[发明专利]一种适用于微芯片巨量转移拾取头的生产方法

说明书

本发明涉及一种适用于微芯片巨量转移拾取头的生产方法。该方法包括以下步骤：步骤一，利用陶瓷烧结技术，一次性烧结出柱状拾取头，拾取头的上端面上同时向下加工成型有M×N条气道；步骤二，在每条气道的下端与拾取头的下端面之间都连接有微气道；步骤三，准备一个密封壳；步骤四，在密封壳上打孔，然后装配上与密封壳内部空腔连通的通气阀和吸气阀；步骤五，将密封壳与拾取头上端密封对接，且保证各个阀体正对各气道的上开口。本发明采用单次巨量转移的机制，大大的提高芯片转移效率。

技术领域

本发明涉及一种制作机械搬运装置的方法，尤其是涉及一种适用于微芯片巨量转移拾取头的生产方法。

背景技术

LED在显示器行业有巨大的市场应用，随着对图像清晰图的要求越来越高，LED芯片的尺寸将越来越小型化。传统显示型LED芯片边长在750微米以上，未来的MicroLED尺寸会小于100微米，甚至小于10微米级。小型化的MicroLED对测量方式，芯片转移方式，封装方法都会带来挑战。目前芯片行业采用分选机来搬运衬底上的芯片。目前有人发明了一种名为：“芯片分选机台”的专利（中国专利号：200820152438.1），它包括吸嘴帽、真空气管和固定在摆臂上的吸嘴杆，吸嘴杆与吸嘴帽直插装配，吸嘴帽内设有密封圈。该发明简化吸嘴的装配，其核心的搬运模式为每次吸嘴吸起一颗LED芯片进行搬运。这样的搬运效率具有局限性，当随着LED芯片的微小化，同等面积下的芯片量将指数增长，一次一颗的搬运方法将难以满足生产效率要求。

发明内容

本发明提供了一种适用于微芯片巨量转移拾取头的生产方法；解决现有技术中存在搬运效率低下的问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种适用于微芯片巨量转移拾取头的生产方法，该类拾取头适用于拾取规格为5～100微米的微型芯片，其特征在于采用以下步骤：步骤一，拾取头的加工，柱状拾取头的上端面上向下加工出M×N条相互独立且孔径在100～1000微米的气道，各气道为盲孔设置，例如利用陶瓷烧结技术，一次性烧结出柱状拾取头以及内部的气道；步骤二，在每条气道的下端与拾取头的下端面之间都连接有口径＞2微米的微气道，该微气道可以采用激光打孔技术直接在拾取头的下端面加工，或者采用蚀刻工艺，该工艺还需要先在拾取头的下端面上先加工出一个定位沉台，该定位沉台与各气道下端导通，然后在定位沉台内装配一片与其外形匹配的硅片，硅片上通过蚀刻工艺开设有微气道，各微气道分别与各气道的下端导通，所述的微气道呈矩阵分布，各相邻微气道的间距至少为2×D，D为待转移器件的相邻间距，这样设置的目的在于可以将转移后的芯片间距增大，便于其他工序拾取或者加工芯片；步骤三，准备一个能与拾取头的上端面相互盖合而在两者之间形成密封的空腔的密封壳；步骤四，在密封壳上打孔，然后装配上与密封壳内部空腔连通的通气阀和吸气阀，通气阀和吸气阀可选用电磁阀，且受计算机控制，实际使用中，通气阀、吸气阀分别与高压气泵、低压气泵连接；步骤五，将密封壳与拾取头上端密封对接。通过控制通气阀和吸气阀的通气状态可以改变密封壳内部空腔的气压，进而改变微气道的下开口的气压。因此将拾取头靠近待拾取的芯片附近时，微气道下开口的气压降低便可产生向内的气流吸起芯片，气压升高便可产生向外的气流吹落芯片。微气道的具体口径由待拾取芯片的规格确定，微气道口径小于待拾取芯片的尺寸，例如：待拾取芯片的尺寸为5微米级别时，微气道口径一般取值为2至3微米。微气道的口径随待拾取芯片的规格增大而增大。

实际生产中的芯片不能保证百分百的合格率，因此本发明还增加设有以下特征，使其具备独立控制各个微气道独立工作的能力。