【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及芯片巨量转移，尤其是涉及一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移装置及方法。
技术介绍
1、近年来，mini/micro led显示技术出现，mini/micro led显示屏由巨量微米级led显示芯片通过独立封装形成单个像素点，在发光效率、功耗、对比度、响应速度、寿命等方面具有无可比拟的优势，是下一代主流显示屏的最佳选择，被成为“21世纪终极显示技术”。
2、mini/micro led显示屏的生产流程从上游：晶圆沉积、掩膜曝光、刻蚀、pcb设计、金线飞线等工艺，到中游：锡膏印刷、巨量转移(mt，mass transfer)、激光焊接、涂胶封装等工艺，再到下游：板间调屏、整版拼接、封装电视等工艺，无不影响生产效率和生产成本。其中巨量转移是将数百万甚至千万量级微型led芯片精准高效地从源基板转移到目标基板上。即使一次转移1万颗，至少需要重复上百次，转移芯片数量巨大，且准确度要求极高，巨量转移成为mini/micro led封装工艺中限制产能的关键环节。巨量转移技术直接影响到mini/micro led显示屏的生产速度、良品率和生产成本，是当前制约led显示屏量产的关键因素。目前国际上转移方式有很多种，行业内真正用于生产的转移方式主要分为两种：机械摆臂式和针刺式，机械摆臂式碍于自身结构，产能被限制，无法大幅提升，针刺式转移优化了转移行程和转移结构，用针刺向芯片驱动转移，对膜材要求低，无需复杂动作，是机械摆臂式最佳替代方案，也是目前用于生产的唯一具有前景的转移方式。
3、现有的技术中，申请专利2021
4、申请专利202110574750.x所述的一种microled的巨量转移机构，采用顶吸组件将小范围的芯片在转移膜上张紧，通过音圈电机驱动的带有片簧轴承或弹片的刺头臂，刺向芯片实现转移，其顶吸组件控制复杂，在部分选取的过程中必然会剐蹭损失部分芯片，刺头臂虽采用弹力装置消除部分刚性接触，但最终作用在芯片发光侧上仍然是刚性接触，在无蓝宝石背衬层的micro led芯片转移的工况下，会导致更多芯片破损，影响转移。
5、申请专利202210524975.9所述的巨量转移方法及设备，采用针刺方式转移，通过针刺方式将目标芯片转移在转移膜上，转移膜上芯片与焊盘对位后压合焊接，最后进行测试和返修，虽然此方案可以刺向相对强度更高的电极侧，但是其刚性的针会剐蹭电极，影响产品使用寿命，并且两步转移过程中影响因素增加，会影响转移效率和转移良率。
6、申请专利202310161990.6所述的一种跟踪稳距气动巨量转移装置，使用跟踪稳距技术保证气动器工作位与源基板间距始终恒定，消除了气动器与源基板间距波动对工作气体的影响，实现气动巨量转移装置转移芯片时作用于晶膜上的气体状态的一致性，但其膜材张力不够，形成气泡回弹缓慢，影响转移效率。
7、申请专利所述的2023104732760所述的一种气动针刺巨量转移装置，采用针刺加气动的方式将芯片从晶膜剥离至目标焊点，针刺蓝膜使得膜材张力增大，膜材回弹时间减小，提高了转移效率，又因针头与膜材形成微小密闭空间，提高了针头处气体压强，形成姿态更好的气泡，但是其膜材粘性难以控制，会导致部分芯片无法被锡膏粘接，影响转移效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移装置及方法，能够提高mini/micro led芯片巨量转移的效率和良率，且不损伤基板和芯片，不污染工作环境，符合绿色生产安全理念。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移装置，包括微孔基板、转移头、目标基板、粘性体，转移头设置于微孔基板的上方，微孔基板设置于目标基板的上方，微孔基板上均匀设置若干垂直通孔，粘性体与微孔基板的底面粘接，若干待转移芯片粘接在粘性体的下方，目标基板的上方设置有若干焊点，焊点处设置有粘性颗粒，粘性颗粒的材质为锡膏或导电胶。
3、优选的，微孔基板基于真空吸附力固定在左真空吸盘和右真空吸盘下方。
4、优选的，粘性体包括第一粘结层、弹性层和第二粘结层，第一粘结层粘接在微孔基板的下方，弹性层粘接在第一粘结层的下方，第二粘结层粘接在弹性层的下方，待转移芯片粘接在第二粘结层下方。
5、优选的，转移头包括包括气动器和设置于气动器下方的气体喷头，气动器的工作气压为0.1-2mpa，工作频率为50-500hz，气体喷头内设置有若干气孔。
6、优选的，气动喷头喷出小气压和大气压两种气压范围的气流，小气压范围为0.1-1mpa，大气压范围为0.1-2mpa。
7、优选的，微孔基板为玻璃、蓝宝石、硅和碳化硅材料中的一种或多种，微孔基板的透光率大于88％，垂直通孔的直径为5-100μm，垂直通孔的直径远小于气孔的直径。
8、优选的，第一粘结层和第二粘结层为有机硅胶黏剂、环氧树脂胶黏剂和聚氨酯类胶黏剂中的一种，第一粘结层的粘着力为0.5n/25mm-10n/25mm，第二粘结层的粘着力为0.1n/25mm-2n/25mm，第二粘结层对待转移芯片的粘着力小于锡膏或导电胶对待转移芯片的粘着力。
9、优选的，弹性层为具有可恢复形变能力的pdms、tpe、tpee、tpu、pu和tpr材料中的一种或多种。
10、优选的，微孔基板与气体喷头的工作间距为0.1-0.5mm，待转移芯片位于目标基板正上方，待转移芯片与目标基板之间的工作间隙为400-800μm。
11、一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移方法，步骤如下：
12、s1、启动气动器，气体喷头喷出小气压气流，使用小气压作用在与待转移芯片所对应的微孔基板上的位置；
13、s2、小气压气流穿过微孔基板，依次作用在第一粘结层、弹性层、第二粘结层，第一粘结层、弹性层、第二粘结层依次做出不同程度的塑性变形，使第一粘结层离开微孔基板；
14、s3、微孔基板在左真空吸盘和右真空吸盘的共同牵引下移动，实现待转移芯片与焊点对位，
15、s4、再次启动气动器，使用大气压喷出大气压气流；
16、s5、大气压气流穿过微孔基板，依次作用在第一粘结层、弹性层、第二粘结层，使第一粘结层、弹性层、第二粘结层通过巨大的塑性变形产生大小可控的气泡；
17、s6、待转移芯片在气泡鼓起后向下移动，与焊点上的锡膏或导电胶相接触，使待转移芯片粘接在焊点上，完成转移。
18、因此，本专利技术采用上述结构和步骤的一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移装置及方法，通过小气压使粘性体与微孔基板小范围脱离，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移装置，其特征在于：包括微孔基板、转移头、目标基板、粘性体，转移头设置于微孔基板的上方，微孔基板设置于目标基板的上方，微孔基板上均匀设置若干垂直通孔，粘性体与微孔基板的底面粘接，若干待转移芯片粘接在粘性体的下方，目标基板的上方设置有若干焊点，焊点处设置有粘性颗粒，粘性颗粒的材质为锡膏或导电胶。
2.根据权利要求1所述的一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移装置，其特征在于：微孔基板基于真空吸附力固定在左真空吸盘和右真空吸盘下方。
3.根据权利要求1所述的一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移装置，其特征在于：粘性体包括第一粘结层、弹性层和第二粘结层，第一粘结层粘接在微孔基板的下方，弹性层粘接在第一粘结层的下方，第二粘结层粘接在弹性层的下方，待转移芯片粘接在第二粘结层下方。
4.根据权利要求1所述的一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移装置，其特征在于：转移头包括包括气动器和设置于气动器下方的气体喷头，气动器的工作气压为0.1-2MPa，工作频率为50-500Hz，气体喷头内设置有若干气孔。
5.根据权利要求4
6.根据权利要求4所述的一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移装置，其特征在于：微孔基板为玻璃、蓝宝石、硅和碳化硅材料中的一种或多种，微孔基板的透光率大于88％，垂直通孔的直径为5-100μm，垂直通孔的直径远小于气孔的直径。
7.根据权利要求3所述的一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移装置，其特征在于：第一粘结层和第二粘结层为有机硅胶黏剂、环氧树脂胶黏剂和聚氨酯类胶黏剂中的一种，第一粘结层的粘着力为0.5N/25mm-10N/25mm，第二粘结层的粘着力为0.1N/25mm-2N/25mm，第二粘结层对待转移芯片的粘着力小于锡膏或导电胶对待转移芯片的粘着力。
8.根据权利要求7所述的一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移装置，其特征在于：弹性层为具有可恢复形变能力的PDMS、TPE、TPEE、TPU、PU和TPR材料中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移装置，其特征在于：微孔基板与气体喷头的工作间距为0.1-0.5mm，待转移芯片位于目标基板正上方，待转移芯片与目标基板之间的工作间隙为400-800μm。
10.一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移方法，应用如权利要求1-9任意一项所述的一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移装置，其特征在于，步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移装置，其特征在于：包括微孔基板、转移头、目标基板、粘性体，转移头设置于微孔基板的上方，微孔基板设置于目标基板的上方，微孔基板上均匀设置若干垂直通孔，粘性体与微孔基板的底面粘接，若干待转移芯片粘接在粘性体的下方，目标基板的上方设置有若干焊点，焊点处设置有粘性颗粒，粘性颗粒的材质为锡膏或导电胶。
2.根据权利要求1所述的一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移装置，其特征在于：微孔基板基于真空吸附力固定在左真空吸盘和右真空吸盘下方。
3.根据权利要求1所述的一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移装置，其特征在于：粘性体包括第一粘结层、弹性层和第二粘结层，第一粘结层粘接在微孔基板的下方，弹性层粘接在第一粘结层的下方，第二粘结层粘接在弹性层的下方，待转移芯片粘接在第二粘结层下方。
4.根据权利要求1所述的一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移装置，其特征在于：转移头包括包括气动器和设置于气动器下方的气体喷头，气动器的工作气压为0.1-2mpa，工作频率为50-500hz，气体喷头内设置有若干气孔。
5.根据权利要求4述的一种基于单头多孔阵列的气动巨量转移装置，其特征在于：气动喷头喷出小气压和大气压两种气压范围的气流，小气压范围为0.1-1mpa，大气压范围为0.1-2mpa。...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙海威，张育恒，牛德树，张财政，
申请(专利权)人：北京海炬科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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