知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-09-05
(54)【発明の名称】マイクロフリップチップの転写方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/60 20060101AFI20240829BHJP
H01L 33/48 20100101ALI20240829BHJP
H01L 33/62 20100101ALI20240829BHJP
G09F 9/33 20060101ALI20240829BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20240829BHJP
G09F 9/30 20060101ALI20240829BHJP
【ＦＩ】
H01L21/60 311S
H01L33/48
H01L33/62
G09F9/33
G09F9/00 338
G09F9/30 338
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024504471
(86)(22)【出願日】2023-04-14
(85)【翻訳文提出日】2024-01-23
(86)【国際出願番号】 CN2023088493
(87)【国際公開番号】W WO2024027201
(87)【国際公開日】2024-02-08
(31)【優先権主張番号】202210922999.X
(32)【優先日】2022-08-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】504458976
【氏名又は名称】厦▲門▼大学
(71)【出願人】
【識別番号】524030569
【氏名又は名称】嘉庚創新実験室
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】楊旭
(72)【発明者】
【氏名】黄凱
(72)【発明者】
【氏名】李金釵
(72)【発明者】
【氏名】張栄
【テーマコード（参考）】
5C094
5F044
5F142
5G435
【Ｆターム（参考）】
5C094AA43
5C094BA23
5C094DB01
5F044KK06
5F044LL01
5F044LL05
5F044PP15
5F044PP19
5F044QQ01
5F044RR12
5F142AA60
5F142AA81
5F142BA32
5F142CA13
5F142CB11
5F142CD02
5F142FA32
5F142GA01
5G435AA17
5G435BB04
5G435KK05
(57)【要約】
本願は、マイクロフリップチップの転写方法を提供し、駆動基板を提供するステップと、一側の表面に複数のマイクロフリップチップが接着される仮基板を提供するステップであって、マイクロフリップチップの仮基板から離れる側の表面に材料が導電性接着剤である第１ボンディング部材を形成するステップと、複数のマイクロフリップチップを駆動基板に転写し、且つ第１ボンディング部材はマイクロフリップチップの第２電気接続部材とを駆動基板の第１電気接続部材を接続するステップと、複数のマイクロフリップチップを検出し、不良チップの駆動基板での滅点位置を決定するステップと、滅点位置にある第１ボンディング部材にレーザを照射し、不良チップを除去するステップと、を含む。上記方法は、マイクロフリップチップと駆動基板との安定したボンディングを確保することができ、第１電気接続部材のレーザ照射による損傷を回避し、元のボンディング溶接部を引き続き使用することができ、不良チップの除去効率が高い。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マイクロフリップチップの転写方法であって、一側の表面に第１電気接続部材が形成される駆動基板を提供するステップと、
一側の表面に複数のマイクロフリップチップが接着される仮基板を提供するステップであって、前記マイクロフリップチップの前記仮基板から離れる側の表面に第２電気接続部材が形成されるステップと、
前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材の前記仮基板から離れる側の表面に、材料が導電性接着剤である第１ボンディング部材を形成するステップと、
複数の前記マイクロフリップチップを前記駆動基板に転写し、且つ前記第１ボンディング部材は前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材と前記第１電気接続部材を接続するステップと、
複数の前記マイクロフリップチップを検出し、不良チップの前記駆動基板での滅点位置を決定するステップと、
前記滅点位置にある前記第１ボンディング部材にレーザを照射し、前記不良チップを除去するステップと、を含む、ことを特徴とするマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項2】
前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材の前記仮基板から離れる側の表面に第１ボンディング部材を形成するステップは、前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材の前記仮基板から離れる側の表面に導電性接着剤をコーティングすること、又は、前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材の前記仮基板から離れる側の表面を導電性接着剤液に浸漬し、第２電気接続部材の一側の表面に導電性接着剤が被覆される前記マイクロフリップチップを前記導電性接着剤液から除去することを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項3】
前記第１ボンディング部材の厚さは２μｍ～１０μｍである、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項4】
一側の表面に前記第２電気接続部材が形成される交換用チップを提供するステップと、前記交換用チップの第２電気接続部材の一側の表面に、材料が導電性接着剤である第２ボンディング部材を形成するステップと、
前記不良チップを除去した後に、前記交換用チップを前記滅点位置に転写し、前記第２ボンディング部材は、前記交換用チップの第２電気接続部材と、前記滅点位置にある第１電気接続部材とを接続するステップと、をさらに含む、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項5】
前記交換用チップの第２電気接続部材の一側の表面に前記第２ボンディング部材を形成するステップは、前記交換用チップの第２電気接続部材の一側の表面に導電性接着剤をコーティングすること、又は、前記交換用チップの第２電気接続部材の一側の表面を導電性接着剤液に浸漬し、第２電気接続部材の一側の表面に導電性接着剤が被覆される前記交換用チップを前記導電性接着剤液から除去することを含む、ことを特徴とする請求項４に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項6】
前記交換用チップを前記滅点位置に転写するプロセスはレーザ転写プロセス、弾性シール転写プロセスを含む、ことを特徴とする請求項４に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項7】
前記第２ボンディング部材の厚さは２μｍ～１０μｍである、ことを特徴とする請求項４又は５に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項8】
前記導電性接着剤は有機接着液及び前記有機接着液中に均一に分散されたマイクロ・ナノレベルの導電性粒子を含み、前記導電性接着剤中の導電性粒子の体積分率は１０％～４０％である、ことを特徴とする請求項２又は４又は５に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項9】
前記導電性接着剤は等方性導電性接着剤を含む、ことを特徴とする請求項８に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項10】
前記導電性粒子は金属粒子又は複合金属粒子を含み、前記複合金属粒子は粒子本体及び前記粒子本体を包む金属層を含む、ことを特徴とする請求項８に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項11】
前記金属粒子の材料は銀、ニッケル、銅を含み、前記金属層の材料は銀を含み、前記粒子本体の材料は、ニッケル、銅、カーボンナノチューブのうちの少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項１０に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項12】
前記導電性粒子はシート状であり、前記導電性粒子の縦方向のサイズは前記導電性粒子の横方向のサイズよりも小さく、前記横方向のサイズは１μｍ～２０μｍである、ことを特徴とする請求項１０に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項13】
前記有機接着液の材料は熱硬化性材料又は熱可塑性材料である、ことを特徴とする請求項８に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項14】
前記有機接着液の材料は熱硬化性材料である、ことを特徴とする請求項１３に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項15】
前記熱硬化性材料はエポキシ樹脂、シアン酸エステル樹脂、ポリイミドを含む、ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項16】
前記レーザのエネルギー密度は１００ｍＪ／ｃｍ２～８００ｍＪ／ｃｍ２である、ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項17】
前記レーザは紫外線レーザである、ことを特徴とする請求項１６に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項18】
前記レーザの波長は２４０ｎｍ～３８０ｎｍである、ことを特徴とする請求項１６に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項19】
複数の前記マイクロフリップチップを駆動基板に転写するプロセスはレーザ転写プロセス、弾性シール転写プロセスを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項20】
前記第１電気接続部材は、前記駆動基板の一側の表面にあるアレイ状に配列されたコンタクト電極と、前記コンタクト電極の駆動基板から離れる側の表面にある第１バンプとを含み、前記第２電気接続部材は前記マイクロフリップチップの電極であり、又は、前記第１電気接続部材は、前記マイクロフリップチップの電極及び前記電極を被覆する第２バンプを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項21】
前記マイクロフリップチップはＭｉｃｒｏ－ＬＥＤチップを含む、ことを特徴とする請求項１～２０のいずれか１項に記載のマイクロフリップチップの転写方法。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、２０２２年０８月０２日に中国特許庁に提出された、出願番号が２０２２１０９２２９９９．Ｘ、発明名称が「マイクロフリップチップの転写方法」である中国特許出願の優先権を主張しており、その全内容が引用によって本願に組み込まれている。
【0002】
本願は、チップ組立の技術分野に関し、具体的には、マイクロフリップチップの転写方法に関する。
【背景技術】
【0003】
Ｍｉｃｒｏ－ＬＥＤ表示技術は、自発光のＭｉｃｒｏ－ＬＥＤを発光画素ユニットとして駆動基板に組み立て、高密度のＬＥＤアレイを形成する表示技術を指す。Ｍｉｃｒｏ－ＬＥＤチップは、寸法が小さく、集積度が高く、自発光である等の特徴を有するため、ＬＣＤ、ＯＬＥＤに比べて、輝度、解像度、コントラスト、エネルギー消費、耐用年数、応答速度及び熱安定性等の点でより大きな優位性を持ち、最も有望な新型の表示及び発光デバイスの１つと見なされている。現在の業界では、Ｍｉｃｒｏ－ＬＥＤ表示技術が従来のＯＬＥＤ及び液晶表示技術に取って代わることを一般的に期待している重要な切り口は、小型ウェアラブルデバイス、テレビ表示及び超大型表示壁など、中低解像度（ＰＰＩ）表示シーンの応用に向けた表示製品である。中低ＰＰＩ表示製品に対して、Ｍｉｃｒｏ－ＬＥＤチップウェハーと駆動基板を製造した後、物質移動技術で数百万さらに数千万個のＭｉｃｒｏ－ＬＥＤチップを駆動基板に移動し、駆動基板の第１電気接続部材とＭｉｃｒｏ－ＬＥＤチップの第２電気接続部材とを電気的に接続させる必要がある。
【0004】
転移歩留まりは物質移動プロセスにおける主な技術的課題の１つである。総合的な転移歩留まりが９９．９９％に達しても、１台の８Ｋテレビを転写すると５０万個以上の不良チップを修復する必要があり、しかも不良チップはほとんどランダムに分布している。選択的レーザ修復技術は様々なＭｉｃｒｏ－ＬＥＤ滅点修復技術のうち、量産を実現できる最も潜在力のある技術であり、該技術は、レーザスキャナーによって迅速に走査し且つ変位プラットフォームと組み合わせて精密に制御し、大量のランダムな不良チップを高効率に除去することができる。
【0005】
しかしながら、選択的レーザ修復技術によって放射されたレーザが駆動基板の第１電気接続部材に不可逆的な損傷をもたらす場合はよくあり、その結果、交換用チップの接続に使用できなくなり、さらに元のボンディング位置が再利用できなくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
したがって、本願が解決しようとする技術的課題は、従来の選択的レーザ修復技術における不良チップを除去した後に元のボンディング位置を再使用できないという欠点を克服し、マイクロフリップチップの転写方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本願は、一側の表面に第１電気接続部材が形成される駆動基板を提供するステップと、
一側の表面に複数のマイクロフリップチップが接着される仮基板を提供するステップであって、前記マイクロフリップチップの前記仮基板から離れる側の表面に第２電気接続部材が形成されるステップと、前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材の前記仮基板から離れる側の表面に、材料が導電性接着剤である第１ボンディング部材を形成するステップと、複数の前記マイクロフリップチップを前記駆動基板に転写し、且つ前記第１ボンディング部材は前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材と前記第１電気接続部材を接続するステップと、複数の前記マイクロフリップチップを検出し、不良チップの前記駆動基板での滅点位置を決定するステップと、前記滅点位置にある前記第１ボンディング部材にレーザを照射し、前記不良チップを除去するステップと、を含む、マイクロフリップチップの転写方法を提供する。
一側の表面に複数のマイクロフリップチップが接着される仮基板を提供するステップであって、前記マイクロフリップチップの前記仮基板から離れる側の表面に第２電気接続部材が形成されるステップと、前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材の前記仮基板から離れる側の表面に、材料が導電性接着剤である第１ボンディング部材を形成するステップと、複数の前記マイクロフリップチップを前記駆動基板に転写し、且つ前記第１ボンディング部材は前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材と前記第１電気接続部材を接続するステップと、複数の前記マイクロフリップチップを検出し、不良チップの前記駆動基板での滅点位置を決定するステップと、前記滅点位置にある前記第１ボンディング部材にレーザを照射し、前記不良チップを除去するステップと、を含む、マイクロフリップチップの転写方法を提供する。
【0008】
任意選択的に、前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材の前記仮基板から離れる側の表面に第１ボンディング部材を形成するステップは、前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材の前記仮基板から離れる側の表面に導電性接着剤をコーティングすること、又は、前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材の前記仮基板から離れる側の表面を導電性接着剤液に浸漬し、第２電気接続部材の一側の表面に導電性接着剤が被覆される前記マイクロフリップチップを前記導電性接着剤液から除去することを含む。
【0009】
任意選択的に、前記第１ボンディング部材の厚さは２μｍ～１０μｍである。
【0010】
任意選択的に、前記マイクロフリップチップの転写方法は、一側の表面に前記第２電気接続部材が形成される交換用チップを提供するステップと、前記交換用チップの第２電気接続部材の一側の表面に、材料が導電性接着剤である第２ボンディング部材を形成するステップと、前記不良チップを除去した後に、前記交換用チップを前記滅点位置に転写し、前記第２ボンディング部材は、前記交換用チップの第２電気接続部材と、前記滅点位置にある第１電気接続部材とを接続するステップと、をさらに含む。
【0011】
任意選択的に、前記交換用チップの第２電気接続部材の一側の表面に前記第２ボンディング部材を形成するステップは、前記交換用チップの第２電気接続部材の一側の表面に導電性接着剤をコーティングすること、又は、前記交換用チップの第２電気接続部材の一側の表面を導電性接着剤液に浸漬し、第２電気接続部材の一側の表面に導電性接着剤が被覆される前記交換用チップを前記導電性接着剤液から除去することを含む。
【0012】
任意選択的に、前記交換用チップを前記滅点位置に転写するプロセスはレーザ転写プロセス、弾性シール転写プロセスを含む。
【0013】
任意選択的に、前記第２ボンディング部材の厚さは２μｍ～１０μｍである。
【0014】
任意選択的に、前記導電性接着剤は有機接着液及び前記有機接着液中に均一に分散されたマイクロ・ナノレベルの導電性粒子を含み、前記導電性接着剤中の導電性粒子の体積分率は１０％～４０％である。
【0015】
任意選択的に、前記導電性接着剤は等方性導電性接着剤を含む。
【0016】
任意選択的に、前記導電性粒子は金属粒子又は複合金属粒子を含み、前記複合金属粒子は粒子本体及び前記粒子本体を包む金属層を含む。
【0017】
任意選択的に、前記金属粒子の材料は銀、ニッケル、銅を含み、前記金属層の材料は銀を含み、前記粒子本体の材料は、ニッケル、銅、カーボンナノチューブのうちの少なくとも１つを含む。
【0018】
任意選択的に、前記導電性粒子はシート状であり、前記導電性粒子の縦方向のサイズは前記導電性粒子の横方向のサイズよりも小さく、前記横方向のサイズは１μｍ～２０μｍである。
【0019】
任意選択的に、前記有機接着液の材料は熱硬化性材料又は熱可塑性材料である。
【0020】
任意選択的に、前記有機接着液の材料は熱硬化性材料である。
【0021】
任意選択的に、前記熱硬化性材料はエポキシ樹脂、シアン酸エステル樹脂、ポリイミドを含む。
【0022】
任意選択的に、前記レーザのエネルギー密度は１００ｍＪ／ｃｍ２～８００ｍＪ／ｃｍ２である。
【0023】
任意選択的に、前記レーザは紫外線レーザである。
【0024】
任意選択的に、前記レーザの波長は２４０ｎｍ～３８０ｎｍである。
【0025】
任意選択的に、複数の前記マイクロフリップチップを駆動基板に転写するプロセスはレーザ転写プロセス、弾性シール転写プロセスを含む。
【0026】
任意選択的に、前記第１電気接続部材は、前記駆動基板の一側の表面にあるアレイ状に配列されたコンタクト電極と、前記コンタクト電極の駆動基板から離れる側の表面にある第１バンプとを含み、前記第２電気接続部材は前記マイクロフリップチップの電極であり、又は、前記第１電気接続部材は、前記マイクロフリップチップの電極及び前記電極を被覆する第２バンプを含む。
【0027】
任意選択的に、前記マイクロフリップチップはＭｉｃｒｏ－ＬＥＤチップを含む。
【発明の効果】
【0028】
本願の技術的解決手段は、以下の利点を有する。
【0029】
１．本願によるマイクロフリップチップの転写方法では、導電性接着剤は、マイクロフリップチップと駆動基板とを電気的に接続するための第１ボンディング部材として使用され、導電性接着剤はマイクロフリップチップと駆動基板との安定したボンディングを確保することができる一方で、滅点位置にある導電性接着剤中の有機材料はレーザ照射中にレーザエネルギーを吸収して気化し、有機材料の気化による気流により不良チップと駆動基板は分離され、レーザが導電性接着剤に照射される瞬間に不良チップと基板との分離が実現され、且つレーザのエネルギーは主に有機材料に吸収及び放出され、このようにして、実際に駆動基板の第１電気接続部材に作用するエネルギーは低く、第１電気接続部材のレーザ照射による損傷を回避し、元のボンディング溶接部を引き続き使用することができ、且つ不良チップの除去効率が高い。
【0030】
２．本願によるマイクロフリップチップの転写方法では、前記マイクロフリップチップはＭｉｃｒｏ－ＬＥＤチップを含む。上記マイクロフリップチップの転写方法では、第１電気接続部材は交換用チップの電気接続に使用でき、それにより、元のボンディング位置は画像の表示に使用でき、Ｍｉｃｒｏ－ＬＥＤ表示技術の表示効果の向上に有利である。
【0031】
３．本願によるマイクロフリップチップの転写方法では、前記第１ボンディング部材の厚さを２μｍ～１０μｍに限定することで、マイクロフリップチップと駆動基板の安定したボンディングを確保するとともに、レーザが第１ボンディング部材に作用する時間を短縮し、不良チップの除去効率を確保する。
【0032】
４．本願によるマイクロフリップチップの転写方法では、前記導電性接着剤中の導電性粒子の体積分率を１０％～４０％に限定することで、マイクロフリップチップと駆動基板の安定したボンディングを確保するとともに、マイクロフリップチップと駆動基板の電気接続の効果に有利である。
【0033】
５．本願によるマイクロフリップチップの転写方法では、前記有機接着液の材料は選択的に熱硬化性材料であり、すなわち、第１ボンディング部材と第２ボンディング部材中の有機材料は選択的に熱硬化性材料であり、熱硬化性材料は、最初の加熱硬化の後に安定した構造を得て、使用中に環境温度が高すぎるため軟化することがなく、マイクロフリップチップと駆動基板の安定したボンディングを確保する。
【0034】
本願の具体的な実施形態又は従来技術における技術的解決手段をより明確に説明するために、以下、具体的な実施形態又は従来技術の記述のために使用した図面を簡単に説明するが、明らかに、以下に記述した図面は本願のいくつかの実施形態であり、当業者にとって、創造的な労力をせずに、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【発明を実施するための形態】
【0036】
背景技術に記載されるように、従来の選択的レーザ修復技術で不良チップを除去すると、元のボンディング位置が再利用できなくなる。
【0037】
具体的には、通常、駆動基板の第１電気接続部材とマイクロフリップチップの第２電気接続部材の合金化により、マイクロフリップチップと駆動基板のボンディングを実現する。例示的に、図１に示すように、前記第１電気接続部材は、前記駆動基板１’の一側の表面に位置するコンタクト電極１１’、及び前記コンタクト電極１１’の駆動基板１’から離れる側の表面に位置する第１バンプ１３’を含み、前記第１電気接続部材は、前記マイクロフリップチップ３’の電極（図示せず）及び前記電極を被覆する第２バンプ３１’を含み、第１バンプ１３’と第２バンプ３１’の接続部に合金が形成され、合金部にレーザ５’が照射され、図２に示すように、合金にレーザを一定時間照射した後、合金が溶融して損傷し、それにより不良チップ３２’が脱落し、このとき、第１電気接続部材は本来の形態をしておらず、すなわち、第１電気接続部材の形態が損傷しており、ボンディング修復の要件を満たすために交換用チップの接続に使用することができなくなり、すなわち、元のボンディング位置は再利用することができず、また、合金の融点が高いため、レーザ照射による溶接割れが発生するまでに比較的長い時間がかかり、不良チップの除去効率はある程度で制限される。
【0038】
このため、図３を参照し、本実施例は、
一側の表面に第１電気接続部材が形成される駆動基板を提供するステップＳ１と、
一側の表面に複数のマイクロフリップチップが接着される仮基板を提供するステップであって、前記マイクロフリップチップの前記仮基板から離れる側の表面に第２電気接続部材が形成されるステップＳ２と、
前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材の前記仮基板から離れる側の表面に、材料が導電性接着剤である第１ボンディング部材を形成するステップＳ３と、
複数の前記マイクロフリップチップを前記駆動基板に転写し、且つ前記第１ボンディング部材は前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材と前記第１電気接続部材を接続するステップＳ４と、
複数の前記マイクロフリップチップを検出し、不良チップの前記駆動基板での滅点位置を決定するステップＳ５と、
前記滅点位置にある前記第１ボンディング部材にレーザを照射し、前記不良チップを除去するステップＳ６とを含む、マイクロフリップチップの転写方法を提供する。
一側の表面に第１電気接続部材が形成される駆動基板を提供するステップＳ１と、
一側の表面に複数のマイクロフリップチップが接着される仮基板を提供するステップであって、前記マイクロフリップチップの前記仮基板から離れる側の表面に第２電気接続部材が形成されるステップＳ２と、
前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材の前記仮基板から離れる側の表面に、材料が導電性接着剤である第１ボンディング部材を形成するステップＳ３と、
複数の前記マイクロフリップチップを前記駆動基板に転写し、且つ前記第１ボンディング部材は前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材と前記第１電気接続部材を接続するステップＳ４と、
複数の前記マイクロフリップチップを検出し、不良チップの前記駆動基板での滅点位置を決定するステップＳ５と、
前記滅点位置にある前記第１ボンディング部材にレーザを照射し、前記不良チップを除去するステップＳ６とを含む、マイクロフリップチップの転写方法を提供する。
【0039】
上記マイクロフリップチップの転写方法では、導電性接着剤は、マイクロフリップチップと駆動基板とを電気的に接続するための第１ボンディング部材として使用され、導電性接着剤はマイクロフリップチップと駆動基板との安定したボンディングを確保することができる一方で、滅点位置にある導電性接着剤中の有機材料はレーザ照射中にレーザエネルギーを吸収して気化し、有機材料の気化による気流により不良チップと駆動基板との分離が実現され、レーザが導電性接着剤に照射される瞬間に不良チップと基板との分離が実現され、且つレーザのエネルギーは主に有機材料に吸収及び放出され、このようにして、実際に駆動基板の第１電気接続部材に作用するエネルギーは低く、第１電気接続部材のレーザ照射による損傷を回避し、元のボンディング溶接部を引き続き使用することができ、且つ不良チップの除去効率が高い。
【0040】
レーザ照射による不良チップの剥離の具体的な原理は以下のとおりである。レーザが第１ボンディング部材を照射すると、第１ボンディング部材中の有機材料は光子を吸収し、光子により、有機高分子の化学結合は切断されて、有機小分子を形成する。レーザ中の光子密度が高いため、第１ボンディング部材中の化学結合の切断速度は、化学結合の再結合速度を超え、このようにして第１ボンディング部材中の有機高分子は有機小分子に急速に分解される。これらの有機小分子の存在のため、第１ボンディング部材の比容積が急激に大きくなり、圧力が急激に高くなり、体積が急速に膨張し、最終的に本体爆発が発生し、不良チップが剥離されて過剰な熱が奪われる。
【0041】
さらに、前記マイクロフリップチップはＭｉｃｒｏ－ＬＥＤチップを含む。上記マイクロフリップチップの転写方法では、第１電気接続部材は交換用チップの電気接続に使用でき、それにより、元のボンディング位置は画像の表示に使用でき、Ｍｉｃｒｏ－ＬＥＤ表示技術の表示効果の向上に有利である。
【0042】
具体的には、前記第１電気接続部材は、前記駆動基板の一側の表面にあるアレイ状に配列されたコンタクト電極と、前記コンタクト電極の駆動基板から離れる側の表面にある第１バンプとを含む。前記第２電気接続部材は前記マイクロフリップチップの電極であり、又は、前記第１電気接続部材は、前記マイクロフリップチップの電極及び前記電極を被覆する第２バンプを含む。
【0043】
【0044】
図４を参照し、一側の表面にアレイ状に配列されたコンタクト電極１１が形成される駆動基板１を提供する。
【0045】
図５を参照し、前記コンタクト電極１１の駆動基板１から離れる側の表面に第１初期バンプ１２を形成する。
【0046】
具体的には、前記第１初期バンプ１２の材料はＩｎ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕのうちの少なくとも１つを含むがこれらに限定されない。
【0047】
図６を参照し、第１初期バンプ１２に対してリフローはんだ付けを行い、第１初期バンプ１２を第１バンプ１３にする。
【0048】
図７を参照し、一側の表面に接着層２１が形成される仮基板２を提供する。
【0049】
図８を参照し、マイクロフリップチップ３のアレイを仮基板２に分類転写し、マイクロフリップチップ３を接着層２１に接着させ、且つマイクロフリップチップ３の電極及び前記電極を被覆する第２バンプ３１はいずれも仮基板２から離れ、前記電極と第２バンプ３１は第２電気接続部材を構成する。
【0050】
【0051】
具体的には、前記マイクロフリップチップ３の第２電気接続部材の前記仮基板２から離れる側の表面に第１ボンディング部材４を形成するステップは、図９を参照し、前記マイクロフリップチップ３の第２バンプ３１の前記仮基板から離れる側の表面を導電性接着剤液４１に浸漬し、図１０を参照し、第２バンプ３１の一側の表面に導電性接着剤が被覆される前記マイクロフリップチップ３を前記導電性接着剤液４１から除去することを含む。
【0052】
さらに、前記導電性接着剤は有機接着液及び前記有機接着液中に均一に分散されたマイクロ・ナノレベルの導電性粒子を含む。前記有機接着液の材料は、エポキシ樹脂、シアン酸エステル樹脂、ポリイミド、ポリイミド、シアノアクリレート、シリカゲルなどの熱硬化性材料又は熱可塑性材料であってもよく、前記導電性粒子は金属粒子又は複合金属粒子を含み、前記複合金属粒子は粒子本体及び前記粒子本体を包む金属層を含み、前記金属粒子の材料は銀、ニッケル、銅を含むがこれらに限定されず、前記金属層の材料は銀を含み、前記粒子本体の材料はニッケル、銅、カーボンナノチューブのうちの少なくとも１つを含むがこれらに限定されない。
【0053】
選択的な実施形態として、前記有機接着液の材料は熱硬化性材料であり、すなわち、第１ボンディング部材４中の有機材料は選択的に熱硬化性材料である。熱硬化性材料は、最初の加熱硬化の後に安定した構造を得て、使用中に環境温度が高すぎるため軟化することがなく、マイクロフリップチップ３と駆動基板１の安定したボンディングを確保する。
【0054】
さらに、前記導電性接着剤中の導電性粒子の体積分率は１０％～４０％である。例示的に、前記導電性粒子の体積分率は１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％又は４０％であってもよい。導電性粒子の体積分率が小さすぎると、有機接着液の体積分率が大きすぎなり、マイクロフリップチップ３と駆動基板１の安定したボンディングに有利であるが、ボンディング部材の導電性は悪くなり、その結果、マイクロフリップチップ３と駆動基板１の電気接続の効果は制限され、導電性粒子の体積分率が大きすぎると、有機接着液の体積分率が小さすぎなり、マイクロフリップチップ３と駆動基板１の電気接続の効果に有利であるが、マイクロフリップチップ３と駆動基板１の接続の安定性に有利ではない。前記導電性接着剤中の導電性粒子の体積分率を１０％～４０％に限定することで、マイクロフリップチップ３と駆動基板１の安定したボンディングを確保するとともに、マイクロフリップチップ３と駆動基板１の電気接続の効果に有利である。
【0055】
任意選択的に、前記導電性粒子はシート状であり、前記導電性粒子の縦方向のサイズは前記導電性粒子の横方向のサイズよりも小さく、前記横方向のサイズは１μｍ～２０μｍである。例示的に、前記導電性粒子の横方向のサイズは１μｍ、２．５μｍ、５μｍ、７．５μｍ、１０μｍ、１２．５μｍ、１５μｍ、１７．５μｍ又は２０μｍである。
【0056】
さらに、前記導電性接着剤は、等方性導電性接着剤を選択してもよいし、異方性導電性接着剤を選択してもよい。任意選択的に、前記導電性接着剤は等方性導電性接着剤を選択し、等方性導電性接着剤は第１ボンディング部材４の電気接続の能力を確保することができる。
【0057】
理解する必要があるものとして、第２バンプ３１の表面に導電性接着剤をコーティングすることで前記第１ボンディング部材４を形成し、又はその他のマイクロ・ナノ加工方法によって前記第１ボンディング部材４を形成してもよい。
【0058】
さらに、前記第１ボンディング部材４の厚さは２μｍ～１０μｍである。例示的に、前記第１ボンディング部材４の厚さは２μｍ、３μｍ、４μｍ、５μｍ、６μｍ、７μｍ、８μｍ、９μｍ又は１０μｍであってもよい。第１ボンディング部材４が薄すぎる場合、マイクロフリップチップ３と駆動基板１の接着の安定性は確保できず、第１ボンディング部材４が厚過ぎる場合、不良チップの分離を実現するのにレーザ５を第１ボンディング部材４に長時間照射する必要があり、不良チップの除去効率が低下する。前記第１ボンディング部材４の厚さを２μｍ～１０μｍに限定することで、マイクロフリップチップ３と駆動基板１の安定したボンディングを確保するとともに、レーザ５が第１ボンディング部材４に作用する時間を短縮し、不良チップの除去効率を確保する。
【0059】
図１１～図１２を参照し、複数の前記マイクロフリップチップ３を前記駆動基板１に転写し、且つ前記第１ボンディング部材４は前記マイクロフリップチップ３の第２電気接続部材と前記第１電気接続部材を接続し、前記マイクロフリップチップ３と駆動基板１を一体にボンディングさせる。
【0060】
具体的には、図１１を参照し、仮基板２と駆動基板１を対向して設置し、マイクロフリップチップ３の一側の第１ボンディング部材４を駆動基板１の表面の第１バンプ１３とボンディングさせ、図１２を参照し、仮基板２を取り外し、前記仮基板２の一側の表面の接着層２１も取り外す。複数の前記マイクロフリップチップ３を駆動基板１に転写するプロセスはレーザ転写プロセス、弾性シール転写プロセスを含むがこれらに限定されない。
【0061】
前記マイクロフリップチップ３と駆動基板１を一体にボンディングした後に、駆動基板１上の複数のマイクロフリップチップ３を検出し、不良チップの前記駆動基板１での滅点位置を決定する。具体的には、前記検出は光学的検出及び電気的検出を含み、不良チップの前記駆動基板１での滅点位置を決定した後、滅点位置の前記駆動基板１における座標値を取得し、前記座標系は駆動基板１のエッジを座標軸とする。
【0062】
【0063】
具体的には、図１３を参照し、レーザ５が不良チップ３２を経て第１ボンディング部材４に照射され、且つレーザスポットの寸法はマイクロフリップチップ３の寸法に適合し、すなわち、レーザスポットの寸法はマイクロフリップチップの寸法以上であり、且つ１つのみのマイクロフリップチップを被覆する。例示的に、複数のマイクロフリップチップはアレイ状に配列され、隣接するマイクロフリップチップの中心軸線の間のピッチ（Ｐｉｔｃｈ）は同じであり、マイクロフリップチップのアレイ基板での投影は長方形（ａ×ｂ）であり、この場合、レーザスポットの寸法はａ×ｂ以上であり、（Ｐｉｔｃｈ×２－ａ）×（Ｐｉｔｃｈ×２－ｂ）以下であり、ａ＝１５μｍ、ｂ＝２５μｍ、Ｐｉｔｃｈ＝３５μｍである場合、レーザスポットの寸法は１５μｍ×２５μｍ以上であり、５５μｍ×４５μｍ以下である。
【0064】
さらに、前記レーザ５のエネルギー密度は１００ｍＪ／ｃｍ２～８００ｍＪ／ｃｍ２である。例示的に、前記レーザ５のエネルギー密度は１００ｍＪ／ｃｍ２、２００ｍＪ／ｃｍ２、３００ｍＪ／ｃｍ２、４００ｍＪ／ｃｍ２、５００ｍＪ／ｃｍ２、６００ｍＪ／ｃｍ２、７００ｍＪ／ｃｍ２又は８００ｍＪ／ｃｍ２であってもよい。
【0065】
さらに、前記レーザ５は紫外線レーザであってもよい。第１ボンディング部材４中の有機材料は紫外線に対して強い吸収作用を有し、このようにして不良チップ３２の剥離効率が高い。任意選択的に、前記レーザ５の波長は２４０ｎｍ～３８０ｎｍであり、例示的に、前記レーザ５の波長は２４８ｎｍ、２６６ｎｍ、２８０ｎｍ、３５５ｎｍ、３６５ｎｍ又は３７５ｎｍであってもよい。
【0066】
さらに、前記レーザ５は単一パルスレーザであり、パルス幅はナノ秒又はピコ秒のオーダーである。
【0067】
図１５を参照し、一側の表面に前記第２電気接続部材が形成される交換用チップ６を提供し、前記交換用チップ６の第２電気接続部材の一側の表面に、材料が導電性接着剤である第２ボンディング部材７を形成する。交換用チップ６と滅点位置の元のマイクロフリップチップとは構造が同じである。
【0068】
具体的には、前記交換用チップ６の第２電気接続部材の一側の表面に前記第２ボンディング部材７を形成するステップは、前記交換用チップ６の第２バンプの一側の表面を導電性接着剤液４１に浸漬し、第２バンプの一側の表面に導電性接着剤が被覆される前記交換用チップ６を前記導電性接着剤液４１から除去することを含む。前記交換用チップ６の第２バンプの一側の表面に導電性接着剤をコーティングすることで前記第２ボンディング部材７を形成してもよい。前記第２ボンディング部材７の形成方法は上記方法を含むがこれらに限定されない。
【0069】
さらに、前記第２ボンディング部材７は第１ボンディング部材４と同じ材料を用いることができ、ここでは詳しく説明しない。
【0070】
さらに、前記第２ボンディング部材７の厚さは２μｍ～１０μｍである。例示的に、前記第２ボンディング部材７の厚さは、２μｍ、３μｍ、４μｍ、５μｍ、６μｍ、７μｍ、８μｍ、９μｍ又は１０μｍであってもよい。前記第２ボンディング部材７の厚さを２μｍ～１０μｍに限定することで、マイクロフリップチップ３と駆動基板１の安定したボンディングを確保するとともに、レーザを第２ボンディング部材７に作用した後に、十分な気流を発生させ、不良チップ３２の除去効率を確保する。
【0071】
図１６を参照し、前記不良チップ３２を除去した後に、前記交換用チップ６を前記滅点位置に転写し、前記第２ボンディング部材７は、前記交換用チップ６の第２電気接続部材と、前記滅点位置にある第１電気接続部材とを接続する。
【0072】
具体的には、前記交換用チップ６を前記滅点位置に転写するプロセスはレーザ転写プロセス、弾性シール転写プロセスを含むがこれらに限定されない。
【0073】
理解する必要があるものとして、前記不良チップ３２を除去する前に、前記交換用チップ６の第２バンプの表面に前記第２ボンディング部材７を形成し、前記不良チップ３２を除去した後に、交換用チップ６を前記滅点位置に直接転写するようにしてもよく、時間の短縮に有利である。
【0074】
理解する必要があるものとして、駆動基板のマイクロフリップチップの検出、不良チップの除去、及び交換用チップの転写は、原位置修復ステップを構成し、交換用チップを滅点位置に転写した後、駆動基板の表面に滅点がなくなるまで、原位置修復ステップを繰り返し実行することができる。
【0075】
明らかなように、上記実施例は明瞭に説明するための例に過ぎず、実施形態を限定するものではない。当業者にとって、上記説明に基づき様々な形態の変更や修正を行うことができる。ここで、あらゆる実施形態を網羅する必要がなく、網羅することもできない。これから派生する明らかな変更や修正は依然として本発明創造の保護範囲内にある。本願の説明では、用語「第１」、「第２」は、説明するためのものに過ぎず、対応する重要性を指示し又は暗示するものとして理解できない。
【符号の説明】
【0076】
１ 駆動基板
１１ コンタクト電極
１２ 第１初期バンプ
１３ 第１バンプ
２ 仮基板
２１ 接着層
３ マイクロフリップチップ
３１ 第２バンプ
３２ 不良チップ
４ 第１ボンディング部材
４１ 導電性接着剤液
５ レーザ
６ 交換用チップ
７ 第２ボンディング部材
１’ 駆動基板
１１’ コンタクト電極
１３’ 第１バンプ
３’ マイクロフリップチップ
３１’ 第２バンプ
３２’ 不良チップ
５’ レーザ
１１ コンタクト電極
１２ 第１初期バンプ
１３ 第１バンプ
２ 仮基板
２１ 接着層
３ マイクロフリップチップ
３１ 第２バンプ
３２ 不良チップ
４ 第１ボンディング部材
４１ 導電性接着剤液
５ レーザ
６ 交換用チップ
７ 第２ボンディング部材
１’ 駆動基板
１１’ コンタクト電極
１３’ 第１バンプ
３’ マイクロフリップチップ
３１’ 第２バンプ
３２’ 不良チップ
５’ レーザ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【手続補正書】
【提出日】2024-01-23
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0052】
さらに、前記導電性接着剤は有機接着液及び前記有機接着液中に均一に分散されたマイクロ・ナノレベルの導電性粒子を含む。前記有機接着液の材料は、エポキシ樹脂、シアン酸エステル樹脂、ポリイミド、シアノアクリレート、シリカゲルなどの熱硬化性材料又は熱可塑性材料であってもよく、前記導電性粒子は金属粒子又は複合金属粒子を含み、前記複合金属粒子は粒子本体及び前記粒子本体を包む金属層を含み、前記金属粒子の材料は銀、ニッケル、銅を含むがこれらに限定されず、前記金属層の材料は銀を含み、前記粒子本体の材料はニッケル、銅、カーボンナノチューブのうちの少なくとも１つを含むがこれらに限定されない。
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マイクロフリップチップの転写方法であって、一側の表面に第１電気接続部材が形成される駆動基板を提供するステップと、
一側の表面に複数のマイクロフリップチップが接着される仮基板を提供するステップであって、前記マイクロフリップチップの前記仮基板から離れる側の表面に第２電気接続部材が形成されるステップと、
前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材の前記仮基板から離れる側の表面に、材料が導電性接着剤である第１ボンディング部材を形成するステップと、
複数の前記マイクロフリップチップを前記駆動基板に転写し、且つ前記第１ボンディング部材は前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材と前記第１電気接続部材を接続するステップと、
複数の前記マイクロフリップチップを検出し、不良チップの前記駆動基板での滅点位置を決定するステップと、
前記滅点位置にある前記第１ボンディング部材にレーザを照射し、前記不良チップを除去するステップと、を含む、ことを特徴とするマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項2】
前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材の前記仮基板から離れる側の表面に第１ボンディング部材を形成するステップは、前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材の前記仮基板から離れる側の表面に導電性接着剤をコーティングすること、又は、前記マイクロフリップチップの第２電気接続部材の前記仮基板から離れる側の表面を導電性接着剤液に浸漬し、第２電気接続部材の一側の表面に導電性接着剤が被覆される前記マイクロフリップチップを前記導電性接着剤液から除去することを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項3】
前記第１ボンディング部材の厚さは２μｍ～１０μｍである、ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項4】
一側の表面に前記第２電気接続部材が形成される交換用チップを提供するステップと、前記交換用チップの第２電気接続部材の一側の表面に、材料が導電性接着剤である第２ボンディング部材を形成するステップと、
前記不良チップを除去した後に、前記交換用チップを前記滅点位置に転写し、前記第２ボンディング部材は、前記交換用チップの第２電気接続部材と、前記滅点位置にある第１電気接続部材とを接続するステップと、をさらに含む、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項5】
前記交換用チップの第２電気接続部材の一側の表面に前記第２ボンディング部材を形成するステップは、前記交換用チップの第２電気接続部材の一側の表面に導電性接着剤をコーティングすること、又は、前記交換用チップの第２電気接続部材の一側の表面を導電性接着剤液に浸漬し、第２電気接続部材の一側の表面に導電性接着剤が被覆される前記交換用チップを前記導電性接着剤液から除去することを含む、ことを特徴とする請求項４に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項6】
前記交換用チップを前記滅点位置に転写するプロセスはレーザ転写プロセス、弾性シール転写プロセスを含む、ことを特徴とする請求項４に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項7】
前記第２ボンディング部材の厚さは２μｍ～１０μｍである、ことを特徴とする請求項４に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項8】
前記導電性接着剤は有機接着液及び前記有機接着液中に均一に分散されたマイクロ・ナノレベルの導電性粒子を含み、前記導電性接着剤中の導電性粒子の体積分率は１０％～４０％である、ことを特徴とする請求項２に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項9】
前記導電性接着剤は等方性導電性接着剤を含む、ことを特徴とする請求項８に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項10】
前記導電性粒子は金属粒子又は複合金属粒子を含み、前記複合金属粒子は粒子本体及び前記粒子本体を包む金属層を含む、ことを特徴とする請求項８に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項11】
前記金属粒子の材料は銀、ニッケル、銅を含み、前記金属層の材料は銀を含み、前記粒子本体の材料は、ニッケル、銅、カーボンナノチューブのうちの少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項１０に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項12】
前記導電性粒子はシート状であり、前記導電性粒子の縦方向のサイズは前記導電性粒子の横方向のサイズよりも小さく、前記横方向のサイズは１μｍ～２０μｍである、ことを特徴とする請求項１０に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項13】
前記有機接着液の材料は熱硬化性材料又は熱可塑性材料である、ことを特徴とする請求項８に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項14】
前記有機接着液の材料は熱硬化性材料である、ことを特徴とする請求項１３に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項15】
前記熱硬化性材料はエポキシ樹脂、シアン酸エステル樹脂、ポリイミドを含む、ことを特徴とする請求項１３又は１４に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項16】
前記レーザのエネルギー密度は１００ｍＪ／ｃｍ２～８００ｍＪ／ｃｍ２である、ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項17】
前記レーザは紫外線レーザである、ことを特徴とする請求項１６に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項18】
前記レーザの波長は２４０ｎｍ～３８０ｎｍである、ことを特徴とする請求項１６に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項19】
複数の前記マイクロフリップチップを駆動基板に転写するプロセスはレーザ転写プロセス、弾性シール転写プロセスを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項20】
前記第１電気接続部材は、前記駆動基板の一側の表面にあるアレイ状に配列されたコンタクト電極と、前記コンタクト電極の駆動基板から離れる側の表面にある第１バンプとを含み、前記第２電気接続部材は前記マイクロフリップチップの電極であり、又は、前記第１電気接続部材は、前記マイクロフリップチップの電極及び前記電極を被覆する第２バンプを含む、ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロフリップチップの転写方法。
【請求項21】
前記マイクロフリップチップはＭｉｃｒｏ－ＬＥＤチップを含む、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のマイクロフリップチップの転写方法。【国際調査報告】