JP7573407B2 - Circuit board manufacturing method and circuit board - Google Patents
Circuit board manufacturing method and circuit board Download PDFInfo
- Publication number
- JP7573407B2 JP7573407B2 JP2020174023A JP2020174023A JP7573407B2 JP 7573407 B2 JP7573407 B2 JP 7573407B2 JP 2020174023 A JP2020174023 A JP 2020174023A JP 2020174023 A JP2020174023 A JP 2020174023A JP 7573407 B2 JP7573407 B2 JP 7573407B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pixel circuit
- substrate
- pixel
- transfer substrate
- circuit board
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/01—Manufacture or treatment
- H10W72/0198—Manufacture or treatment batch processes
Landscapes
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
Description
本発明は、マイクロLEDを駆動する画素回路チップを備えた回路基板の製造方法及び回路基板に関し、特に、コストのかかる大規模な設備を用いずに製造時間を短縮することができる、回路基板の製造方法及び回路基板に係るものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a circuit board having a pixel circuit chip that drives a micro LED, and to the circuit board, and in particular to a method for manufacturing a circuit board and a circuit board that can shorten the manufacturing time without using costly large-scale equipment.
マイクロLED(Light Emitting Diode)ディスプレイは、液晶ディスプレイや有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイと比較して、高輝度、高コントラスト、高信頼性といったデバイス特性での優位性に加え、ディスプレイのフレキシブル化も含めて次世代ディスプレイへの適用が期待されている。 Compared to LCDs and OLEDs, microLED (Light Emitting Diode) displays have superior device characteristics such as high brightness, high contrast, and high reliability. In addition, they are expected to be applied to next-generation displays, including flexible displays.
マイクロLEDを駆動するための回路基板(バックプレーン)としては、低温多結晶シリコンTFT(LTPS-TFT(Low Temperature Polycrystalline Silicon Thin Film Transistor))を備える回路基板や、酸化物TFTを備える回路基板を挙げることができる(例えば、特許文献1参照)。 Examples of circuit boards (backplanes) for driving micro LEDs include circuit boards equipped with low temperature polycrystalline silicon thin film transistors (LTPS-TFTs) and circuit boards equipped with oxide TFTs (see, for example, Patent Document 1).
一方、従来から、チップの形状のまま回路基板に実装する方式として、集積回路のベアチップをプリント基板(回路基板)に実装する方法とその際に用いられるフリップチップボンダーが知られている(例えば、特許文献2参照)。 On the other hand, a method of mounting a bare integrated circuit chip on a printed circuit board (circuit board) and a flip chip bonder used for this purpose have been known as a method of mounting the chip on a circuit board while still in its chip shape (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、マイクロLEDを駆動するための回路基板として、低温多結晶シリコンTFT又は酸化物TFTを備える回路基板を製造する場合、一般的に大規模な設備が必要でコストがかかるという問題が生じる。 However, when manufacturing a circuit board equipped with low-temperature polycrystalline silicon TFTs or oxide TFTs as a circuit board for driving micro LEDs, problems arise in that large-scale equipment is generally required, which is costly.
一方、大規模な設備の使用を避けるため、低温多結晶シリコンTFT又は酸化物TFTを備える回路基板とは異なる構成からなる、マイクロLEDを駆動するための回路基板を製造することを考えた場合、特許文献2に記載されているようなフリップチップボンダーを使用する工程を組み込むと、チップの形状のままの状態でそのチップを1つずつ取り出して回路基板に実装するため、製造時間がかかるという問題が生じる。 On the other hand, when considering manufacturing a circuit board for driving micro LEDs that has a different configuration from a circuit board equipped with low-temperature polycrystalline silicon TFTs or oxide TFTs in order to avoid using large-scale equipment, if a process using a flip-chip bonder as described in Patent Document 2 is incorporated, the chips are taken out one by one while still in their chip shape and mounted on the circuit board, which creates the problem of increased manufacturing time.
そこで、本発明は、このような問題に対処し、マイクロLEDを駆動するための回路基板を製造するに際し、コストのかかる大規模な設備を用いずに製造時間を短縮することができる、回路基板の製造方法及び回路基板を提供することを目的とする。 The present invention aims to address these problems and provide a circuit board manufacturing method and a circuit board that can shorten the manufacturing time without using costly large-scale equipment when manufacturing a circuit board for driving micro LEDs.
上記目的を達成するために、本発明の回路基板の製造方法は、マイクロLEDを駆動する画素回路を含む画素回路チップを備えた回路基板の製造方法であって、シリコンのウェハの表面に予め定められた配列に従って画素回路を形成することと、上記画素回路上に接続用の電極パッドを形成することと、上記ウェハの表面を、上記画素回路を介して第1の転写基板に貼り付けた後、上記ウェハを薄型化することと、薄型化したウェハに対して、上記画素回路に連なる領域のウェハ部分を残すようにしてエッチングをすることにより、分離化したウェハ部分と上記電極パッドを有する画素回路とからなる画素回路チップを上記第1の転写基板に転写することと、上記第1の転写基板を、上記画素回路チップを介して第2の転写基板に貼り付けた後、上記第1の転写基板を剥離することにより、上記画素回路チップを反転させて上記第2の転写基板に転写することと、上記第2の転写基板を、上記画素回路チップを介して実装用の基板に貼り付けた後、上記画素回路チップを上記基板に接着して実装することと、上記基板から上記第2の転写基板を剥離することと、を含む。 In order to achieve the above object, the method for manufacturing a circuit board of the present invention is a method for manufacturing a circuit board having a pixel circuit chip including a pixel circuit for driving a micro LED, and includes the steps of forming pixel circuits on a surface of a silicon wafer according to a predetermined arrangement, forming electrode pads for connection on the pixel circuits, attaching the surface of the wafer to a first transfer substrate via the pixel circuits, thinning the wafer, etching the thinned wafer so as to leave a wafer portion in a region connected to the pixel circuits, thereby transferring a pixel circuit chip consisting of a separated wafer portion and a pixel circuit having the electrode pads to the first transfer substrate, attaching the first transfer substrate to a second transfer substrate via the pixel circuit chip, peeling off the first transfer substrate, inverting the pixel circuit chip and transferring it to the second transfer substrate, attaching the second transfer substrate to a substrate for mounting via the pixel circuit chip, and then bonding and mounting the pixel circuit chip to the substrate, and peeling off the second transfer substrate from the substrate.
また、上記目的を達成するために、本発明の回路基板は、マイクロLEDを駆動する画素回路と,該画素回路の一方の面上に設けられた接続用の電極パッドと,上記画素回路の他方の面上に設けられシリコンのウェハがエッチングにより分離化された状態のウェハ部分と,を有する画素回路チップと、上記電極パッドと接続するように予め定められた配列に従って、上記画素回路チップを実装した基板と、を備えたものである。 In order to achieve the above object, the circuit board of the present invention includes a pixel circuit chip having a pixel circuit for driving a micro LED, a connection electrode pad provided on one side of the pixel circuit, and a wafer portion provided on the other side of the pixel circuit in a state in which the silicon wafer is separated by etching, and a substrate on which the pixel circuit chip is mounted in a predetermined arrangement so as to be connected to the electrode pad.
本発明の回路基板の製造方法によれば、低温多結晶シリコンTFT又は酸化物TFTを備える回路基板とは異なる構成からなる、マイクロLEDを駆動するための回路基板を、上記の製造方法により製造するため、コストのかかる大規模な設備を用いる必要がなく、また、予め定められた複数個の上記画素回路チップを一括して実装するため、製造時間を短縮することができる。 According to the circuit board manufacturing method of the present invention, a circuit board for driving a micro LED, which has a configuration different from that of a circuit board having low-temperature polycrystalline silicon TFTs or oxide TFTs, is manufactured by the above manufacturing method, so there is no need to use costly large-scale equipment, and since a predetermined number of the pixel circuit chips are mounted at once, the manufacturing time can be shortened.
本発明の回路基板によれば、本発明の製造方法により、コストのかかる大規模な設備を用いずに製造時間が短縮されて製造される回路基板を提供することができる。 The circuit board of the present invention can provide a circuit board that can be manufactured in a shorter manufacturing time without using costly large-scale equipment using the manufacturing method of the present invention.
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明による回路基板の製造方法の工程を示す流れ図である。図2は、画素回路を表面に形成したウェハの平面図である。図3は、図2に示す破線R1で囲まれた領域の拡大図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA-A線断面図である。なお、以下の実施形態で説明する図面のうち、構成要素の理解を容易にするために、実際の寸法に基づく比率と異なる場合がある。 Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a flow chart showing the steps of a method for manufacturing a circuit board according to the present invention. FIG. 2 is a plan view of a wafer having pixel circuits formed on its surface. FIG. 3 is an enlarged view of the area surrounded by dashed line R1 shown in FIG. 2, where (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view taken along line A-A in (a). Note that the figures described in the following embodiments may differ from the actual dimensional proportions in order to facilitate understanding of the components.
先ず、図1に示す画素回路の形成(工程S1)では、半導体技術を適用することにより、図2に示すウェハ1の表面に予め定められた配列に従って、図3に示す画素回路2aを形成する処理を行う。 First, in the formation of the pixel circuit shown in FIG. 1 (step S1), a process is performed to form the pixel circuit 2a shown in FIG. 3 on the surface of the wafer 1 shown in FIG. 2 according to a predetermined arrangement by applying semiconductor technology.
ここで、図3(a)に示すとおり、ウェハ1上には、マイクロLEDの駆動用の画素回路2aが、それぞれP1、P2のピッチ間隔を置いて形成されている。画素回路2aは、半導体デバイス作製用の基板であるシリコンのウェハ1上に形成された微小な半導体素子で構成される電子回路を有するものである。説明を分かりやすくするため、図3(a)では、一例として、画素回路2aを4行4列の配列にしている。また、ウェハ1は、例えば、シリコン酸化膜1aを有するシリコン基板1bで構成されている(図3(b)参照)。T1はウェハ1の厚みを示している。一般的には、T1の厚みは、700μm程度であればよい。 As shown in FIG. 3(a), pixel circuits 2a for driving micro LEDs are formed on the wafer 1 at pitch intervals of P1 and P2. The pixel circuits 2a have electronic circuits made up of minute semiconductor elements formed on the silicon wafer 1, which is a substrate for manufacturing semiconductor devices. For ease of explanation, FIG. 3(a) shows an example in which the pixel circuits 2a are arranged in 4 rows and 4 columns. The wafer 1 is made up of, for example, a silicon substrate 1b having a silicon oxide film 1a (see FIG. 3(b)). T1 indicates the thickness of the wafer 1. In general, the thickness of T1 may be about 700 μm.
上記P1及びP2のピッチ間隔の値は、最終的にディスプレイの仕様(画素ピッチ)を考慮した上で設定される。例えば、P1及びP2で規定される値は目標とするディスプレイの画素ピッチの最小サイズに相当する。なお、実際には、ウェハ1上には、チップ仕様に応じて、例えば数十万個の単位の画素回路2aが形成される。 The above P1 and P2 pitch interval values are ultimately set taking into consideration the display specifications (pixel pitch). For example, the values specified by P1 and P2 correspond to the minimum pixel pitch size of the target display. In practice, for example, hundreds of thousands of pixel circuits 2a are formed on the wafer 1 according to the chip specifications.
また、より大きなディスプレイの画素を構成する場合、例えば上記画素ピッチが、上記配列ピッチの整数倍であれば、その分、ウェハ1に形成されている画素回路2aの集積度が上がることになるので、後述する画素回路チップ2を実装用の基板8(図13(b)参照)に選択的に実装することにより、ウェハ1の表面に形成された画素回路2aを有効活用することができる。詳細は、図13を用いて後述する。 In addition, when configuring pixels for a larger display, for example, if the pixel pitch is an integer multiple of the array pitch, the integration density of the pixel circuits 2a formed on the wafer 1 will increase accordingly, and the pixel circuit chips 2 described below can be selectively mounted on the mounting substrate 8 (see FIG. 13(b)) to make effective use of the pixel circuits 2a formed on the surface of the wafer 1. Details will be described later with reference to FIG. 13.
ここで、図3において、ウェハ1のシリコン酸化膜1aは、実際に画素回路2aが形成されている回路形成領域(シリコン(Si)チップ領域)R2と、画素回路2aが形成されていない回路非形成領域(スクライブ(SCB)領域)R3と、に分類される。但し、図3(a)に示す回路形成領域R2は、画素回路2aと、その画素回路2aの下層のシリコン酸化膜1aの領域を示している。 In FIG. 3, the silicon oxide film 1a of the wafer 1 is divided into a circuit formation region (silicon (Si) chip region) R2 where the pixel circuits 2a are actually formed, and a non-circuit formation region (scribe (SCB) region) R3 where the pixel circuits 2a are not formed. However, the circuit formation region R2 shown in FIG. 3(a) indicates the pixel circuits 2a and the region of the silicon oxide film 1a below the pixel circuits 2a.
また、回路非形成領域R3は、シリコン酸化膜(SiO2)1aのみで形成されている。なお、ウェハ1の設計ルールや実際に製造する回路基板の構成にもよるが、画素回路2aの厚みT2は、例えば4~5μm程度となる。回路形成領域R2における画素回路2aの下層の領域をこのように回路非形成領域R3と同等の膜構成として作成しておくことにより、後述するエッチングの加工をより簡単に行うことが可能となる。 Moreover, the non-circuit-forming region R3 is formed only of a silicon oxide film (SiO 2 ) 1a. Although it depends on the design rules of the wafer 1 and the configuration of the circuit board to be actually manufactured, the thickness T2 of the pixel circuit 2a is, for example, about 4 to 5 μm. By creating the region below the pixel circuit 2a in the circuit-forming region R2 as having the same film configuration as the non-circuit-forming region R3 in this way, it becomes possible to more easily perform the etching process described below.
図4は、画素回路2aの概略構成を示すブロック図である。図4に示すように、画素回路2aは、マイクロLEDを駆動するものであって、画素駆動回路2b及びスキャン回路2cを内蔵している。本実施形態では、画素回路2aは、例えば、R(赤)、G(緑)、B(青)の3種類のマイクロLEDを組み合わせて一画素単位とし、該一画素単位毎にマイクロLEDを駆動するものである。但し、画素回路2aは、一画素のマイクロLEDだけでなく、複数画素のマイクロLEDを駆動する構成にしても良い。また、画素回路2aは、後述する第1のマイクロLEDディスプレイ100で採用される第1の方式と第2のマイクロLEDディスプレイ101で採用される第2の方式とに兼用される構成にしてもよい。 Figure 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the pixel circuit 2a. As shown in Figure 4, the pixel circuit 2a drives the micro LEDs and includes a pixel drive circuit 2b and a scan circuit 2c. In this embodiment, the pixel circuit 2a combines three types of micro LEDs, for example, R (red), G (green), and B (blue), into one pixel unit, and drives the micro LED for each pixel unit. However, the pixel circuit 2a may be configured to drive not only one pixel micro LED, but also multiple pixels of micro LEDs. In addition, the pixel circuit 2a may be configured to be used in both the first method adopted in the first micro LED display 100 described later and the second method adopted in the second micro LED display 101.
画素駆動回路2bは、各RGBのデータ電圧を、後述するマイクロLED10R,10G,10B(図15参照)を駆動するための電流に変換するための回路である。スキャン回路2cは、画素駆動回路2bを駆動するための制御信号を出力する回路である。 The pixel driving circuit 2b is a circuit for converting each RGB data voltage into a current for driving the micro LEDs 10R, 10G, and 10B (see FIG. 15) described later. The scan circuit 2c is a circuit for outputting a control signal for driving the pixel driving circuit 2b.
ここで、画素回路2aは、例えば、RGBのデータ電圧の値を転送する配線(3本)、画素部毎の発光又は消灯を切り換えるための選択(SEL)用の信号の配線(1本)、発光のタイミングを規定するための制御信号用の配線(1本)を備える。スキャン回路2cに入力する向きの矢印、スキャン回路2cから出力する向きの矢印は、制御信号の流れを示している。 Here, the pixel circuit 2a includes, for example, three lines for transferring RGB data voltage values, one line for a selection (SEL) signal for switching on and off the light for each pixel portion, and one line for a control signal for determining the timing of light emission. The arrows pointing in the direction of input to the scan circuit 2c and the arrows pointing in the direction of output from the scan circuit 2c indicate the flow of the control signal.
画素回路2aにおいて、スキャン回路2cから出力された制御信号の各タイミングに従って、画素制御信号が出力され、白抜きの矢印で示すように、画素駆動回路2bに入力される(図4参照)。そして、画素回路2aにおいて、RGBの各電圧データは、LED駆動を行うための電流データに変換され、図15に示すマイクロLED10R,10G,10Bが所定のタイミングで電流駆動される。これにより、マイクロLED10R,10G,10Bは、通電される電流の大きさに応じた光を発光し、フルカラー表示が可能となる。 In the pixel circuit 2a, pixel control signals are output according to the timing of the control signals output from the scan circuit 2c, and are input to the pixel drive circuit 2b as indicated by the white arrows (see FIG. 4). Then, in the pixel circuit 2a, each of the RGB voltage data is converted into current data for driving the LEDs, and the micro LEDs 10R, 10G, and 10B shown in FIG. 15 are current-driven at a predetermined timing. As a result, the micro LEDs 10R, 10G, and 10B emit light according to the magnitude of the current passing therethrough, enabling full-color display.
次に、電極パッドの形成(工程S2)では、電気的接続用の電極パッド2d,2eを画素回路2a上に形成する処理を実行する。 Next, in the electrode pad formation step (step S2), a process is carried out to form electrode pads 2d and 2e for electrical connection on the pixel circuit 2a.
図5は、一対の電極パッド2d、2eが形成された画素回路2aを含むウェハ1の構成を示す説明図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA-A線断面図である。なお、(a)は、詳細には、画素回路2aに一対の電極パッド2d、2eが形成された後の上記領域R1の拡大平面図である。一対の電極パッド2d、2e(以下、電極パッド2d,2eをまとめて「電極部2f」ということがある)は、例えば、電極パッド2dがn側電極パッド(カソード電極)、電極パッド2eがp側電極パッド(アノード電極)である。 Figure 5 is an explanatory diagram showing the configuration of a wafer 1 including a pixel circuit 2a on which a pair of electrode pads 2d, 2e are formed, where (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view along line A-A in (a). In particular, (a) is an enlarged plan view of the region R1 after a pair of electrode pads 2d, 2e are formed on the pixel circuit 2a. For example, the pair of electrode pads 2d, 2e (hereinafter, electrode pads 2d, 2e may be collectively referred to as "electrode portion 2f") is such that electrode pad 2d is an n-side electrode pad (cathode electrode) and electrode pad 2e is a p-side electrode pad (anode electrode).
工程S2では、ウェハ1上に画素回路2aを形成後、複数の画素回路2aを一括して転写する実装を行うために、予め、電解めっき法又は無電界めっき法を用いて、UBM(Under Bump Metal)電極等の電極パッド2d、2eを形成する必要がある。画素回路2a自体が非常に小さい(チップの外形サイズの一辺は、100~200μm)ことから、画素回路2aに形成される電極パッドの外形サイズの一辺は、例えば10~20μmとすることが好ましい。 In step S2, after forming the pixel circuits 2a on the wafer 1, in order to collectively transfer and mount a plurality of pixel circuits 2a, it is necessary to form electrode pads 2d, 2e such as UBM (Under Bump Metal) electrodes in advance using electrolytic plating or electroless plating. Since the pixel circuits 2a themselves are very small (each side of the chip's external size is 100 to 200 μm), it is preferable that each side of the external size of the electrode pads formed on the pixel circuits 2a is, for example, 10 to 20 μm.
このように極小チップサイズ、パッドサイズを扱う場合、電解めっき法は、電解印加用のための別の電極を形成する必要があるため、効率的ではない。また、電解めっき法では、電極を形成するための加工プロセスがより複雑になることから、上記電極部2fの形成には、無電界めっき法を用いることが、配線スペース、プロセス面、コスト面から考えて好適である。 When dealing with extremely small chip sizes and pad sizes like this, electrolytic plating is not efficient because it requires the formation of a separate electrode for applying the electrolytic current. In addition, since the processing process for forming the electrode becomes more complicated with electrolytic plating, it is preferable to use electroless plating to form the electrode portion 2f in terms of wiring space, processing, and cost.
このように、上述した工程S1で画素回路2aをウェハ1上に形成した後、工程S2を行うことにより、後述する工程S8において、各々の画素回路チップ2を実装用の基板8(図12(a)参照)に実装する場合、各々の画素回路チップ2を基板8に一括して転写する実装が可能となる。この場合、基板8は、この一括して転写する実装を可能とするためにバンプ電極8a,8bを有する電極構成としている。 In this way, by performing step S2 after forming the pixel circuits 2a on the wafer 1 in step S1 described above, when mounting each pixel circuit chip 2 on a mounting substrate 8 (see FIG. 12(a)) in step S8 described below, it becomes possible to mount each pixel circuit chip 2 by transferring it to the substrate 8 all at once. In this case, the substrate 8 has an electrode configuration having bump electrodes 8a, 8b to enable this mounting by transferring it all at once.
次に、工程S3では、ウェハ1の表面を第1の転写基板に貼り付ける処理を実行する。なお、シリコン基板1bに積層されているシリコン酸化膜1aの表面が、ウェハ1の表面に相当する。 Next, in step S3, a process is performed to attach the surface of the wafer 1 to a first transfer substrate. Note that the surface of the silicon oxide film 1a laminated on the silicon substrate 1b corresponds to the surface of the wafer 1.
図6は、ウェハ1の表面を、画素回路2aを介して第1の転写基板3に貼り付ける工程を示す説明図である。第1の転写基板3は、ウェハ1の表面に形成されている画素回路2aの転写に用いるものである。第1の転写基板3は、ガラス基板31とUVテープ32とを備え、ガラス基板31の一方の面上に別途UVテープ32を貼り合わせたものである。 Figure 6 is an explanatory diagram showing the process of attaching the surface of the wafer 1 to the first transfer substrate 3 via the pixel circuits 2a. The first transfer substrate 3 is used to transfer the pixel circuits 2a formed on the surface of the wafer 1. The first transfer substrate 3 includes a glass substrate 31 and a UV tape 32, with the UV tape 32 separately attached to one surface of the glass substrate 31.
図7は、UVテープ32の構成を示す概略断面図である。UVテープ32は、紫外線照射により粘着力が低下するテープであって、基材フィルム32aと、粘着剤層32bとを備えている。基材フィルム32aは、ポリエチレンテレフタレート(PET)で構成されている。 Figure 7 is a schematic cross-sectional view showing the structure of UV tape 32. UV tape 32 is a tape whose adhesive strength decreases when exposed to ultraviolet light, and includes a base film 32a and an adhesive layer 32b. Base film 32a is made of polyethylene terephthalate (PET).
粘着剤層32bは、アクリル系のポリマー、オリゴマー(比較的少数のモノマーが結合した重合体)等の成分を有するものである。この粘着剤層32bの厚みは約50μmである。なお、粘着剤層32bには、紫外線照射により光重合を開始させる光重合開始剤も含まれている。粘着剤層32bは、紫外線照射により粘着剤層32bの成分が光重合を引き起こし、粘着剤層32bの柔軟性が失われ、粘着力が低下することになる。 The adhesive layer 32b contains components such as acrylic polymers and oligomers (polymers in which a relatively small number of monomers are bonded). The thickness of this adhesive layer 32b is approximately 50 μm. The adhesive layer 32b also contains a photopolymerization initiator that initiates photopolymerization when irradiated with ultraviolet light. When irradiated with ultraviolet light, the components of the adhesive layer 32b undergo photopolymerization, causing the adhesive layer 32b to lose its flexibility and its adhesive strength to decrease.
したがって、工程S3では、後述する工程S7において、紫外線照射により粘着剤層32bを有する第1の転写基板3から画素回路チップ2を剥離させやすくするため、第1の転写基板3のUVテープ32にウェハ1の表面を貼り付ける処理を行っている。 Therefore, in step S3, a process is performed in which the surface of the wafer 1 is attached to the UV tape 32 of the first transfer substrate 3 in order to make it easier to peel the pixel circuit chip 2 from the first transfer substrate 3 having the adhesive layer 32b by ultraviolet light irradiation in step S7 described below.
次に、ウェハの薄型化(工程S4)では、ウェハ1の厚みを薄型化するバックグラインディングの処理を実行する。なお、バックグラインディングとは、シリコンのウェハの裏面を研磨して厚みを薄くする加工方法のことをいう。 Next, in wafer thinning (step S4), a backgrinding process is performed to thin the thickness of wafer 1. Note that backgrinding is a processing method in which the back surface of a silicon wafer is polished to reduce its thickness.
図8は、ウェハの薄型化の工程を示す説明図である。工程4では、ウェハ1を機械的な研磨手段を用いて薄型化する。本実施形態では、ウェハ1を第1の転写基板3のUVテープ32に貼り付けることにより、研磨時にウェハ1を固定し、チッピング等のカケ、ワレの不良を防止することができる。 Figure 8 is an explanatory diagram showing the process of thinning the wafer. In step 4, the wafer 1 is thinned using mechanical polishing means. In this embodiment, the wafer 1 is attached to the UV tape 32 of the first transfer substrate 3, thereby fixing the wafer 1 during polishing and preventing defects such as chipping, cracks, etc.
工程4を行うことにより、図8に示すように、ウェハ1は通常の厚みT1(例えば700μm程度(図6参照))から、用途に応じてT3=10~30μmの厚みまで薄型化される。通常、マイクロLEDの厚みは10~30μm程度となるので、画素回路2aの厚みもこれに合わせて調整される。 By carrying out step 4, as shown in FIG. 8, the wafer 1 is thinned from its normal thickness T1 (for example, about 700 μm (see FIG. 6)) to a thickness T3 of 10 to 30 μm depending on the application. Since the thickness of a micro LED is usually about 10 to 30 μm, the thickness of the pixel circuit 2a is adjusted accordingly.
工程S4においては、ガラス基板31上への貼り合わせにUVテープ32を用いたが、これはウェハ1の固定の他に、後述する工程S7で、第1の転写基板3を剥離し、画素回路チップ2を反転して第2の転写基板7に転写する場合に、紫外線照射によりテープ面(粘着剤層32b)の粘着性を弱め、貼り換えをしやすくする効果も想定しているためである。なお、貼り換えが行えるのであれば、UVテープ32に限られず、他の接着テープ、接着剤を用いても良い。 In step S4, UV tape 32 was used to attach onto glass substrate 31. This is because, in addition to fixing wafer 1, it is also intended to have the effect of weakening the adhesiveness of the tape surface (adhesive layer 32b) by UV irradiation, making it easier to replace when peeling off first transfer substrate 3 and inverting pixel circuit chip 2 to transfer to second transfer substrate 7 in step S7 described below. Note that other adhesive tapes and adhesives may be used, not limited to UV tape 32, as long as they can be replaced.
次に、工程S5では、エッチングによる画素回路チップの分離化に伴う転写の処理を実行する。工程S5では、上記エッチングとして、例えばウエットエッチングを採用する。ウエットエッチングは、例えば半導体集積回路等の微細回路を作製する際、薬品の溶液(薬液)中に回路基板を浸し、その薬液中で不必要な部分を取り去り、形状加工する加工技術である。 Next, in step S5, a transfer process is carried out to separate the pixel circuit chips by etching. In step S5, for example, wet etching is used as the etching. Wet etching is a processing technique used, for example, when producing fine circuits such as semiconductor integrated circuits, in which a circuit board is immersed in a chemical solution (chemical liquid) and unnecessary parts are removed in the chemical liquid to process the shape.
図9は、ウエットエッチングによる画素回路チップ2の分離化に伴う転写の工程を示す説明図である。具体的には、図9(a)~(e)は、ウェハ1から各々の画素回路チップ2を分離して第1の転写基板3に転写するためのウエットエッチングの処理を示す工程図である。 Figure 9 is an explanatory diagram showing the transfer process associated with the separation of pixel circuit chips 2 by wet etching. Specifically, Figures 9(a) to (e) are process diagrams showing the wet etching process for separating each pixel circuit chip 2 from the wafer 1 and transferring it to the first transfer substrate 3.
図9(a)は、上述した工程S4において、ウェハ1を10~30μmの厚さまで薄型化した状態を示した図である。この状態で、画素回路2aが形成されたウェハ1と、第1の転写基板3とは、貼り合わせられている。 Figure 9(a) shows the state in which the wafer 1 has been thinned to a thickness of 10 to 30 μm in the above-mentioned step S4. In this state, the wafer 1 on which the pixel circuits 2a are formed and the first transfer substrate 3 are bonded together.
続いて、ウエットエッチング法について説明をする。図9(b)において、工程S5では、先ず、ウェハ1の裏面に例えばクロム等のコート層4を積層し、その上に、例えばポジ型のレジスト層5をコーティングする。コート層4を積層するのは、レジスト層5との密着性を向上させるためである。 Next, the wet etching method will be explained. In FIG. 9(b), in step S5, first, a coating layer 4 of, for example, chromium is laminated on the back surface of the wafer 1, and then, for example, a positive resist layer 5 is coated on top of the coating layer 4. The coating layer 4 is laminated in order to improve adhesion with the resist layer 5.
その後、図9(c)において、工程S5では、露光装置(図示省略)を使用し、遮光性のマスク6により遮光する部分をマスクした後、露光用の光L1を照射して露光する。なお、図中において、露光用の光L1を矢印で模式的に表現している。 In step S5 in FIG. 9(c), an exposure device (not shown) is used to mask the portions to be shielded with a light-shielding mask 6, and then the light L1 is irradiated and exposed. Note that the light L1 is diagrammatically represented by an arrow in the figure.
図9(d)において、工程S5におけるウエットエッチングでは、マスク6で遮光されていないレジスト層5、コート層4について露光処理をした後、例えば、硝フッ酸等を用いて、ウェハ1におけるシリコン基板1bのエッチングを行う。その後、例えばBHF(バッファドフッ酸)を用いて、シリコン酸化膜1aのエッチング処理を行う。上記コート層4、レジスト層5については、例えばネガ型のレジスト層を用いても良いし、シリコン基板1bとレジスト層5との密着性について適宜検討した上でクロム以外の材料を用いても良い。 In FIG. 9(d), in the wet etching in step S5, the resist layer 5 and the coating layer 4 that are not shielded by the mask 6 are exposed to light, and then the silicon substrate 1b in the wafer 1 is etched using, for example, nitric hydrofluoric acid. Then, the silicon oxide film 1a is etched using, for example, BHF (buffered hydrofluoric acid). For the coating layer 4 and resist layer 5, for example, a negative resist layer may be used, or a material other than chromium may be used after appropriate consideration of the adhesion between the silicon substrate 1b and the resist layer 5.
また、ウエットエッチングで使用する薬液についても、シリコン基板1b及びシリコン酸化膜1aのエッチングが可能なものであれば特に限定されない。但し、画素回路2aの外形、シリコン基板1bの厚み等の条件を考慮した上で、エッチング時間、初期のエッチングの部分や幅を調整しておく必要がある。 The chemicals used in the wet etching are not particularly limited as long as they are capable of etching the silicon substrate 1b and the silicon oxide film 1a. However, it is necessary to adjust the etching time and the area and width of the initial etching, taking into consideration conditions such as the outer shape of the pixel circuit 2a and the thickness of the silicon substrate 1b.
なお、図9(d)において、ウエットエッチングの処理を矢印WEで模式的に表現している。但し、図9(d)では、簡略化のため柱状に削った状態を示しているが、図9(e)に示すとおり、実際にはウェハ部分1cは最終的に台形形状となる。 In FIG. 9(d), the wet etching process is shown diagrammatically by the arrow WE. However, for the sake of simplicity, FIG. 9(d) shows the state in which the wafer is cut into a columnar shape, but in reality, as shown in FIG. 9(e), the wafer portion 1c will ultimately have a trapezoidal shape.
図9(e)は、ウエットエッチング及びウェハ部分1c上のレジスト層5、コート層4を剥離した後の第1の転写基板3及び画素回路チップ2の形状を示したものである。 Figure 9(e) shows the shapes of the first transfer substrate 3 and pixel circuit chip 2 after wet etching and peeling off the resist layer 5 and coating layer 4 on the wafer portion 1c.
工程S5では、薄型化したウェハ1に対して、画素回路2aに連なる領域のウェハ部分1c(図9(e)参照)を残すようにしてウエットエッチングを行っている。これにより、工程S5では、分離化したウェハ部分1cと、電極パッド2d、2eを有する画素回路2aとからなる画素回路チップ2を、第1の転写基板3に転写することができる。ウェハ部分1cは、シリコン酸化膜1aとシリコン基板1bとで構成されている。 In step S5, wet etching is performed on the thinned wafer 1 so as to leave a wafer portion 1c (see FIG. 9(e)) in the area connected to the pixel circuit 2a. As a result, in step S5, a pixel circuit chip 2 consisting of the separated wafer portion 1c and a pixel circuit 2a having electrode pads 2d, 2e can be transferred to the first transfer substrate 3. The wafer portion 1c is composed of a silicon oxide film 1a and a silicon substrate 1b.
工程S5では、ウエットエッチング法を用いることにより、例えばレーザダイシング法と比較して、より短い時間で大量のチップ分離を行うことができる。 In step S5, a wet etching method is used, which allows a large number of chips to be separated in a shorter time than, for example, a laser dicing method.
また、ウエットエッチング法においては、基本的にクロムのコート層4の形成以外の工程は、薬液処理がメインとなるため、大規模な設備を用いる必要がなく、より低コストでの加工や省スペースでの加工が可能である。 In addition, in the wet etching method, the process other than the formation of the chromium coating layer 4 is mainly performed using chemical solutions, so there is no need to use large-scale equipment, making it possible to process at lower cost and in a smaller space.
なお、ウエットエッチング法は等方性エッチングとなるので、上述したとおり、図9(e)では、ウエットエッチングの加工後の画素回路チップ2のウェハ部分1cの形状は、台形(テーパ)形状となる。つまり、工程S5では、ウエットエッチングをすることにより、ウェハ部分1cを台形形状とすることを特徴としている。但し、図9(e)に示す台形形状は一例であって、この形状に限定されるものではない。 Note that the wet etching method is an isotropic etching method, so as described above, in FIG. 9(e), the shape of the wafer portion 1c of the pixel circuit chip 2 after wet etching is a trapezoid (tapered) shape. In other words, step S5 is characterized in that the wafer portion 1c is made trapezoidal by performing wet etching. However, the trapezoidal shape shown in FIG. 9(e) is just one example, and the shape is not limited to this.
図9(e)に示すとおり、ウェハ部分1cの一方の面が画素回路2aと接している面積は、シリコン基板1bが露出しているSi面の面積よりも大きくなる。このように台形形状とした場合、Si面の面積を小さく加工することができるため、後述する工程S8で、基板8へのボンディング加工時において、接着層72との接着面積を小さくすることができ、レーザ照射による接着剤からの分離がより簡単に行えるというメリットがある。 As shown in FIG. 9(e), the area where one surface of the wafer portion 1c is in contact with the pixel circuit 2a is larger than the area of the Si surface where the silicon substrate 1b is exposed. When the trapezoidal shape is formed in this way, the area of the Si surface can be processed to be small, which has the advantage that the adhesion area with the adhesive layer 72 can be reduced during bonding to the substrate 8 in step S8 described below, making it easier to separate from the adhesive by laser irradiation.
次に、工程S6では、第1の転写基板3を、画素回路チップ2を介して第2の転写基板7に貼り付ける処理を実行する。 Next, in step S6, a process is performed in which the first transfer substrate 3 is attached to the second transfer substrate 7 via the pixel circuit chip 2.
図10は、第1の転写基板3を、画素回路チップ2を介して第2の転写基板7に貼り付ける工程を示す説明図である。図10では、複数の画素回路チップ2を第2の転写基板7に貼り付けた後の状態を示している。第2の転写基板7は、ガラス基板71の一方の面上に接着層72を備えたものである。 Figure 10 is an explanatory diagram showing the process of attaching the first transfer substrate 3 to the second transfer substrate 7 via the pixel circuit chips 2. Figure 10 shows the state after attaching multiple pixel circuit chips 2 to the second transfer substrate 7. The second transfer substrate 7 has an adhesive layer 72 on one surface of a glass substrate 71.
図10の状態において、画素回路チップ2の電極パッド面は、第1の転写基板3におけるUVテープ32を介してガラス基板31と接着された状態となっている。この状態のままでは、後の工程S8で基板8への実装を行うことができないため、画素回路チップ2の電極パッド面を反転させる必要がある。 In the state shown in FIG. 10, the electrode pad surface of the pixel circuit chip 2 is adhered to the glass substrate 31 via the UV tape 32 on the first transfer substrate 3. In this state, mounting on the substrate 8 cannot be performed in the subsequent step S8, so the electrode pad surface of the pixel circuit chip 2 needs to be inverted.
そのため、工程S6では、ガラス基板71及びその上層に接着層72を有する第2の転写基板7に画素回路チップ2を接着させる。接着層72には、例えば熱硬化型の接着剤を用いる。 Therefore, in step S6, the pixel circuit chip 2 is attached to the second transfer substrate 7, which has a glass substrate 71 and an adhesive layer 72 on the upper layer. For example, a thermosetting adhesive is used for the adhesive layer 72.
次に、工程S7では、第1の転写基板3を剥離することにより、上記ウェハ部分1cを含む画素回路チップ2を反転させて第2の転写基板7に転写する処理を実行する。 Next, in step S7, the first transfer substrate 3 is peeled off, and the pixel circuit chip 2 including the wafer portion 1c is inverted and transferred to the second transfer substrate 7.
図11は、画素回路チップ2を反転させて第2の転写基板7に転写する工程を示す説明図である。工程S7では、例えば、紫外線照射装置(図示省略)を使用して、中心波長が365nmの紫外線を第1の転写基板3に照射する。図11(a)は、第1の転写基板3に紫外線UVを照射している状態を示している。なお、図中において、紫外線UVの照射の処理を矢印で模式的に表現している。 Figure 11 is an explanatory diagram showing the process of inverting the pixel circuit chip 2 and transferring it to the second transfer substrate 7. In step S7, for example, an ultraviolet irradiation device (not shown) is used to irradiate the first transfer substrate 3 with ultraviolet light having a central wavelength of 365 nm. Figure 11(a) shows the state in which the first transfer substrate 3 is being irradiated with ultraviolet light UV. In the figure, the process of irradiating ultraviolet light UV is diagrammatically represented by arrows.
詳細には、工程S7では、ガラス基板31側から紫外線UVを照射し、UVテープ32の粘着力を低下させ、第1の転写基板3を剥離する。換言すると、画素回路チップ2は、第1の転写基板3から剥離される。これは、第1の転写基板3の粘着剤層32b(図7参照)の画素回路チップ2に対する粘着力よりも、第2の転写基板7の接着層72の画素回路チップ2に対する接着力の方が強いからである。図11(b)は、画素回路チップ2を反転させて第2の転写基板7に転写した状態を示している。 In detail, in step S7, ultraviolet light UV is applied from the glass substrate 31 side to reduce the adhesive strength of the UV tape 32, and the first transfer substrate 3 is peeled off. In other words, the pixel circuit chip 2 is peeled off from the first transfer substrate 3. This is because the adhesive strength of the adhesive layer 72 of the second transfer substrate 7 to the pixel circuit chip 2 is stronger than the adhesive strength of the adhesive layer 32b (see FIG. 7) of the first transfer substrate 3 to the pixel circuit chip 2. FIG. 11(b) shows the pixel circuit chip 2 after being inverted and transferred to the second transfer substrate 7.
次に、画素回路チップを実装用の基板に接着して実装する処理(工程S8)では、第2の転写基板7を、画素回路チップ2を介して実装用の基板8に貼り付けた後、画素回路チップ2を基板8に接着して実装する処理を実行する。この基板8は、画素回路チップ2を制御するものであって、例えば、フレキシブルプリント回路基板(FPC(Flexible Printed Circuits)基板)である。フレキシブルプリント回路基板は、絶縁性を有するベースフィルム(例えば、ポリイミド)と、電気回路を形成した配線層とからなるフィルム状の回路基板である。なお、画素回路チップ2を制御するとは、画素回路チップ2内の画素回路2aを制御することを意味する。 Next, in the process of adhering and mounting the pixel circuit chip to the mounting substrate (step S8), the second transfer substrate 7 is attached to the mounting substrate 8 via the pixel circuit chip 2, and then the pixel circuit chip 2 is adhered to the substrate 8 for mounting. This substrate 8 controls the pixel circuit chip 2, and is, for example, a flexible printed circuit board (FPC (Flexible Printed Circuits) board). A flexible printed circuit board is a film-like circuit board made of an insulating base film (for example, polyimide) and a wiring layer that forms an electric circuit. Note that controlling the pixel circuit chip 2 means controlling the pixel circuit 2a in the pixel circuit chip 2.
図12は、画素回路チップ2を基板8に接着して実装する工程を示す説明図である。図12(a)、(b)は、画素回路チップ2の基板8への実装を示した工程図である。工程S8では、予め、画素回路チップ2の画素回路2aの電極パッドパターンと接合が可能なように設計された基板8を準備しておく(図12(a)参照)。そして、工程S8では、画素回路チップ2とのアライメントを行った後、ボンディング接続により実装する(図12(b)参照)。FPC電極のパターン表面としては、例えば、Au,Sn等の表面処理を施しておき、画素回路2a側の電極部2fとの間の電極間で、熱圧着等の方法により接合させることが可能である。また、FPC側の電極パターン上にAu等のバンプ電極8a、8bを形成しておいても良い。 Figure 12 is an explanatory diagram showing the process of bonding and mounting the pixel circuit chip 2 to the substrate 8. Figures 12(a) and (b) are process diagrams showing the mounting of the pixel circuit chip 2 to the substrate 8. In step S8, the substrate 8 designed to be bonded to the electrode pad pattern of the pixel circuit 2a of the pixel circuit chip 2 is prepared in advance (see Figure 12(a)). Then, in step S8, after alignment with the pixel circuit chip 2, mounting is performed by bonding connection (see Figure 12(b)). The pattern surface of the FPC electrode can be subjected to a surface treatment such as Au, Sn, etc., and the electrodes between the electrode portion 2f on the pixel circuit 2a side can be bonded by a method such as thermocompression bonding. In addition, bump electrodes 8a, 8b of Au, etc. may be formed on the electrode pattern on the FPC side.
次に、工程S9では、レーザリフトオフにより、基板8から第2の転写基板7を剥離する処理を実行する。換言すると、第2の転写基板7から画素回路チップ2が剥離される。レーザリフトオフにより、容易に基板8から第2の転写基板7を剥離することができる。 Next, in step S9, a process is performed to peel the second transfer substrate 7 from the substrate 8 by laser lift-off. In other words, the pixel circuit chip 2 is peeled off from the second transfer substrate 7. The second transfer substrate 7 can be easily peeled off from the substrate 8 by laser lift-off.
図13は、基板8から第2の転写基板7を剥離する工程を示す説明図である。具体的には、図13(a)は、レーザリフトオフを実行している時の状態、(b)は、レーザリフトオフの実行後の状態を例示している。 Figure 13 is an explanatory diagram showing the process of peeling off the second transfer substrate 7 from the substrate 8. Specifically, Figure 13(a) illustrates the state when laser lift-off is being performed, and (b) illustrates the state after laser lift-off has been performed.
図13(a)に示すように、第2の転写基板7の裏面から接着層72に向けてレーザ照射を行うLLO(レーザリフトオフ)法を用い、接着層72へのレーザ照射により画素回路チップ2を分離することが可能である。この場合、LLO(レーザリフトオフ)法では、ウェハ部分1cのシリコン基板1bが露出しているSi面と貼り付いている接着層72領域に向けてレーザ光L2を照射する。なお、説明の便宜上、各々の画素回路チップ2を区別して説明するため、図13では、各々の画素回路チップ2を、画素回路チップ21,22,23,24とする。 As shown in FIG. 13(a), the LLO (laser lift-off) method is used to irradiate the adhesive layer 72 with a laser from the rear surface of the second transfer substrate 7, and the pixel circuit chip 2 can be separated by irradiating the adhesive layer 72 with a laser. In this case, in the LLO (laser lift-off) method, laser light L2 is irradiated toward the adhesive layer 72 area attached to the exposed Si surface of the silicon substrate 1b of the wafer portion 1c. For ease of explanation, in order to distinguish between the individual pixel circuit chips 2, in FIG. 13, the individual pixel circuit chips 2 are referred to as pixel circuit chips 21, 22, 23, and 24.
詳細には、上記LLO法により、接着層72とガラス基板71の界面に特定周波数のレーザ光L2が照射されると、接着層72とガラス基板71の界面部の温度が上昇し、接着層72とガラス基板71と接合している層部分が焼成(破壊)されるため、結果的に第2の転写基板7を剥離することが容易に可能となる。 In detail, when the interface between the adhesive layer 72 and the glass substrate 71 is irradiated with laser light L2 of a specific frequency by the above-mentioned LLO method, the temperature of the interface between the adhesive layer 72 and the glass substrate 71 rises, and the layer portion bonding the adhesive layer 72 to the glass substrate 71 is baked (destroyed), which makes it possible to easily peel off the second transfer substrate 7.
より詳細には、LLO法では、第2の転写基板7の裏面からパルス発振によるレーザ光L2を照射し、各々の画素回路チップ21,22,23,24を第2の転写基板7から剥離させる。工程S9では、具体的には、レーザリフトオフを行う装置(図示省略)を利用して、レーザパワー、レーザ光L2の照射領域、パルス照射に基づく照射回数等のパラメータを調節することによって、第2の転写基板7から画素回路チップ21,22,23,24を剥離させる。ここで、パラメータとしては、例えば、1Hz~100kHzのパルスレーザ(パルス幅:1psec~10nsec)、100~1000mJ/cm2程度のエネルギー密度の中から最適な条件が選択される。 More specifically, in the LLO method, pulsed laser light L2 is irradiated from the rear surface of the second transfer substrate 7 to peel off the pixel circuit chips 21, 22, 23, and 24 from the second transfer substrate 7. In step S9, specifically, a laser lift-off device (not shown) is used to adjust parameters such as laser power, the irradiation area of the laser light L2, and the number of irradiations based on pulse irradiation, to peel off the pixel circuit chips 21, 22, 23, and 24 from the second transfer substrate 7. Here, the parameters are, for example, a pulse laser of 1 Hz to 100 kHz (pulse width: 1 psec to 10 nsec) and an energy density of about 100 to 1000 mJ/ cm2 , and optimal conditions are selected here.
工程S9において、レーザリフトオフを行う場合、例えば、固体UV領域のYAG(Yttrium Aluminum Garnet)レーザ発振器により、第4高調波(FHG:Fourth-Harmonic Generation)である波長266nmのピコ秒パルスレーザを使用することが好ましい。 When performing laser lift-off in step S9, it is preferable to use, for example, a picosecond pulse laser with a wavelength of 266 nm, which is the fourth harmonic (FHG: Fourth-Harmonic Generation), generated by a solid-state UV region YAG (Yttrium Aluminum Garnet) laser oscillator.
次に、工程S9では、第2の転写基板7が基板8から剥離されることにより、図13(b)に示すとおり、本発明の回路基板の製造方法で製造された回路基板9が形成される。 Next, in step S9, the second transfer substrate 7 is peeled off from the substrate 8 to form a circuit substrate 9 manufactured by the circuit substrate manufacturing method of the present invention, as shown in FIG. 13(b).
図14は、本発明による回路基板の構成を示す説明図であって、(a)は平面図、(b)は正面図である。図14において、画素回路チップ2が基板8に実装されたものが、本発明の回路基板の製造方法で製造された回路基板9となる。つまり、回路基板9は、マイクロLEDを駆動する画素回路2a、その画素回路2aの一方の面上に設けられた接続用の電極パッド2d,2e、その画素回路2aの他方の面上に設けられシリコンのウェハ1がエッチングにより分離化された状態のウェハ部分1cを有する画素回路チップ2と、電極パッド2dとバンプ電極8aとが接続し、電極パッド2eとバンプ電極8bとが接続するようにして、予め定められた配列に従って、画素回路チップ2を実装した基板8と、を備えたものである。 Figure 14 is an explanatory diagram showing the configuration of a circuit board according to the present invention, where (a) is a plan view and (b) is a front view. In Figure 14, a pixel circuit chip 2 mounted on a substrate 8 is a circuit board 9 manufactured by the circuit board manufacturing method of the present invention. In other words, the circuit board 9 includes a pixel circuit 2a that drives a micro LED, electrode pads 2d and 2e for connection provided on one side of the pixel circuit 2a, a pixel circuit chip 2 having a wafer portion 1c in a state in which a silicon wafer 1 is separated by etching provided on the other side of the pixel circuit 2a, and a substrate 8 on which the pixel circuit chip 2 is mounted according to a predetermined arrangement such that the electrode pad 2d is connected to the bump electrode 8a and the electrode pad 2e is connected to the bump electrode 8b.
具体的には、回路基板9は、例えば、FPCバックプレーン(基板8)とシリコンチップ(画素回路チップ2)とを備えた構成を有する。この構成により、従来の低温多結晶シリコンTFTや酸化物TFTを用いたバックプレーンのように、大規模な設備投資をしないで済む。 Specifically, the circuit board 9 has a configuration including, for example, an FPC backplane (substrate 8) and a silicon chip (pixel circuit chip 2). This configuration eliminates the need for large-scale capital investment, as is the case with backplanes that use conventional low-temperature polycrystalline silicon TFTs or oxide TFTs.
また、回路基板9は、上述したとおり、工程S9において、レーザ照射による接着剤からの分離がより簡単に行えるようにするため、ウェハ部分1cが台形形状であることが好ましい。 As described above, it is preferable that the wafer portion 1c of the circuit board 9 is trapezoidal in shape so that it can be more easily separated from the adhesive by laser irradiation in step S9.
なお、工程S9では、基板8から第2の転写基板7を剥離する手段として、レーザリフトオフを用いたが、さらに、各々の画素回路チップ21,22,23,24に対して選択的にレーザリフトオフ行う手段を採用してもよい。 In step S9, laser lift-off is used as a means for peeling off the second transfer substrate 7 from the substrate 8, but a means for selectively performing laser lift-off on each of the pixel circuit chips 21, 22, 23, and 24 may also be used.
本実施形態の場合、第2の転写基板7のようなキャリア材を使用すると、例えば転写する画素回路チップ2の画素回路2aの配列ピッチP1(図3参照)を、基板8の画素ピッチと同じにする必要がない。すなわち、本実施形態の場合、例えば、基板8における画素ピッチを、画素回路2aの配列ピッチP1の整数倍にしてもよい。例えば、図13(a)において、上記画素ピッチが上記配列ピッチP1の2倍であった場合、上記配列ピッチP1は、上記画素ピッチに対してハーフピッチになることを意味する。この場合、工程S9では、画素回路チップ21,23のみを選択的なレーザリフトオフにより、第2の転写基板7から剥離するようにして、画素回路チップ21,23のみを基板8に実装するようにしてもよい。なお、第2の転写基板7には、画素回路チップ22,24が残存することになる。 In this embodiment, when a carrier material such as the second transfer substrate 7 is used, for example, the arrangement pitch P1 (see FIG. 3) of the pixel circuits 2a of the pixel circuit chip 2 to be transferred does not need to be the same as the pixel pitch of the substrate 8. That is, in this embodiment, for example, the pixel pitch on the substrate 8 may be an integer multiple of the arrangement pitch P1 of the pixel circuits 2a. For example, in FIG. 13(a), if the pixel pitch is twice the arrangement pitch P1, this means that the arrangement pitch P1 is a half pitch with respect to the pixel pitch. In this case, in step S9, only the pixel circuit chips 21 and 23 may be peeled off from the second transfer substrate 7 by selective laser lift-off, and only the pixel circuit chips 21 and 23 may be mounted on the substrate 8. Note that the pixel circuit chips 22 and 24 will remain on the second transfer substrate 7.
そして、この第2の転写基板7を用いて、再度、他の基板8に残った画素回路チップ22,24を選択的なレーザリフトオフにより、第2の転写基板7から剥離するようにして、画素回路チップ21,23のみを基板8に実装するようにしてもよい。 Then, using this second transfer substrate 7, the pixel circuit chips 22 and 24 remaining on the other substrate 8 may be peeled off from the second transfer substrate 7 by selective laser lift-off, and only the pixel circuit chips 21 and 23 may be mounted on the substrate 8.
これにより、上記工程S9において、実装に使う画素回路チップ2だけをリフトオフして、残った画素回路チップ2を次に実装する基板用に使用することができるので、コスト低減に繋がる。つまり、工程S9では、第2の転写基板7に転写された画素回路チップ2を、集積度に応じて有効活用することができる。これは、ウェハ1の表面に形成された画素回路2aを有効活用できることを意味する。 As a result, in the above step S9, only the pixel circuit chip 2 to be used for mounting can be lifted off, and the remaining pixel circuit chip 2 can be used for the next mounting substrate, leading to cost reduction. In other words, in step S9, the pixel circuit chip 2 transferred to the second transfer substrate 7 can be effectively utilized according to the degree of integration. This means that the pixel circuits 2a formed on the surface of the wafer 1 can be effectively utilized.
また、工程S9では、基板8から第2の転写基板7を剥離する手段として、紫外線照射を用いてもよい。上述したように、接着層72の代わりに、例えば図7に示すUVテープ32を用いた場合は、紫外線照射を行うことにより、UVテープ32の粘着剤層32bの粘着力を弱くすることで、第2の転写基板7を容易に剥離することが可能となる。この場合、図13(a)に示すレーザ光L2が紫外線UV(図示省略)に置き換わる。 In addition, in step S9, ultraviolet light irradiation may be used as a means for peeling off the second transfer substrate 7 from the substrate 8. As described above, if the UV tape 32 shown in FIG. 7 is used instead of the adhesive layer 72, ultraviolet light irradiation weakens the adhesive strength of the adhesive layer 32b of the UV tape 32, making it possible to easily peel off the second transfer substrate 7. In this case, the laser light L2 shown in FIG. 13(a) is replaced with ultraviolet light UV (not shown).
また、工程S9では、基板8から第2の転写基板7を剥離する手段として、選択的なレーザリフトオフと同様にして、選択的な紫外線照射により、実装に使う画素回路チップ2だけを基板8に実装して、第2の転写基板7を剥離するようにしてもよい。これにより、選択的な紫外線照射によっても、第2の転写基板7に残った画素回路チップ2を次に実装する基板用に使用することができるので、コスト低減に繋がる。つまり、工程S9では、選択的な紫外線照射によっても、第2の転写基板7に転写された画素回路チップ2を、集積度に応じて有効活用することができる。 In addition, in step S9, as a means for peeling off the second transfer substrate 7 from the substrate 8, selective ultraviolet irradiation may be used in the same manner as selective laser lift-off, in which only the pixel circuit chip 2 to be mounted is mounted on the substrate 8, and the second transfer substrate 7 is peeled off. This allows the pixel circuit chip 2 remaining on the second transfer substrate 7 to be used for the next substrate to be mounted, even with selective ultraviolet irradiation, leading to cost reduction. In other words, in step S9, the pixel circuit chip 2 transferred to the second transfer substrate 7 can be effectively utilized according to the degree of integration, even with selective ultraviolet irradiation.
以上、説明したように、本発明の回路基板の製造方法に基づいて、図1に示す工程S1~工程S9までの一連の処理を行うことで、基板8上に画素回路チップ2を実装した回路基板9を製造することできる。 As described above, by carrying out a series of processes from step S1 to step S9 shown in FIG. 1 based on the circuit board manufacturing method of the present invention, a circuit board 9 having a pixel circuit chip 2 mounted on a substrate 8 can be manufactured.
なお、上述した実施形態では、工程S5において、エッチングとしてウエットエッチングを採用したが、これに限られず、例えば、エッチングをプラズマ中で行うドライエッチングを採用してもよい。したがって、エッチングには、ウエットエッチングとドライエッチングとが含まれる。 In the above embodiment, wet etching is used as the etching in step S5, but this is not limited thereto. For example, dry etching, in which etching is performed in plasma, may be used. Therefore, etching includes wet etching and dry etching.
次に、本発明による回路基板を備えた第1のマイクロLEDディスプレイについて説明する。図15は、本発明による回路基板を備えた第1のマイクロLEDディスプレイ100の構成を示す説明図である。図16は、マイクロLEDの構成を示す説明図である。 Next, a first micro LED display having a circuit board according to the present invention will be described. FIG. 15 is an explanatory diagram showing the configuration of a first micro LED display 100 having a circuit board according to the present invention. FIG. 16 is an explanatory diagram showing the configuration of a micro LED.
第1のマイクロLEDディスプレイ100は、R(赤)、G(緑)、B(青)の3種類のマイクロLEDを組み合わせて一画素単位とし、フルカラー表示を実現する第1の方式を採用したものである。 The first micro LED display 100 employs a first method of combining three types of micro LEDs, R (red), G (green), and B (blue), into one pixel unit to achieve full color display.
第1のマイクロLEDディスプレイ100は、回路基板9aを備え、その回路基板9aは、発光部10としてのマイクロLED10R,10G,10Bと、駆動部としての画素回路チップ2と、発光部10及び画素回路チップ2をそれぞれ予め定められた配列に従って実装している基板8aとで構成されている。図15では、一例として、発光部10及び画素回路チップ2は、各々4行4列に配置されている。ここで、発光部10の配列をm行n列とし、画素回路チップ2の配列をm行n列とした場合、m,nを自然数として、同じインデックスの値の画素回路チップ2と発光部10とが関連付けられている。例えば破線R4で囲む領域に位置する画素回路チップ2の配列を1行1列とし、発光部10の配列を1行1列とした場合、1行1列に配置されている画素回路チップ2が、1行1列に配置されている発光部10を駆動することになる。つまり、1つの画素回路チップ2が1つの発光部10の発光を制御する。 The first micro LED display 100 includes a circuit board 9a, which is composed of micro LEDs 10R, 10G, and 10B as the light-emitting unit 10, a pixel circuit chip 2 as a driving unit, and a substrate 8a on which the light-emitting unit 10 and the pixel circuit chip 2 are mounted according to a predetermined arrangement. In FIG. 15, as an example, the light-emitting unit 10 and the pixel circuit chip 2 are arranged in 4 rows and 4 columns. Here, if the arrangement of the light-emitting unit 10 is m rows and n columns, and the arrangement of the pixel circuit chip 2 is m rows and n columns, m and n are natural numbers, and the pixel circuit chip 2 and the light-emitting unit 10 with the same index value are associated. For example, if the arrangement of the pixel circuit chips 2 located in the area surrounded by the dashed line R4 is 1 row and 1 column, and the arrangement of the light-emitting unit 10 is 1 row and 1 column, the pixel circuit chip 2 arranged in 1 row and 1 column will drive the light-emitting unit 10 arranged in 1 row and 1 column. In other words, one pixel circuit chip 2 controls the light emission of one light-emitting section 10.
図16において、図15に示すマイクロLED10Bを例にして、構成を説明すると、マイクロLED10Bは、青色発光ダイオードであって、本体部10a、本体部の一方の面に発光用のアノード電極10b、カソード電極10cを有し、他方の面に本体部10aから光を放出する光放出面10dを備えている。なお、マイクロLED10Rは、本体部10aが赤色発光ダイオードであり、マイクロLED10Gは、本体部10aが緑色発光ダイオードである。 In FIG. 16, the configuration will be described using the micro LED 10B shown in FIG. 15 as an example. The micro LED 10B is a blue light emitting diode, and has a main body 10a, an anode electrode 10b for emitting light and a cathode electrode 10c on one side of the main body, and a light emission surface 10d that emits light from the main body 10a on the other side. Note that the main body 10a of the micro LED 10R is a red light emitting diode, and the main body 10a of the micro LED 10G is a green light emitting diode.
回路基板9aは、基板8aが図示省略の配線で画素回路チップ2及び発光部10に接続されている。詳細には、発光部10としてのマイクロLED10R,10G,10Bの各々のアノード電極10b、カソード電極10cが、基板8a上に設けられたバンプ電極(図示省略)を介して電気的に接続されている。これにより、マイクロLED10R,10G,10Bは、各々基板8aに通電可能な状態で実装されている。 The circuit board 9a is connected to the pixel circuit chip 2 and the light-emitting unit 10 by wiring (not shown) on the substrate 8a. In detail, the anode electrode 10b and the cathode electrode 10c of each of the micro LEDs 10R, 10G, and 10B as the light-emitting unit 10 are electrically connected via bump electrodes (not shown) provided on the substrate 8a. As a result, the micro LEDs 10R, 10G, and 10B are each mounted on the substrate 8a in a state in which electricity can be passed therethrough.
以上の構成により、第1のマイクロLEDディスプレイ100は、別途準備されたドライバIC等の制御回路(図示省略)により、各々の画素回路チップ2は制御され、マイクロLED10R,10G,10Bは外部からの電力に応じてフルカラー表示を行うことが可能となる。 With the above configuration, in the first micro LED display 100, each pixel circuit chip 2 is controlled by a separately prepared control circuit such as a driver IC (not shown), and the micro LEDs 10R, 10G, and 10B can perform full-color display in response to external power.
次に、本発明による回路基板を備えた第2のマイクロLEDディスプレイについて説明する。図17は、本発明による回路基板を備えた第2のマイクロLEDディスプレイ101の構成示す説明図である。 Next, a second micro LED display having a circuit board according to the present invention will be described. FIG. 17 is an explanatory diagram showing the configuration of a second micro LED display 101 having a circuit board according to the present invention.
第2のマイクロLEDディスプレイ101は、紫外光発光ダイオード(UV-LED)等の短波長の光を発光するマイクロLEDとRGB蛍光体とを組み合わせてフルカラー表示を実現する第2の方式を採用したものである。 The second micro LED display 101 employs a second method of achieving full color display by combining micro LEDs that emit short wavelength light, such as ultraviolet light emitting diodes (UV-LEDs), with RGB phosphors.
第2のマイクロLEDディスプレイ101は、回路基板9bを備え、その回路基板9bは、発光用の蛍光体セル11と、駆動部としての画素回路チップ2と、蛍光体セル11及び画素回路チップ2をそれぞれ予め定められた配列に従って実装している基板8bとで構成されている。 The second micro LED display 101 has a circuit board 9b, which is composed of phosphor cells 11 for emitting light, a pixel circuit chip 2 as a driving unit, and a substrate 8b on which the phosphor cells 11 and the pixel circuit chips 2 are mounted according to a predetermined arrangement.
図18は、蛍光体セル11の構成を示す説明図である。(a)は、図17に示す蛍光体セル11の拡大平面図、(b)は、図18(a)のB-B線断面図である。(c)は、マイクロLED12の正面図である。 Figure 18 is an explanatory diagram showing the configuration of the phosphor cell 11. (a) is an enlarged plan view of the phosphor cell 11 shown in Figure 17, (b) is a cross-sectional view taken along line B-B in Figure 18(a). (c) is a front view of the micro LED 12.
蛍光体セル11は、図18(b)に示すとおり、蛍光発光層11aと、マイクロLED12と、平坦化膜13と、を備える。 As shown in FIG. 18(b), the phosphor cell 11 includes a fluorescent light-emitting layer 11a, a micro LED 12, and a planarization film 13.
蛍光発光層11aは、赤色の蛍光色素を充填した蛍光材層11R、緑色の蛍光色素を充填した蛍光材層11G、青色の蛍光色素を充填した蛍光材層11Bを有している。これらの蛍光色素は、RGB蛍光体の一例である。蛍光発光層11aは、赤色、緑色、青色の蛍光色素がフルカラー表示を実現するための赤(R)、緑(G)、青(B)の蛍光に夫々波長変換するものである。 The fluorescent light-emitting layer 11a has a fluorescent material layer 11R filled with a red fluorescent pigment, a fluorescent material layer 11G filled with a green fluorescent pigment, and a fluorescent material layer 11B filled with a blue fluorescent pigment. These fluorescent pigments are examples of RGB phosphors. The fluorescent light-emitting layer 11a converts the wavelengths of the red, green, and blue fluorescent pigments into red (R), green (G), and blue (B) fluorescence, respectively, to achieve a full-color display.
具体的には、マイクロLED12から放出された光(励起光)によって、各蛍光材層11R、11G、11Bの蛍光色素が励起状態に遷移し、その後、基底状態に戻るときに、各蛍光材によって各々波長変換された赤(R)、緑(G)、青(B)の可視スペクトルに相当する蛍光を発光する。これらの蛍光材層11R、11G、11Bは、混色を防止するための反射用の金属膜14を表面に有する隔壁15で区画されている。 Specifically, the fluorescent pigments in each of the fluorescent material layers 11R, 11G, and 11B transition to an excited state by the light (excitation light) emitted from the micro-LEDs 12, and then when they return to the ground state, they emit fluorescence corresponding to the visible spectrum of red (R), green (G), and blue (B) that have been wavelength-converted by each fluorescent material. These fluorescent material layers 11R, 11G, and 11B are partitioned by partition walls 15 that have a reflective metal film 14 on their surface to prevent color mixing.
マイクロLED12は、図18(c)に示すとおり、本体部12a、本体部の一方の面に発光用のアノード電極12b、カソード電極12cを有し、他方の面に本体部12aから光を放出する光放出面12dを備えている。マイクロLED12は、本体部12aが例えば窒化ガリウム(GaN)を主材料として製造されたものである。なお、マイクロLED12は、紫外光発光ダイオード(UV-LED)であっても青色光を発光するLEDであってもよい。本実施形態では、例えば、RGB蛍光体の変換効率等を考慮して、例えばピーク波長が385nmに対応する光を発光する紫外光発光ダイオード(UV-LED)を選択してもよい。 As shown in FIG. 18(c), the micro LED 12 has a main body 12a, an anode electrode 12b for emitting light and a cathode electrode 12c on one side of the main body, and a light emission surface 12d for emitting light from the main body 12a on the other side. The main body 12a of the micro LED 12 is manufactured using, for example, gallium nitride (GaN) as a main material. The micro LED 12 may be an ultraviolet light emitting diode (UV-LED) or an LED that emits blue light. In this embodiment, for example, an ultraviolet light emitting diode (UV-LED) that emits light corresponding to a peak wavelength of 385 nm may be selected, taking into consideration the conversion efficiency of RGB phosphors, etc.
平坦化膜13は、平板状に形成され、マイクロLED12の周側面と接着して保持するものである。 The planarization film 13 is formed in a flat plate shape and adheres to the peripheral side surface of the micro-LED 12 to hold it in place.
以上の構成により、別途準備されたドライバIC等の制御回路(図示省略)により、各々の画素回路チップ2は制御され、蛍光体セル11は外部からの電力に応じてフルカラー表示を行うことが可能となる。この場合、図4に示す画素回路2aでは、上記第1の方式から上記第2の方式に変更されたことにより、RGBのデータ電圧の値を転送する配線(3本)は、上記蛍光を発光するためにRGB蛍光体のRGBにそれぞれ対応付けられている各々のマイクロLED12のデータ電圧の値を転送することになる。そして、画素回路2aにおいて、第2の方式の場合の各電圧データは、LED駆動を行うための電流データに変換され、図18(b)に示す各々のマイクロLED12が所定のタイミングで電流駆動される。これにより、蛍光体セル11は、は、通電される電流の大きさに応じた光を発光し、フルカラー表示が可能となる。 With the above configuration, each pixel circuit chip 2 is controlled by a separately prepared control circuit such as a driver IC (not shown), and the phosphor cell 11 can perform full-color display according to external power. In this case, in the pixel circuit 2a shown in FIG. 4, the first method is changed to the second method, and the wiring (three lines) that transfers the RGB data voltage values transfers the data voltage values of each micro LED 12 that is associated with the RGB of the RGB phosphor to emit the above-mentioned fluorescence. Then, in the pixel circuit 2a, each voltage data in the second method is converted into current data for driving the LED, and each micro LED 12 shown in FIG. 18(b) is current-driven at a predetermined timing. As a result, the phosphor cell 11 emits light according to the magnitude of the current passed therethrough, enabling full-color display.
したがって、画素回路2aは、例えば、R(赤)、G(緑)、B(青)の3種類のマイクロLEDを組み合わせて一画素単位とし、フルカラー表示を実現する第1の方式と、紫外光発光ダイオード(UV-LED)等の短波長の光を発光するマイクロLEDとRGB蛍光体とを組み合わせてフルカラー表示を実現する第2の方式とに対応しており、上記第1の方式又は上記第2の方式に従ってマイクロLEDを駆動することを特徴としている。これにより、本発明による回路基板は、上記第1の方式と上記第2の方式との何れであっても兼用できるので汎用性が高まる。 The pixel circuit 2a therefore supports a first method of combining three types of micro-LEDs, R (red), G (green), and B (blue), into one pixel unit to achieve a full-color display, and a second method of combining micro-LEDs that emit short-wavelength light, such as ultraviolet light-emitting diodes (UV-LEDs), with RGB phosphors to achieve a full-color display, and is characterized by driving the micro-LEDs according to the first method or the second method. As a result, the circuit board according to the present invention can be used for both the first method and the second method, thereby increasing its versatility.
以上より、本発明の回路基板の製造方法を用いることにより、例えば、上述したとおり、従来の低温多結晶シリコンTFTや酸化物TFTを用いたバックプレーンのように、大規模な設備投資が必要ない。さらに、既存の半導体設備を活用して、低コストで、本発明の回路基板の製造方法を用いて回路基板を製造できると共に、この回路基板を備えたマイクロLEDディスプレイ製造することが可能となる。 As described above, by using the circuit board manufacturing method of the present invention, large-scale capital investment is not required, as in the backplanes using conventional low-temperature polycrystalline silicon TFTs or oxide TFTs, as described above. Furthermore, by utilizing existing semiconductor equipment, circuit boards can be manufactured at low cost using the circuit board manufacturing method of the present invention, and it is also possible to manufacture micro LED displays equipped with these circuit boards.
また、FPC等の基板のサイズ、精細度等の設計変更を行うだけで、上述した選択的なレーザリフトオフ又は選択的な紫外線照射を行うことにより、異なるサイズや異なる仕様のディスプレイへの対応も可能である。これにより、多品種、少量生産への要求に対して、柔軟な対応が可能となる。 In addition, by simply making design changes to the size, resolution, etc. of the FPC or other substrate, and performing the selective laser lift-off or selective UV irradiation described above, it is possible to accommodate displays of different sizes and specifications. This allows for flexible response to demands for high-mix, low-volume production.
また、本発明の製造方法で製造された回路基板は、駆動能力の優れたシリコン半導体を用いることから、LTPS半導体や酸化物半導体を用いる場合と比較して、駆動能力が約10倍であり、マイクロLEDの発光効率の特性の観点から、マイクロLEDデバイスの駆動に必要なPWM(Pulse Width Modulation)駆動のための十分な駆動能力を確保することが可能となる。 In addition, the circuit board manufactured by the manufacturing method of the present invention uses a silicon semiconductor with excellent driving capability, and therefore has approximately 10 times the driving capability compared to when an LTPS semiconductor or an oxide semiconductor is used. From the viewpoint of the light emission efficiency characteristics of micro LEDs, it is possible to ensure sufficient driving capability for PWM (Pulse Width Modulation) driving, which is necessary to drive micro LED devices.
さらに、シリコン半導体の場合、その十分なトランジスタ特性を維持しつつ、さらに微細化が可能であれば、同じ面積に、より多くのトランジスタを搭載することが可能である。そのため、上述した実施形態では、図4に示すとおり、画素駆動回路2bの他に、例えば通常は表示領域外に配置しているスキャン回路1c等の必要な回路機能を画素回路2a内に集積することが可能となる。さらに、画素回路2aは、必要に応じて、例えば入力されたRGBパラレルデータをRGBシリアルデータに変換するための回路を備えてもよい。 Furthermore, in the case of silicon semiconductors, if further miniaturization is possible while maintaining sufficient transistor characteristics, it is possible to mount more transistors in the same area. Therefore, in the above-mentioned embodiment, as shown in FIG. 4, in addition to the pixel drive circuit 2b, it is possible to integrate necessary circuit functions such as a scan circuit 1c that is usually placed outside the display area in the pixel circuit 2a. Furthermore, the pixel circuit 2a may be provided with a circuit for converting, for example, input RGB parallel data into RGB serial data, as necessary.
これらの機能を集積することにより、ディスプレイ内配線数の最小化による各接続端子数の削減、通常は、表示領域外に配置される回路の削減を行うことが可能となるため、ディスプレイ内の端子接続不良の低減による信頼性向上や、外部の回路の削減によるコスト低減が期待できる。 By integrating these functions, it is possible to reduce the number of connection terminals by minimizing the number of wires inside the display, and to reduce the number of circuits that are usually placed outside the display area. This is expected to improve reliability by reducing terminal connection failures inside the display, and reduce costs by reducing external circuits.
上述した実施形態は、本発明が理解及び実施できる程度に示したものであり、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲を逸脱しない限り種々に変更及び修正をすることができる。 The above-described embodiment is presented to the extent that the present invention can be understood and implemented, and the present invention is not limited thereto. The present invention can be modified and altered in various ways without departing from the scope of the technical ideas set forth in the claims.
1…ウェハ
1c…ウェハ部分
2,21,22,23,24…画素回路チップ
2a…画素回路
2d,2e…電極パッド
3…第1の転写基板
7…第2の転写基板
8,8a,8b…基板
9,9a,9b…回路基板
10R,10G,10B,12…マイクロLED
100…第1のマイクロLEDディスプレイ
101…第2のマイクロLEDディスプレイ
REFERENCE SIGNS LIST 1...wafer 1c...wafer portion 2, 21, 22, 23, 24...pixel circuit chip 2a...pixel circuit 2d, 2e...electrode pad 3...first transfer substrate 7...second transfer substrate 8, 8a, 8b...substrate 9, 9a, 9b...circuit substrate 10R, 10G, 10B, 12...micro LED
100: First micro LED display 101: Second micro LED display
Claims (5)
シリコンのウェハの表面に予め定められた配列に従って画素回路を形成することと、
前記画素回路上に接続用の電極パッドを形成することと、
前記ウェハの表面を、前記画素回路を介して第1の転写基板に貼り付けた後、前記ウェハを薄型化することと、
薄型化したウェハに対して、前記画素回路に連なる領域のウェハ部分を残すようにしてエッチングをすることにより、分離化したウェハ部分と前記電極パッドを有する画素回路とからなる画素回路チップを前記第1の転写基板に転写することと、
前記第1の転写基板を、前記画素回路チップを介して第2の転写基板に貼り付けた後、前記第1の転写基板を剥離することにより、前記画素回路チップを反転させて前記第2の転写基板に転写することと、
前記第2の転写基板を、前記画素回路チップを介して実装用の基板に貼り付けた後、前記画素回路チップを前記基板に接着して実装することと、
前記基板から前記第2の転写基板を剥離することと、
を含むことを特徴とする回路基板の製造方法。 A method for manufacturing a circuit board including a pixel circuit chip including a pixel circuit for driving a micro LED, comprising:
forming pixel circuits on a surface of a silicon wafer according to a predetermined arrangement;
forming a connection electrode pad on the pixel circuit;
a surface of the wafer is attached to a first transfer substrate via the pixel circuit, and then the wafer is thinned;
Etching the thinned wafer so as to leave a wafer portion connected to the pixel circuit, thereby transferring a pixel circuit chip consisting of a separated wafer portion and the pixel circuit having the electrode pad to the first transfer substrate;
attaching the first transfer substrate to a second transfer substrate via the pixel circuit chip, and then peeling off the first transfer substrate to invert the pixel circuit chip and transfer it to the second transfer substrate;
affixing the second transfer substrate to a mounting substrate via the pixel circuit chip, and then bonding the pixel circuit chip to the substrate for mounting;
peeling the second transfer substrate from the substrate;
A method for manufacturing a circuit board, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020174023A JP7573407B2 (en) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | Circuit board manufacturing method and circuit board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020174023A JP7573407B2 (en) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | Circuit board manufacturing method and circuit board |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022065434A JP2022065434A (en) | 2022-04-27 |
| JP7573407B2 true JP7573407B2 (en) | 2024-10-25 |
Family
ID=81386315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020174023A Active JP7573407B2 (en) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | Circuit board manufacturing method and circuit board |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7573407B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102806934B1 (en) * | 2022-06-30 | 2025-05-15 | 엘씨스퀘어(주) | Method of transferring micro light emitting devices |
| WO2025116556A1 (en) * | 2023-11-28 | 2025-06-05 | 엘씨스퀘어(주) | Micro light emitting device transfer method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009166410A (en) | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Seiko Epson Corp | Liquid ejecting head, manufacturing method thereof, and liquid ejecting apparatus |
| WO2016143403A1 (en) | 2015-03-10 | 2016-09-15 | ソニー株式会社 | Electronic component, electronic component mounted substrate and method for mounting electronic component |
| JP2019015899A (en) | 2017-07-10 | 2019-01-31 | 株式会社ブイ・テクノロジー | Display device manufacturing method, chip component transferring method, and transferring member |
| JP2019176154A (en) | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 東レエンジニアリング株式会社 | Transfer substrate, mounting method using the same, and manufacturing method of image display device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3406207B2 (en) * | 1997-11-12 | 2003-05-12 | シャープ株式会社 | Method of forming transistor array panel for display |
-
2020
- 2020-10-15 JP JP2020174023A patent/JP7573407B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009166410A (en) | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Seiko Epson Corp | Liquid ejecting head, manufacturing method thereof, and liquid ejecting apparatus |
| WO2016143403A1 (en) | 2015-03-10 | 2016-09-15 | ソニー株式会社 | Electronic component, electronic component mounted substrate and method for mounting electronic component |
| JP2019015899A (en) | 2017-07-10 | 2019-01-31 | 株式会社ブイ・テクノロジー | Display device manufacturing method, chip component transferring method, and transferring member |
| JP2019176154A (en) | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 東レエンジニアリング株式会社 | Transfer substrate, mounting method using the same, and manufacturing method of image display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022065434A (en) | 2022-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112713142B (en) | Luminous display unit and display device | |
| JP4082242B2 (en) | Element transfer method | |
| JP3959988B2 (en) | Element transfer method | |
| WO2020116207A1 (en) | Microled mounting structure, microled display, and microled display manufacturing method | |
| US20040012337A1 (en) | Device transfer method, and device array method and image display unit production method using the same | |
| TW201947737A (en) | Light-emitting device and manufacturing method thereof | |
| CN109300931A (en) | A Micro LED display panel, manufacturing method and display device | |
| JP4605207B2 (en) | Element transfer method | |
| JP2004304161A (en) | Light emitting element, light emitting device, image display device, method of manufacturing light emitting device, and method of manufacturing image display device | |
| WO2002007132A1 (en) | Image display unit and production method for image display unit | |
| JP2002314052A (en) | Element transfer method, element arrangement method using the same, and image display device manufacturing method | |
| JP2022093393A (en) | Display panel and display panel manufacturing method | |
| JP7573407B2 (en) | Circuit board manufacturing method and circuit board | |
| JP2002368282A (en) | Element transfer method, element arrangement method using the same, and image display device manufacturing method | |
| JP4403434B2 (en) | Image display device | |
| JP2022054148A (en) | Electronic component mounting method and manufacturing method for micro-led display | |
| JP2002343944A (en) | Electronic component transfer method, element arrangement method, and image display device manufacturing method | |
| US8035984B2 (en) | Substrate structures and methods for electronic circuits | |
| CN111244076A (en) | Transparent LED Panel | |
| TWI835978B (en) | Light-emitting device | |
| JP2003005674A (en) | Display element and image display device | |
| JP4078830B2 (en) | Display device and manufacturing method of display device | |
| JP2003150075A (en) | Panel module tiling structure, panel module connection method, image display device, and method of manufacturing the same | |
| CN114122224B (en) | Display device manufacturing method | |
| JP4055817B2 (en) | Image display device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230830 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20230929 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20230929 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240424 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240430 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240620 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240917 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20241015 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7573407 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |