一种巨量微纳芯片全局转印方法与流程

本发明涉及一种转移印刷技术，尤其涉及一种巨量微纳芯片全局转印方法。

背景技术：

1、芯片有正反两面，正面带有电极，反面没有。实际应用中，我们接触到的芯片在最初制造出来的时候，电极面朝上，最终目的是将芯片的电极面贴到电路板上的焊点上。但是在芯片尺寸大于10um的情况下，由于材料，工艺或成本的限制，制造出来的芯片很难直接转移到焊点上，所以需要额外的胶材(我们称为转印印章)将芯片从最初的制造基底上取下来，此时电极面朝着胶材，所以需要进行多次转移，来确保芯片电极面可控地面向电路上的焊点。

2、公开号为cn209904281u的中国专利文献公开了一种通用的形状记忆聚合物转印印章，转印印章本体为形状记忆聚合物块体或者薄膜，所述的形状记忆聚合物块体或薄膜固定在刚性背衬上，在所述的形状记忆聚合物块体或薄膜表面设有微结构和/或低粘附层。本发明转印印章结构简单、加工方便且成本低廉；且通用性好，能够转印任意形状和尺寸的元件；可采用全局载荷驱动实现大规模转印，或采用局部载荷实现选择性的转印。

3、上述专利方案仅能够对芯片进行一次转印，但在某些工况下，芯片的预先排列方式不能满足进一步的加工需求，需要对芯片进行翻转，来确保芯片电极面可控地面向电路上的焊点。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中普通胶带上的芯片难以用常用的聚合物转印印章拾取，这往往要求转印印章具有一定的粘性，加上芯片正反面有异，且需对芯片进行两次转印的技术问题，本发明的一个目的在于提供一种巨量微纳芯片全局转印方法，能够批量化对芯片进行拾取、翻转、印刷，芯片朝向可控，并减少中间的操作环节。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案实现：一种巨量微纳芯片全局转印方法，包括如下步骤：

3、(1)将阵列在衬底上的芯片按压在第一转印印章上；

4、(2)加热所述第一转印印章，移除所述衬底，芯片被所述第一转印印章拾取；

5、(3)再将所述第一转印印章按压在第二转印印章上；

6、(4)再加热所述第二转印印章，移除所述第一转印印章，芯片被所述第二转印印章拾取；

7、(5)再将所述第二转印印章按压在强粘性胶带上，移除所述第二转印印章，芯片留在所述强粘性胶带上；所述强粘性胶带的粘性大于所述第二转印印章的粘性。

8、其中，所述第一转印印章和所述第二转印印章均包括玻璃基底和旋涂在所述玻璃基底上的热固化胶层；所述热固化胶层主要成分包括聚二甲基硅氧烷和固化剂；所述第一转印印章中聚二甲基硅氧烷和固化剂的配比高于所述第二转印印章中聚二甲基硅氧烷和固化剂的配比。

9、所述热固化胶层中聚二甲基硅氧烷：固化剂配比越高，热固化胶层的模量越低，粘性越小，如：10：1时模量大于15：1时模量。

10、一种巨量微纳芯片全局转印方法，包括如下步骤：

11、(1)将阵列在衬底上的芯片按压在第一转印印章上；

12、(2)加热所述第一转印印章，移除所述衬底，芯片被所述第一转印印章拾取；

13、(3)再将所述第一转印印章按压在第二转印印章上；

14、(4)再加热所述第二转印印章，移除所述第一转印印章，芯片被所述第二转印印章拾取；

15、(5)再将所述第二转印印章按压在强粘性胶带上，移除所述第二转印印章，芯片留在所述强粘性胶带上；所述强粘性胶带的粘性大于所述第二转印印章的粘性。

16、步骤(2)和步骤(4)加热温度可以相同，一般是60-100度，加热时间根据温度高低，在0.5-6小时之间。

17、其中，所述第一转印印章和所述第二转印印章均包括玻璃基底和旋涂在所述玻璃基底上的热固化胶层；所述第一转印印章的胶厚度小于所述第二转印印章的胶厚度。

18、进一步地，所述热固化胶层的主要成分包括聚二甲基硅氧烷和固化剂的混合物或ecoflex。

19、所述热固化胶层厚度越大，嵌入芯片后，与芯片的接触面积越大，所述热固化胶层的粘性越强；ecoflex这种胶，无法改变其模量，但是可以通过改变膜的厚度，改变刚度，即调整两种不同厚度胶的粘附性。所述第二转印印章和所述第一转印印章胶层厚度总和不能大于芯片厚度。

20、所述第一热固化胶层和所述第二热固化剂可以为具有不同粘性的不同种胶，本发明采用了同一种胶，通过改变胶配比和旋涂参数，简化了生产中生产物料的准备工作，更为方便。

21、所述衬底上的芯片被所述第二转印印章第二次拾取，芯片被翻面，进而能够直接进入下一步转印程序，缩短了工艺流程，同时进行批量化操作，大大提高生产效率。

22、优选地，芯片被所述第一转印印章和所述第二转印印章拾取时，芯片嵌入在所述热固化胶层内，芯片部分嵌入到胶层中，增加了芯片的粘合面积，提高粘附力的同时还能够防止芯片晃动。

23、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

24、(1)芯片朝向可控，能够根据需要对芯片进行批量翻面，同时进行转移印刷，减少中间环节，提高工作效率。

25、(2)粘性较强，拾取成功率高，调配不同粘性的热固化胶层，适用面宽泛。

26、(3)嵌入式转移，转移精度高，芯片部分嵌入到胶层中，增加了芯片的粘合面积，提高粘附力的同时还能够防止芯片晃动，避免受外部气流的影响，进一步提高芯片移动稳定性。

技术特征：

1.一种巨量微纳芯片全局转印方法，其特征在于：

2.如权利要求1所述的转印方法，其特征在于：芯片被所述第一转印印章和所述第二转印印章拾取时，芯片嵌入在所述热固化胶层中。

3.一种巨量微纳芯片全局转印方法，其特征在于：

4.如权利要求3所述的转印方法，其特征在于：所述热固化胶层的主要成分包括聚二甲基硅氧烷和固化剂的混合物或ecoflex。

5.如权利要求1或3或4任一所述的转印方法，其特征在于：芯片被所述第一转印印章和所述第二转印印章拾取时，芯片嵌入在所述热固化胶层中。

技术总结
本发明公开了一种巨量微纳芯片全局转印方法，包括如下步骤：(1)将阵列在衬底1上芯片按压在第一转印印章上；(2)加热第一转印印章，移除衬底1；(3)再将第一转印印章按在在第二转印印章上；(4)再加热第二转印印章，移除第一转印印章；(5)再将第二转印印章按压在强粘性胶带上，移除第二转印印章；其中，转印印章包括玻璃基底和设置在玻璃基底上的热固化胶层；第二转印印章的粘性大于第一转印印章的粘性。芯片朝向可控，对芯片进行批量翻面，同时进行转移印刷，减少中间环节。粘性较强，拾取成功率高。嵌入式转移，转移精度高，芯片部分嵌入到胶层中，增加了芯片的粘合面积，提高粘附力的同时还能够防止芯片晃动。

技术研发人员：唐秋雨,姚春莹,凌盛斌,汪海栋
受保护的技术使用者：绍兴圆炬科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22