一种LED晶粒针刺转移工艺的制作方法

本技术涉及半导体显示工艺的领域，更具体地说，它涉及一种led晶粒针刺转移工艺。

背景技术：

1、随着半导体制造技术的不断发展，led芯片向着薄膜化、微小化、阵列化的发展，目前高端的led芯片已经迈入了微米时代，芯片尺寸微小化、芯片数量规模化对芯片转移的精度和效率提出了严格的要求，精度效率的高低直接影响了芯片的良率。

2、目前常规使用的一种led芯片转移工艺为机械刺晶法，机械刺晶法中一般采用真空吸附针刺转移的方式进行led晶粒转移，转移时，顶针位于设置有待转移led晶粒的蓝膜载体的下方，顶针盖采用真空吸附的方式将放置有led晶粒的蓝膜载体底部进行吸附，顶针沿着顶针盖的顶针孔穿出，并刺穿蓝膜载体将led晶粒向上顶起，使得led晶粒转移至上方的转移载体上，以此完成led晶粒的转移，然而顶针在顶起led晶粒时，刺穿蓝膜载体后与led晶粒接触，容易对led晶粒表面产生损伤，且蓝膜载体一般为柔性材质，在向上刺穿的过程中，容易产生较大的回弹力，使得led晶粒在转移的过程中产生较大的位置偏移，进而降低led晶粒的转移效率。

技术实现思路

1、为了解决常规使用的led晶粒的机械刺晶工艺容易对led晶粒产生损伤，且led晶粒在转移的过程中容易出现偏移，降低了led晶粒的转移效率的问题，本技术提供一种led晶粒针刺转移工艺。

2、第一方面，本技术提供一种led晶粒针刺转移工艺，采用如下的技术方案：

3、一种led晶粒针刺转移工艺，包括以下步骤：

4、s1、点测：将设置于第一基材上的led晶粒进行点测；

5、s2、分选：将设置于第一基材上的led晶粒按照同一电性/光性进行分选，分选后的led晶粒呈矩阵设置于第二基材；

6、s3、转移：将设置于第二基材上的led晶粒从上至下进行针刺，转移至转移载体上，转移时，针刺的顶针未刺穿第二基材，转移载体的上表面涂覆有粘性锡膏，且第二基材的粘性小于转移载体的粘性，使得针刺转移的同时转移载体对led晶粒进行初步固晶；

7、s4、焊接：将led晶粒焊接固定于转移载体。

8、通过采用上述技术方案，第一基材用于承载led晶粒，对第一基材上的led晶粒进行点测，以扫描和精准确定每个led晶片的具体位置，提升后续led晶粒的分选精准性，后按照led晶粒的电性或者光性进行分选，将具有相同电性或者光性的led芯片进行分选分类，第二基材为具有粘性的承载基材，分选后的相同类别的led晶粒呈矩阵稳定排列于第二基材，后进行led晶粒转移，转移时使用从上往下的针刺转移方式，顶针向下进行针刺，并与第二基材的上表面抵接，针刺的过程中产生向下的推力，使得led晶粒的下表面与转移载体的上表面抵接，在粘性锡膏的粘接作用下，由于转移载体的粘性大于第二基材的粘性，使得led晶粒稳定地转移至转移载体的上表面，顶针无需刺穿第二基材，只需要对第二基材产生向下的推力，即可实现针刺转移，不会对led晶粒表面造成损伤，led晶粒在转移的同时，转移载体的粘性锡膏对led晶粒进行初步固晶，降低了led晶粒容易出现位置偏移的情况，后将经过初步固晶的led晶粒进行进一步焊接固定，以此完成led晶粒的针刺转移。

9、本技术的led晶粒转移工艺相对于常规的机械刺晶工艺来说，操作简单，无需刺穿第二基材，提升了led晶粒的转移加工效率，led晶粒表面不易产生损伤，降低了led晶粒在转移的过程中容易出现歪斜和偏移的情况，提升了针刺转移的加工精度，进而提升led晶粒的转移效率，适用于小型化和集成化的led晶粒针刺转移工艺中。

10、优选的，所述第二基材为蓝膜，所述蓝膜的粘性小于转移载体的粘性。

11、通过采用上述技术方案，使用蓝膜作为第二基材，蓝膜为电子级蓝膜胶带，具有适中的力学性能和粘接稳定性，能够稳定地承载和粘接led晶粒，同时也具有较好的剥离性，转移后led晶粒表面不易留有残胶，蓝膜的粘性需控制在小于粘性锡膏的粘性范围内，粘性是指对led晶粒的粘接强度，易于led晶粒进行转移。

12、优选的，所述第二基材为uv膜，所述s2步骤和所述s3步骤之间，还包括解胶工艺，所述解胶工艺是将设置有led晶粒的第二基材使用uv光源进行照射，解胶后的uv膜的粘性小于转移载体的粘性。

13、通过采用上述技术方案，使用uv膜作为第二基材，uv膜是一种在pet或ptfe基材表面涂覆uv固化胶水而制得的膜材料，uv膜在未经过uv光源照射前粘性很大，而经过uv光源照射后降低粘性或失去粘性，当选用uv膜作为第二基材时，led晶粒在转移前需要先进行解胶，以降低uv膜的粘性，使得uv膜的粘性控制在小于转移载体的粘性的范围内，易于led晶粒进行转移。

14、优选的，所述s3步骤中，针刺时，设置于第二基材上的led晶粒与转移载体之间的距离为0.2-0.8mm。

15、通过采用上述技术方案，较优的转移距离，能够使得第二基材的led晶粒与转移载体精确对准，同时也能够较好的控制转移时顶针的向下针刺推力，使得第二基材在不被刺穿的情况下完成转移，在保护led晶粒的同时，提升转移精度和转移效率。

16、优选的，所述粘性锡膏由以下重量百分比的原料制得：

17、焊锡粉 89.5-92.5％

18、助焊剂 7.5-10.5％；

19、所述焊锡粉由96.5％锡、3％银和0.5％铜混合制得；

20、所述助焊剂由以下重量份的原料制得：

21、增粘树脂 20-40份

22、溶剂 36-56份

23、活化剂 2-4份

24、粘结助剂 3-6份

25、触变剂 1.5-3.5份。

26、通过采用上述技术方案，以较优比例的助焊剂和焊锡粉进行复配，制得具有较好的焊接稳定性和粘接稳定性性的粘性锡膏，其中，增粘树脂具有较好的增粘作用和焊接防护作用，溶剂起到较好的的溶解增粘树脂的作用，以此制得的粘性锡膏对led晶粒具有较好的粘性和粘接稳定性，增粘树脂和活化剂在焊接温度下能够较稳定地进行活化反应，能够除去焊接金属表面的氧化膜，同时能够较好的保护金属表面在高温情况下不易氧化，粘结助剂能够进一步提升制得的粘性锡膏的粘接稳定性，同时能够提升焊锡粉与助焊剂的分散稳定性，触变剂可以较好的改善制得的粘性锡膏的粘度、流动性和延展性，在粘结助剂、触变剂和增粘树脂的协同作用下，制得的粘性锡膏具有较好的粘接稳定性、流动性和延展性，焊接性能稳定。

27、优选的，所述增粘树脂由重量比为1:(0.6-0.8):(0.3-0.4)的松香树脂、萜烯树脂和氨基硅树脂组成。

28、通过采用上述技术方案，松香树脂和萜烯树脂具有较好的粘结性能和成膜稳定性，氨基硅树脂是一种具有高交联结构的热固性树脂，具有较好的耐温性能和附着性能，以较优比例的松香树脂、萜烯树脂和氨基硅树脂进行复配，以此制得的粘性锡膏在具有较好的粘接稳定性和延展性的同时，还具有较好地与pcb板和玻璃板的附着性能，具有较好的焊接性能，以此转移并焊接的led晶粒的精度较高，性能稳定。

29、优选的，所述粘接助剂由重量比为1:(0.2-0.4)的硅烷偶联剂kh-560和甲基丙烯酸羟乙酯组成。

30、通过采用上述技术方案，kh-560具有较好的偶联效果，甲基丙烯酸羟乙酯能够与增粘树脂进行进一步协同，以较优比例的kh560和甲基丙烯酸羟乙酯进行复配，能够在提升焊锡粉在助焊剂中的分散稳定性的同时，还能够进一步提升制得的粘性锡膏的粘接稳定性。

31、优选的，所述粘性锡膏由以下步骤制得：

32、s1、将增粘树脂溶解于溶剂中，搅拌均匀后制得混合物a；

33、s2、将活化剂和触变剂加入至混合物a中，搅拌均匀制得混合物b；

34、s3、将粘接助剂加入至混合物b中，搅拌均匀后制得助焊剂；

35、s4、将焊锡粉加入至助焊剂中，搅拌分散均匀后制得粘性锡膏。

36、通过采用上述技术方案，制得性能稳定，粘接稳定性且具有较好的粘度、流动性和延展性的粘性锡膏。

37、优选的，所述转移载体为pcb板和玻璃板中的任意一种。

38、通过采用上述技术方案，pcb板和玻璃板均可以作为led晶粒的转移载体，转移载体的可选性增加，led晶粒在粘性锡膏的粘接作用下均可以稳定地进行固定。

39、优选的，所述s4步骤中的焊接方式为线激光焊接和回流焊接中的任意一种。

40、通过采用上述技术方案，线激光焊接和回流焊接具有易于加工和焊接稳定的优点，适用于小型化和集成化的led晶粒的焊接中。

41、综上所述，本技术具有以下有益效果：

42、1、本技术的一种led晶粒针刺转移工艺，通过将led晶粒进行点测并进行分选，分选后的led晶粒矩阵排列于第二基材，后进行转移，转移时顶针从上往下进行针刺，与第二基材的上表面抵接，针刺的过程中产生向下的推力，顶针无需刺穿第二基材，不会对led晶粒表面造成损伤，使得led晶粒的下表面与转移载体的上表面抵接，由于涂覆有粘性锡膏的转移载体的粘性大于第二基材的粘性，使得led晶粒稳定地转移至转移载体的上表面，led晶粒在转移的同时，转移载体的粘性锡膏对led晶粒进行初步固晶，降低了led晶粒容易出现位置偏移的情况，后将经过初步固晶的led晶粒进行进一步焊接固定，以此完成led晶粒的针刺转移，本技术的针刺转移工艺适用于小型化和集成化的led晶粒转移工艺中，具有较高的转移精度和效率。

43、2、通过使用增粘树脂、溶剂、、活化剂、粘结助剂和触变剂制得的助焊剂与焊锡粉以较优比例进行复配，以此制得的粘性锡膏具有较好的粘接稳定性、粘度、流动性和延展性，能够稳定地对led晶粒进行固定，焊接稳定性较好。