利用微机电制作工艺接合与组装发光二极管装置的制造方法_2

文档序号:9728836阅读:来源:国知局
被蚀刻的钛金属层10则连接到接触电极35。利用可以蚀刻钛而不会蚀刻铜的蚀刻液,以湿式蚀刻选择性地蚀刻钛金属层10后,可以形成包括多个可延伸金属丝线30的图案(来自于选择性蚀刻后原始铜金属层残余的部分),金属丝线30并连接到多个发光二极管芯片5,其中,相邻发光二极管芯片5通过这些可延伸的金属丝线30彼此相连。在本实施例图2至图6中所发生的制造步骤可以视为微机电制造步骤。参考图7,当通过加热或者UV光线移除第二胶膜55时,接触电极35被连接或安置到延展盘38上。延展盘38是一个加工好的金属组件,其具有多个转换阶段(X向、y向、z向、径向),并有一个中心延展区域(未绘示)以承载发光二极管晶片18。延展盘38的中心延展区域的尺寸取决于晶片的尺寸。延展盘38还具有多个延展臂(未绘示),以预定间隔环绕着中心延展区域以拉伸发光二极管晶片18的数边。
[0043]因为发光二极管芯片5已经沿着切割线48被分离并断开,发光二极管芯片5便可以通过伸展第二胶膜55到所需长度与宽度更进一步分开,以将发光二极管芯片5安置到各式各样所需的基板上。同时,可延伸金属丝线30具有像弹簧的结构,在收缩的状态下以大致平行的方向摆放。被拉伸的相连发光二极管芯片5在可延伸金属丝线30处于延展状态下仍彼此电连接。可延伸的金属丝线30不论在拉伸/扩大的状态或者在压缩/缩小的状态下都可以作为导电线。可以将大量的可延伸金属丝线30形成到一个晶片上,并配置且用以形成特定图案以连接大量的发光二极管芯片5,例如,一次连接一个六英寸晶片上的96000个发光二极管芯片。由于可延伸金属丝线30的可延伸物理特性,各对相连发光二极管芯片5间的距离可以不同,并可以增加到一预定宽度以容许或提供发光二极管芯片5在安置与结合上的弹性,而无需担心可延伸金属丝线30太短或者纠缠在一起。
[0044]以下描述根据本发明第二实施例的结合及电连接多个发光二极管芯片的集成制造方法。如图8所示,金属晶种层100被形成于暂时基板105的一侧106。金属晶种层100含有钛。金属晶种层100可以用电子束蒸镀法沉积。如图9所示,光致抗蚀剂层110被形成用以覆盖金属晶种层100的上方。光致抗蚀剂层110可以是正光致抗蚀剂或者负光致抗蚀剂,并接着被蚀刻或者曝光/显影以作为光掩模。如图10所示,利用图案化光致抗蚀剂层110当作光掩模。含有铜的金属层117被填入位于被图案化光致抗蚀剂层110的开口 119中以形成多个可延伸金属丝线120以及数个接触电极125,其中,金属丝线120可以是弹簧的形状。可延伸金属丝线120形成一个预定图案(未绘示于图中)以覆盖暂时基板105。可延伸金属线120的两端连接到一对在其两端上相邻的接触电极125。如图11?图12所示,图形化光致抗蚀剂层110可以利用如湿式剥离法(利用溶剂或者酸)或等离子体气体剥离法等制作工艺加以移除,并选择性蚀刻以移除金属晶种层100使得电连接到到接触电极125的可延伸金属丝线120保留在暂时基板105之上。亦即,部分位于可延伸金属丝线120之下的金属晶种层100a大体上通过选择性蚀刻被移除,而部分在接触电极125之下的金属晶种层100b则被保留下来。在本实施例图9至图12中所实施的制造步骤可以视为微机电制造步骤。如图13所示,第一胶膜130被连接到多个发光二极管芯片5的一侧,其中各个发光二极管芯片5具有一对连接垫135。连接到第一胶膜130的一个发光二极管芯片5的一对连接垫135分别与如图10中所示的一对接触电极125 (连接到暂时基板105)相对齐。如图14所示,接触电极125的一侧被连接到相对应的连接垫135,而接触电极125的另一侧则连接到相对应的金属晶种层100b的部分。第一胶膜130被从发光二极管芯片5移开,并形成一个中间发光二极管芯片组件140。如图15所示,在利用热、UV光线或者有机溶剂等方式从中间发光二极管芯片组件140移除暂时基板105之后,中间发光二极管芯片组件140与发光二极管芯片5都被连接到最终基板145以形成一个玻璃芯片封装(COG ;chipon glass)或一个基板芯片封装(COB ;chip on board)。玻璃芯片封装包含一个作为载体的玻璃基板或者透明基板,基板芯片封装包含一个做为载体的印刷电路板(PCB)。
[0045]以下描述根据本发明的第三实施例的电连接多个发光二极管芯片的集成制造方法。如图16所示,发光二极管芯片5与多个由铜之类的金属所制造的接合垫20被形成于基板103的一个表面上。如图17所示,以例如电子束蒸镀法等方法所沉积的金属层116覆盖发光二极管芯片5与接合垫20。如图18所示,光致抗蚀剂层110被形成以覆盖金属层116的上方。光致抗蚀剂层110接着被蚀刻或图案化以作为掩模(光掩模)用。如图19所示,被蚀刻后或者被图案化后的光致抗蚀剂层110被作为掩模之用,而例如铜等金属材料被填入图案化光致抗蚀剂层110的开口以形成多个可延伸的金属丝线170。可延伸的金属丝线170可以为弹簧形状的短线,也形成多个位于发光二极管芯片5的接合垫20之上的接触电极35,而发光二极管芯片5则位于基板103之上。如图20所示,图案化的光致抗蚀剂层110通过湿式剥离(溶剂或者酸),或者利用等离子体气体剥离等方式移除,并以深层激光画线等方式于基板103上形成切割线48。如图21所示,以选择性蚀刻的方式移除金属层116,以保留位于接合垫20与接触电极35之间的金属层116的部分。连接到发光二极管芯片5的接合垫20被保留下来。被保留下来的金属层更作为弹簧结构以提供可延伸的金属丝线170与接触电极35。选择性蚀刻钛金属层后,再由铜金属层形成连接发光二极管芯片5的可延伸的金属丝线170的图样,其中,相邻的发光二极管芯片5则通过可延伸的金属丝线170彼此相连。位于可延伸金属丝线170之下的金属层大致上可以通过选择性蚀刻加以移除。如图22所示,由于发光二极管芯片5已经沿着切割线48分开,具有各自分开的发光二极管芯片5的基板103更可以再分割(score)或切线(scribe),并由此分隔开已经画线的结构。因此,多个发光二极管芯片组件具有连接相邻发光二极管芯片5的可延伸的金属丝线170。
[0046]以下描述根据本发明第四实施例的电连接多个发光二极管芯片至一基板上的一种集成制造方法。如图23所示,金属晶种层100形成于透明基板300的一侧之上。金属晶种层100可以利用电子束蒸镀法沉积。如图24所示,形成光致抗蚀剂层110以覆盖金属晶种层100上方,光致抗蚀剂层110接着被蚀刻或者被图案化以作为掩模使用。如图25所示,以光致抗蚀剂层110作为掩模,金属(例如铜)被填入图案化的光致抗蚀剂层110的开口119以形成多个可延伸的金属丝线120。多个可延伸金属丝线120可以具有弹簧的外型。包含铜的金属材料117被填入开口 119以形成多个接触电极125。可延伸金属丝线120形成一覆盖透明基板300的预定图案。每一个可延伸的金属丝线120的两端分别连接一对相邻的接触电极125。如第26图所示,通过湿式剥离(溶剂或者酸)或者等离子体气体剥离等方式移除光致抗蚀剂层110,以留下填入开口以形成可延伸的金属丝线120与接触电极125的金属。每一个可延伸金属丝线120连接到一对相邻的接触电极125。此外,连接接触电极125的可延伸金属丝线120图案形成在透明基板300。如图27所示,进行选择性蚀刻以移除金属晶种层100,因此连接接触电极125的可延伸金属丝线120被保留在基板300之上。位于可延伸性的金属丝线120之下的金属晶种层100大致上都通过选择性蚀刻移除。在本实施例中从图24到图27发生的步骤可以被视为微机电装置制作工艺。如图28所示,第一胶膜130被结合到多个发光二极管芯片5的一侧,其中每一个发光二极管芯片5都有一对接触垫135。每个发光二极管芯片5连接到第一胶膜130的接触垫135对准相应的接触电极125 (连接到透明基板),如图28所示。如图29所示,接触垫135被连接到相对应的接触电极125。将第一胶膜130自发光二极管芯片5移除,以形成一中间发光二极管芯片组件140。如图30所示,透明
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