[发明专利]微元件对位组装方法及其装置

说明书

本发明关于微元件对位组装方法及其装置。本发明的组装方法涉及先提供一载体，其具有相对的第一、第二表面，并具有复数贯穿第一、第二表面的穿槽。随后，于第一表面提供一流体，其具有分散于其中的复数微元件。再提供一作用力使流体由第一表面朝第二表面流动，而让微元件随流体的流动而掉入穿槽内，藉由本发明的组装方法可快速让大量微元件以自动化完成对位组装。

技术领域

本发明有关一种利用液体来进行微元件封装对位以及藉由自动化输送以及制程装置的设置，以完成大量且快速封装的对位组装方法及其装置。

背景技术

微元件所组装而成的设备为完全新一代的消费、专业、医学、军事及其它产品提供了希望，该等产品具有使用习知宏观组装及宏观制造方法形成的产品所不能提供的特点、能力及成本结构。例如，特别在平板显示器、智能卡及其它领域中，存在对于可以相对廉价的方式经积体或组装为系统或阵列的微电子设备或晶片的需求。

而一般微元件组装大多是藉由机械性拿取(pick-place)的方式来制作。其工作原理以一机械手臂作为微元件的撷取、传送与定位的手段，将微元件撷取之后，而传送置基板上的特定位置。该方法具有下列的缺点：(1)、需要有完整的位置感测装置，讯号处理装置与位置调整装置，因此装置的设计复杂。(2)、需要较长的时间来定位。(3)、对于精度的定位要求很高，当微元件越小时，其单位成本越高。(4)、一次仅能放置一颗，难以提高单位时间的产出。(5)、难以用于小于厘米等级以下的微元件。

此外，当微元件进入微米级或奈米级尺寸时，机械性拿取方式已不敷使用。虽然有人提出使用诸如吸嘴等新颖方式来取代机械性拿取方式，然而其具有成本昂贵与治具制作不易的缺点。

由上述习知技术，可以了解习用技术在大量生产，制造成本以及定位精度控制上还是无法因应市场的需要。因此，亟需一种微元件对位组装方法与装置，来解决习用技术所产生的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种微元件对位组装方法及其装置，将复数微元件悬浮于流体并利用作用力驱使流体朝预定方向流动，以带动复数微元件，达到使微元件精确对位于适当位置的目的。

本发明的次要目的是提供一种微元件对位组装方法及其装置，导入一自动化作业流程，藉由整合自动化传输，达到使微元件得以大量且快速定位进而降低生产成本的目的。

本发明的微元件制程至少包含下列步骤：提供一载体，其具有相对的第一、第二表面，并具有复数贯穿第一、第二表面的穿槽；于第一表面提供一流体，其具有分散于其中的复数微元件；以及提供一作用力使流体由第一表面常态朝第二表面流动，而让微元件随流体的流动而掉入穿槽内。

依据上述技术特征，所述穿槽于第一表面形成有第一槽口，以及于第二表面形成有第二槽口，第一槽口的大小大于第二槽口的大小。

依据上述技术特征，所述穿槽的内壁面朝内形成有一平台部，平台部位于第一、第二槽口之间。

依据上述技术特征，所述微元件为一圆柱体，其具有相对的第一、第二圆面，以及连接于第一、第二圆面间的环形部；而第一槽口的大小大于微元件中第一、第二圆面的大小，而穿槽的内壁面于该平台部处的间隙小于该微元件中第一、第二圆面的大小。

依据上述技术特征，所述穿槽的内壁面于第一槽口与平台部间形成一倾斜面。

依据上述技术特征，所述微元件为一微晶片，第一、第二圆面形成抛光表面。

依据上述技术特征，所述对位组装方法进一步提供一光学检测步骤，以检测复数穿槽中是否有容置微元件。

依据上述技术特征，利用一真空构件提供一负压力作为作用力由第二表面施加于流体。

依据上述技术特征，所述流体的密度与复数微元件的密度相似；或者，流体的密度大于复数微元件的密度。