TWI766699B

TWI766699B - 轉移電子元件之方法

Info

Publication number: TWI766699B
Application number: TW110118806A
Authority: TW
Inventors: 陳英杰
Original assignee: 台灣愛司帝科技股份有限公司
Priority date: 2021-05-25
Filing date: 2021-05-25
Publication date: 2022-06-01
Also published as: US20220384234A1; TW202247330A; CN115394701A

Abstract

一種轉移電子元件之方法，其係包括：提供一轉移基板，其係包含有一轉移面，該轉移面上設置有多數個電子元件；提供一目標基板，其係包含有一目標面，該目標基板與該轉移基板相對設置，且該轉移面面對該目標面；提供一導引遮罩，其係包含有至少一導引結構，該導引遮罩置於該轉移基板和該目標基板之間；以及釋放該轉移面上的該多數個電子元件中的至少一個，使其藉由該至少一導引結構，被導引轉移至該目標基板的該目標面上。上述方法即使在設備精度及穩定度較差的條件下仍可達到較佳的轉移良率。

Description

轉移電子元件之方法

本發明係關於一種轉移電子元件之方法，尤指一種即使在設備精度及穩定度較差的條件下仍可達到較佳的轉移良率之轉移電子元件之方法。

隨著電子元件的微型化，電子元件於不同基板之間的轉移所需要設備精度以及穩定度越來越高，當設備精度以及穩定度的要求無法被滿足時，兩基板之間的未完全對位和/或未完全平行使得轉移後的電子元件往往會有位置或角度偏移甚至翻轉的情形，而無法正確地落在目標位置，為了避免上述情況發生，現有的解決方法大都是對設備進行改良，以確保設備精度以及穩定度的需求能被滿足，但此解決方法不但成本高且效果不彰，因此如何在設備精度及穩定度較差的條件下仍可達到較佳的轉移良率便成為業界所關注的課題。

本發明之目的在於提供一種即使在設備精度及穩定度較差的條件下仍可達到較佳的轉移良率之轉移電子元件之方法，以解決上述問題。

為了達成上述目的，本發明揭露一種轉移電子元件之方法，其係包括：提供一轉移基板，其係包含有一轉移面，該轉移面上係設置有多數個電子元件；提供一目標基板，其係包含有一目標面，該目標基板與該轉移基板相對設置，且該轉移基板之設置有該多數個電子元件的該轉移面面對該目標基板之該目標面；提供一導引遮罩，其係包含有至少一導引結構，該導引遮罩置於相對設置之該轉移基板和該目標基板之間；以及釋放該轉移基板之該轉移面上的該多數個電子元件中的至少一個，使其藉由該導引遮罩上之該至少一導引結構，被導引轉移至該目標基板的該目標面上。

根據本發明其中一實施例，該導引遮罩之兩側係分別與該轉移基板及該目標基板接觸。

根據本發明其中一實施例，該導引遮罩之厚度係大於各電子元件之厚度，以使當該導引遮罩與該轉移基板及該目標基板接觸時，各電子元件未與該目標基板接觸。

根據本發明其中一實施例，該方法係藉由施以雷射能量，以釋放該轉移基板之該轉移面上的該多數個電子元件中的該至少一個。

根據本發明其中一實施例，該轉移基板之該轉移面上係包含有一黏著層，以使該多數個電子元件係藉該黏著層設置於該轉移基板之該轉移面上。

根據本發明其中一實施例，該目標基板之該目標面上係包含有一黏著層，以黏著該多數個電子元件中被釋放之該至少一個。

根據本發明其中一實施例，該導引遮罩上之該至少一導引結構係為孔徑較相對應的該電子元件之寬度為大的一通孔。

綜上所述，於本發明中，被釋放的電子元件可藉由導引遮罩上之導引結構，被正確地、精準地導引轉移至目標基板的目標面上，因此，本發明對設備精度以及穩定度的需求較低，也就是說，本發明即使在設備精度及穩定度較差的條件下仍可達到較佳的轉移良率。此外，本發明的導引遮罩可重複使用，故而具有較低的製造成本。

以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。

請參考第1圖至第6圖，第1圖為本發明實施例轉移電子元件之方法流程圖，第2圖至第7圖為本發明實施例轉移電子元件之方法於不同階段的示意圖。如第1圖所示，轉移電子元件之方法包含有下列步驟：

步驟S1：提供一轉移基板10，其係包含有一轉移面11，轉移面11上係設置有多數個電子元件20；

步驟S2：提供一目標基板30，其係包含有一目標面31，目標基板30與轉移基板10相對設置，且轉移基板10之設置有多數個電子元件20的轉移面11面對目標基板30之目標面31；

步驟S3：提供一導引遮罩40，其係包含有至少一導引結構41，導引遮罩40置於相對設置之轉移基板10和目標基板30之間；以及

步驟S4：於轉移基板10、目標基板30、導引遮罩40彼此對位後，釋放轉移基板10之轉移面11上的多數個電子元件20中的至少一個，使其藉由導引遮罩40上之至少一導引結構41，被導引轉移至目標基板30的目標面31上。

以下針對上述步驟進行說明，於步驟S1中，如第2圖所示，當轉移基板10被提供時，轉移基板10包含有轉移面11，轉移面11上係設置有多數個電子元件20。其中各電子元件20可為微發光二極體（micro light emitting diode, micro LED）或次毫米發光二極體（mini light emitting diode, mini LED）等，轉移面11上可設置有一黏著層12，以使電子元件20係可藉由黏著層12設置於轉移基板10之轉移面11上。然本發明並不侷限於此，舉例來說，在另一實施例中，電子元件可為其他電子零組件且可藉由其他機制（例如磁力吸附、靜電吸附或負壓吸附）設置於轉移基板。

於步驟S2中，如第2圖所示，當目標基板30被提供時，目標基板30包含有目標面31，目標基板30與轉移基板10係相對設置，且轉移基板10之設置有多數個電子元件20的轉移面11係面對目標基板30之目標面31。其中目標基板30之目標面31上可設置有另一黏著層32，藉以黏著被釋放的電子元件20。然本發明並不侷限於此，舉例來說，在另一實施例中，電子元件也可藉由其他機制（例如磁力吸附、靜電吸附或負壓吸附）固定於目標基板。

於步驟S3中，如第2圖與第3圖所示，當導引遮罩40被提供時，導引遮罩40包含有至少一導引結構41，導引遮罩40係置於相對設置之轉移基板10和目標基板30之間。於步驟S4中，如第3圖至第5圖所示，當轉移基板10、目標基板30、導引遮罩40彼此對位後，可釋放轉移基板10之轉移面11上的多數個電子元件20中的至少一個，以使被釋放的至少一個電子元件20可藉由導引遮罩40上之至少一導引結構41，精準地被導引轉移至目標基板30的目標面31上的指定位置。於此實施例中，轉移基板10與目標基板30可分別設置在兩個可移動平台上，且如第2圖與第3圖所示，當導引遮罩40被提供時，導引遮罩40可藉由黏著層32與目標基板30對位黏合，接著，再藉由兩平台的相對移動，以使轉移基板10、導引遮罩40與目標基板30彼此對位，然本發明並不侷限於此實施例。舉例來說，請參閱第8圖與第9圖，第8圖與第9圖為本發明不同實施例轉移電子元件之方法於提供導引遮罩40時的示意圖。在如第8圖所示之實施例中，導引遮罩40可藉由黏著層12設置在轉移基板10之轉移面11上。在如第9圖所示之實施例中，導引遮罩40、轉移基板10與目標基板30也可分別設置在三個不同的可移動平台上以使轉移基板10、導引遮罩40與目標基板30可藉由三個平台之間的相對移動彼此對位。又或者，在另一實施例中，當導引遮罩被提供時，導引遮罩也利用其他機制（例如磁力吸附、靜電吸附或負壓吸附）設置在目標面或轉移面上。

另外，如第3圖所示，為了使導引結構41能夠為各電子元件20提供較佳的導引定位效果以提昇轉移良率，於此實施例中，在轉移基板10、目標基板30與導引遮罩40彼此對位的過程中，兩平台不但可沿水平方向移動也會彼此靠近，以使導引遮罩40之兩側可於轉移基板10、目標基板30與導引遮罩40彼此對位完成之後，分別與轉移基板10及目標基板30接觸，其中導引遮罩40之厚度係大於各電子元件20之厚度，以使當導引遮罩40與轉移基板10及目標基板30接觸時，各電子元件20未與目標基板30接觸，上述設置可將各電子元件20的轉移行程縮短至導引遮罩40之厚度與各電子元件20之厚度的差值，以避免各電子元件20在轉移過程中意外的偏移或翻轉，從而提昇轉移良率，同時上述設置也解決了先前技術中兩平台因設備精度以及穩定度不足而不完全對位和/或不完全平行所產生之偏移或翻轉之問題，然本發明並不侷限於此實施例。舉例來說，在另一實施例中，當轉移基板、目標基板與導引遮罩彼此對位後，導引遮罩也可不接觸轉移基板和/或目標基板。

較佳地，導引遮罩40之厚度與各電子元件20之厚度的差值可為0.5至20微米。

此外，於此實施例中，導引遮罩40之兩側可分別設置有兩塗層（例如兩氟化物塗層），以使導引遮罩40於電子元件20轉移完成後能輕易地分離於轉移基板10及目標基板30，而有助於利導引遮罩40之重複使用。

另外，請參閱第3圖與第10圖，第10圖為本發明實施例導引遮罩40的示意圖。如第3圖與第10圖所示，於此實施例中，導引遮罩40上之至少一導引結構41可為孔徑較相對應的電子元件20之寬度為大的一通孔。較佳地，為了使導引結構41能夠為電子元件20提供較佳的導引定位效果以提昇轉移良率，各通孔之孔徑與相對應的電子元件20之寬度的差值可為2至10微米，且各通孔之靠近轉移基板10之一端部之孔徑與靠近目標基板30之另一端部之孔徑的面積比值可為0.9至1.1。

於步驟S4中，本發明可藉由一雷射光源50對轉移基板10的特定區域施以雷射能量，以使對應特定區域的電子元件20脫離於黏著層12，從而達到電子元件20之釋放，然本發明並不侷限於此實施例。舉例來說，在另一實施例中，當電子元件藉由其他機制（例如磁力吸附或靜電吸附）設置於轉移基板時，電子元件可藉由相對應的釋放機制（例如磁力排斥、靜電排斥或超音波）脫離於轉移基板。

最後，如第6圖與第7圖所示，當被釋放的至少一個電子元件20轉移完畢後，可再移動目標基板30、轉移基板10和/或導引遮罩40，使目標基板30遠離轉移基板10與導引遮罩40，以利後續作業。

相較於先前技術，於本發明中，被釋放的電子元件可藉由導引遮罩上之導引結構，被正確地、精準地導引轉移至目標基板的目標面上，因此，本發明對設備精度以及穩定度的需求較低，也就是說，本發明即使在設備精度及穩定度較差的條件下仍可達到較佳的轉移良率。此外，本發明的導引遮罩可重複使用，故而具有較低的製造成本。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10:轉移基板 11:轉移面 12,32:黏著層 20:電子元件 30:目標基板 31:目標面 40:導引遮罩 41:導引結構 50:雷射光源 S1,S2,S3,S4:步驟

第1圖為本發明實施例轉移電子元件之方法流程圖。第2圖至第7圖為本發明實施例轉移電子元件之方法於不同階段的示意圖。第8圖與第9圖為本發明不同實施例轉移電子元件之方法於提供導引遮罩時的示意圖。第10圖為本發明實施例導引遮罩的示意圖。

S1,S2,S3,S4:步驟

Claims

一種轉移電子元件之方法，其係包括：提供一轉移基板，其係包含有一轉移面，該轉移面上係設置有多數個電子元件；提供一目標基板，其係包含有一目標面，該目標基板與該轉移基板相對設置，且該轉移基板之設置有該多數個電子元件的該轉移面面對該目標基板之該目標面；提供一導引遮罩，其係包含有至少一導引結構，該導引遮罩置於相對設置之該轉移基板和該目標基板之間；以及釋放該轉移基板之該轉移面上的該多數個電子元件中的至少一個，使其藉由該導引遮罩上之該至少一導引結構，被導引轉移至該目標基板的該目標面上。
如請求項1所述之方法，其中該導引遮罩之兩側係分別與該轉移基板及該目標基板接觸。
如請求項2所述之方法，其中該導引遮罩之厚度係大於各電子元件之厚度，以使當該導引遮罩與該轉移基板及該目標基板接觸時，各電子元件未與該目標基板接觸。
如請求項1所述之方法，其中該方法係藉由施以雷射能量，以釋放該轉移基板之該轉移面上的該多數個電子元件中的該至少一個。
如請求項1所述之方法，其中該轉移基板之該轉移面上係包含有一黏著層，以使該多數個電子元件係藉一黏著層設置於該轉移基板之該轉移面上。
如請求項1所述之方法，其中該目標基板之該目標面上係包含有一黏著層，以黏著該多數個電子元件中被釋放之該至少一個。
如請求項1所述之方法，其中該導引遮罩上之該至少一導引結構係為孔徑較相對應的該電子元件之寬度為大的一通孔。