產業上之可利用性 根據本發明元件安裝基板之製造方法，可提供元件經高位置精度安裝之元件安裝基板，故可有效利用於例如製造安裝有微型LED等經小型化之元件的元件安裝基板。
10:元件 10a:元件之一面 10b:元件之另一面 11:第1元件 11a:第1元件之一面 11b:第1元件之另一面 12:第2元件 12a:第2元件之一面 12b:第2元件之另一面 13:第3元件 13a:第3元件之一面 13b:第3元件之另一面 20,21,22,23:暫時固定材 100,101,102,103:附元件之暫時固定材 200,201:基板 300,301,302,303:附暫時固定材之安裝基板 1000,1001,1002,1003:元件安裝基板
圖1係可在附元件之暫時固定材準備步驟(I)中獲得的附元件之暫時固定材的概略截面圖。 圖2係附元件之暫時固定材配置步驟(II)的說明圖。 圖3係暫時固定材剝離步驟(III)之說明圖。 圖4係顯示本發明元件安裝基板之製造方法的實施形態2之說明圖。
11:第1元件
11a:第1元件之一面
11b:第1元件之另一面
12:第2元件
12a:第2元件之一面
12b:第2元件之另一面
13:第3元件
13a:第3元件之一面
13b:第3元件之另一面
21,22,23:暫時固定材
101,102,103:附元件之暫時固定材
201:基板
301,302,303:附暫時固定材之安裝基板
1001,1002,1003:元件安裝基板

Claims (3)

  1. 一種元件安裝基板之製造方法，係製造基板上安裝有元件之元件安裝基板的方法，該方法包含以下步驟： 附元件之暫時固定材準備步驟(I)，係準備附元件之暫時固定材，該附元件之暫時固定材係使元件之一面維持在暫時固定材上並使該元件排列而成者； 附元件之暫時固定材配置步驟(II)，係以使該元件之另一面附著於基板上之方式將該附元件之暫時固定材配置於該基板上；及 暫時固定材剝離步驟(III)，係從附著於該基板上的該元件剝離該暫時固定材。
  2. 如請求項1之元件安裝基板之製造方法，其中前述元件為LED晶片。
  3. 如請求項2之元件安裝基板之製造方法，其中前述LED晶片為微型LED晶片。
TW108145374A 2019-02-26 2019-12-11 元件安裝基板之製造方法 TWI837243B (zh)

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