SBIR Phase I: MEMS Manufacturing Platform for Novel Emissive Displays
SBIR 第一阶段:新型发射显示器的 MEMS 制造平台
基本信息
- 批准号:1248445
- 负责人:
- 金额:$ 14.97万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2013
- 资助国家:美国
- 起止时间:2013-01-01 至 2013-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This Small Business Innovation Research (SBIR) Phase I project will develop an innovative process for fabricating, assembling and soldering millions of micron-sized silicon chips (microChips) into a display backplane with high-throughput and yield. Solder technologies for micron-sized devices are fundamentally different than those for bulk chip die-casting, due to increased surface tension and decreased device-thermal-load, providing an opportunity for innovation and value creation. This project leverages a manufacturing platform for fabricating and assembling micron-sized LEDs (microLEDs), each with a single integrated "solder bump" that automatically bonds the microLED into the backplane upon transfer. To extend this approach to multi-terminal devices such as silicon integrated circuits, we will demonstrate feasibility of forming multiple solder connections within a single microChip. We will screen alloy compositions and process parameters against detailed microChip thermal models, and develop a MEMS process for patterning the selected alloys. We will study the wetting characteristics of the solder under our assembly conditions to control spreading. We will use these results to demonstrate a simple microChip circuit in Phase 1, and use the technologies and design-rules developed here to build a pixel-level driver in Phase 2 (the fundamental element needed to replace the TFT backplane in flat-panel displays).The broader impact/commercial potential of this project stems from development of an innovative microLED display product that consumes less energy than state-of-the-art LCDs, extending battery life in portable applications, and potentially saving 0.86 Quads of U.S. energy per year in stationary applications. The TFT backplane in these products is the primary cost-driver (particularly for larger displays). Success in Phase 1 will prove the feasibility of an approach to eliminate the TFT backplane, with significant long-term benefits in the form of reduced manufacturing costs and reduced minimum manufacturing scale and capital equipment costs. Lower manufacturing cost will drive rapid market penetration, increasing the economic and environmental impacts of this technology. Lower capital costs and manufacturing scale will enable economic domestic manufacturing. The growth of a U.S. display manufacturing industry would lead to increased manufacturing jobs and gross national product, as well as enhanced national security through a domestic supply of display products to the Defense Department. The ability to integrate multi-terminal devices into this manufacturing platform will also allow this innovative manufacturing equipment to expand into new industries in the future.
这个小型企业创新研究(SBIR)第一阶段项目将开发一种创新工艺,用于制造,组装和焊接数百万微米尺寸的硅芯片(microChips)到显示器背板中,具有高吞吐量和产量。用于微米尺寸器件的焊料技术与用于大块芯片压铸的焊料技术有着根本的不同,这是由于表面张力增加和器件热负荷降低,从而为创新和价值创造提供了机会。该项目利用一个制造平台来制造和组装微米尺寸的LED(microLED),每个微发光二极管都有一个集成的“焊料凸块”,在转移时自动将微发光二极管粘合到背板上。为了将这种方法扩展到多端子器件,如硅集成电路,我们将证明在单个微芯片内形成多个焊料连接的可行性。我们将根据详细的微芯片热模型筛选合金成分和工艺参数,并开发用于图案化所选合金的MEMS工艺。我们将在我们的组装条件下研究焊料的润湿特性,以控制扩散。在第一阶段,我们将使用这些结果来演示一个简单的微芯片电路,并在第二阶段使用这里开发的技术和设计规则来构建一个像素级驱动器(取代平板显示器中TFT背板所需的基本元件)。该项目更广泛的影响/商业潜力源于开发一种创新的microLED显示器产品,该产品比最先进的LCD消耗更少的能量,延长便携式应用中的电池寿命,并在固定应用中每年可能节省0.86 Quads的美国能源。这些产品中的TFT背板是主要的成本驱动因素(特别是对于较大的显示器)。第一阶段的成功将证明消除TFT背板的方法的可行性,具有显著的长期效益,其形式为降低制造成本和降低最小制造规模和资本设备成本。较低的制造成本将推动市场快速渗透,增加该技术的经济和环境影响。较低的资本成本和制造规模将使国内制造业经济。美国显示器制造业的增长将导致制造业就业机会和国民生产总值的增加,并通过向国防部提供国内显示器产品来增强国家安全。将多终端设备集成到这个制造平台中的能力也将使这种创新的制造设备在未来扩展到新的行业。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Sandy Hu其他文献
Sandy Hu的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
相似国自然基金
Baryogenesis, Dark Matter and Nanohertz Gravitational Waves from a Dark
Supercooled Phase Transition
- 批准号:24ZR1429700
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
ATLAS实验探测器Phase 2升级
- 批准号:11961141014
- 批准年份:2019
- 资助金额:3350 万元
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
地幔含水相Phase E的温度压力稳定区域与晶体结构研究
- 批准号:41802035
- 批准年份:2018
- 资助金额:12.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于数字增强干涉的Phase-OTDR高灵敏度定量测量技术研究
- 批准号:61675216
- 批准年份:2016
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
基于Phase-type分布的多状态系统可靠性模型研究
- 批准号:71501183
- 批准年份:2015
- 资助金额:17.4 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
纳米(I-Phase+α-Mg)准共晶的临界半固态形成条件及生长机制
- 批准号:51201142
- 批准年份:2012
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
连续Phase-Type分布数据拟合方法及其应用研究
- 批准号:11101428
- 批准年份:2011
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
D-Phase准晶体的电子行为各向异性的研究
- 批准号:19374069
- 批准年份:1993
- 资助金额:6.4 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
SBIR Phase I: Micro-Electromechanical Systems (MEMS)-Based Near-Zero Power Infrared Sensors for Proximity Detection
SBIR 第一阶段:基于微机电系统 (MEMS) 的近零功耗红外传感器,用于接近检测
- 批准号:
2304549 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 14.97万 - 项目类别:
Standard Grant
SBIR Phase II: Air-coupled MEMS-based Ultrasound Transducer for Assessment of Tympanic Membrane Motion
SBIR 第二阶段:基于空气耦合 MEMS 的超声换能器,用于评估鼓膜运动
- 批准号:
1853244 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 14.97万 - 项目类别:
Standard Grant
SBIR Phase I: Point-of-Use MEMS Gas Analyzer
SBIR 第一阶段:使用点 MEMS 气体分析仪
- 批准号:
1841929 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 14.97万 - 项目类别:
Standard Grant
SBIR Phase II: Closed-loop control of MEMS deformable mirror for two-photon microscopy
SBIR 第二阶段:双光子显微镜 MEMS 可变形镜的闭环控制
- 批准号:
1831287 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 14.97万 - 项目类别:
Standard Grant
SBIR Phase I: Air-coupled MEMS-based Ultrasound Transducer for Assessment of Tympanic Membrane Motion
SBIR 第一阶段:基于空气耦合 MEMS 的超声换能器,用于评估鼓膜运动
- 批准号:
1722228 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 14.97万 - 项目类别:
Standard Grant
SBIR Phase I: A novel shear-based platelet function test (PFT) using 3D MEMS electrodes
SBIR 第一阶段:使用 3D MEMS 电极的新型剪切血小板功能测试 (PFT)
- 批准号:
1722200 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 14.97万 - 项目类别:
Standard Grant
SBIR Phase I: High-power laser compatible MEMS deformable mirrors for confocal and two-photon microscopy
SBIR 第一阶段:用于共焦和双光子显微镜的高功率激光兼容 MEMS 可变形镜
- 批准号:
1648359 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 14.97万 - 项目类别:
Standard Grant
SBIR Phase II: Monolithic CMOS-Integration of Electroplated Copper MEMS Inertial Sensors
SBIR 第二阶段:电镀铜 MEMS 惯性传感器的单片 CMOS 集成
- 批准号:
1632268 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 14.97万 - 项目类别:
Standard Grant
SBIR Phase I: Comprehensive Metrology and Control of MEMS
SBIR 第一阶段:MEMS 综合计量和控制
- 批准号:
1448563 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 14.97万 - 项目类别:
Standard Grant
SBIR Phase I: Monolithic CMOS-Integration of Electroplated Copper MEMS Inertial Sensors
SBIR 第一阶段:电镀铜 MEMS 惯性传感器的单片 CMOS 集成
- 批准号:
1447397 - 财政年份:2015
- 资助金额:
$ 14.97万 - 项目类别:
Standard Grant