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一種 Micro LED顯示制造技術(shù)方案

2020-06-24 09:18:59

一、引言

昂貴的造價(jià)阻擋Micro顯示技術(shù)實(shí)際應(yīng)用，昂貴來自巨量轉(zhuǎn)移良品問題。巨量轉(zhuǎn)移問題關(guān)鍵，不是轉(zhuǎn)移，而是尺寸微小（微米級(jí)）的LED的兩電極與驅(qū)動(dòng)電路精準(zhǔn)鍵合，巨量的情況下保證良品率。

本技術(shù)方案：同規(guī)格的RGB三種晶圓，分別與芯片基板對(duì)位貼合，LED膜片與芯片基板上的TFT驅(qū)動(dòng)電路精準(zhǔn)鍵合，剝離分開；LED膜片三次晶圓級(jí)規(guī)模轉(zhuǎn)移，得到RGB芯片基板，解決了精準(zhǔn)及效率問題。裁切下的RGB模組芯片（比如4x4mm），篩選剔除廢品，SMT 至PCB板上，就構(gòu)成Micro RGB顯示屏，可實(shí)現(xiàn)工廠顯示屏良品率100%。所涉及的工藝技術(shù)都是現(xiàn)有的。

二、晶圓級(jí)規(guī)模LED膜片轉(zhuǎn)移

（一）R LED膜片晶圓級(jí)規(guī)模轉(zhuǎn)移

芯片基板采用玻璃，便于其上制造薄膜晶體管TFT

芯片基板上的焊盤位置與LED膜片在其生長晶圓的位置一一相對(duì)應(yīng)，生長晶圓直接與芯片基板對(duì)位貼合，LED膜片精準(zhǔn)對(duì)著芯片基板上的焊盤，只有需要轉(zhuǎn)移的LED膜片上設(shè)置有鍵合料（焊料），LED膜片鍵合（焊接）至芯片基板上，采用激光剝離工藝，得到R芯片基板。

三分之一的R LED膜片從其生長晶圓上精準(zhǔn)鍵合轉(zhuǎn)移到芯片基板上

精準(zhǔn)對(duì)位和規(guī)模轉(zhuǎn)移效率問題解決了

同一片芯片基板上的R LED膜片全部取自于同一片生長晶圓，其膜片轉(zhuǎn)移稱為晶圓級(jí)規(guī)模轉(zhuǎn)移，即一次晶圓級(jí)規(guī)模轉(zhuǎn)移中，有三分之一的生長晶圓上的LED膜片，轉(zhuǎn)移到芯片基板上。

每種生長晶圓上的LED膜片完成全部轉(zhuǎn)移，要經(jīng)過三次晶圓級(jí)規(guī)模轉(zhuǎn)移。

（二）G LED膜片晶圓級(jí)規(guī)模轉(zhuǎn)移

完成R LED膜片轉(zhuǎn)移的芯片基板，再與G生長晶圓對(duì)位貼合，進(jìn)行G LED膜片的晶圓級(jí)規(guī)模轉(zhuǎn)移，得到RG芯片基板。

（三）B LED膜片晶圓級(jí)規(guī)模轉(zhuǎn)移

完成R LED膜片以及G LED膜片轉(zhuǎn)移得到的RG芯片基板，再與B生長晶圓對(duì)位貼合，進(jìn)行B LED膜片的晶圓級(jí)規(guī)模轉(zhuǎn)移，得到RGB芯片基板。

R、G、B三種生長晶圓的規(guī)格相同，

RGB芯片基板需要經(jīng)過三次（R、G、B）晶圓級(jí)規(guī)模LED膜片轉(zhuǎn)移。

每種生長晶圓上的LED膜片完成全部轉(zhuǎn)移，要經(jīng)過三次晶圓級(jí)規(guī)模轉(zhuǎn)移。

三、RGB模組芯片

RGB芯片基板完成后續(xù)的工序（外側(cè)絕緣護(hù)層、外側(cè)電極以及引線、等等）后，就可分裁得到RGB模組芯片：

外側(cè)電極通過側(cè)壁引線與貼片焊盤導(dǎo)通，外側(cè)電極共一貼片焊盤，薄膜晶體管（TFT）驅(qū)動(dòng)電路通過過孔與貼片焊盤導(dǎo)通。

LED膜片兩電極內(nèi)外兩側(cè)設(shè)置，降低了LED膜片鍵合難度；內(nèi)外電極相互錯(cuò)位分開，有利于微小電流下光電效率。

左下圖是一種LED顯示驅(qū)動(dòng)原理圖。采用該驅(qū)動(dòng)方式，RGB模組芯片至少要有5個(gè)焊盤。右下圖是一4x4mm的RGB模組芯片的管腳面視圖，有5個(gè)貼片焊盤，0.7mm的間距，貼片精度要求不高，常規(guī)的貼片工藝。

四、RGB LED全彩屏

裁切下的RGB模組芯片（比如4x4mm），經(jīng)篩選剔除廢品，SMT 至PCB板上，就構(gòu)成Micro RGB顯示屏。

篩選剔除廢品，就可確保模組芯片的良品率100%，4x4mm為常規(guī)貼片，100%的良率常規(guī)，就可實(shí)現(xiàn)工廠顯示屏良品率100%。

像素間距為0.1mm（P 0.1），4x4mm模組芯片共有1600個(gè)像素點(diǎn)，即RGB芯片基板的素點(diǎn)的失效率不高于萬分之五，就可確保模組芯片的良品率100%，顯示屏良品率100%。

顯示屏像素點(diǎn)的允許失效率為百萬分之一，而本技術(shù)方案素點(diǎn)的失效率降低到不高于萬分之五，要求下降了100倍，避開了巨量之下良品率帶來的造價(jià)高起。

本技術(shù)方案所涉及的工藝技術(shù)都是現(xiàn)有的，Micro RGB顯示屏量產(chǎn)實(shí)用不用等五年，將是眼前之事。

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