Technische Machbarkeitsstudie zur Massiv-Parallelen Montage und Verbindung von Mikro-LEDs

Diese Arbeit präsentiert nicht nur die RGB-Handhabung und Verarbeitung für Mikro-Display Assemblierung, sondern auch die elektrische Verbindung von Mikro-LEDs, die auf einem Display angeordnet sind. Mikro-LEDs werden für Mikro-Bildschirm-Anwendungen immer attraktiver, da sie Energieeinsparungen für mobile Anwendungen ermöglichen. Die vorliegende Arbeit zeigt eine auf Löten basierende Montagetechnologie, um mehrere tausend LED-Chips kleiner Abmessung auf einen größeren Displaysubstrat fest zu assemblieren und zu verbinden. Die Montage von "RGB"-Mikrochips auf einem Hauptsubstrat wird mit der entwickelten Montagetechnologie für Display-Anwendungen unter Verwendung von drei separaten Quellen-"LED-Wafern" (Source-Wafers), vorgestellt. Der Prozess kombiniert die Handhabung von 20x20 µm kleinen Chips durch ein Transfersubstrat ("Conveyor") von einem Spenderwafer ("Donor", ein umgedrehter Quellen-Wafer "Source Wafer") zur Lötung auf das Zielsubstrat mit zuverlässiger elektrischer Verbindung. Das Bauteillöten wird durch eine dreistufige sequenzielle Montage durchgeführt, um die Platzierung und endgültige Verbindung einschließlich elektrischer Verbindungen durch AuSn-Lötung von drei verschiedenen Chips gleicher Größe zu gewähr-leisten, die in einem 150x150 Matrix-Array angeordnet sind. Eine Ausbeute von 99,5 % korrekt-verbundener Bauelemente konnte in dieser demonstrativen Studie der massiven parallelen Montage erreicht werden.