仿螺腹足肌肉结构粘附的低密度MicroLED自键合结构制造技术

本发明专利技术涉及一种仿螺腹足肌肉结构粘附的低密度Micro LED自键合结构，该自键合结构包括外部驱动基板，外部驱动基板上设置有若干电极，电极上设置有金属凸点，部分或全部相邻的电极之间设置有空腔，空腔上方设置有纳米团块颗粒。本发明专利技术自键合结构的空腔内形成负压，纳米团块颗粒与空腔形成的仿螺腹足肌肉结构导致外部驱动基板与Micro LED芯片阵列之间的摩擦力增大，从而固定Micro LED芯片阵列，避免错位。该自键合结构的仿螺腹足肌肉结构的尺寸、大小等可以根据需要来改变，适应不同的Micro LED自键合。LED自键合。LED自键合。

【技术实现步骤摘要】
仿螺腹足肌肉结构粘附的低密度Micro LED自键合结构


[0001]本专利技术涉及一种仿螺腹足肌肉结构粘附的低密度Micro LED自键合结构，属于半导体互联键合


技术介绍

[0002]随着大数据、人工智能等领域的迅速发展，显示技术的未来必定注重人与信息的交互过程。而Micro LED由于具有自发光无需背光源、响应速度快、对比度高、电光转换效率优异、功耗低以及寿命长等特点在AR/VR、可穿戴显示、车载显示以及超大屏显示等领域表现出重要的前景。目前，Micro LED领域中最常用的互连键合方式为倒装键合(Flip
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bonding)，在芯片的电极上制备金属凸点，然后将芯片的电极面朝下，利用热压、钎焊等工艺将金属凸点与驱动基板互连。倒装键合的方法具有精度高、制备的混合集成芯片占用体积小、器件电流密度提升、散热能力得到优化等优点，而且避免正装键合情况下金线断裂造成的光淬灭问题和存在的电流拥挤问题。倒装键合方法很好的满足芯片领域朝着高密度、高性能方向的发展需要。但是，倒装键合方法还需要解决可靠性差、精准性低等问题。
[0003]目前，产业上已经发展出多种成熟的金属凸点键合工艺。其中最常用的方式就是热压键合。其中，Cu
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Cu热压键合方法迅速发展，被广泛应用于生产研究领域。与传统焊接技术相比，该方法具有更稳定的支撑，可以实现窄间距互联，同时也具有更优异的导电导热特性，以及良好的抗电迁移能力等。然而，热压键合方法也面临诸多问题，例如Cu金属高的熔点，需要更高的键合温度和压强；高温键合会破坏器件中的热敏材料并且导致弯曲，从而损伤器件性能；同时也会降低对位精度，需要配备更加复杂的生产设备。最近几年，化学镀技术由于操作简单灵活得到产业界和学术界的关注。化学镀技术无需配备大型生产设备，具有沉积速率快、成膜均匀致密、生产成本低等优点。化学镀技术生长薄膜时只需要将样品置于溶液中就可以实现自发生长。在化学镀自键合过程中，首先在外部驱动基板电极处生长金属凸点，然后将芯片和外部驱动基板预对准后共同置于溶液中，化学反应会自发进行，实现金属凸点的互连键合。但目前化学镀自键合方法还存在亟待解决的问题，该方法需要将芯片和外部驱动基板混合器件置于溶液中进行化学反应，上下金属凸点对位的准确性与键合良率密切相关，但目前堆叠芯片的对准效果较差，容易产生错位等问题，因此急需寻找到一种新的方案提升混合器件对位的准确性。

技术实现思路

[0004]为了克服上述问题，本专利技术提供一种仿螺腹足肌肉结构粘附的低密度Micro LED自键合结构，该自键合结构的空腔内形成负压，纳米团块颗粒与空腔形成的仿螺腹足肌肉结构导致外部驱动基板与Micro LED芯片阵列之间的摩擦力增大，从而固定Micro LED芯片阵列，避免错位。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]第一方面
[0007]一种仿螺腹足肌肉结构粘附的低密度Micro LED自键合结构，包括外部驱动基板，所述外部驱动基板上设置有若干电极，所述电极上设置有金属凸点，部分或全部相邻的所述电极之间设置有空腔，所述空腔上方设置有纳米团块颗粒。
[0008]进一步的，所述纳米团块颗粒与所述空腔形成仿螺腹足肌肉结构，所述仿螺腹足肌肉结构的高度大于所述外部驱动基板的电极高度、所述金属凸点的高度和Micro LED芯片的电极高度三者之和。
[0009]进一步的，所述仿螺腹足肌肉结构的宽度比相邻所述电极之间的间距小1～2μm。
[0010]进一步的，所述金属凸点的宽度比所述电极宽度小1～2μm。
[0011]第二方面
[0012]一种仿螺腹足肌肉结构粘附的低密度Micro LED自键合结构的制备方法，用于制备第一方面中任一所述仿螺腹足肌肉结构粘附的低密度Micro LED自键合结构，包括：
[0013]在所述外部驱动基板的电极上生长金属凸点：
[0014]在全部或部分相邻的两所述电极之间构建空腔；所述空腔通过光刻或者喷墨打印形成；
[0015]在所述空腔上方压印粘附纳米团块颗粒。
[0016]进一步的，在所述外部驱动基板的部分或全部电极上生长金属凸点，具体为：
[0017]在所述外部驱动基板上旋涂光刻胶，通过光刻在所述电极上生长金属凸点的目标位置制备凹坑；
[0018]在凹坑内制备金属凸点；
[0019]去除光刻胶，获得金属凸点。
[0020]进一步的，制备金属凸点的方式为化学镀、电镀和蒸镀中的一种；金属凸点的材料为镍、金、铜和铟中的一种。
[0021]进一步的，所述纳米团块颗粒由粘附剂粘附纳米颗粒得到。
[0022]第三方面
[0023]一种仿螺腹足肌肉结构粘附的低密度Micro LED自键合方法，通过第一方面中任一所述仿螺腹足肌肉结构粘附的低密度Micro LED自键合结构进行自键合，包括：
[0024]将Micro LED芯片阵列转移到外部驱动基板上方，转移时将Micro LED芯片阵列的电极对准所述外部驱动基板的电极上方的金属凸点；
[0025]将Micro LED芯片阵列压合粘附在所述外部驱动基板上方，形成准混合器件；压合粘附过程中，所述仿螺腹足肌肉结构固定所述外部驱动基板；
[0026]将所述准混合器件固定在装有镀液的容器中实现自键合。
[0027]进一步的，所述镀液为镍镀液、金镀液、铜镀液或铟镀液。
[0028]本专利技术具有如下有益效果：
[0029]1.该自键合结构的空腔内形成负压，纳米团块颗粒与空腔形成的仿螺腹足肌肉结构导致外部驱动基板与Micro LED芯片阵列之间的摩擦力增大，从而固定Micro LED芯片阵列，避免错位。
[0030]2.该自键合结构仿螺腹足肌肉结构的尺寸、大小等可以根据需要来改变，适应不同的Micro LED自键合。
[0031]3.该自键合方法采用仿螺腹足肌肉结构做为芯片支撑，在热压预对准过程中仿螺
腹足结构的空腔结构可形成负压，纳米粘附结构可以增大摩擦力，最终实现芯片预对准良率的提升。
附图说明
[0032]图1为本专利技术实施例的仿螺腹足肌肉结构电镜扫描图。
[0033]图2为本专利技术实施例的仿螺腹足肌肉结构三维示意图。
[0034]图3为本专利技术实施例的仿螺腹足肌肉结构示意图。
[0035]图4为本专利技术实施例的自键合方法流程图。
具体实施方式
[0036]下面结合附图和具体实施例来对本专利技术进行详细的说明。
[0037]第一方面
[0038]一种仿螺腹足肌肉结构粘附的低密度Micro LED自键合结构，包括外部驱动基板，所述外部驱动基板上设置有若干电极，所述电极上设置有金属凸点，部分或全部相邻的所述电极之间设置有空腔，所述空腔上方设置有纳米团块颗粒。
[0039]所述电极包括p
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电极和/或n
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电极。
[0040]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿螺腹足肌肉结构粘附的低密度Micro LED自键合结构，其特征在于，包括外部驱动基板，所述外部驱动基板上设置有若干电极，所述电极上设置有金属凸点，部分或全部相邻的所述电极之间设置有空腔，所述空腔上方设置有纳米团块颗粒。2.根据权利要求1所述仿螺腹足肌肉结构粘附的低密度Micro LED自键合结构，其特征在于，所述纳米团块颗粒与所述空腔形成仿螺腹足肌肉结构，所述仿螺腹足肌肉结构的高度大于所述外部驱动基板的电极高度、所述金属凸点的高度和Micro LED芯片的电极高度三者之和。3.根据权利要求1所述仿螺腹足肌肉结构粘附的低密度Micro LED自键合结构，其特征在于，所述仿螺腹足肌肉结构的宽度比相邻所述电极之间的间距小1～2μm。4.根据权利要求1所述仿螺腹足肌肉结构粘附的低密度Micro LED自键合结构，其特征在于，所述金属凸点的宽度比所述电极宽度小1～2μm。5.一种仿螺腹足肌肉结构粘附的低密度Micro LED自键合结构的制备方法，用于制备权利要求1
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4任一所述仿螺腹足肌肉结构粘附的低密度Micro LED自键合结构，其特征在于，包括：在所述外部驱动基板的电极上生长金属凸点：在全部或部分相邻的两所述电极之间构建空腔；所述空腔通过光刻或者喷墨打印形成；在所述空腔上方压印粘附纳米团块颗粒。6.根据权利要求5所述仿螺腹足肌肉结构粘附的低密度Micro LED自键合结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙捷，周毅坚，严群，卢玉，林畅，黄忠航，杨天溪，张恺馨，周雄图，张永爱，郭太良，
申请(专利权)人：晋江市博感电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：