外媒報(bào)道，近日，香港科技大學(xué)（廣州）研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種新型Micro LED轉(zhuǎn)印工藝，該工藝基于一種動(dòng)態(tài)可編程轉(zhuǎn)移頭，利用局部加熱來控制聚合物的粘性。

圖片來源：《International Journal of Extreme Manufacturing》

研究人員表示，這款新工具能夠選擇性處理多種不同幾何形狀的器件，解決了構(gòu)建復(fù)雜微系統(tǒng)過程中的關(guān)鍵問題。研究團(tuán)隊(duì)證明了該轉(zhuǎn)移系統(tǒng)能夠?qū)Τ叽鐬?5×25微米正常工作的Micro LED進(jìn)行選擇性分揀和轉(zhuǎn)移，并將其排列成定制布局，且不會(huì)降低其性能。

在研究過程中，研究人員成功轉(zhuǎn)移了半導(dǎo)體芯片、厚度為90納米的銅膜，以及直徑為50微米的球形聚苯乙烯微珠。這些元件的放置精度極高，位置偏移小于0.7微米，旋轉(zhuǎn)誤差小于0.04弧度。

為構(gòu)建該轉(zhuǎn)移系統(tǒng)，研究團(tuán)隊(duì)配制了一種特殊聚合物，該聚合物在44攝氏度時(shí)會(huì)發(fā)生急劇的物理轉(zhuǎn)變，從硬質(zhì)塑料狀態(tài)變?yōu)橄鹉z狀態(tài)。研究團(tuán)隊(duì)將這種聚合物涂覆在由獨(dú)立可控微加熱器組成的陣列上。

在轉(zhuǎn)移過程中，研究團(tuán)隊(duì)將印章壓向元件陣列，激活特定的加熱器，在約60毫秒內(nèi)熔化聚合物上對(duì)應(yīng)50微米大小的目標(biāo)區(qū)域，使其與選定的芯片貼合。隨后，聚合物在大約40毫秒內(nèi)自然冷卻并硬化，從而物理鎖定芯片。當(dāng)需要將元件放置到新位置時(shí)，再次觸發(fā)加熱器使聚合物軟化以釋放芯片。這種溫度驅(qū)動(dòng)機(jī)制提供的拾取與釋放粘附強(qiáng)度比高達(dá)190比1以上。

目前，研究團(tuán)隊(duì)正在研究如何擴(kuò)大微加熱器陣列的規(guī)模。這面臨一項(xiàng)挑戰(zhàn)：密集排列的加熱器可能導(dǎo)致熱串?dāng)_，即熱量泄漏到相鄰像素。為解決這一問題，研究人員計(jì)劃采用更薄的聚合物層，并引入有源矩陣驅(qū)動(dòng)電路，類似于商用平板電視所采用的架構(gòu)，以便在不需過度復(fù)雜布線的情況下管理大規(guī)模陣列。

LEDinside整理

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