芯片阵列基板清洗装置的制作方法

1.本实用新型涉及micro-led芯片阵列基板的清洗技术领域，更具体地，涉及一种芯片阵列基板清洗装置。


背景技术：

2.micro-led(micro light emitting diode，即微型发光二极管)芯片阵列基板包括阵列排布的成千上万颗甚至更多的尺寸为50微米及以下尺寸的micro-led 芯片，相邻micro-led芯片之间具有微米级间隙。
3.micro-led芯片阵列基板通常是对led外延片进行光刻、刻蚀、蒸镀、切割等工艺形成，每个工艺所使用的药水、金属污染物、杂质颗粒等会残留在相邻micro-led芯片之间的间隙内，污染基板。由于基板上各芯片及连线非常微细，如果遭到污染，很容易造成电路功能的损坏，导致整个基板的失效。因此，如何安全、有效的清洗基板，对本领域至关重要。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种芯片阵列基板清洗装置，能够更安全、更有效的清洗芯片阵列基板。
5.为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
6.一种芯片阵列基板清洗装置，包括：
7.清洗槽，所述清洗槽用于盛装清洗液；
8.芯片阵列基板保持构件，所述芯片阵列基板保持构件用于保持芯片阵列基板且使所述芯片阵列基板的待清洗表面朝向地面；
9.与所述芯片阵列基板保持构件相连接的旋转构件，所述旋转构件用于驱动所述芯片阵列基板保持构件水平旋转；
10.与所述旋转构件相连接的运动构件；以及
11.控制构件，清洗时，所述控制构件控制所述运动构件带动所述旋转构件和所述芯片阵列基板保持构件一起运动，使所述芯片阵列基板保持构件带动所述芯片阵列基板进入清洗液内，并控制所述旋转构件旋转，所述旋转构件旋转带动所述芯片阵列基板保持构件旋转，所述芯片阵列基板保持构件旋转带动所述芯片阵列基板在所述清洗液内旋转，清洗后，所述控制构件控制所述运动构件带动所述旋转构件和所述芯片阵列基板保持构件一起运动，使所述芯片阵列基板保持构件带动所述芯片阵列基板离开所述清洗液。
12.实施本实用新型实施例，将具有如下有益效果：
13.本实用新型实施例通过控制旋转构件驱动芯片阵列基板保持构件带动芯片阵列基板在清洗液内旋转，旋转时，待清洗表面向下，待清洗表面的污染物被清洗液浸泡后，在重力和离心力的双重作用下更容易脱落和甩出，不仅避免用刷子等构件直接摩擦待清洗表面损伤芯片阵列基板，而且能够更有效清除待清洗表面微细间隙内的污染物。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.其中：
16.图1是本实用新型一具体实施例的芯片阵列基板清洗装置的结构示意图。
17.图2是本实用新型另一具体实施例的芯片阵列基板清洗装置的俯视结构示意图。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.参考图1，本实用新型公开了一种芯片阵列基板清洗装置，包括清洗槽10、芯片阵列基板保持构件、与芯片阵列基板保持构件相连接的旋转构件30、与旋转构件30相连接的运动构件以及控制构件，清洗槽10用于盛装清洗液，芯片阵列基板保持构件用于保持芯片阵列基板且使芯片阵列基板的待清洗表面朝向地面，旋转构件30用于驱动芯片阵列基板保持构件水平旋转，清洗时，控制构件控制运动构件带动旋转构件30和芯片阵列基板保持构件一起运动，使芯片阵列基板保持构件带动芯片阵列基板进入清洗液内，并控制旋转构件30旋转，旋转构件30旋转带动芯片阵列基板保持构件旋转，芯片阵列基板保持构件旋转带动芯片阵列基板在清洗液内旋转，清洗后，控制构件控制运动构件带动旋转构件30和芯片阵列基板保持构件一起运动，使芯片阵列基板保持构件带动芯片阵列基板离开清洗液。通过控制旋转构件30驱动芯片阵列基板保持构件带动芯片阵列基板在清洗液内旋转，旋转时，待清洗表面向下，待清洗表面的污染物被清洗液浸泡后，在重力和离心力的双重作用下更容易脱落和甩出，不仅避免用刷子等构件直接摩擦待清洗表面损伤芯片阵列基板，而且能够更有效清除待清洗表面微细间隙内的污染物。
20.值得注意的是，控制构件控制旋转构件30旋转时，可以包括控制旋转构件 30的开关、转度、旋转方向等，控制构件控制运动构件运动时，也可以包括控制运动构件的开关、速度、方向以及运动轨迹等，控制构件控制芯片阵列基板保持构件，包括控制芯片阵列基板保持构件的张合，以对芯片阵列基板进行拾取或松开等。
21.在本具体实施例中，芯片阵列基板清洗装置用于清洗micro-led芯片阵列基板，micro-led芯片阵列基板包括基底和阵列设置于基底上的micro-led芯片阵列，micro-led芯片阵列包括多个micro-led芯片，相邻micro-led芯片之间有间隙，micro-led芯片的尺寸为50微米以下，micro-led芯片阵列包括的micro-led芯片的数量为100～100000。每个micro-led芯片包括依次层叠于基底上的n型层、有源层和p型层，micro-led芯片的材料为半导体材料，例如，磷化镓、镓铝砷、砷化镓、氮化镓等。
22.micro-led芯片阵列基板的制备方法包括以下步骤：
23.步骤1：形成半导体外延片。在一具体实施例中，半导体外延片包括依次层叠的基
底、n型层、有源层和p型层，这是半导体外延片最接单的结构，为了提高半导体外延片的生长质量，还可以包括位于基底和n型层之间的缓冲层，为了提高电流传输的均匀性，还可以在p型层上形成电流扩展层等。
24.步骤2：在半导体外延片上涂覆光刻胶，通过曝光、显影，形成图案化的光刻胶，图案化的光刻胶对应micro-led芯片阵列的图案。
25.步骤3：以图案化的光刻胶为掩模，采用刻蚀工艺刻蚀半导体外延片，形成 micro-led芯片阵列，刻蚀后，去除光刻胶层。
26.步骤4：采用蒸镀的方法形成金属材料的阳极和阴极，阴极与n型层电连接，阳极与p型层电连接。
27.步骤5：去除基底。
28.当然，对于功能层更多、结构更复杂的micro-led芯片阵列基板的制备方法还可以包括更多的步骤，在此不一一列举。
29.上述制备步骤中大多都需要清洗去除污染物，例如，形成micro-led芯片阵列后需去除光刻胶的残留，形成阳极和阴极后，需清洗去除金属颗粒残留等等。本实用新型中的芯片阵列基板是指micro-led芯片阵列基板制备过程中任何一步骤得到的需要清洗的中间半成品基板，本实用新型的基板清洗装置可以对任何中间半成品基板进行清洗。
30.参考图1，在一具体实施例中，芯片阵列基板保持构件可以为夹取构件或吸盘构件等，其中，夹取构件相比吸盘构件更优选，原因是，吸盘构件吸住芯片阵列基板背面，易导致芯片阵列基板背面无法清洗，另，在离心旋转时，芯片阵列基板也易脱落，造成损坏。
31.进一步的，夹取构件可以包括一对张合匹配的夹爪21或两对张合匹配的夹爪21，优选采用两对张合匹配的夹爪21，不仅增强夹紧力，而且能够适应不同大小的芯片阵列基板，当夹取构件为两对张合匹配的夹爪21时，两对夹爪21 的张合方向可以相同，即两对夹爪21均夹持在芯片阵列基板的相对的两边上，在该方案中，夹紧力更具优势，也可以相垂直，即一对夹爪21夹持在芯片阵列基板的相对的两边上，另一对夹爪21夹持在芯片阵列基板的另一相对的两边上，该方案能够防止芯片阵列基板在旋转过程中被甩出。
32.进一步的，芯片阵列基板保持构件的材料可以为pp材料(聚丙烯)、特氟龙材料(聚四氟乙烯)或乳胶材料等，上述材料硬度小，不易夹伤芯片且可防滑，防止旋转过程中芯片脱落，且可耐酸碱和高温的清洗液。
33.参考图1，在一具体实施例中，运动构件包括与旋转构件30相连接的竖直伸缩构件41和与竖直伸缩构件41相连接的水平移动构件，竖直伸缩构件41用于带动旋转构件30和芯片阵列基板保持构件一起沿竖直方向上下运动，水平移动构件用于带动竖直伸缩构件41、旋转构件30和芯片阵列基板保持构件一起沿水平方向运动离开或到达清洗槽10上方。
34.进一步的，在一具体实施例中，水平移动构件包括安装底座421和与安装底座421相连接的支撑构件422，支撑构件422与竖直伸缩构件41相连接，支撑构件422能够相对安装底座421水平旋转，从而带动竖直伸缩构件41、旋转构件30和芯片阵列基板保持构件一起相对安装底座421水平旋转。
35.进一步的，在一具体实施例中，支撑构件422包括与安装底座421水平旋转连接的竖直部4221和与竖直部4221相连接的水平部4222，水平部4222的远离竖直部4221的一端连接竖直伸缩构件41，水平部4222为力臂，可以提供水平移动构件的移动范围。
36.进一步的，支撑构件422还包括与水平部4222的远离竖直部4221的一端相连接的并沿竖直方向向下延伸的导向部4223，导向部4223的内部中空，导向部4223与竖直伸缩构件41相连接，竖直伸缩构件41伸入导向部4223内并沿导向部4223上下运动。
37.参考图2，在一具体实施例中，清洗槽10的数量为2个以上，清洗槽10围绕安装底座421设置，方便对芯片阵列基板依次进行多个步骤的清洗。各清洗槽10可以根据需要分别盛装不同的清洗液，控制构件可以控制支撑构件422的旋转角度、速度等，以达到不同清洗槽10上方，使芯片阵列基板分别在不同清洗槽10内进行清洗。
38.参考图2，在本具体实施例中，清洗槽10设置为4个，环绕安装底座421 分布，清洗槽10内分别盛装第一清洗液、第二清洗液、第三清洗液和第四清洗液，支撑构件422首先旋转带动竖直伸缩构件41、旋转构件30和芯片阵列基板保持构件一起运动至第一清洗槽10的上方，竖直伸缩构件41向下下降，使芯片阵列基板保持构件带动芯片阵列基板进入第一清洗液内，之后，旋转构件30 开始旋转，使芯片阵列基板浸泡于清洗液的同时还不断旋转做离心运动，清洗结束后，竖直伸缩构件41上升带动芯片阵列基板保持构件连同芯片阵列基板离开第一清洗液，支撑构件422旋转带动竖直伸缩构件41、旋转构件30和芯片阵列基板保持构件一起运动至第二清洗槽10的上方，再次在第二清洗槽10中清洗，依次类推，直至在第四清洗槽10中清洗完毕后，进入干燥程序。各个清洗槽10的清洗液可以相同，也可以不同，当不同时，可以是清洗液的浓度依次不同，也可以是清洗液的成分不同。例如，以清洗去除光刻胶为例，清洗槽10中依次盛装第一去胶液、第二去胶液、第三去胶液和清水，在4个清洗槽10中清洗结束后，可以得到洁净的芯片阵列基板，如此，可实现芯片阵列基板的自动清洗。
39.在一具体实施例中，控制构件设置于安装底座421上，每个清洗槽10还可以包括加热构件和/或超声震荡构件，加热构件用于加热清洗液，超声震荡构件用于为清洗液提供超声震荡，提高清洗效率。控制构件还用于控制加热构件的开启和加热参数(包括但不仅限于加热温度以及加热时间等)，以及用于控制超声震荡构件的开启和震荡参数(包括但不仅限于振荡频率、时间等)。
40.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。