[发明专利]一种基于超声操控和微流控的晶片转移系统及转移方法

说明书

本发明公开了一种基于超声操控和微流控的晶片转移系统，排列换能器阵列包括沿第一方向一一对应的排列超声换能器。相对的排列超声换能器之间可以形成仅包括一个波节的一维排列驻波声场，以及偏置行波场；一维排列驻波声场可以将晶片固定在波节附近，而偏置行波场可以清除不位于波节中心的晶片；转移换能器阵列包括沿第二方向一一对应的转移超声换能器。转移超声换能器可以在固定基板表面形成二维驻波声场将晶片固定在波节附近，而二维驻波声场包括的声场回复力可以沿第一方向移动晶片，实现晶片的大批量移动。本发明还提供了一种基于超声操控和微流控的晶片转移方法，同样具有上述有益效果。

技术领域

本发明涉及电子半导体技术领域，特别是涉及一种基于超声操控和微流控的晶片转移系统及一种基于超声操控和微流控的晶片转移方法。

背景技术

二十一世纪，全球照明产业进入一个LED照明为首的新时代，市场对LED的需求量逐年增多，因此全球Micro-LED(微发光二极管)市场规模增长迅速，且在未来的时间里依旧拥有高速增长的趋势。近年来，Micro-LED因为其高亮度、低功耗、超高解析度与色彩饱和度的特点受到越来越多的关注，Micro-LED是将传统的LED结构进行薄膜化、微小化、阵列化所得的晶片，该晶片的尺寸仅在1～10μm。因为晶片的尺寸及间距微小，Micro-LED在画质上能够实现高ppi，从而在手机和穿戴装置等中小尺寸显示荧幕上的应用已经受到了各家厂商的关注。由于Micro-LED的尺寸在微米级别，所以制约Micro-LED生产的一个最大问题是晶片的巨量微转移，即把微米级大小的Micro-LED晶片从施主晶圆上精准抓取，扩大阵列距离，妥善安放固定到目标衬底上，以传统LED晶片通过机械手取放的方法，制作一台显示器需要2-15周，远远不能满足产业化的需求，因此，亟需提出新的方法来提高Micro-LED的转移效率，准确放置晶片，以提高Micro-LED显示技术的发展步伐。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于超声操控和微流控的晶片转移系统，可以同时大量转移晶片；本发明还提供了一种基于超声操控和微流控的晶片转移方法，可以同时大量转移晶片。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于超声操控和微流控的晶片转移系统，包括排列基板、排列换能器阵列、固定基板、转移换能器阵列、微流体发生装置和控制中心；

所述排列换能器阵列设置于所述排列基板表面沿第一方向相对的两个侧边，所述排列换能器阵列包括沿所述第一方向一一对应的排列超声换能器；所述微流体发生装置用于将晶片从所述排列基板表面转移至所述固定基板表面；

所述转移换能器阵列设置于所述固定基板表面沿第二方向相对的两个侧边，所述第一方向与所述第二方向相互垂直，所述转移换能器阵列包括沿所述第二方向一一对应的转移超声换能器；

所述控制中心用于控制所述排列超声换能器，在相对应的两个所述排列超声换能器之间形成仅包括一个波节的一维排列驻波声场，以及偏置行波场；

所述控制中心还用于控制所述转移超声换能器在所述固定基板表面形成二维驻波声场，所述二维驻波声场包括沿所述第一方向的声场回复力。

可选的，所述二维驻波声场中，沿所述第二方向波节的位置与所述排列超声换能器的位置相对应。

可选的，所述固定基板表面设置有用于固定所述晶片的固定件。

可选的，所述固定件包括固定吸盘和固定槽，所述固定吸盘位于所述固定槽内。

可选的，所述控制中心包括处理器和开关控制电源；

所述开关控制电源分别与所述排列换能器阵列以及所述转移换能器阵列电连接；

所述处理器用于通过所述开关控制电源控制所述排列超声换能器形成所述一维排列驻波声场，以及所述偏置行波场；

所述处理器还用于通过所述开关控制电源控制所述转移超声换能器形成所述二维驻波声场。