KR20200013565A - Method and system for mass arrangement of micro-component devices - Google Patents

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Abstract

A method for mass arrangement of micro-component devices comprises the following process steps of: disposing micro-component devices to float on a suspending liquid, wherein the micro-component devices are spaced apart from each other with a larger initial gap in a first direction and a second direction; using electro-magnetic force to move the floated micro-component devices closer so that the micro-component devices are spaced apart from each other with a smaller specific target gap in the first and the second directions; and transferring the arranged micro-component devices with the target gap on a carrier substrate. A system for arranging micro-component devices is also disclosed to implement the method. Therefore, a precisely arranged array of the micro-component devices can be formed on a target application substrate.

Description

마이크로-컴포넌트 디바이스의 대량 배열을 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR MASS ARRANGEMENT OF MICRO-COMPONENT DEVICES}METHOD AND SYSTEM FOR MASS ARRANGEMENT OF MICRO-COMPONENT DEVICES

관련 출원에 대한 상호-참조Cross-Reference to the Related Application

본 출원은 2017년 10월 13일 출원된 대만 특허 출원 번호 제106135119호 및 2017년 10월 16일 출원된 중국 특허 출원 번호 제201710970476.1호의 이익 및 우선권을 주장하며, 이들 특허 출원의 개시내용은 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.This application claims the benefit and priority of Taiwan Patent Application No. 106135119, filed October 13, 2017 and Chinese Patent Application No. 201710970476.1, filed October 16, 2017, the disclosures of which are incorporated by reference in their entirety. Is incorporated herein by reference.

본 개시내용은 컴포넌트 디바이스(component device)를 배열하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로는 다수의 마이크로-컴포넌트 디바이스(micro-component device)들을 배열하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present disclosure relates to a method and system for arranging a component device, and more particularly to a method and system for arranging a plurality of micro-component devices.

발광 다이오드(LED)는 수십년 동안 개발되어 왔다. 종래의 LED 애플리케이션, 이를테면 인디케이터 라이트, 조명 소스, 액정 디스플레이(LCD)를 위한 백라이트 모듈, 및 야외 대형 디스플레이 패널 외에도, 이제 LED의 적용은 미세-피치 소형화 LED(마이크로-LED) 디스플레이 디바이스 쪽으로 이동하고 있다. 즉, 반도체 리소그래피 프로세스 기술을 통해, LED 칩의 사이즈는 대략 1 마이크로미터 레벨로 제작될 수 있다. 예컨대, 마이크로-LED의 사이즈는 디스플레이 디바이스의 픽셀 사이즈와 유사할 수 있거나 또는 그보다 더 작을 수 있다. 마이크로-LED 칩은 어레이(마이크로-LED 어레이)로 배열되고, (다른 회로 컴포넌트와 조합되는) 구동 회로를 갖는 애플리케이션 회로 기판에 전기적으로 본딩되고, 그에 의해 디스플레이 디바이스를 형성하며, 여기서 디스플레이 디바이스의 각각의 픽셀은 하나 또는 복수의 마이크로-LED 칩을 포함할 수 있고, 각각의 픽셀은 디스플레이 디바이스를 형성하기 위해 액티브-매트릭스(AM) 박막 트랜지스터(TFT) 또는 패시브-매트릭스(PM) 구동 집적 회로(IC)의 어레이에 의해 제어된다. 복수의 마이크로-LED 칩을 포함하는 디스플레이 디바이스는 마이크로-LED 디스플레이 디바이스라고 지칭된다.Light emitting diodes (LEDs) have been developed for decades. In addition to conventional LED applications such as indicator lights, lighting sources, backlight modules for liquid crystal displays (LCDs), and outdoor large display panels, the application of LEDs is now moving towards fine-pitch miniaturized LED (micro-LED) display devices. . That is, through semiconductor lithography process technology, the size of the LED chip can be fabricated at approximately 1 micrometer level. For example, the size of the micro-LED may be similar to or smaller than the pixel size of the display device. The micro-LED chips are arranged in an array (micro-LED array) and electrically bonded to an application circuit board having a driving circuit (in combination with other circuit components), thereby forming a display device, where each of the display devices The pixels of may comprise one or a plurality of micro-LED chips, each pixel comprising an active-matrix (AM) thin film transistor (TFT) or passive-matrix (PM) drive integrated circuit (IC) to form a display device. Is controlled by an array. Display devices that include a plurality of micro-LED chips are referred to as micro-LED display devices.

유기 발광 다이오드(OLED)와 비교하여, 마이크로-LED 칩은 무기 재료로 구성되기 때문에, 마이크로-LED 칩은 환경으로부터의 수분 및 산소에 덜 취약하고, 더 긴 수명을 가질 수 있다. 부가하여, 마이크로-LED 칩의 방출 스펙트럼은 더 좁은 반치전폭(FWHM)을 갖고, 그에 따라 마이크로-LED 칩을 포함하는 디스플레이 디바이스는 더 높은 색순도를 갖고, 더 넓은 색역에 도달할 수 있다. 게다가, 마이크로-LED 칩의 전자 발광 변환 효율은 유사한 OLED보다 훨씬 더 높고, 그에 따라 마이크로-LED 칩은 작은 사이즈의 광 방출 영역을 사용하여 고휘도 디스플레이 디바이스를 제조하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 마이크로-LED 칩의 광 방출 영역이 단일 픽셀 내의 전체 영역의 작은 부분을 차지하는 경우에도, 고선명 콘트라스트 디스플레이 디바이스를 생산하는데 충분하다.Compared with organic light emitting diodes (OLEDs), because micro-LED chips are composed of inorganic materials, micro-LED chips are less susceptible to moisture and oxygen from the environment and can have a longer lifespan. In addition, the emission spectrum of the micro-LED chip has a narrower full width at half maximum (FWHM), such that display devices including the micro-LED chip have higher color purity and can reach a wider color gamut. In addition, the electroluminescence conversion efficiency of micro-LED chips is much higher than similar OLEDs, and thus micro-LED chips can be used to manufacture high brightness display devices using small sized light emitting regions. Thus, even when the light emitting area of the micro-LED chip occupies a small part of the whole area within a single pixel, it is sufficient to produce a high definition contrast display device.

부가하여, OLED 디스플레이 디바이스의 제조 프로세스 동안에 유기 발광 재료를 사용하여 균일한 박막을 형성하는 것은 어렵고, 그에 따라 소위 무라 효과(Mura effect)를 발생시킨다. 다른 한편으로, 마이크로-LED 칩은 마이크로-LED 칩을 제작한 후의 이들의 전기 및 광학 특성에 따라 사전-테스트될 수 있고, 이어서, 유사한 전기 및 광학 특성을 갖는 마이크로-LED 칩이 소팅(sort)될 수 있고, 동일한 디스플레이 디바이스 상에 본딩될 수 있다. 따라서, 비교적 유사한 전기 및 광학 특성을 갖는 마이크로-LED 칩에 의해 제조된 디스플레이 디바이스는 불균등-컬러 무라 효과를 방지할 수 있다.In addition, it is difficult to form a uniform thin film using an organic light emitting material during the manufacturing process of the OLED display device, thus generating a so-called Mura effect. On the other hand, micro-LED chips can be pre-tested according to their electrical and optical properties after fabricating the micro-LED chip, and then micro-LED chips with similar electrical and optical properties are sorted. Can be bonded on the same display device. Thus, display devices made by micro-LED chips having relatively similar electrical and optical properties can prevent the uneven-color Mura effect.

마이크로-LED 디스플레이 디바이스가 위에서 언급된 기술적 이점을 갖지만, 그러나 유사한 전기 및 광학 특성에 의해 소팅된 다수의 마이크로-LED 칩이 디스플레이 디바이스를 제조하기 위해 사용되는 경우에, 일부 기술적 난제가 발생되고, 극복 또는 개선되어야 한다. 예컨대, 디스플레이 디바이스를 형성하기 위해 다수의 마이크로-LED 칩을 마이크로-LED 어레이로 정확하게 배열하는 방법, 마이크로-LED 디스플레이 디바이스를 형성하기 위해 구동 회로를 갖는 회로 보드에 마이크로-LED의 어레이를 이송하고 전기적으로 본딩하는 방법 등에서 난제가 발생한다. 특히 고해상도 디스플레이 디바이스의 경우에, 100만개 초과의 마이크로-LED 칩이 이송 및 배열되어야 하고, 그에 따라 마이크로-LED 디스플레이 제작 프로세스를 어렵게 하고 시간 소모적이게 할 수 있다.Although micro-LED display devices have the technical advantages mentioned above, however, if a number of micro-LED chips sorted by similar electrical and optical properties are used to manufacture the display device, some technical challenges arise and overcome. Or it must be improved. For example, a method of accurately arranging a plurality of micro-LED chips into a micro-LED array to form a display device, transferring an array of micro-LEDs to a circuit board having driving circuits and forming an electrical circuit to form a micro-LED display device. Difficulties arise in methods such as bonding. Especially in the case of high resolution display devices, more than one million micro-LED chips have to be transferred and arranged, which can make the micro-LED display fabrication process difficult and time consuming.

따라서, 정연한 어레이로 마이크로-LED 칩(또는 다른 마이크로-컴포넌트 디바이스)을 정확하게 그리고 효율적으로 배열하고, 그리고/또는 마이크로-LED 칩 어레이를 애플리케이션 회로 보드 상에 이송하기 위한 방법 및 시스템이 필요하다.Thus, what is needed is a method and system for accurately and efficiently arranging micro-LED chips (or other micro-component devices) in a square array and / or for transferring a micro-LED chip array onto an application circuit board.

본 개시내용의 일부 실시예의 하나의 목적은 복수의 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배열하기 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것이며, 여기서, 복수의 마이크로-컴포넌트 디바이스는 정확하게 그리고 효과적으로 어레이로 배열될 수 있고, 후속 제조 프로세스, 이를테면 기판들 사이의 마이크로-컴포넌트 디바이스의 대량 이송을 허용할 수 있다.One object of some embodiments of the present disclosure is to provide a method and system for arranging a plurality of micro-component devices, wherein the plurality of micro-component devices can be accurately and effectively arranged in an array, and subsequently fabricated. Process, such as mass transfer of micro-component devices between substrates.

위의 목적을 달성하기 위해, 본 개시내용의 일부 실시예에 따른, 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배열하는 방법은, 액체 서스펜딩 매질(liquid suspending medium)의 표면 상에 부유하도록 복수의 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배치하는 단계 ― 마이크로-컴포넌트 디바이스는 제1 방향을 따라 제1-방향 초기 갭에 의해 초기에 이격되고, 제2 방향을 따라 제2-방향 초기 갭에 의해 초기에 이격되고, 제1 방향은 제2 방향을 횡단함(예컨대, 실질적으로 수직임)-; 마이크로-컴포넌트 디바이스가 제1 방향을 따르는 제1-방향 타겟 갭 및 제2 방향을 따르는 제2-방향 타겟 갭을 갖도록, 전자기력을 사용하여, 액체 서스펜딩 매질의 표면 상에 부유하는 마이크로-컴포넌트 디바이스를 더 근접하게 이동하도록 작동시키는 단계 ― 제1-방향 타겟 갭 및 제2-방향 타겟 갭은 각각, 대응하는 제1-방향 초기 갭 및 대응하는 제2-방향 초기 갭보다 더 작음 ―; 및 액체 서스펜딩 매질의 표면 상에 부유하는 마이크로-컴포넌트 디바이스를 캐리어 기판 상으로 이송하는 단계를 포함하며, 여기서, 마이크로-컴포넌트 디바이스는 제1 방향을 따르는 대응하는 제1-방향 타겟 갭 및 제2 방향을 따르는 대응하는 제2-방향 타겟 갭에 의해 간격을 두고 배열된다.To achieve the above object, a method of arranging a micro-component device, in accordance with some embodiments of the present disclosure, includes a plurality of micro-component devices to float on the surface of a liquid suspending medium. Arranging the micro-component devices are initially spaced by the first-direction initial gap along the first direction, initially spaced by the second-direction initial gap along the second direction, and the first direction is Traversing the second direction (eg, substantially perpendicular); Micro-component suspended on the surface of the liquid suspending medium, using electromagnetic force, such that the micro-component device has a first-direction target gap along the first direction and a second-direction target gap along the second direction. Operating the device to move closer, wherein the first-direction target gap and the second-direction target gap are smaller than the corresponding first-direction initial gap and the corresponding second-direction initial gap, respectively; And transferring the micro-component device suspended on the surface of the liquid suspending medium onto the carrier substrate, wherein the micro-component device comprises a corresponding first-direction target gap and first along the first direction; Spaced by corresponding second-direction target gaps along two directions.

위의 목적을 달성하기 위해, 본 개시내용의 일부 실시예에 따른, 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배열하는 방법은, 액체 서스펜딩 매질의 표면 상에 부유하도록 복수의 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배치하는 단계 ― 마이크로-컴포넌트 디바이스는 초기 밀도를 갖는 초기 어레이에서 초기에 이격됨 ―; 마이크로-컴포넌트 디바이스가 초기 밀도보다 더 높은 타겟 밀도를 갖는 타겟 어레이에서 이격되도록, 전자기력을 사용하여, 액체 서스펜딩 매질의 표면 상에 부유하는 마이크로-컴포넌트 디바이스를 더 근접하게 이동하도록 작동시키는 단계; 및 타겟 밀도를 유지하면서, 액체 서스펜딩 매질의 표면 상에 부유하는 마이크로-컴포넌트 디바이스를 캐리어 기판 상으로 이송하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, a method of arranging a micro-component device, according to some embodiments of the present disclosure, includes arranging a plurality of micro-component devices to float on a surface of a liquid suspending medium; The micro-component devices are initially spaced apart in an initial array having an initial density; Using electromagnetic force to move the floating micro-component device closer to the surface of the liquid suspending medium so that the micro-component device is spaced apart in a target array having a target density higher than the initial density; And transferring the micro-component device floating on the surface of the liquid suspending medium onto the carrier substrate while maintaining the target density.

위의 목적을 달성하기 위해, 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 시스템은, 액체 서스펜딩 매질을 수용하기 위한 액체 챔버를 포함하는 액체 챔버 모듈; 및 전도성 와이어 조립체를 포함하는 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 모듈을 포함하며, 전도성 와이어 조립체는 제1 방향을 따르는 복수의 제1 전도성 와이어 및 제2 방향을 따르는 복수의 제2 전도성 와이어를 포함한다. 제1 전도성 와이어 및 제2 전도성 와이어는 액체 챔버에 배치되고, 제1 방향은 제2 방향을 횡단한다(예컨대, 실질적으로 수직임). 전도성 와이어 조립체는 그리드(grid)의 어레이를 정의하며, 그리드 각각은 2개의 인접하고 평행한 제1 전도성 와이어 및 2개의 인접하고 평행한 제2 전도성 와이어에 의해 정의된다.To achieve the above object, a micro-component device arrangement system according to some embodiments of the present disclosure comprises a liquid chamber module including a liquid chamber for receiving a liquid suspending medium; And a micro-component device arrangement module comprising a conductive wire assembly, wherein the conductive wire assembly includes a plurality of first conductive wires along a first direction and a plurality of second conductive wires along a second direction. The first conductive wire and the second conductive wire are disposed in the liquid chamber, the first direction traversing the second direction (eg, substantially perpendicular). The conductive wire assembly defines an array of grids, each of which is defined by two adjacent parallel first conductive wires and two adjacent parallel second conductive wires.

그에 의해, 본 개시내용의 일부 실시예에 따른, 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배열하기 위한 방법 및 시스템은 적어도 다음의 기술적 이점을 제공할 수 있다. (1) 소수의 마이크로-컴포넌트 디바이스가 순차적으로 이송될 수 있는 픽-앤-플레이스(pick-and-place) 방법과 비교하면, 본 개시내용의 일부 실시예에 따른 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 방법 및 시스템을 사용하는 대량 배열 방법은, 특정된 타겟 피치를 갖는 마이크로-컴포넌트 디바이스의 어레이를 효과적으로 그리고 정밀하게 형성하기 위해, 액체 서스펜딩 매질의 표면 상에 부유하도록 마이크로-컴포넌트를 동시에 배치하고, 전자기력을 사용하여, 마이크로-컴포넌트 디바이스를 서로 더 근접하게 이동하도록 작동하고, 그 후에, 액체 서스펜딩 매질로부터 캐리어 기판으로 다수의 마이크로-컴포넌트 디바이스를 이송함으로써, 마이크로-컴포넌트 디바이스의 어레이를 동시에 배열할 수 있다. (2) 전도성 와이어 사이에 끌어당기는 자기력을 생성하기 위해 전도성 와이어 조립체에 전기 에너지를 인가함으로써, 전도성 와이어 조립체의 그리드 개구가 사이즈에서 감소될 수 있고, 마이크로-컴포넌트 디바이스를 더 근접하게 이동시키도록 작동될 수 있다. (3) 마이크로-컴포넌트 디바이스 사이의 제1-방향 타겟 갭 및 제2-방향 타겟 갭은 각각, 제2 방향 및 제1 방향을 따라 전도성 와이어의 와이어 직경에 의해 정확하게 제어될 수 있다. 즉, 상이한 와이어 직경을 갖는 전도성 와이어는 상이한 방향을 따라 마이크로-컴포넌트 디바이스 사이의 대응하는 타겟 갭을 조정하기 위해 사용될 수 있다. (4) 캐리어 기판은 내장형 또는 통합된 구동 회로를 갖는 애플리케이션 회로 보드일 수 있고, 마이크로-컴포넌트 디바이스의 배열된 어레이는, 마이크로-컴포넌트 디바이스의 다른 대량 이송 프로세스를 생략하기 위해, 액체 서스펜딩 매질로부터 애플리케이션 회로 보드로 직접적으로 동시에 대량 이송될 수 있다.Thereby, a method and system for arranging a micro-component device, in accordance with some embodiments of the present disclosure, may provide at least the following technical advantages. (1) a micro-component device arrangement method and system according to some embodiments of the present disclosure, compared to a pick-and-place method in which a small number of micro-component devices can be transported sequentially The mass array method using a method simultaneously deploys the micro-components to float on the surface of the liquid suspending medium to effectively and precisely form an array of micro-component devices having a specified target pitch, Can be used to move the micro-component devices closer to each other, and thereafter, to transfer the multiple micro-component devices from the liquid suspending medium to the carrier substrate, thereby simultaneously arranging an array of micro-component devices. have. (2) By applying electrical energy to the conductive wire assembly to generate magnetic forces attracted between the conductive wires, the grid openings of the conductive wire assembly can be reduced in size and operate to move the micro-component device closer Can be. (3) The first-direction target gap and the second-direction target gap between the micro-component devices can be precisely controlled by the wire diameter of the conductive wire along the second direction and the first direction, respectively. In other words, conductive wires having different wire diameters can be used to adjust the corresponding target gap between the micro-component devices along different directions. (4) The carrier substrate can be an application circuit board with embedded or integrated drive circuits, and the array of arrays of micro-component devices can be used in a liquid suspending medium to omit other mass transfer processes of the micro-component device. Mass transfers can be done simultaneously directly from the application circuit board.

본 개시내용의 다른 양태 및 실시예가 또한 고려된다. 전술된 요약 및 다음의 상세한 설명은 본 개시내용을 임의의 특정한 실시예로 제한하도록 의도되는 것이 아니라, 단지 본 개시내용의 일부 실시예를 설명하는 것으로 의도된다.Other aspects and embodiments of the disclosure are also contemplated. The foregoing summary and the following detailed description are not intended to limit the present disclosure to any particular embodiment, but merely to describe some embodiments of the present disclosure.

도 1은 본 개시내용의 실시예에 따른, 복수의 마이크로-컴포넌트 디바이스를 정연한 어레이로 배열하는 방법의 프로세스 단계를 도시하는 흐름도이다.
도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 2d, 및 도 2e는 도 1에 예시된 바와 같은 방법을 사용하여 배열될 수 있는 마이크로-컴포넌트 디바이스의 다양한 구성의 개략도이다.
도 3a, 도 3b, 및 도 3c는 마이크로-컴포넌트 디바이스의 저밀도 어레이를 배열하는 프로세스 단계의 개략도(평면도, 측면도, 및 정면도)이고, 여기서, 프로세스 단계는 도 1에 예시된 바와 같은 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배열하는 방법의 일부일 수 있다.
도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 전도성 와이어 조립체를 제공하는 프로세스 단계를 도시하는 개략도이며, 여기서, 프로세스 단계는 도 1에 예시된 바와 같은 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배열하는 방법의 일부일 수 있다.
도 5a, 도 5b, 및 도 5c는 액체 서스펜딩 매질의 표면 상에 부유하도록 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배치하는 프로세스 단계를 도시하는 개략도이며, 여기서, 프로세스 단계는 도 1에 예시된 바와 같은 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배열하는 방법의 일부일 수 있다.
도 6a, 도 6b, 및 도 6c는 마이크로-컴포넌트 디바이스를 하나의 방향을 따라 더 근접하게 이동하도록 작동시키는 프로세스 단계를 도시하는 개략도이며, 여기서, 프로세스 단계는 도 1에 예시된 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배열하는 방법의 일부일 수 있다.
도 6d 및 도 6e는 마이크로-컴포넌트 디바이스를 다른 방향을 따라 더 근접하게 이동하도록 작동시키는 프로세스 단계를 도시하는 개략도이며, 여기서, 프로세스 단계는 도 1에 예시된 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배열하는 방법의 일부일 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 마이크로-컴포넌트 디바이스를 캐리어 기판 상으로 이송하는 프로세스 단계를 도시하는 개략도이며, 여기서, 프로세스 단계는 도 1에 예시된 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배열하는 방법의 일부일 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 전도성 와이어 조립체를 제거하는 프로세스 단계를 도시하는 개략도이며, 여기서, 프로세스 단계는 도 1에 예시된 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배열하는 방법의 일부일 수 있다.
도 9a, 도 9b, 도 9c, 및 도 9d는 본 개시내용의 다른 실시예에 따른, 복수의 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배열하는 방법의 프로세스 단계를 도시하는 개략도이며, 여기서, 개략도는 더 낮은-밀도 어레이로서 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배열하는 프로세스 단계를 예시한다.
도 10은 본 개시내용의 실시예에 따른 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 시스템을 예시하는 개략도이다.1 is a flow diagram illustrating the process steps of a method of arranging a plurality of micro-component devices in a square array, in accordance with an embodiment of the present disclosure.
2A, 2B, 2C, 2D, and 2E are schematic diagrams of various configurations of micro-component devices that may be arranged using the method as illustrated in FIG. 1.
3A, 3B, and 3C are schematic diagrams (top, side, and front views) of a process step of arranging a low density array of micro-component devices, where the process step is a micro-component as illustrated in FIG. 1. It may be part of a method of arranging devices.
4A, 4B, and 4C are schematic diagrams illustrating a process step of providing a conductive wire assembly, where the process step may be part of a method of arranging a micro-component device as illustrated in FIG. 1.
5A, 5B, and 5C are schematic diagrams illustrating a process step of placing a micro-component device to float on the surface of a liquid suspending medium, where the process step is a micro- as illustrated in FIG. 1. It may be part of a method of arranging component devices.
6A, 6B, and 6C are schematic diagrams illustrating a process step of activating a micro-component device to move closer in one direction, where the process step illustrates the micro-component device illustrated in FIG. 1. It can be part of the arrangement.
6D and 6E are schematic diagrams illustrating a process step of operating the micro-component device to move closer in different directions, where the process step is part of the method of arranging the micro-component device illustrated in FIG. 1. Can be.
7A and 7B are schematic diagrams illustrating a process step of transferring a micro-component device onto a carrier substrate, where the process step may be part of a method of arranging the micro-component device illustrated in FIG. 1.
8A and 8B are schematic diagrams illustrating a process step of removing a conductive wire assembly, where the process step may be part of a method of arranging the micro-component device illustrated in FIG. 1.
9A, 9B, 9C, and 9D are schematic diagrams illustrating process steps of a method of arranging a plurality of micro-component devices, in accordance with another embodiment of the present disclosure, wherein the schematic diagrams are lower-density; The process steps for arranging the micro-component devices as an array are illustrated.
10 is a schematic diagram illustrating a micro-component device arrangement system according to an embodiment of the disclosure.

정의Justice

다음의 정의는 본 개시내용의 일부 실시예에 대하여 설명되는 기술적 양태 중 일부에 적용된다. 이들 정의는 본원에서 마찬가지로 확장될 수 있다.The following definitions apply to some of the technical aspects described with respect to some embodiments of the present disclosure. These definitions may likewise be expanded herein.

본원에서 사용되는 바와 같이, 단수 용어(“a”, “an”, 및 “the”)는 문맥상 명확히 다르게 지시되지 않는 한 복수의 지시대상을 포함할 수 있다. 따라서, 예컨대, 층에 대한 언급은 문맥상 명확히 다르게 지시되지 않는 한 다수의 층을 포함할 수 있다.As used herein, the singular terms “a,” “an,” and “the” may include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. Thus, for example, reference to a layer may include a number of layers unless the context clearly indicates otherwise.

본원에서 사용되는 바와 같이, “세트”라는 용어는 하나 이상의 컴포넌트의 집합을 지칭한다. 따라서, 예컨대, 층의 세트는 단일 층 또는 다수의 층을 포함할 수 있다. 세트의 컴포넌트는 또한, 세트의 멤버라고 지칭될 수 있다. 세트의 컴포넌트는 동일할 수 있거나 또는 상이할 수 있다. 일부 경우에서, 세트의 컴포넌트는 하나 이상의 공통 특성을 공유할 수 있다.As used herein, the term “set” refers to a collection of one or more components. Thus, for example, a set of layers may comprise a single layer or multiple layers. Components of a set may also be referred to as members of the set. The components of the set may be the same or may be different. In some cases, components of a set may share one or more common characteristics.

본원에서 사용되는 바와 같이, “인접한”이라는 용어는 근처에 있거나 또는 접하고 있는 것을 지칭한다. 인접한 컴포넌트는 서로 이격될 수 있거나 또는 서로 실제로 또는 직접적으로 접촉하고 있을 수 있다. 일부 경우에서, 인접한 컴포넌트는 서로 연결될 수 있거나 또는 서로 일체로 형성될 수 있다. 일부 실시예의 설명에서, 다른 컴포넌트 “상에” 또는 “의 상단 상에” 제공되는 컴포넌트는, 전자의 컴포넌트가 후자의 컴포넌트 바로 위에 있는(예컨대, 직접적으로 물리적으로 접촉하고 있는) 경우, 뿐만 아니라, 전자의 컴포넌트와 후자의 컴포넌트 사이에 하나 이상의 개재하는 컴포넌트가 위치된 경우를 포함할 수 있다. 일부 실시예의 설명에서, 다른 컴포넌트 “아래에” 제공되는 컴포넌트는, 전자의 컴포넌트가 후자의 컴포넌트 바로 아래에 있는(예컨대, 직접적으로 물리적으로 접촉하고 있는) 경우, 뿐만 아니라, 전자의 컴포넌트와 후자의 컴포넌트 사이에 하나 이상의 개재하는 컴포넌트가 위치된 경우를 포함할 수 있다.As used herein, the term “adjacent” refers to something that is near or abuts. Adjacent components may be spaced apart from each other or may be in actual or direct contact with each other. In some cases, adjacent components may be connected to each other or may be integrally formed with each other. In the description of some embodiments, a component provided on “on” or “on top of” another component, as well as when the former component is directly above (eg, directly in physical contact with) the latter component, as well as It may include the case where one or more intervening components are located between the former component and the latter component. In the description of some embodiments, a component provided “below” another component, as well as when the former component is directly below (eg, in direct physical contact with) the latter component, as well as the latter component and the latter. It may include the case where one or more intervening components are located between the components.

본원에서 사용되는 바와 같이, “연결하는”, “연결되는”, 및 “연결”이라는 용어는 동작가능한 커플링 또는 링킹을 지칭한다. 연결된 컴포넌트는 서로 직접적으로 커플링될 수 있거나, 또는 이를테면 컴포넌트의 다른 세트를 통해, 서로 간접적으로 커플링될 수 있다.As used herein, the terms “connecting”, “connected”, and “connecting” refer to operable coupling or linking. The connected components may be directly coupled to each other, or may be indirectly coupled to each other, such as through another set of components.

본원에서 사용되는 바와 같이, “약”, “실질적으로”, 및 “실질적인”이라는 용어는 상당한 정도 또는 범위를 지칭한다. 이벤트 또는 상황과 함께 사용되는 경우에, 용어는 이벤트 또는 상황이 정확하게 발생하는 경우, 뿐만 아니라, 이를테면 본원에서 설명되는 제조 동작의 전형적인 허용오차 레벨이 고려하여, 이벤트 또는 상황이 매우 근사하게 발생하는 경우를 지칭할 수 있다. 예컨대, 수치 값과 함께 사용되는 경우에, 용어는 그 수치 값의 ± 10 % 이하, 이를테면 ± 5 % 이하, ± 4 % 이하, ± 3 % 이하, ± 2 % 이하, ± 1 % 이하, ± 0.5 % 이하, ± 0.1 % 이하, 또는 ± 0.05 % 이하의 변동 범위를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 수치 값이 제2 수치 값의 ± 10 % 이하, 이를테면 ± 5 % 이하, ± 4 % 이하, ± 3 % 이하, ± 2 % 이하, ± 1 % 이하, ± 0.5 % 이하, ± 0.1 % 이하, 또는 ± 0.05 % 이하의 변동 범위 내에 있는 경우에, 제1 수치 값은 제2 수치 값과 “실질적으로” 동일한 것으로 간주될 수 있다. 예컨대, “실질적으로” 투명한은 가시 스펙트럼의 적어도 일부에 걸쳐 또는 가시 스펙트럼의 전체에 걸쳐 적어도 70 %, 이를테면 적어도 75 %, 적어도 80 %, 적어도 85 %, 또는 적어도 90 %의 광 투과율을 지칭할 수 있다. 예컨대, “실질적으로” 동일 평면 상은 2개의 표면이 동일한 평면을 따라 20 마이크로미터 내에 놓인 것, 이를테면 동일한 평면을 따라 10 마이크로미터 내에 놓인 것, 또는 동일한 평면을 따라 5 마이크로미터 내에 놓인 것을 지칭할 수 있다. 예컨대, “실질적으로” 평행한은 ± 10° 이하, 이를테면 ± 5° 이하, ± 4° 이하, ± 3° 이하, ± 2° 이하, ± 1° 이하, ± 0.5° 이하, ± 0.1° 이하, 또는 ± 0.05° 이하의 0°에 대한 각도 변동 범위를 지칭할 수 있다. 예컨대, “실질적으로” 수직인은 ± 10° 이하인, 이를테면 ± 5° 이하, ± 4° 이하, ± 3° 이하, ± 2° 이하, ± 1° 이하, ± 0.5° 이하, ± 0.1° 이하, 또는 ± 0.05° 이하의 90°에 대한 각도 변동 범위를 지칭할 수 있다.As used herein, the terms “about”, “substantially”, and “substantially” refer to considerable extent or range. When used in conjunction with an event or situation, the term is used when the event or situation occurs, as well as when the event or situation occurs very closely, such as in view of the typical tolerance levels of the manufacturing operations described herein. May be referred to. For example, when used in conjunction with a numerical value, the term may be ± 10% or less of the numerical value, such as ± 5% or less, ± 4% or less, ± 3% or less, ± 2% or less, ± 1% or less, ± 0.5 A variation range of less than or equal to%, less than or equal to ± 0.1%, or less than or equal to ± 0.05%. For example, the first numerical value may be ± 10% or less of the second numerical value, such as ± 5% or less, ± 4% or less, ± 3% or less, ± 2% or less, ± 1% or less, ± 0.5% or less, ± 0.1 When within the variation range of less than or equal to%, or less than ± 0.05%, the first numerical value may be considered “substantially” identical to the second numerical value. For example, “substantially” transparent can refer to a light transmission of at least 70%, such as at least 75%, at least 80%, at least 85%, or at least 90% over at least a portion of the visible spectrum or throughout the visible spectrum. have. For example, “substantially” on the same plane may refer to two surfaces lying within 20 micrometers along the same plane, such as within 10 micrometers along the same plane, or within 5 micrometers along the same plane. have. For example, “substantially” parallel can be ± 10 ° or less, such as ± 5 ° or less, ± 4 ° or less, ± 3 ° or less, ± 2 ° or less, ± 1 ° or less, ± 0.5 ° or less, ± 0.1 ° or less, Or angular fluctuation ranges for 0 ° of no more than ± 0.05 °. For example, the “substantially” vertical may be ± 10 ° or less, such as ± 5 ° or less, ± 4 ° or less, ± 3 ° or less, ± 2 ° or less, ± 1 ° or less, ± 0.5 ° or less, ± 0.1 ° or less, Or angular fluctuation ranges for 90 ° of no greater than ± 0.05 °.

도 1에 본 개시내용의 실시예가 도시되며, 여기서, 마이크로-컴포넌트 디바이스를 위한 배열 방법(이하 배열 방법이라고 지칭됨)(S100)이 예시된다. 방법은 다음의 프로세스 단계들을 포함한다: 프로세스 단계(S101) ― 제1 방향 및 제2 방향을 따라 더 큰 초기 갭을 갖는 마이크로-컴포넌트 디바이스의 더 낮은-정밀도 어레이를 형성하는 것; 프로세스 단계(S103) ― 전도성 와이어 조립체를 제공하는 것; 프로세스 단계(S105) ― 액체 서스펜딩 매질의 표면 상에 부유하도록 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배치하는 것; 프로세스 단계(S107) ― 제1 방향 및 제2 방향을 따라 더 작은 타겟 갭을 갖는 마이크로-컴포넌트 디바이스의 더 높은-정밀도 어레이를 형성하는 것; 프로세스 단계(S109) ― 마이크로-컴포넌트 디바이스의 결과적인 배열된 어레이를 캐리어 기판 상으로 이송하는 것; 및 프로세스 단계(S111) ― 전도성 와이어 조립체를 제거하는것. 그에 의해, 배열 방법(S100)은 복수의 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)(도 2a에 도시된 바와 같음)를 신속하게, 편리하게, 그리고 정밀하게, 정연한 어레이로 배열하기 위해 사용될 수 있다.An embodiment of the present disclosure is shown in FIG. 1, where an arrangement method (hereinafter referred to as an alignment method) S100 for a micro-component device is illustrated. The method includes the following process steps: Process step S101—forming a lower-precision array of micro-component devices having a larger initial gap along the first and second directions; Process step S103—providing a conductive wire assembly; Process step S105—positioning the micro-component device to float on the surface of the liquid suspending medium; Process step S107—forming a higher-precision array of micro-component devices with smaller target gaps along the first and second directions; Process step S109—transferring the resulting arranged array of micro-component devices onto a carrier substrate; And process step S111—removing the conductive wire assembly. Thereby, the arrangement method S100 can be used to arrange a plurality of micro-component devices 10 (as shown in FIG. 2A) in a square array quickly, conveniently, and precisely.

배열 방법(S100)을 사용하여 배열된 어레이를 형성하는 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 마이크로미터-스케일 사이즈의 컴포넌트, 이를테면 무선 주파수 컴포넌트, 마이크로-전자-기계 컴포넌트, LED 칩, 또는 LED 패키지를 포함할 수 있다. 도 2a 및 도 2b에 예시된 바와 같이, 일 실시예에서, 각각의 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 LED 칩(11)일 수 있으며, 그 LED 칩(11)은 특정 파장(컬러)의 광을 방출하는 플립-칩 타입 LED 칩일 수 있다. 예컨대, LED 칩(11)은 청색 광을 방출하는 청색 LED 칩, 적색 광을 방출하는 적색 LED 칩, 또는 녹색 광을 방출하는 녹색 LED 칩일 수 있다. 부가하여, 인접 LED 칩(11)에 의해 방출되는 광은 동일한 파장 또는 상이한 파장들로 이루어질 수 있다.The micro-component device 10 for forming an array arranged using the arrangement method S100 includes a micrometer-scale sized component, such as a radio frequency component, a micro-electro-mechanical component, an LED chip, or an LED package. can do. As illustrated in FIGS. 2A and 2B, in one embodiment, each micro-component device 10 may be an LED chip 11, which may emit light of a particular wavelength (color). It may be a flip-chip type LED chip that emits. For example, the LED chip 11 may be a blue LED chip emitting blue light, a red LED chip emitting red light, or a green LED chip emitting green light. In addition, the light emitted by the adjacent LED chips 11 can be of the same wavelength or of different wavelengths.

구조적으로, LED 칩(11)은 상부 표면(111), 하부 표면(112), 에지 표면(113), 및 전극들(114)의 세트를 포함한다. 상부 표면(111)과 하부 표면(112)은 실질적으로 평행하고, 대향하게 배치되며, 에지 표면(113)은 상부 표면(111)과 하부 표면(112) 사이에서 상부 표면(111)의 주변부와 하부 표면(112)의 주변부를 연결하도록 형성된다. 다시 말하면, 에지 표면(113)은 상부 표면(111)의 에지 및 하부 표면(112)의 에지를 따라 형성된다. 전극들(114)의 세트는 하부 표면(112) 상에 또는 하부 표면(112)에 인접하게 배치되고, 2개 초과의 전극들을 가질 수 있다. 전극들(114)의 세트가 하부 표면(112) 상에 배치되기 때문에, 하부 표면(112)은 또한, 전극 표면이라고 지칭된다. 다시 말하면, 전극 표면은 전극들(114)의 세트의 하부 표면을 지칭하지 않는다.Structurally, the LED chip 11 includes an upper surface 111, a lower surface 112, an edge surface 113, and a set of electrodes 114. The upper surface 111 and the lower surface 112 are substantially parallel and disposed oppositely, and the edge surface 113 is the periphery and the lower portion of the upper surface 111 between the upper surface 111 and the lower surface 112. It is formed to connect the periphery of the surface 112. In other words, the edge surface 113 is formed along the edge of the top surface 111 and the edge of the bottom surface 112. The set of electrodes 114 may be disposed on or adjacent the bottom surface 112 and have more than two electrodes. Since the set of electrodes 114 is disposed on the bottom surface 112, the bottom surface 112 is also referred to as the electrode surface. In other words, the electrode surface does not refer to the bottom surface of the set of electrodes 114.

일반적으로, LED 칩(11)의 체적 질량 밀도(질량 대 체적의 비율)는 액체의 체적 질량 밀도보다 더 높고, 그에 따라, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 부유할 수 있는 액체 서스펜딩 매질의 선택이 고려되어야 한다. 따라서, 도 2c에 도시된 바와 같은 다른 실시예에서, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 LED 칩(11), 및 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 전체 질량 밀도를 감소시키기 위해 더 낮은 질량 밀도를 갖는 보조 구조(12)를 포함한다. 구체적으로, 보조 구조(12)는 상부 표면(111) 상에 배치되고, 그리고/또는 LED 칩(11)의 에지 표면(113)을 따라 배치되며, 보조 구조(12)의 질량 밀도는 LED 칩(11)의 질량 밀도보다 더 작도록 특정된다. 보조 구조(12)는 유기 폴리머 재료, 예컨대 봉지재 패키징 재료 또는 포토레지스트 재료로 제조될 수 있고, 그에 따라, 질량 밀도가 LED 칩(11)의 재료의 질량 밀도보다 상당히 더 작은데, 이를테면, 적어도 약 1.5배 더 작거나, 적어도 약 2배 더 작거나, 또는 적어도 약 3배 더 작다. 예컨대, 보조 구조(12)의 질량 밀도는 약 1 g/cm3이고, LED 칩(11)의 재료(이를테면, 사파이어 또는 갈륨 질화물)의 질량 밀도는 약 4 g/cm3 내지 약 6 g/cm3이다.In general, the volume mass density (ratio of mass to volume) of the LED chip 11 is higher than the volume mass density of the liquid, and thus, of the liquid suspending medium in which the micro-component device 10 may float. The choice should be considered. Thus, in another embodiment as shown in FIG. 2C, the micro-component device 10 has a lower mass density to reduce the overall mass density of the LED chip 11 and the micro-component device 10. An auxiliary structure 12. Specifically, the auxiliary structure 12 is disposed on the top surface 111 and / or is disposed along the edge surface 113 of the LED chip 11, the mass density of the auxiliary structure 12 is determined by the LED chip ( It is specified to be smaller than the mass density of 11). The auxiliary structure 12 may be made of an organic polymer material, such as an encapsulant packaging material or a photoresist material, such that the mass density is significantly less than the mass density of the material of the LED chip 11, such as at least about 1.5 times smaller, at least about 2 times smaller, or at least about 3 times smaller. For example, the mass density of the auxiliary structure 12 is about 1 g / cm 3, and the mass density of the material (such as sapphire or gallium nitride) of the LED chip 11 is about 4 g / cm 3 to about 6 g / cm. 3

따라서, 특정 두께(또는 폭) 및 체적의 보조 구조(12)를 제공함으로써, 전체 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 질량 밀도가 크게 감소될 수 있고, 그에 따라, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 부유시킬 수 있는 액체 서스펜딩 매질에 대해 더 많은 선택들이 이용 가능하다. 보조 구조(12)의 두께(및 체적)가 더 클수록, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 전체 질량 밀도는 더 작아진다. 따라서, 보조 구조(12)의 원하는 두께는 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 원하는 전체 질량 밀도를 특정하기 위한 설계 파라미터이다.Thus, by providing an auxiliary structure 12 of a specific thickness (or width) and volume, the mass density of the entire micro-component device 10 can be greatly reduced, thereby floating the micro-component device 10. More choices are available for the liquid suspending medium that can be made. The larger the thickness (and volume) of the auxiliary structure 12, the smaller the total mass density of the micro-component device 10. Thus, the desired thickness of the auxiliary structure 12 is a design parameter for specifying the desired total mass density of the micro-component device 10.

보조 구조(12)는 LED 칩(11)의 상부 표면(111) 상에 유기 폴리머 재료를 웨이퍼-레벨 스프레잉하거나, 스핀 코팅하거나, 또는 프린팅함으로써, LED 웨이퍼가 복수의 LED 칩들(11)로서 싱귤레이팅(singulating)되기 전에, LED 웨이퍼 상에 직접적으로 형성될 수 있다. 그 후에, 원하는 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 형성하기 위하여, 보조 구조(12)를 갖는 싱귤레이팅된 LED 칩(11)을 형성하기 위해 다이싱 프로세스가 수행된다.The auxiliary structure 12 is a wafer-level sprayed, spin coated, or printed organic polymer material on the top surface 111 of the LED chip 11, so that the LED wafer is singular as a plurality of LED chips 11. Prior to singulating, it may be formed directly on the LED wafer. Thereafter, a dicing process is performed to form a singulated LED chip 11 having an auxiliary structure 12 to form the desired micro-component device 10.

도 2d에 다른 실시예가 예시되며, 여기서, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는, LED 칩(11)과 유사하지만 사파이어와 같은 에피택셜 기판(epitaxial substrate)이 제외된 박막 LED 칩(11’)일 수 있다. 즉, LED 칩(11’)의 두께는 플립-칩 LED 칩보다 더 작다. 도 2e에 예시된 바와 같은 다른 실시예에서, 마이크로-컴포넌트 디바이스는 박막 LED 칩(11’), 및 박막 LED 칩(11’) 상에 배치된 보조 구조(12)를 포함하며, 여기서, 보조 구조(12)는 마이크로-컴포넌트(10)의 전체 질량 밀도를 조정하고 낮추는 역할을 한다.Another embodiment is illustrated in FIG. 2D, where the micro-component device 10 may be a thin film LED chip 11 ′ similar to the LED chip 11 but without an epitaxial substrate such as sapphire. have. That is, the thickness of the LED chip 11 'is smaller than that of the flip-chip LED chip. In another embodiment as illustrated in FIG. 2E, the micro-component device includes a thin film LED chip 11 ′ and an auxiliary structure 12 disposed on the thin film LED chip 11 ′, where the auxiliary structure 12 serves to adjust and lower the overall mass density of the micro-component 10.

배열 방법(S100)은 위에서 열거된 디바이스들을 포함하는 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 다양한 예시적인 실시예를 배열하기 위해 사용될 수 있다. 배열 방법(S100)이 위의 예시적인 실시예 이외의 다른 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배열하기 위해 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 다음의 설명에서, 각각의 프로세스 단계의 기술적 세부사항이 더 설명된다. 본 개시내용의 일부 실시예에 따라 대량 배열 기법을 구현하기 전에, 비교적 유사한 전기 및 광학 특성을 갖는 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 초기에 테스트 및 소팅될 수 있다.The arrangement method S100 may be used to arrange various example embodiments of the micro-component device 10 including the devices listed above. It will be appreciated that the arrangement method S100 may be used to arrange other micro-component devices other than the exemplary embodiment above. In the following description, the technical details of each process step are further described. Prior to implementing the mass alignment technique in accordance with some embodiments of the present disclosure, micro-component device 10 with relatively similar electrical and optical properties may be initially tested and sorted.

도 3a 내지 도 3c에 예시된 바와 같이, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 초기 밀도를 갖는 더 낮은-정밀도(또는 더 낮은-밀도) 초기 어레이로 복수의 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 배열하기 위해, 프로세스 단계(S101)(도 1에 도시됨)가 먼저 수행된다. 구체적으로, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 임시 캐리어 기판(20) 상에 배치되고, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는, 예컨대, 임시 캐리어 기판(20)에 접착될 수 있거나 또는 임시 캐리어 기판(20) 상에 흡착될 수 있다. 흡착에 의한 경우에, 임시 캐리어 기판(20)은 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 접착하기 위한 흡인력을 생성하기 위해 음압의 소스(예컨대, 진공 펌프)에 연결된 복수의 흡인 홀(미도시)을 가질 수 있다. 임시 캐리어 기판(20) 상에서, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 제1-방향 초기 갭(G1)에 의해 제1 방향(D1)을 따라 그리고 제2-방향 초기 갭(G2)에 의해 제2 방향(D2)을 따라 서로 이격된다. 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)은 수평 방향이고, 서로 횡단하며(예컨대, 실질적으로 수직이며), 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 두께(수직) 방향에 실질적으로 수직이다. 초기 갭들(G1 및 G2)은 실질적으로 동일하거나 또는 상이할 수 있다.As illustrated in FIGS. 3A-3C, to arrange the plurality of micro-component devices 10 into a lower-precision (or lower-density) initial array having an initial density of the micro-component device 10. , Process step S101 (shown in FIG. 1) is first performed. Specifically, the micro-component device 10 is disposed on the temporary carrier substrate 20, and the micro-component device 10 may be attached to, for example, the temporary carrier substrate 20 or the temporary carrier substrate 20. May be adsorbed onto the In the case of adsorption, the temporary carrier substrate 20 has a plurality of suction holes (not shown) connected to a source of negative pressure (eg, a vacuum pump) to generate a suction force for adhering the micro-component device 10. Can be. On the temporary carrier substrate 20, the micro-component device 10 is along the first direction D 1 by the first-direction initial gap G 1 and by the second-direction initial gap G 2 . Spaced apart from each other along the second direction D 2 . The first direction D 1 and the second direction D 2 are horizontal, transverse to each other (eg substantially perpendicular), and substantially perpendicular to the thickness (vertical) direction of the micro-component device 10. . The initial gaps G 1 and G 2 may be substantially the same or different.

제1-방향 초기 갭(G1) 및 제2-방향 초기 갭(G2)은, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 최종 배열에 대해 특정된 제1 방향 및 제2 방향을 따르는 타겟 갭(예컨대, 추후에 설명되는 제1 방향 타겟 갭(G1’) 및 제2-방향 타겟 갭(G2’))의 다수배, 예컨대 약 2배, 약 5배, 또는 약 10배일 수 있다. 따라서, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 제1-방향 초기 갭(G1) 및 제2-방향 초기 갭(G2)에 의해 형성된 어레이는 더 낮은 어레이 밀도를 갖는다. 부가하여, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 배열되는 경우에, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 사이의 초기 갭(G1 및 G2)을 정밀하게 제어할 필요는 없다. 다시 말하면, 초기 갭(G1 및 G2)은 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)을 따라 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 사이에서 더 큰 허용오차 범위를 허용한다. 게다가, 이러한 더 낮은-정밀도 어레이를 위해 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 배향 각도에 대해 엄격한 기준이 존재하지 않는다. 따라서, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 임시 캐리어 기판(20) 상에 신속하게 그리고 더 낮은 비용으로 배열될 수 있다(더 높은 정밀도 기구의 사용의 생략을 허용함).The first- direction initial gap G 1 and the second-direction initial gap G 2 are the target gaps (eg, along the first and second directions specified for the final arrangement of the micro-component device 10). , Multiple times, such as about 2 times, about 5 times, or about 10 times the first directional target gap G 1 ′ and the second-directional target gap G 2 ′, which will be described later. Thus, the array formed by the first-direction initial gap G 1 and the second-direction initial gap G 2 of the micro-component device 10 has a lower array density. In addition, when the micro-component device 10 is arranged, it is not necessary to precisely control the initial gaps G 1 and G 2 between the micro-component devices 10. In other words, the initial gaps G 1 and G 2 allow a larger tolerance range between the micro-component device 10 along the first direction D 1 and the second direction D 2 . In addition, there is no strict criterion for the angle of orientation of the micro-component device 10 for this lower-precision array. Thus, the micro-component device 10 can be arranged quickly and at a lower cost on the temporary carrier substrate 20 (allowing the omission of the use of higher precision instruments).

마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는, 예컨대 피킹(picking) 및 배치에 의해, 임시 캐리어 기판(20) 상에 하나씩 배치될 수 있다. 대안적으로, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 접착성 막, 이를테면 블루 테이프 상에 배치될 수 있고, 그 후에, 제1-방향 초기 갭(G1) 및 제2-방향 초기 갭(G2)을 갖는 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 더 낮은-밀도 어레이를 형성하기 위해 접착성 막을 적당히 늘릴 수 있다. 다음으로, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 더 낮은-밀도 어레이는 임시 캐리어 기판(20)으로 일괄 이송될 수 있다.The micro-component devices 10 may be placed one on the temporary carrier substrate 20, for example by picking and placing. Alternatively, the micro-component device 10 may be disposed on an adhesive film, such as a blue tape, after which the first-direction initial gap G 1 and the second-direction initial gap G 2 are present . The adhesive film can be suitably stretched to form a lower-density array of micro-component devices 10 having a. Next, the lower-density array of micro-component device 10 may be transferred in bulk to the temporary carrier substrate 20.

도 4a 내지 도 4c로부터 예시된 바와 같이, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 둘러싸는 전도성 와이어 조립체(30)를 제공하기 위해, 프로세스 단계(S103)(도 1에 도시됨)가 후속된다. 구체적으로, 전도성 와이어 조립체(30)는 복수의 제1 전도성 와이어(31) 및 복수의 제2 전도성 와이어(32)를 포함한다. 제1 전도성 와이어(31)는 제1 방향(D1)을 따라 실질적으로 평행하게 연장되고, 제2 전도성 와이어(32)는 제2 방향(D2)을 따라 실질적으로 평행하게 연장된다. 다시 말하면, 제1 전도성 와이어(31)는 실질적으로 평행하고 제2 방향(D2)을 따라 이격되며, 제2 전도성 와이어(32)는 실질적으로 평행하고 제1 방향(D1)을 따라 이격된다. 부가하여, 제1 전도성 와이어(31)는 제2 전도성 와이어(32) 위 또는 아래에 위치되거나, 또는 제1 전도성 와이어(31)는 제2 전도성 와이어(32)와 서로 얽힐 수 있다. 제1 및 제2 전도성 와이어(31 및 32)는 인장되지 않은 상태로 배치될 수 있고, 그에 따라, 이들은 인력 또는 척력에 의해 자유롭게 이동할 수 있다.As illustrated from FIGS. 4A-4C, process step S103 (shown in FIG. 1) is followed to provide a conductive wire assembly 30 surrounding the micro-component device 10. Specifically, the conductive wire assembly 30 includes a plurality of first conductive wires 31 and a plurality of second conductive wires 32. The first conductive wire 31 extends substantially parallel along the first direction D 1 , and the second conductive wire 32 extends substantially parallel along the second direction D 2 . In other words, the first conductive wires 31 are substantially parallel and spaced along the second direction D 2 , and the second conductive wires 32 are substantially parallel and spaced along the first direction D 1 . . In addition, the first conductive wire 31 may be located above or below the second conductive wire 32, or the first conductive wire 31 may be entangled with the second conductive wire 32. The first and second conductive wires 31 and 32 can be arranged in an untensioned state, so that they can move freely by attraction or repulsive force.

제1 전도성 와이어(31)와 제2 전도성 와이어(32)를 교번하여 배열함으로써, 전도성 와이어 조립체(30)는 복수의 그리드(또는 그리드 개구)(33)를 정의할 수 있으며, 각각의 그리드(33)는 2개의 인접하고 실질적으로 평행한 제1 전도성 와이어(31), 및 2개의 인접하고 실질적으로 평행한 제2 전도성 와이어(32)에 의해 정의되고 이들로 구성된다. 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)을 따르는 그리드(33)의 치수는 각각 r1 및 r2이며, 이들 치수는 위에서 설명된 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 사이의 제1-방향 초기 갭(G1) 및 제2-방향 초기 갭(G2)일 수 있다. r2 및 r1은 실질적으로 동일하거나 또는 상이할 수 있다.By alternately arranging the first conductive wire 31 and the second conductive wire 32, the conductive wire assembly 30 can define a plurality of grids (or grid openings) 33, each grid 33. ) Is defined by and consists of two adjacent and substantially parallel first conductive wires 31 and two adjacent and substantially parallel second conductive wires 32. The dimensions of the grid 33 along the first direction D 1 and the second direction D 2 are r 1 and r 2 , respectively, and these dimensions are the first-between the micro-component devices 10 described above. It may be a directional initial gap G 1 and a second-direction initial gap G 2 . r 2 and r 1 may be substantially the same or different.

그러면, 제1 및 제2 전도성 와이어(31 및 32)는 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 둘러싸고, 그에 따라, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 각각 그리드(33) 각각에 위치된다. 즉, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 각각의 에지 표면(113)은 제1 전도성 와이어(31)의 쌍 및 제2 전도성 와이어(32)의 쌍에 인접하다.The first and second conductive wires 31 and 32 then surround the micro-component device 10, whereby the micro-component device 10 is located in each of the grids 33, respectively. That is, the edge surface 113 of each of the micro-component devices 10 is adjacent to the pair of first conductive wires 31 and the pair of second conductive wires 32.

제1 및 제2 전도성 와이어(31, 32)는 전기로 에너자이징되어 서로를 끌어당기는 자기력을 생성할 수 있고; 그에 따라, 제1 및 제2 전도성 와이어(31, 32) 각각은 더 강한 자기장을 생성하기 위해 높은 전도율을 갖는 코어(예컨대, 금, 구리, 알루미늄 또는 다른 금속, 또는 초전도 재료)를 포함하는 것이 바람직하다. 부가하여, 제1 및 제2 전도성 와이어(31, 32) 각각은 제1 및 제2 전도성 와이어(31 및 32) 사이의 단락을 방지하기 위해 코어를 덮는 절연 코팅을 더 포함한다.The first and second conductive wires 31, 32 can be energized with electricity to generate magnetic forces that attract each other; As such, each of the first and second conductive wires 31, 32 preferably comprises a core having a high conductivity (eg, gold, copper, aluminum or other metal, or superconducting material) to create a stronger magnetic field. Do. In addition, each of the first and second conductive wires 31, 32 further includes an insulating coating covering the core to prevent shorting between the first and second conductive wires 31 and 32.

다른 한편으로, 제1 및 제2 전도성 와이어(31, 32)의 와이어 직경은 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 최종 배열에 대해 특정된 제2-방향 타겟 갭(G2') 및 제1-방향 타겟 갭(G1')에 대응한다. 예로서 1920 x 1080의 해상도를 갖는 5.5-인치 디스플레이를 취하면, 서브-픽셀 사이즈는 약 63.4 μm x 약 21.1 μm이고, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 사이의 타겟 갭은 약 0.01 mm 내지 약 0.02 mm(또는 약 10 μm 내지 약 20 μm)만큼 작다. 따라서, 제1 및 제2 전도성 와이어(31 및 32)는 약 0.01 mm 내지 약 0.02 mm의 와이어 직경을 갖는 것들로부터 선택될 수 있다. 예컨대, 마이크로미터 와이어 직경을 갖는 전도성 와이어는 GoodFellow® 또는 SWICOFIL®의 상표 하에서 입수 가능한 바와 같이 전도성 섬유 제조자로부터 획득될 수 있거나(그러나 이에 제한되지는 않음), 또는 돌출 또는 마이크로 머시닝 방법을 사용하여 제작될 수 있다. 부가하여, 제1 및 제2 전도성 와이어(31 및 32)는 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 제1 방향 및 제2 방향으로 상이한 피치를 가질 수 있도록, 상이한 와이어 직경을 갖도록 선택될 수 있다.On the other hand, the wire diameters of the first and second conductive wires 31, 32 are the second-direction target gap G 2 ′ and the first-direction specified for the final arrangement of the micro-component device 10. Corresponds to the target gap G 1 ′. As an example, taking a 5.5-inch display with a resolution of 1920 x 1080, the sub-pixel size is about 63.4 μm x about 21.1 μm, and the target gap between the micro-component devices 10 is about 0.01 mm to about 0.02 mm (Or about 10 μm to about 20 μm). Thus, the first and second conductive wires 31 and 32 may be selected from those having a wire diameter of about 0.01 mm to about 0.02 mm. For example, conductive wires having a micrometer wire diameter can be obtained from, but not limited to, conductive fiber manufacturers as available under the trademarks of GoodFellow ® or SWICOFIL ® , or manufactured using a protruding or micro machining method. Can be. In addition, the first and second conductive wires 31 and 32 can be selected to have different wire diameters such that the micro-component device 10 can have different pitches in the first and second directions.

제1 및 제2 전도성 와이어(31 및 32) 각각의 단자 둘 모두는 전력 공급부(34)(도 10에 도시된 바와 같음)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 전력 공급부(34)는 자기력을 생성하기 위해 제1 및 제2 전도성 와이어(31 및 32)를 통해 특정 DC 전류(암페어 단위)를 제공할 수 있다. 구체적으로, 제1 및 제2 전도성 와이어(31 및 32)의 와이어 직경은 제1 및 제2 전도성 와이어(31 및 32)가 유지할 수 있는 최대 DC 전류를, 그리고 그에 따라 생성되는 자기력을 결정한다. 도 6a 내지 도 6d에서 기술적 세부사항이 더 설명될 것이고 예시될 것이다.Both terminals of each of the first and second conductive wires 31 and 32 may be electrically connected to a power supply 34 (as shown in FIG. 10), the power supply 34 being configured to generate a magnetic force. The first and second conductive wires 31 and 32 may provide a specific DC current (in amperes). Specifically, the wire diameters of the first and second conductive wires 31 and 32 determine the maximum DC current that the first and second conductive wires 31 and 32 can maintain, and the magnetic force generated thereby. The technical details will be further described and illustrated in FIGS. 6A-6D.

이어서, 도 5a 내지 도 5c로부터 예시된 바와 같이, 액체 서스펜딩 매질(40F)의 표면 상에 부유하도록 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 배치하기 위해, 프로세스 단계(S105)(도 1에 도시됨)가 수행된다. 구체적으로, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 및 임시 캐리어 기판(20)은 컨테이너, 이를테면 액체 챔버(40)(도 10에 도시된 바와 같음)에 배치되고, 그 후에, 액체 서스펜딩 매질(40F)이 임시 캐리어 기판(20)을 덮고(예컨대, 임시 캐리어 기판(20)은 액체 서스펜딩 매질(40F)에 완전히 침지됨), 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 LED 칩(11)의 에지 표면(113)과 접촉하도록, 액체 챔버(40) 내에 액체 서스펜딩 매질(40F)이 주입된다. 액체 서스펜딩 매질(40F)은 또한, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 상부 표면(111)을 덮을 수 있다. 액체 서스펜징 매질(40F)이 임시 캐리어 기판(20)을 덮고, 적어도, LED 칩(11)의 에지 표면(113)과 접촉한 후에, 액체 서스펜징 매질(40F)의 주입이 중단된다. 이 시점에, 제1 및 제2 전도성 와이어(31 및 32)가 또한, 액체 서스펜딩 매질(40F)에 의해 덮일 수 있다.Then, as illustrated from FIGS. 5A-5C, to place the micro-component device 10 to float on the surface of the liquid suspending medium 40F, process step S105 (shown in FIG. 1). ) Is performed. Specifically, the micro-component device 10 and the temporary carrier substrate 20 are disposed in a container, such as a liquid chamber 40 (as shown in FIG. 10), after which the liquid suspending medium 40F. The temporary carrier substrate 20 is covered (eg, the temporary carrier substrate 20 is completely immersed in the liquid suspending medium 40F), and the edge surface of the LED chip 11 of the micro-component device 10 ( In contact with 113, a liquid suspending medium 40F is injected into the liquid chamber 40. The liquid suspending medium 40F may also cover the upper surface 111 of the micro-component device 10. After the liquid suspending medium 40F covers the temporary carrier substrate 20 and at least contacts the edge surface 113 of the LED chip 11, the injection of the liquid suspending medium 40F is stopped. At this point, the first and second conductive wires 31 and 32 may also be covered by the liquid suspending medium 40F.

다음으로, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 임시 캐리어 기판(20)으로부터 분리되고, 액체 서스펜딩 매질(40F)에서 부유된다. 즉, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 접착제 또는 흡착에 의해 임시 캐리어 기판(20)에 일시적으로 부착된다. 접착제 방법이 사용되는 경우에, 자외선 광에 의한 조사 또는 가열에 의해 접착제가 비활성화될 수 있다. 흡착 방법이 사용되는 경우에, 흡착이 해제되도록 음압 소스의 동작을 중단시킴으로써 임시 캐리어 기판(20)이 분리될 수 있다. 따라서, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 더 이상 임시 캐리어 기판(20)에 부착되지 않고, 이동이 자유롭게 된다. 이 시점에, 액체 서스펜딩 매질(40F)의 질량 밀도는 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 전체 질량 밀도보다 더 높기 때문에, 액체 서스펜딩 매질(40F)은, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 임시 캐리어 기판(20)으로부터 분리시키고 액체 서스펜딩 매질(40F)에서 부유시키기 위한 부력을 제공한다. 부유 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 액체 서스펜딩 매질(40F)에 완전히 침지될 수 있거나 또는 액체 서스펜딩 매질(40F)의 표면으로부터 부분적으로 노출될 수 있다. 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 임시 캐리어 기판(20)으로부터 분리된 후에, 임시 캐리어 기판(20)은 제거되거나 또는 액체 서스펜딩 매질(40F)에 배치된 상태로 유지될 수 있다. 제1 및 제2 전도성 와이어(31 및 32)의 수직 높이는 전도성 와이어 조립체(30)의 메커니즘에 의해 조정될 수 있거나 또는 액체 서스펜딩 매질(40F)에서 부유될 수 있고, 그에 따라, 이는 부유 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)에 대하여 실질적으로 동일한 높이이다.Next, the micro-component device 10 is separated from the temporary carrier substrate 20 and suspended in the liquid suspending medium 40F. That is, the micro-component device 10 is temporarily attached to the temporary carrier substrate 20 by adhesive or adsorption. When the adhesive method is used, the adhesive can be deactivated by irradiation or heating with ultraviolet light. When the adsorption method is used, the temporary carrier substrate 20 can be separated by stopping the operation of the negative pressure source to release the adsorption. Thus, the micro-component device 10 is no longer attached to the temporary carrier substrate 20 and is free to move. At this point, since the mass density of the liquid suspending medium 40F is higher than the total mass density of the micro-component device 10, the liquid suspending medium 40F may cause the micro-component device 10 to be removed. It provides a buoyancy force to separate from the temporary carrier substrate 20 and to float in the liquid suspending medium 40F. Floating micro-component device 10 may be fully immersed in liquid suspending medium 40F or may be partially exposed from the surface of liquid suspending medium 40F. After the micro-component device 10 is separated from the temporary carrier substrate 20, the temporary carrier substrate 20 can be removed or left in a liquid suspending medium 40F. The vertical heights of the first and second conductive wires 31 and 32 may be adjusted by the mechanism of the conductive wire assembly 30 or may be suspended in the liquid suspending medium 40F, which is thus suspended micro- It is substantially the same height relative to the component device 10.

더 높은 질량 밀도를 갖는 액체 서스펜딩 매질(40F)은, 예컨대, 3M®으로부터 입수 가능한 FluorinertTM의 상표 하에서 입수 가능한 전자 화학 액체(약 1.85 g/cm3의 질량 밀도), 브로모포름(CHBr3, 약 2.889 g/cm3의 질량 밀도), 디-요오드메탄(CH2I2, 약 3.325 g/cm3의 질량 밀도), 또는 요오드포름(CHI3, 약 4.008 g/cm3의 질량 밀도)으로부터 선택될 수 있다(그러나 이에 제한되지는 않음).The liquid suspending medium (40F) having a higher mass density, for example, (mass density of about 1.85 g / cm 3) retrieving E-chemical liquid available under the trademark of available Fluorinert TM from 3M ®, bromoform (CHBr 3, the mass density of about 2.889 g / cm 3), di-iodine methane (CH 2 I 2, the mass density of about 3.325 g / cm 3), or iodine form (CHI 3, the mass density of about 4.008 g / cm 3 ), But is not limited to such.

액체 서스펜딩 매질(40F)의 부력이 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)로 하여금 수직 위로 약간 이동하게 하거나 또는 주력으로 이동하게 하기 때문에, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 측 방향 힘을 받는 경우에 수평으로 자유롭게 이동할 수 있고, 부력은 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)으로 크게 횡단하게 하지 않아야 한다. 따라서, 부유 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는, 제1-방향 초기 갭(G1) 및 제2-방향 초기 갭(G2)을 어레이의 형태로 보존하면서, 여전히 서로 이격될 수 있다. 부가하여, 바람직하게는, 액체 서스펜딩 매질(40F)의 질량 밀도는 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 질량 밀도보다 약간 더 높고(예컨대, 최대 약 1.5배 더 높거나, 최대 약 1.4배 더 높거나, 또는 최대 약 1.3배 더 높음), 그에 따라, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 상방 모션 동안에, 액체 서스펜딩 매질(40F)의 요동을 감소시키기 위해, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 위로 부드럽게 이동되어 임시 캐리어 기판(20)으로부터 분리될 수 있다. 게다가, 각각의 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 상부 표면(111) 상에 배치된 보조 구조(12)를 포함하는 경우, 보조 구조(12)의 질량 밀도가 LED 칩(11)의 질량 밀도보다 더 작도록 특정되기 때문에, 상방 이동 동안, 보조 구조(12)는 상측에 머무르려는 경향을 갖고, LED 칩(11)의 전극들(114)의 세트는 하측에 머무르려는 경향을 가져서, 액체 서스펜딩 매질(40F)에서 안정적인 상태를 형성한다.Since the buoyancy of the liquid suspending medium 40F causes the micro-component device 10 to move slightly upward or vertically, the micro-component device 10 is horizontal when subjected to lateral forces. Can move freely, and the buoyancy should not cause the micro-component device 10 to cross significantly in the first direction D 1 and the second direction D 2 . Thus, the floating micro-component device 10 can still be spaced apart from each other while preserving the first- direction initial gap G 1 and the second-direction initial gap G 2 in the form of an array. In addition, preferably, the mass density of the liquid suspending medium 40F is slightly higher (eg, up to about 1.5 times higher, or up to about 1.4 times higher than the mass density of the micro-component device 10). Or up to about 1.3 times higher), and thus, during the upward motion of the micro-component device 10, the micro-component device 10 is upwards to reduce the fluctuation of the liquid suspending medium 40F. It may be moved smoothly and separated from the temporary carrier substrate 20. In addition, when each micro-component device 10 includes an auxiliary structure 12 disposed on the upper surface 111, the mass density of the auxiliary structure 12 is greater than the mass density of the LED chip 11. Since it is specified to be small, during the upward movement, the auxiliary structure 12 tends to stay on the upper side, and the set of electrodes 114 of the LED chip 11 tends to stay on the lower side, so that the liquid standing A stable state is formed in the spreading medium 40F.

본 실시예에서, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 전도성 와이어 조립체(30)의 그리드(33)에 배치 및 위치된 후에, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 부유시키기 위해 액체 서스펜딩 매질(40F)이 주입된다. 다른 실시예에서, 액체 서스펜딩 매질(40F)이 먼저, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 부유시키기 위해 주입되고, 그 후에, 전도성 와이어 조립체(30)가 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 둘러싸도록 제공된다. 따라서, 프로세스 단계(S103 및 S105)의 시퀀스는 순서가 스위칭될 수 있다.In this embodiment, after the micro-component device 10 is placed and positioned on the grid 33 of the conductive wire assembly 30, the liquid suspending medium 40F to float the micro-component device 10. It is injected. In another embodiment, liquid suspending medium 40F is first injected to float the micro-component device 10, and thereafter, the conductive wire assembly 30 surrounds the micro-component device 10. Is provided. Thus, the sequence of process steps S103 and S105 can be switched in order.

도 6a 내지 도 6e로부터 예시된 바와 같이, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 더 높은 타겟 밀도를 갖는 더 높은-정밀도(또는 더 높은 밀도) 타겟 어레이를 형성하기 위하여, 부유 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 더 근접하게 이동하게 작동시키도록, 프로세스 단계(S107)(도 1에 도시된 바와 같음)를 수행하기 위해, 전도성 와이어 조립체(30) 상에 전자기력이 생성된다. 구체적으로, 도 6a 내지 도 6c로부터 도시된 바와 같이, 제1 전도성 와이어(31) 각각 상에 자기장을 생성하기 위해, 제1 방향(D1)을 따라 제1 전도성 와이어(31)에 DC 전류(I1)가 인가된다. 제1 전도성 와이어(31) 각각의 DC 전류(I1)는 실질적으로 동일한 방향이고, 그에 따라, 생성되는 자기장이 또한 실질적으로 동일한 방향이다. 암페어의 힘 법칙에 의해, 제1 전도성 와이어(31)는 서로 끌어당겨지고, 제2 방향(D2)을 따라 더 근접하게 이동하도록 작동된다. 결과적으로, 그리드(33)의 사이즈(r1)가 또한 감소된다. 따라서, 제1 전도성 와이어(31)는 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 에지 표면(113)에 대하여 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 작동시킬 것이고, 그에 따라, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 또한, 제2 방향(D2)을 따라 더 근접하게 이동한다.As illustrated from FIGS. 6A-6E, the floating micro-component device 10 is formed to form a higher-precision (or higher density) target array with a higher target density of the micro-component device 10. An electromagnetic force is generated on the conductive wire assembly 30 to perform the process step S107 (as shown in FIG. 1) to actuate to move closer. Specifically, as shown in FIGS. 6A-6C, to generate a magnetic field on each of the first conductive wires 31, a DC current (or current) is applied to the first conductive wires 31 along the first direction D 1 . I 1 ) is applied. The DC current I 1 of each of the first conductive wires 31 is in substantially the same direction, so that the resulting magnetic field is also substantially in the same direction. By the force law of amperes, the first conductive wires 31 are attracted to each other and are operated to move closer together along the second direction D 2 . As a result, the size r 1 of the grid 33 is also reduced. Thus, the first conductive wire 31 will operate the micro-component device 10 with respect to the edge surface 113 of the micro-component device 10, whereby the micro-component device 10 also, It moves closer along the second direction D 2 .

도 6d 및 도 6e로부터 도시된 바와 같이, 다른 자기장을 생성하기 위해 제2 방향(D2)을 따라 제2 전도성 와이어(32)에 DC 전류(I2)가 인가되고, 제2 전도성 와이어(32)는 제1 방향(D1)을 따라 서로 끌어당겨진다. 따라서, 제2 전도성 와이어(32)는 제1 방향(D1)을 따라 더 근접하게 이동되고, 그리드(33)의 사이즈(r2)가 또한 감소된다. 따라서, 제2 전도성 와이어(32)는 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 제1 방향(D1)을 따라 함께 더 근접하게 되도록 작동시킬 것이다. 제2 전도성 와이어(32) 상의 인가된 DC 전류는 제1 전도성 와이어(31) 상의 인가된 DC 전류와 동시에 또는 순차적으로 수행될 수 있다.As shown in FIGS. 6D and 6E, a DC current I 2 is applied to the second conductive wire 32 along the second direction D 2 to generate another magnetic field, and the second conductive wire 32 Are attracted to each other along the first direction D 1 . Thus, the second conductive wire 32 is moved closer along the first direction D 1 , and the size r 2 of the grid 33 is also reduced. Thus, the second conductive wire 32 will operate the micro-component device 10 to be closer together along the first direction D 1 . The applied DC current on the second conductive wire 32 may be performed simultaneously or sequentially with the applied DC current on the first conductive wire 31.

예컨대, 제1 및 제2 전도성 와이어(31 및 32)에 DC 전류(I1 및 I2)를 인가함으로써, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 전자기 인력으로 인해 제2 방향(D2)을 따라 그리고 제1 방향(D1)을 따라 액츄에이팅될 수 있다. 그리드(33)의 사이즈의 수축으로 인해, 그에 의해, 더 높은 밀도의 어레이는 제1-방향 타겟 갭(G1’) 및 제2-방향 타겟 갭(G2’)을 갖도록 형성 및 배열된다. 제1-방향 타겟 갭(G1’) 및 제2-방향 타겟 갭(G2’)은 대응하는 제1-방향 초기 갭(G1) 및 대응하는 제2-방향 초기 갭(G2)보다 더 작다. 게다가, 제1-방향 타겟 갭(G1’)은 제2 전도성 와이어(32)의 와이어 직경에 대응하고, 제2-방향 타겟 갭(G2’)은 제1 전도성 와이어(31)의 와이어 직경에 대응하며, 여기서, 제1 전도성 와이어(31) 및 제2 전도성 와이어(32)는 실질적으로 동일한 또는 상이한 와이어 직경을 가질 수 있다. 사이즈가 수축된 후의 제1 및 제2 전도성 와이어(31 및 32)에 의해 정의된 그리드(33)의 사이즈는 각각의 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 상부 표면(111)의 사이즈와 실질적으로 동일할 수 있거나 또는 그 사이즈보다 약간 더 클 수 있다. 제1 전도성 와이어(31)가 제2 전도성 와이어(32)에 실질적으로 수직이기 때문에, 더 높은-정밀도 어레이로서 형성된 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 배향은 ± 10도, ± 5도, 또는 ± 1도 내에서 제어될 수 있다.For example, by applying DC currents I 1 and I 2 to the first and second conductive wires 31 and 32, the micro-component device 10 follows the second direction D 2 due to electromagnetic attraction and Actuated along the first direction D 1 . Due to the shrinkage of the size of the grid 33, the higher density array is thereby formed and arranged to have a first- direction target gap G 1 ′ and a second-direction target gap G 2 ′. The first- direction target gap G 1 ′ and the second-direction target gap G 2 ′ are less than the corresponding first- direction initial gap G 1 and the corresponding second-direction initial gap G 2 . Smaller In addition, the first-directional target gap G 1 ′ corresponds to the wire diameter of the second conductive wire 32, and the second-directional target gap G 2 ′ corresponds to the wire diameter of the first conductive wire 31. , Wherein the first conductive wire 31 and the second conductive wire 32 may have substantially the same or different wire diameters. The size of the grid 33 defined by the first and second conductive wires 31 and 32 after the size has been shrunk may be substantially the same as the size of the upper surface 111 of each micro-component device 10. Can be or slightly larger than its size. Because the first conductive wire 31 is substantially perpendicular to the second conductive wire 32, the orientation of the micro-component device 10 formed as a higher-precision array is ± 10 degrees, ± 5 degrees, or ± 1. It can be controlled within the figure.

암페어의 힘 법칙:

Figure pat00001
에 따르면, 2개의 인접하고 평행한 전류-운반 전도성 와이어(예컨대, 제1 전도성 와이어(31) 또는 제2 전도성 와이어(32))에 의해 생성되는 전자기력(F)이 계산될 수 있으며, 여기서, I1 및 I2는 2개의 평행한 전류-운반 전도성 와이어의 DC 전류이고, ΔL은 전류-운반 전도성 와이어의 길이이고, r은 2개의 전류-운반 전도성 와이어 사이의 거리이며, μ0는 진공 투자율이다.Ampere's Power Law:
Figure pat00001
According to, the electromagnetic force F generated by two adjacent and parallel current-carrying conductive wires (eg, first conductive wire 31 or second conductive wire 32) can be calculated, where I 1 and I 2 are the DC currents of two parallel current-carrying conductive wires, ΔL is the length of the current-carrying conductive wires, r is the distance between the two current-carrying conductive wires, and μ 0 is the vacuum permeability .

제1 전도성 와이어(31) 및 제2 전도성 와이어(32)에 의해 생성되는 전자기력(F1 및 F2)은 예로서 1920 x 1080의 해상도를 갖는 5.5” 디스플레이 사이즈를 취하여 아래에서 설명될 것이다.The electromagnetic forces F 1 and F 2 generated by the first conductive wire 31 and the second conductive wire 32 will be described below by taking a 5.5 ”display size with a resolution of 1920 × 1080 as an example.

도 4a에 도시된 바와 같이, 부유 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 먼저, 제1-방향 초기 갭(G1) 및 제2-방향 초기 갭(G2)을 갖는 더 낮은-밀도 어레이로서 배열된다(약 151.1 mm x 약 268.7 mm의 어레이 사이즈를 가짐). 인접한 제1 전도성 와이어들(31) 사이의 중심 거리(r2) 및 인접한 제2 전도성 와이어들(32) 사이의 중심 거리(r1)는 약 139 μm로 세팅된다. 구리로 제조된 제1 전도성 와이어(31) 및 제2 전도성 와이어(32)의 와이어 직경은 약 20.3 μm이도록 선택된다. 따라서, 와이어 직경이 약 20 μm인 제1 전도성 와이어(31) 및 제2 전도성 와이어(32)는 약 460 mA의 번-아웃 전류를 갖는다. 도 6d에 도시된 바와 같이, DC 전류(I1 및 I2)는 약 350 mA로 세팅되고, 이는 번-아웃 전류를 초과하지 않으며; 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 더 근접하게 이동하도록 작동되고, 제1-방향 타겟 갭(G1’) 및 제2-방향 타겟 갭(G2’)을 갖는 더 높은 어레이 밀도로 배열된다. 이러한 배열된 어레이는 약 68.5 mm x 약 121.8 mm의 어레이 사이즈를 갖고, 중심 거리(r1 및 r2)는 약 139 μm로부터 약 63 μm로 감소된다.As shown in FIG. 4A, the floating micro-component device 10 is first arranged as a lower-density array having a first-direction initial gap G 1 and a second-direction initial gap G 2 . (Having an array size of about 151.1 mm x about 268.7 mm). The central distance r 2 between adjacent first conductive wires 31 and the central distance r 1 between adjacent second conductive wires 32 are set to about 139 μm. The wire diameters of the first conductive wire 31 and the second conductive wire 32 made of copper are selected to be about 20.3 μm. Thus, the first conductive wire 31 and the second conductive wire 32 having a wire diameter of about 20 μm have a burnout current of about 460 mA. As shown in FIG. 6D, the DC currents I 1 and I 2 are set to about 350 mA, which does not exceed the burn-out current; The micro-component device 10 is operated to move closer, and is arranged at a higher array density with a first- direction target gap G 1 ′ and a second-direction target gap G 2 ′. This arranged array has an array size of about 68.5 mm x about 121.8 mm and the center distances r 1 and r 2 are reduced from about 139 μm to about 63 μm.

위의 값이 표 1에 요약된다. 암페어의 법칙에 따르면, 제1 전도성 와이어(31)의 전자기력(F1)은 약 0.0027 g이고, 제2 전도성 와이어(32)의 전자기력(F2)은 약 0.0048 g이다.The above values are summarized in Table 1. According to Ampere's law, the electromagnetic force F 1 of the first conductive wire 31 is about 0.0027 g, and the electromagnetic force F 2 of the second conductive wire 32 is about 0.0048 g.

Figure pat00002
Figure pat00002

전자기력(F1)은 전도성 와이어(31) 중 첫번째 것과 인접한 두번째 것 사이에 생성되고, 또한, 전도성 와이어(31) 중 첫번째 것과 세번째 것 사이에 생성되고, 또한, 전도성 와이어(31) 중 첫번째 것과 네번째 것 사이에 생성되며, 기타 등등도 마찬가지이다. 따라서, 표 2에 도시된 바와 같이, 제1 전도성 와이어(31) 중 100개의 전류-운반 전도성 와이어에 의해 전자기력이 생성되는 경우에, 총 누적 전자기력(F1)은 제1 전도성 와이어(31) 중 2개의 인접한 전도성 와이어 사이에 생성되는 전자기력의 약 5.19배이다. 즉, 총 누적 전자기력(F1)은 약 0.0141 g이다. 유사하게, 제2 전도성 와이어(32) 중 100개의 전류-운반 전도성 와이어에 의해 전자기력이 생성되는 경우에, 총 누적 전자기력(F2)은 제2 전도성 와이어(32) 중 2개의 인접한 전도성 와이어 사이에 생성되는 전자기력의 약 5.19배이다. 즉, 총 누적 전자기력(F2)은 약 0.0251 g이다. 따라서, 제1 전도성 와이어(31) 및 제2 전도성 와이어(32)의 전자기력(F1 및 F2)은 더 높은-정밀도 배열 어레이를 형성하기 위해 부유 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 서로 더 근접하게 이동하도록 작동시키기에 충분하다.The electromagnetic force F 1 is generated between the first one of the conductive wires 31 and the second one adjacent to it, and is also generated between the first and third of the conductive wires 31, and also the first and fourth of the conductive wires 31. Generated between things, and so on. Thus, as shown in Table 2, when electromagnetic force is generated by 100 current-carrying conductive wires of the first conductive wire 31, the total cumulative electromagnetic force F 1 is the first conductive wire 31 of the first conductive wire 31. It is about 5.19 times the electromagnetic force generated between two adjacent conductive wires. That is, the total cumulative electromagnetic force F 1 is about 0.0141 g. Similarly, when electromagnetic force is generated by 100 current-carrying conductive wires of the second conductive wire 32, the total cumulative electromagnetic force F 2 is between two adjacent conductive wires of the second conductive wire 32. It is about 5.19 times the generated electromagnetic force. That is, the total cumulative electromagnetic force F 2 is about 0.0251 g. Thus, the electromagnetic forces F 1 and F 2 of the first conductive wire 31 and the second conductive wire 32 bring the floating micro-component device 10 closer to each other to form a higher-precision array. It is enough to operate to move.

Figure pat00003
Figure pat00003

도 7a 및 도 7b에 예시된 바와 같이, 캐리어 기판(50) 상에 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 배열된 어레이를 이송함으로써, 프로세스 단계(S109)(도 1에 도시됨)가 후속된다. 구체적으로, 도 7a에 도시된 바와 같이, 캐리어 기판(50)은 액체 서스펜딩 매질(40F)에 그리고 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 아래에 배치된다. 캐리어 기판(50)은 접착성 막(51)을 갖는 플레이트(52)로서, 또는 접착성 막(51)만으로 구현될 수 있다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 이어서, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 하강시켜서 캐리어 기판(50) 상에 정착되게 하고 캐리어 기판(50)과 접촉하게 하기 위해 액체 서스펜딩 매질(40F)이 배출되고, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 가압 플레이트(미도시)를 사용하여 위로부터 캐리어 기판(50)에 가압-본딩될 수 있다. 이송 프로세스 동안에, 제1 전도성 와이어(31) 및 제2 전도성 와이어(32)는 DC 전류에 의해 생성된 와이어(31 및 32) 사이의 인력으로 인해 수축 상태에 있으며, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 여전히, 특정된 제1-방향 타겟 갭(G1’) 및 특정된 제2-방향 타겟 갭(G2’)을 갖는 높은 어레이 밀도로 배열된다.As illustrated in FIGS. 7A and 7B, the process step S109 (shown in FIG. 1) is followed by transferring the arranged array of micro-component device 10 onto the carrier substrate 50. Specifically, as shown in FIG. 7A, the carrier substrate 50 is disposed in the liquid suspending medium 40F and below the micro-component device 10. The carrier substrate 50 may be embodied as the plate 52 having the adhesive film 51 or by the adhesive film 51 alone. As shown in FIG. 7B, the liquid suspending medium 40F is then discharged to lower the micro-component device 10 to settle on the carrier substrate 50 and to contact the carrier substrate 50. And the micro-component device 10 may be pressure-bonded to the carrier substrate 50 from above using a pressure plate (not shown). During the transfer process, the first conductive wire 31 and the second conductive wire 32 are in a contracted state due to the attraction between the wires 31 and 32 generated by the DC current, and the micro-component device 10 is Still, it is arranged at a high array density with a specified first- direction target gap G 1 ′ and a specified second-direction target gap G 2 ′.

다른 실시예(미도시)에서, 캐리어 기판(50)이 액체 서스펜딩 매질(40F)에 배치된 후에, 캐리어 기판(50)은, 캐리어 기판(50)의 접착성 막(51)이 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 전극들(114)의 세트와 접촉하도록, 상방으로 이동하도록 작동될 수 있다. 캐리어 기판(50)은 계속 위로 이동할 수 있고, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)와 함께 액체 서스펜딩 매질(40F)로부터 벗어날 수 있다. 이러한 프로세스에서, 액체 서스펜딩 매질(40F)의 배출이 생략될 수 있다. 또 다른 실시예(미도시)에서, 전도성 와이어 조립체(30)의 제1 전도성 와이어(31) 및 제2 전도성 와이어(32)는 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)와 함께 수축 상태로 상방으로 이동하고, 액체 서스펜딩 매질(40F)로부터 벗어나도록 작동된다. 이어서, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 캐리어 기판(50) 상에 배치된다. 이러한 프로세스에서, 액체 서스펜딩 매질(40F)의 배출이 생략될 수 있고, 캐리어 기판(50)이 액체 서스펜딩 매질(40F)에 배치될 필요가 없다.In another embodiment (not shown), after the carrier substrate 50 is disposed in the liquid suspending medium 40F, the carrier substrate 50 is formed by the adhesive film 51 of the carrier substrate 50 being micro-. It may be operated to move upwards, in contact with the set of electrodes 114 of the component device 10. The carrier substrate 50 can continue to move up and away from the liquid suspending medium 40F with the micro-component device 10. In this process, the discharge of the liquid suspending medium 40F can be omitted. In another embodiment (not shown), the first conductive wire 31 and the second conductive wire 32 of the conductive wire assembly 30 move upwards in a retracted state with the micro-component device 10, It is operated to deviate from the liquid suspending medium 40F. The micro-component device 10 is then disposed on the carrier substrate 50. In this process, the discharge of the liquid suspending medium 40F can be omitted, and the carrier substrate 50 does not need to be disposed in the liquid suspending medium 40F.

도 8a 및 도 8b에 예시된 바와 같이, 전도성 와이어 조립체(30)의 제1 전도성 와이어(31) 및 제2 전도성 와이어(32)를 제거하기 위해, 최종 프로세스 단계(S111)(도 1에 도시됨)가 수행된다. 구체적으로, 제1 전도성 와이어(31) 및 제2 전도성 와이어(32)에 DC 전류가 인가되는 것이 중단되고, 그 후에, 제1 전도성 와이어(31) 및 제2 전도성 와이어(32)는 상방으로 이동하고 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)로부터 벗어나도록(더 이상 둘러싸지 않도록) 작동된다. 그 후에, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 보조 구조(12)를 포함하는 경우에, 보조 구조(12)가 제거될 수 있고(예컨대, 에칭 또는 애싱에 의한 포토레지스트 박리와 같은 프로세스 기법에 의해 제거됨), 그에 따라, LED 칩(11)이 남게 될 수 있다. 이러한 방식으로, 특정된 타겟 갭을 갖는 LED 칩(11)의 정밀하게 배열된 어레이가 완성될 수 있다.As illustrated in FIGS. 8A and 8B, the final process step S111 (shown in FIG. 1) to remove the first conductive wire 31 and the second conductive wire 32 of the conductive wire assembly 30. ) Is performed. Specifically, the application of DC current to the first conductive wire 31 and the second conductive wire 32 is stopped, after which the first conductive wire 31 and the second conductive wire 32 move upwards. And disengage (no longer surround) the micro-component device 10. Then, if the micro-component device 10 includes an auxiliary structure 12, the auxiliary structure 12 may be removed (eg, removed by a process technique such as photoresist stripping by etching or ashing). Therefore, the LED chip 11 may be left. In this way, a precisely arranged array of LED chips 11 with specified target gaps can be completed.

그 후에, 캐리어 기판(50) 상의 LED 칩(11)(또는 마이크로-컴포넌트 디바이스(10))의 배열된 어레이는 대량 이송 기법에 의해, 구동 회로를 포함하는 다른 애플리케이션 회로 보드(미도시)로 후속하여 이송될 수 있다. 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 애플리케이션 회로 보드는 또한, 캐리어 기판(50)으로서 직접적으로 사용될 수 있다. 그 후에, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 다른 대량 이송 프로세스가 생략되면서, 애플리케이션 회로 보드 상에 직접적으로 배치된다.Thereafter, the array of arrays of LED chips 11 (or micro-component device 10) on the carrier substrate 50 is subsequently transferred to another application circuit board (not shown) including the drive circuit by mass transfer techniques. Can be transferred. As shown in FIGS. 7A and 7B, the application circuit board can also be used directly as the carrier substrate 50. Thereafter, the micro-component device 10 is placed directly on the application circuit board, while another mass transfer process is omitted.

도 9a 내지 도 9c로부터 예시된 바와 같이, 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 방법의 다른 실시예가 본 개시내용에 따라 개시되며, 그 다른 실시예의 기술적 세부사항은 위에서 설명된 배열 방법(S100)의 기술적 세부사항을 참조할 수 있거나, 그 기술적 세부사항으로 이해될 수 있거나, 또는 그 기술적 세부사항과 조합될 수 있다. 이러한 배열 방법은 배열 방법(S100)과 유사하고, 동일한 프로세스 단계(S107 내지 S111)를 포함한다. 그러나, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 더 낮은-정밀도 어레이로서 형성되는 경우에, 대안적 프로세스 단계가 채택될 수 있고, 기술적 세부사항은 아래에서 설명될 수 있다.As illustrated from FIGS. 9A-9C, another embodiment of a method of arranging a micro-component device is disclosed in accordance with the present disclosure, and the technical details of the other embodiment refer to the technical details of the arrangement method S100 described above. Reference may be made to the technical details thereof or may be combined with the technical details thereof. This arrangement method is similar to the arrangement method S100 and includes the same process steps S107 to S111. However, in the case where the micro-component device 10 is formed as a lower-precision array, alternative process steps can be employed and the technical details can be described below.

도 9a에 도시된 바와 같이, 더 높은 질량 밀도를 갖는 액체 서스펜딩 매질(40F)이 준비되고, 그 후에, 복수의 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 액체 서스펜딩 매질(40F) 상에 부유된다. 즉, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 서스펜션(suspension)을 위해 액체 서스펜딩 매질(40F)에 직접적으로 배치되고, 임시 캐리어 기판(20)의 사용이 생략된다. 추가로, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 액체 서스펜딩 매질(40F)에 배치되는 경우에, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 사이의 갭 및 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)의 배향은 특정하게 세팅되지 않는다. 즉, 액체 서스펜딩 매질(40F) 상에 부유하는 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 무질서하게 분포될 수 있고, 불규칙적으로 배열될 수 있다.As shown in FIG. 9A, a liquid suspending medium 40F having a higher mass density is prepared, after which a plurality of micro-component devices 10 are suspended on the liquid suspending medium 40F. do. That is, the micro-component device 10 is disposed directly in the liquid suspending medium 40F for suspension, and the use of the temporary carrier substrate 20 is omitted. In addition, when the micro-component device 10 is disposed in the liquid suspending medium 40F, the gap between the micro-component devices 10 and the orientation of the micro-component device 10 are not specifically set. Do not. That is, the micro-component devices 10 floating on the liquid suspending medium 40F may be distributed randomly and arranged irregularly.

각각의 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 더 낮은 질량 밀도를 갖는 보조 구조(12)를 포함하며, 보조 구조(12)는 포토레지스트 재료에 혼합된 자기 재료(121)를 더 포함한다. 자기 재료(121)는, 예컨대, 철, 코발트, 니켈, 이들의 합금, 또는 이들의 화합물을 포함할 수 있고, 그에 따라, 보조 구조(12)는 자기장에 노출되는 경우에 자기력을 생성할 수 있다. 바람직하게는, 자기 재료(121)는 자화 및 자화-해제되기 쉬운 연성 자기 재료일 수 있으며, 자성을 생성하기 위해 자기 재료(121)의 자기 모멘트를 정렬시키도록 자기장이 가해질 수 있다. 자기장이 제거되는 경우에, 자기 재료(121)의 자기 모멘트는 자성 없이 무질서한 배열로 다시 돌아간다.Each micro-component device 10 includes an auxiliary structure 12 having a lower mass density, and the auxiliary structure 12 further includes a magnetic material 121 mixed with the photoresist material. The magnetic material 121 may include, for example, iron, cobalt, nickel, alloys thereof, or a compound thereof, such that the auxiliary structure 12 may generate magnetic force when exposed to a magnetic field. . Preferably, the magnetic material 121 may be a soft magnetic material that is susceptible to magnetization and magnetization-releasing, and a magnetic field may be applied to align the magnetic moments of the magnetic material 121 to produce magnetism. When the magnetic field is removed, the magnetic moment of magnetic material 121 returns back to the disordered arrangement without magnetism.

도 9b에 도시된 바와 같이, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 액체 서스펜딩 매질(40F)의 표면 상에 부유되는 경우에, 자기장이 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)에 인가된다. 영구 자석 또는 전자석을 포함할 수 있는 자기장 생성기(60A)가 특정된 자기장을 생성하기 위해 사용되고, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 위에 배치될 수 있다. 대안적으로, 도 9c에 도시된 바와 같이, 자기장 생성기(60A)는 또한, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 둘러싸도록 구성될 수 있다. 자기장 생성기(60A)에 의해 제공되는 자기장은 자기장(B)을 생성하도록 보조 구조(12)의 자기 재료를 유도할 수 있다. 즉, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 각각은, 실질적으로 동일한 극성을 갖는 각각의 자기장(B)을 유도하고; 예컨대, 북극(N)은 상방을 향하고, 남극(S)은 하방을 향한다. 다시 말하면, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 각각은 실질적으로 동일한 극성을 갖는 작은 자석이 된다. As shown in FIG. 9B, when the micro-component device 10 is suspended on the surface of the liquid suspending medium 40F, a magnetic field is applied to the micro-component device 10. Magnetic field generator 60A, which may include a permanent magnet or an electromagnet, is used to generate a specified magnetic field and may be disposed above the micro-component device 10. Alternatively, as shown in FIG. 9C, the magnetic field generator 60A may also be configured to enclose the micro-component device 10. The magnetic field provided by magnetic field generator 60A may induce the magnetic material of auxiliary structure 12 to produce magnetic field B. That is, each of the micro-component devices 10 induces each magnetic field B having substantially the same polarity; For example, the north pole N faces upward, and the south pole S faces downward. In other words, each of the micro-component devices 10 becomes a small magnet having substantially the same polarity.

마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 실질적으로 동일한 극성의 자기장(B)을 갖기 때문에, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 제1 방향(D1) 및/또는 제2 방향(D2)을 따라 이동하게 작동되도록, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 사이에 척력(Fr)이 생성될 것이다. 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 상호 척력(Fr)의 작용 하에서 평형 상태에 도달한 후에, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 제1 방향(D1)을 따라 제1-방향 초기 갭(G1)을 갖도록 배열될 수 있고, 제2 방향(D2)을 따라 제2-방향 초기 갭(G2)을 갖도록 배열될 수 있다. 도 5a에 도시된 바와 같은 더 낮은-정밀도 어레이가 그에 따라 형성된다.Since the micro-component device 10 has a magnetic field B of substantially the same polarity, the micro-component device 10 moves along the first direction D 1 and / or the second direction D 2 . To be activated, repulsive force Fr will be generated between the micro-component devices 10. The micro-component device 10 after reaching the equilibrium under the action of mutual repulsion forces (Fr), the micro-component device 10 includes a first-direction, the initial gap in a first direction (D 1) (G 1) It may be arranged to have, and may be arranged to have a second-direction initial gap (G 2 ) along the second direction (D 2 ). Lower-precision arrays as shown in FIG. 5A are thus formed.

도 9d에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에서, 보조 구조(12)는 자기 재료(121)를 포함하는 것이 아니라, 정전하를 생성하기 위해 전기장에 의해 유도되기 쉬운 재료를 포함할 수 있거나, 또는 보조 구조(12)에 혼합된 정전 유도 재료(122)를 포함한다. 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 액체 서스펜딩 매질(40F)의 표면 상에 부유하여 배치된 후에, 전기장 생성기(60B)가 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 상에 작용하는 전기장을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 전기장 생성기(60B)는 정전하(E)(예컨대, 도 9d에 예시된 바와 같은 음전하)를 운반 또는 생성하고, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 위 및/또는 아래에 배치될 수 있다.As shown in FIG. 9D, in another embodiment, the auxiliary structure 12 may not include a magnetic material 121, but may include a material that is likely to be induced by an electric field to generate an electrostatic charge, or Electrostatic induction material 122 mixed in auxiliary structure 12. After the micro-component device 10 is placed floating on the surface of the liquid suspending medium 40F, the electric field generator 60B may be used to generate an electric field acting on the micro-component device 10. have. The electric field generator 60B may carry or generate an electrostatic charge E (eg, a negative charge as illustrated in FIG. 9D) and may be disposed above and / or below the micro-component device 10.

전기장이 인가된 후에, 보조 구조(12) 내부의 정전 유도 재료(122)는 정전 유도에 의해 반대 정전하(E)(예컨대, 양전하)를 생성하고, 그에 따라 정전하(E)는 전기장 생성기(60B) 근처로 끌어당겨질 것이다. 보조 구조(12)가 유도된 전하(E)에 의해 생성되는 국부적 전기장을 갖기 때문에, 상호 척력(Fr)이 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 사이에 생성되어, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 제1 방향(D1)을 따라 그리고/또는 제2 방향(D2)을 따라 이동하도록 작동시킨다. 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 상호 척력(Fr)의 작용 하에서 평형 상태에 도달한 후에, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 제1 방향(D1)을 따라 제1-방향 초기 갭(G1)을 갖도록 배열될 수 있고, 제2 방향(D2)을 따라 제2-방향 초기 갭(G2)을 갖도록 배열될 수 있다. 도 5a에 도시된 바와 같은 더 낮은-정밀도 어레이가 그에 따라 형성된다.After the electric field is applied, the electrostatic inducing material 122 inside the auxiliary structure 12 generates an opposite electrostatic charge E (eg, a positive charge) by electrostatic induction, so that the electrostatic charge E is generated by the electric field generator ( 60B). Since the auxiliary structure 12 has a local electric field generated by the induced charge E, mutual repulsive forces Fr are generated between the micro-component devices 10, thereby causing the micro-component device 10 to be firstly formed. Actuated to move along the direction D 1 and / or along the second direction D 2 . The micro-component device 10 after reaching the equilibrium under the action of mutual repulsion forces (Fr), the micro-component device 10 includes a first-direction, the initial gap in a first direction (D 1) (G 1) It may be arranged to have, and may be arranged to have a second two -way initial gap (G 2 ) along the second direction (D 2 ). Lower-precision arrays as shown in FIG. 5A are thus formed.

부유 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 상호 척력(Fr)의 작용 하에서 더 낮은-정밀도 어레이로 배열된 후에, 전도성 와이어 조립체를 제공하는 프로세스 단계(예컨대, 위의 프로세스 단계(S103 내지 S111))가 배열 방법을 계속하기 위해 사용될 수 있다. 추가로, 전도성 와이어 조립체를 제공하는 프로세스 단계(S103)가 수행되는 경우에, 동시에, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 전도성 와이어 조립체(30)(도 4a에 도시된 바와 같음)의 그리드(33) 내부로 이동하도록 작동될 때까지, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 상에 작용하는 부가적인 전기장 또는 자기장이 인가된다.After the floating micro-component device 10 is arranged in a lower-precision array under the action of mutual repulsive force Fr, the process step of providing a conductive wire assembly (e.g., process steps S103-S111 above) is arranged. Can be used to continue the method. In addition, when a process step S103 of providing a conductive wire assembly is performed, at the same time, the micro-component device 10 is connected to a grid 33 of the conductive wire assembly 30 (as shown in FIG. 4A). Until operated to move inward, an additional electric or magnetic field acting on the micro-component device 10 is applied.

게다가, 인가되는 전기장 또는 자기장의 크기를 조정함으로써, 그리고 그에 의해, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 사이의 상호 척력(Fr)의 분포를 제어함으로써, 마이크로-컴포넌트 디바이스(100)는 타겟 갭(G1’ 및 G2’)으로 이격되도록 직접적으로 배열될 수 있다. 따라서, 프로세스 단계, 이를테면, S103: 전도성 와이어 조립체(30)를 제공하는 것, 및 S107: 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 더 근접하게 이동하게 작동시키는 것의 실행이 생략될 수 있다.In addition, by adjusting the magnitude of the applied electric or magnetic field, and thereby thereby controlling the distribution of the mutual repulsive force Fr between the micro-component devices 10, the micro-component device 100 is subjected to a target gap G 1. And G 2 ′) can be arranged directly. Thus, the execution of a process step, such as providing a conductive wire assembly 30, S103, and operating the S107: moving the micro-component device 10 closer, can be omitted.

도 10에 예시된 바와 같이, 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 방법(S100)의 적어도 특정 프로세스 단계를 수행하기 위해 사용될 수 있는, 본 개시내용의 실시예에 따른 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 시스템(100D)이 설명될 것이다. 따라서, 간결성을 위해, 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 시스템(100D)의 기술적 설명은 위에서 언급된 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 방법(S100)의 기술적 세부사항을 참조할 수 있다(또는 반대로).As illustrated in FIG. 10, a micro-component device arrangement system 100D according to an embodiment of the present disclosure, which may be used to perform at least certain process steps of the micro-component device arrangement method S100, will be described. will be. Thus, for brevity, the technical description of the micro-component device arrangement system 100D may refer to the technical details of the micro-component device arrangement method S100 mentioned above (or vice versa).

마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 시스템(100D)은 적어도, 액체 챔버 모듈(400D), 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 모듈(300D), 자기장 생성기(60A)(및/또는 전기장 생성기(60B)), 및 제어 모듈(70)을 포함한다. 액체 챔버 모듈(400D)은 액체 서스펜딩 매질(40F)을 수용할 수 있는 액체 챔버(40)를 포함할 수 있다. 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 및 임시 캐리어 기판(20)(미도시)은 액체 챔버(40)에 배치될 수 있고, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)는 액체 서스펜딩 매질(40F) 상에 부유하도록 배치될 수 있다(도 5a에 도시된 바와 같음).The micro-component device arrangement system 100D includes at least a liquid chamber module 400D, a micro-component device arrangement module 300D, a magnetic field generator 60A (and / or an electric field generator 60B), and a control module 70 ). Liquid chamber module 400D may include a liquid chamber 40 capable of receiving liquid suspending medium 40F. The micro-component device 10 and the temporary carrier substrate 20 (not shown) may be disposed in the liquid chamber 40, so that the micro-component device 10 floats on the liquid suspending medium 40F. May be disposed (as shown in FIG. 5A).

선택적으로, 액체 챔버 모듈(400D)은 제1 밸브(41) 및 제2 밸브(42)를 더 포함하며, 제1 밸브(41) 및 제2 밸브(42)는 액체 챔버(40)에 직접적으로 연결될 수 있거나, 또는 파이프라인을 통해 액체 챔버(40)에 간접적으로 연결될 수 있다. 제2 밸브(42)가 개방되는 경우에, 액체 서스펜딩 매질(40F)이 액체 챔버(40) 내로 연속적으로 주입될 수 있고, 그에 따라, 액체 서스펜딩 매질(40F)은 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 및/또는 임시 캐리어 기판(20)을 덮을 수 있다. 제1 밸브(41)가 개방되는 경우에, 액체 서스펜딩 매질(40F)이 액체 챔버(40)로부터 배출될 수 있고, 그에 따라, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 하강되고 캐리어 기판(50)과 접촉한다(도 7b에 도시된 바와 같음). 액체 챔버 모듈(400D)은 액체 서스펜딩 매질(40F)의 액체 레벨을 감지하기 위한 액체 레벨 센서(43)를 더 포함하며, 그에 따라, 제어 모듈(70)은 제1 밸브(41) 및 제2 밸브(42)의 개방 또는 폐쇄를 조정하기 위해 액체 레벨을 활용할 수 있다.Optionally, the liquid chamber module 400D further includes a first valve 41 and a second valve 42, the first valve 41 and the second valve 42 directly to the liquid chamber 40. It may be connected, or indirectly connected to the liquid chamber 40 through a pipeline. When the second valve 42 is open, the liquid suspending medium 40F can be continuously injected into the liquid chamber 40, whereby the liquid suspending medium 40F is a micro-component device. 10 and / or the temporary carrier substrate 20 may be covered. When the first valve 41 is open, the liquid suspending medium 40F can be discharged from the liquid chamber 40, whereby the micro-component device 10 is lowered and the carrier substrate 50 (As shown in FIG. 7B). The liquid chamber module 400D further includes a liquid level sensor 43 for sensing the liquid level of the liquid suspending medium 40F, such that the control module 70 includes a first valve 41 and a first valve 41. The liquid level can be utilized to adjust the opening or closing of the two valves 42.

마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 모듈(300D)은 전도성 와이어 조립체(30) 및 전력 공급부(34)를 포함한다. 전도성 와이어 조립체(30)는 복수의 제1 전도성 와이어(31) 및 복수의 제2 전도성 와이어(32)를 포함하며(도 4a에 도시된 바와 같음), 여기서, 제1 전도성 와이어(31) 및 제2 전도성 와이어(32) 둘 모두는 액체 챔버(40)에 배치된다. 전도성 와이어 조립체(30)는 액체 챔버(40)에서 이동하도록 작동될 수 있고, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)가 액체 서스펜딩 매질(40F) 상에 부유하도록 배치된 후에, 전도성 와이어 조립체(30)는 마이크로-컴포넌트 디바이스(10)를 둘러싸도록 작동된다. 전도성 와이어 조립체(30)는 또한, 액체 챔버(40)로부터 제거될 수 있다. 전력 공급부(34)는 끌어당기는 전자기장을 생성함으로써 제1 전도성 와이어(31) 및 제2 전도성 와이어(32)를 작동시키기 위해, 제1 전도성 와이어(31) 및 제2 전도성 와이어(32)에 DC 전류를 공급하도록, 전도성 와이어 조립체(30)에 전기적으로 연결된다. 전력 공급부(34)는 제1 전도성 와이어(31) 및 제2 전도성 와이어(32) 각각의 단자 둘 모두에 연결된다.The micro-component device arrangement module 300D includes a conductive wire assembly 30 and a power supply 34. The conductive wire assembly 30 includes a plurality of first conductive wires 31 and a plurality of second conductive wires 32 (as shown in FIG. 4A), where the first conductive wires 31 and the first conductive wires 31 are formed. Both conductive wires 32 are disposed in the liquid chamber 40. The conductive wire assembly 30 can be operated to move in the liquid chamber 40, and after the micro-component device 10 is disposed to float on the liquid suspending medium 40F, the conductive wire assembly 30 Is operated to enclose the micro-component device 10. Conductive wire assembly 30 may also be removed from liquid chamber 40. The power supply 34 generates a attracting electromagnetic field so that a DC current is applied to the first conductive wire 31 and the second conductive wire 32 to operate the first conductive wire 31 and the second conductive wire 32. Is electrically connected to the conductive wire assembly 30 to supply a. The power supply 34 is connected to both terminals of each of the first conductive wire 31 and the second conductive wire 32.

자기장 생성기(60A) 및/또는 전기장 생성기(60B)(도 9c 및/또는 도 9d에 도시된 바와 같음)는 액체 챔버(40)에 균일한 자기장 및/또는 균일한 전기장을 생성하여, 마이크로-컴포넌트 디바이스(10) 사이에 상호 척력(Fr)을 생성할 수 있다. 전력 공급부(34)는 자기장 및/또는 전기장을 생성하기 위해 DC 전류를 공급하도록, 자기장 생성기(60A) 및/또는 전기장 생성기(60B)에 전기적으로 연결될 수 있다. 자기장 생성기(60A) 및/또는 전기장 생성기(60B)는 액체 챔버(40)에 배치될 수 있지만, 액체 서스펜딩 매질(40F)과 접촉하지 않을 수 있거나; 또는 액체 챔버(40) 외부에, 예컨대 액체 챔버(40) 위 또는 아래에 또는 액체 챔버(40) 주위에 배치될 수 있다.The magnetic field generator 60A and / or the electric field generator 60B (as shown in FIGS. 9C and / or 9D) generates a uniform magnetic field and / or a uniform electric field in the liquid chamber 40, thereby producing a micro-component Mutual repulsive force Fr may be generated between the devices 10. The power supply 34 may be electrically connected to the magnetic field generator 60A and / or the electric field generator 60B to supply DC current to generate magnetic and / or electric fields. The magnetic field generator 60A and / or the electric field generator 60B may be disposed in the liquid chamber 40 but may not be in contact with the liquid suspending medium 40F; Or outside the liquid chamber 40, for example above or below the liquid chamber 40 or around the liquid chamber 40.

제어 모듈(70)은 액체 챔버 모듈(400D) 및 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 모듈(300D)에 연결되고 액체 챔버 모듈(400D) 및 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 모듈(300D)의 동작을 제어 및 조정하도록 구성되고, 그에 의해, 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 방법을 자동적으로 수행한다. 예컨대, 제어 모듈(70)은 제1 밸브(41) 및 제2 밸브(42)의 개방 및 폐쇄를 제어할 수 있고, 전도성 와이어 조립체(30), 자기장 생성기(60A) 및/또는 전기장 생성기(60B)에 DC 전류를 공급하기 위해 전력 공급부(34)를 제어하는 등을 행할 수 있다. 제어 모듈(70)은 프로그래머블 로직 제어기, 마이크로프로세서, 및 실행가능 명령을 저장하는 연관된 메모리 등을 포함할 수 있다.The control module 70 is connected to the liquid chamber module 400D and the micro-component device arrangement module 300D and is configured to control and adjust the operation of the liquid chamber module 400D and the micro-component device arrangement module 300D. , Thereby automatically performing the micro-component device arrangement method. For example, the control module 70 may control the opening and closing of the first valve 41 and the second valve 42, the conductive wire assembly 30, the magnetic field generator 60A and / or the electric field generator 60B. ) To control the power supply unit 34 to supply DC current. The control module 70 may include a programmable logic controller, a microprocessor, an associated memory for storing executable instructions, and the like.

따라서, 본 개시내용의 일부 실시예에 따른, 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배열하기 위한 시스템 및 방법은, 후속 프로세스, 이를테면 마이크로-컴포넌트 디바이스의 대량 이송이 수행될 수 있도록, 신속하게, 편리하게, 그리고 정확하게, 마이크로-컴포넌트 디바이스를 배열할 수 있고, 어레이를 형성할 수 있다. 마이크로-컴포넌트 디바이스는 또한, 다른 대량 이송 프로세스의 생략을 허용하기 위해, 애플리케이션 회로 보드 상에 직접적으로 배열될 수 있다.Thus, a system and method for arranging a micro-component device, in accordance with some embodiments of the present disclosure, can be performed quickly, conveniently, and accurately so that subsequent processes, such as mass transfer of the micro-component device, can be performed. Can arrange micro-component devices and form an array. The micro-component device can also be arranged directly on the application circuit board to allow for omission of other mass transfer processes.

본 개시내용이 본 개시내용의 특정 실시예를 참조하여 설명되었지만, 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 본 개시내용의 진정한 사상 및 범주로부터 벗어나지 않으면서, 다양한 변화가 이루어질 수 있고, 균등물이 치환될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해되어야 한다. 부가하여, 본 개시내용의 목적, 사상, 및 범주에 특정 상황, 재료, 물질 조성, 방법, 또는 프로세스를 적응시키기 위해 다수의 변형이 이루어질 수 있다. 모든 그러한 변형은 본원에 첨부된 청구범위의 범주 내에 있도록 의도된다. 특히, 본원에서 개시되는 방법이 특정한 순서로 수행되는 특정한 동작을 참조하여 설명되었지만, 이들 동작이 본 개시내용의 교시로부터 벗어나지 않으면서 동등한 방법을 형성하기 위해 조합, 세분, 또는 재-순서화될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 본원에서 구체적으로 표시되지 않는 한, 동작의 순서 및 그룹화는 본 개시내용의 제한이 아니다.Although the present disclosure has been described with reference to specific embodiments of the present disclosure, various changes may be made and equivalents may be made without departing from the true spirit and scope of the disclosure as defined by the appended claims. It should be understood by those skilled in the art that they may be substituted. In addition, many modifications may be made to adapt a particular situation, material, material composition, method, or process to the purposes, spirit, and scope of the disclosure. All such modifications are intended to be within the scope of the claims appended hereto. In particular, while the methods disclosed herein have been described with reference to specific operations performed in a particular order, these operations may be combined, subdivided, or re-ordered to form equivalent methods without departing from the teachings of the present disclosure. Will be understood. Thus, unless specifically indicated herein, the order and grouping of operations is not a limitation of the present disclosure.

Claims (19)

마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배열하는 방법으로서,
액체 서스펜딩 매질 상에 부유하도록 복수의 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배치하는 단계로서, 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들은 제1-방향 초기 갭에 의해 제1 방향을 따라 이격되고, 제2-방향 초기 갭에 의해 제2 방향을 따라 이격되며, 상기 제1 방향은 상기 제2 방향을 횡단하는 액체 서스펜딩 매질 상에 부유하도록 복수의 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배치하는 단계;
상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들의 어레이를 형성하기 위해, 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들이 제1-방향 타겟 갭에 의해 상기 제1 방향을 따라 이격되고, 제2-방향 타겟 갭에 의해 상기 제2 방향을 따라 이격되도록, 상기 액체 서스펜딩 매질 상에 부유하는 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 서로 더 근접하게 이동하도록 작동시키는 단계로서, 상기 제1-방향 타겟 갭 및 상기 제2-방향 타겟 갭은 대응하는 상기 제1-방향 초기 갭 및 상기 제2-방향 초기 갭보다 더 작은 상기 액체 서스펜딩 매질 상에 부유하는 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 서로 더 근접하게 이동하도록 작동시키는 단계; 및
상기 제1-방향 타겟 갭 및 상기 제2-방향 타겟 갭은 유지하면서 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들의 어레이를 캐리어 기판 상으로 이송하는 단계를 포함하는 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배열하는 방법.
A method of arranging micro-component devices,
Disposing a plurality of micro-component devices so as to float on the liquid suspending medium, wherein the micro-component devices are spaced along the first direction by a first-direction initial gap and in a second-direction initial gap. Disposing a plurality of micro-component devices so as to float on the liquid suspending medium transversely along the second direction by the first direction;
To form the array of micro-component devices, the micro-component devices are spaced along the first direction by a first-direction target gap and spaced along the second direction by a second-direction target gap. Preferably operating the micro-component devices floating on the liquid suspending medium to move closer to each other, wherein the first-direction target gap and the second-direction target gap correspond to the corresponding first first gap. Operating the micro-component devices floating on the liquid suspending medium smaller than the directional initial gap and the second directional initial gap to move closer to each other; And
Transferring the array of micro-component devices onto a carrier substrate while maintaining the first-direction target gap and the second-direction target gap.
제1항에 있어서,
전도성 와이어 조립체를 제공하는 단계로서, 상기 전도성 와이어 조립체는 상기 제1 방향을 따르는 복수의 제1 전도성 와이어들, 및 상기 제2 방향을 따르는 복수의 제2 전도성 와이어들을 포함하고, 상기 전도성 와이어 조립체는 복수의 그리드들을 추가로 정의하고, 상기 그리드들 각각은 상기 제1 전도성 와이어들 중 2개의 인접한 제1 전도성 와이어들 및 상기 제2 전도성 와이어들 중 2개의 인접한 제2 전도성 와이어들에 의해 형성되는 전도성 와이어 조립체를 제공하는 단계;
상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들이 상기 전도성 와이어 조립체의 그리드들 각각 내부에 위치되도록, 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 상기 전도성 와이어 조립체의 그리드들과 정렬시키는 단계;
자기장들을 생성하기 위해, 및 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들이 상기 제2 방향을 따라 서로 더 근접하게 이동되도록 상기 제1 전도성 와이어들을 서로 더 근접하게 이동하도록 작동시키기 위해, 상기 제1 전도성 와이어들에 전류를 인가하는 단계; 및
자기장들을 생성하기 위해, 및 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들이 상기 제1 방향을 따라 서로 더 근접하게 이동되도록, 상기 제2 전도성 와이어들을 서로 더 근접하게 이동하도록 작동시키기 위해, 상기 제2 전도성 와이어들에 전류들을 인가하는 단계를 더 포함하는 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배열하는 방법.
The method of claim 1,
Providing a conductive wire assembly, wherein the conductive wire assembly includes a plurality of first conductive wires along the first direction, and a plurality of second conductive wires along the second direction, wherein the conductive wire assembly includes: And further define a plurality of grids, each grid formed by two adjacent first conductive wires of the first conductive wires and two adjacent second conductive wires of the second conductive wires. Providing a wire assembly;
Aligning the micro-component devices with the grids of the conductive wire assembly such that the micro-component devices are located inside each of the grids of the conductive wire assembly;
Current is applied to the first conductive wires to generate magnetic fields and to operate the first conductive wires to move closer to each other such that the micro-component devices move closer to each other along the second direction. Applying; And
Current to the second conductive wires to generate magnetic fields and to operate the second conductive wires to move closer to each other such that the micro-component devices move closer to each other along the first direction. And applying the microcontrollers.
제2항에 있어서,
상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들이 상기 전도성 와이어 조립체의 그리드들 각각 내부에 위치되도록 배치된 후에, 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들은 상기 액체 서스펜딩 매질 상에 부유되는 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배열하는 방법.
The method of claim 2,
After the micro-component devices are arranged to be positioned inside each of the grids of the conductive wire assembly, the micro-component devices are arranged to float on the liquid suspending medium.
제2항에 있어서,
상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들이 상기 액체 서스펜딩 매질 상에 부유하도록 배치된 후에, 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들은 상기 전도성 와이어 조립체의 그리드들 각각 내부에 위치되는 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배열하는 방법.
The method of claim 2,
After the micro-component devices are arranged to float on the liquid suspending medium, the micro-component devices are arranged within each of the grids of the conductive wire assembly.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체 서스펜딩 매질 상에 부유하도록 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배치하는 단계는,
상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들은 상기 제1-방향 초기 갭에 의해 상기 제1 방향을 따라 이격되고, 상기 제2-방향 초기 갭에 의해 상기 제2 방향을 따라 이격되는 임시 캐리어 기판 상에 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배치하는 단계;
상기 액체 서스펜딩 매질에 상기 임시 캐리어 기판을 침지시키는 단계; 및
상기 액체 서스펜딩 매질 상에 부유하도록, 상기 임시 캐리어 기판으로부터 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 방출하는(release) 단계를 더 포함하는 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배열하는 방법.
The method according to any one of claims 1 to 4,
Disposing the micro-component devices to float on the liquid suspending medium,
The micro-component devices are spaced along the first direction by the first-direction initial gap and spaced along the second direction by the second-direction initial gap on the temporary carrier substrate. Deploying devices;
Dipping the temporary carrier substrate in the liquid suspending medium; And
Releasing the micro-component devices from the temporary carrier substrate to float on the liquid suspending medium.
제5항에 있어서,
상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들은 상기 임시 캐리어 기판에 접착되거나, 또는 상기 임시 캐리어 기판에 흡착되는 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배열하는 방법.
The method of claim 5,
And the micro-component devices are bonded to the temporary carrier substrate, or arranged on the temporary carrier substrate.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들 각각은 발광 다이오드(LED) 칩을 포함하며, 상기 LED 칩은 상부 표면, 하부 표면, 에지 표면, 및 전극들의 세트를 포함하고, 상기 전극들의 세트는 상기 하부 표면 상에 배치되는 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배열하는 방법.
The method according to any one of claims 1 to 4,
Each of the micro-component devices includes a light emitting diode (LED) chip, the LED chip comprising a top surface, a bottom surface, an edge surface, and a set of electrodes, the set of electrodes disposed on the bottom surface. A method of arranging micro-component devices.
제7항에 있어서,
상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들 각각은, 상기 상부 표면 상에 배치되거나 또는 상기 LED 칩의 에지 표면을 따라 배치된 보조 구조를 더 포함하며,
상기 보조 구조의 질량 밀도는 상기 LED 칩의 질량 밀도보다 더 작은 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배열하는 방법.
The method of claim 7, wherein
Each of the micro-component devices further comprises an auxiliary structure disposed on the top surface or along the edge surface of the LED chip,
And wherein the mass density of the auxiliary structure is less than the mass density of the LED chip.
제8항에 있어서,
상기 보조 구조는 자기 재료를 포함하고,
상기 액체 서스펜딩 매질 상에 부유하도록 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배치하는 단계는,
상기 제1 방향 및 상기 제2 방향을 따라 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들 사이에 척력들이 생성되고 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스가 상기 제1-방향 초기 갭 및 상기 제2-방향 초기 갭에 의해 이격되도록, 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들의 상기 보조 구조를 자화시키기 위해 자기장을 인가하는 단계를 더 포함하는 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배열하는 방법.
The method of claim 8,
The auxiliary structure comprises a magnetic material,
Disposing the micro-component devices to float on the liquid suspending medium,
The repulsive forces are generated between the micro-component devices along the first direction and the second direction and the micro-component device is spaced apart by the first-direction initial gap and the second-direction initial gap; Applying a magnetic field to magnetize said auxiliary structure of micro-component devices.
제8항에 있어서,
상기 액체 서스펜딩 매질 상에 부유하도록 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배치하는 단계는,
상기 제1 방향 및 상기 제2 방향을 따라 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들 사이에 척력들이 생성되고 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들이 상기 제1-방향 초기 갭 및 상기 제2-방향 초기 갭에 의해 이격되도록, 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들의 보조 구조에서 정전하들을 유도하기 위해 전기장을 인가하는 단계를 더 포함하는 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배열하는 방법.
The method of claim 8,
Disposing the micro-component devices to float on the liquid suspending medium,
The repulsive forces are generated between the micro-component devices along the first direction and the second direction and the micro-component devices are spaced apart by the first-direction initial gap and the second-direction initial gap; Applying an electric field to induce electrostatic charges in the secondary structure of the micro-component devices.
제10항에 있어서,
상기 보조 구조들은 정전 유도 재료를 포함하는 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배열하는 방법.
The method of claim 10,
Wherein the auxiliary structures comprise micro-component devices comprising an electrostatic inducing material.
제8항에 있어서,
상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들로부터 상기 보조 구조를 제거하는 단계를 더 포함하는 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배열하는 방법.
The method of claim 8,
Removing the auxiliary structure from the micro-component devices.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들의 어레이를 상기 캐리어 기판 상으로 이송하는 단계는,
상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들 아래에 상기 캐리어 기판을 배치하는 단계; 및
상기 캐리어 기판 상에 정착하도록 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 하강시키기 위해, 상기 액체 서스펜딩 매질을 배출하는 단계를 포함하는 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배열하는 방법.
The method according to any one of claims 1 to 4,
Transferring the array of micro-component devices onto the carrier substrate,
Disposing the carrier substrate under the micro-component devices; And
Evacuating the liquid suspending medium to lower the micro-component devices to anchor on the carrier substrate.
액체 서스펜딩 매질을 수용하기 위한 액체 챔버를 포함하는 액체 챔버 모듈; 및
전도성 와이어 조립체를 포함하는 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 모듈로서, 상기 전도성 와이어 조립체는 제1 방향을 따르는 복수의 제1 전도성 와이어들 및 제2 방향을 따르는 복수의 제2 전도성 와이어들을 포함하고, 상기 제1 전도성 와이어들 및 상기 제2 전도성 와이어는 상기 액체 챔버에 배치되고, 상기 제1 방향은 상기 제2 방향을 횡단하는 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 모듈을 포함하며,
상기 전도성 와이어 조립체는 복수의 그리드들을 정의하고, 상기 그리드들 각각은 상기 제1 전도성 와이어들 중 2개의 인접한 제1 전도성 와이어들 및 상기 제2 전도성 와이어들 중 2개의 인접한 제2 전도성 와이어들에 의해 정의되는 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 시스템.
A liquid chamber module comprising a liquid chamber for receiving a liquid suspending medium; And
A micro-component device arrangement module comprising a conductive wire assembly, wherein the conductive wire assembly includes a plurality of first conductive wires along a first direction and a plurality of second conductive wires along a second direction and wherein the first Conductive wires and the second conductive wire are disposed in the liquid chamber, the first direction comprising a micro-component device arrangement module traversing the second direction,
The conductive wire assembly defines a plurality of grids, each of which is defined by two adjacent first conductive wires of the first conductive wires and two adjacent second conductive wires of the second conductive wires. Defined micro-component device array system.
제14항에 있어서,
상기 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 모듈은 전력 공급부를 더 포함하며,
상기 전력 공급부는 상기 제1 전도성 와이어들 및 상기 제2 전도성 와이어들에 전류들을 인가하기 위해 상기 전도성 와이어 조립체에 연결되는 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 시스템.
The method of claim 14,
The micro-component device array module further includes a power supply,
And the power supply is connected to the conductive wire assembly to apply currents to the first conductive wires and the second conductive wires.
제14항에 있어서,
상기 액체 챔버 모듈은 제1 밸브 및 제2 밸브를 더 포함하며,
상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브는 상기 액체 챔버에 연결되고, 그리고 각각, 상기 액체 챔버로부터 상기 액체 서스펜딩 매질을 배출하고, 상기 액체 챔버 내로 상기 액체 서스펜딩 매질을 주입하도록 구성되는 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 시스템.
The method of claim 14,
The liquid chamber module further includes a first valve and a second valve,
The first valve and the second valve are connected to the liquid chamber and are respectively configured to discharge the liquid suspending medium from the liquid chamber and to inject the liquid suspending medium into the liquid chamber. Component device array system.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체 챔버에 자기장을 생성하기 위한 자기장 생성기; 또는
상기 액체 챔버에 전기장을 생성하기 위한 전기장 생성기 중 적어도 하나를 더 포함하는 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 시스템.
The method according to any one of claims 14 to 16,
A magnetic field generator for generating a magnetic field in the liquid chamber; or
And at least one of an electric field generator for generating an electric field in said liquid chamber.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액체 챔버 모듈 및 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 모듈에 연결된 제어 모듈을 더 포함하며,
상기 제어 모듈은 상기 액체 챔버 모듈 및 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 모듈의 동작을 제어 및 조정하도록 구성되는 마이크로-컴포넌트 디바이스 배열 시스템.
The method according to any one of claims 14 to 16,
A control module coupled to the liquid chamber module and the micro-component device array module,
And the control module is configured to control and adjust the operation of the liquid chamber module and the micro-component device arrangement module.
액체 서스펜딩 매질 상에 부유하도록 복수의 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배치하는 단계로서, 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들은 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들의 초기 밀도를 갖는 초기 어레이에서 이격되는 액체 서스펜딩 매질 상에 부유하도록 복수의 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배치하는 단계;
상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들이 상기 초기 밀도보다 더 큰 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들의 타겟 밀도를 갖는 타겟 어레이에서 이격되도록, 상기 액체 서스펜딩 매질 상에 부유하는 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 서로 더 근접하게 이동하도록 작동시키는 단계; 및
상기 타겟 밀도를 유지하면서, 상기 마이크로-컴포넌트 디바이스들의 어레이를 캐리어 기판 상으로 이송하는 단계를 포함하는 마이크로-컴포넌트 디바이스들을 배열하는 방법.Arranging a plurality of micro-component devices to float on a liquid suspending medium, wherein the micro-component devices are suspended on a liquid suspending medium spaced apart in an initial array having an initial density of the micro-component devices. Deploying a plurality of micro-component devices to make;
Move the micro-component devices floating on the liquid suspending medium closer to each other such that the micro-component devices are spaced apart in a target array having a target density of the micro-component devices that is greater than the initial density. Operating; And
Transferring the array of micro-component devices onto a carrier substrate while maintaining the target density.
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