기존 Mini/Micro LED 대량 이송 기술의 이송 효율 및 자조립 이송 수율이 전반적으로 낮은 문제를 해결하기 위해 “영구자석+전자석” 자장 결합형 새로운 유동 자장 대량 이송용 위치 지정 자석 바늘을 제안하였다. 자석 바늘 상부 표면에서 칩을 정밀하게 포획하기 위해 전자기 바이어스 코일을 설계하여 자석 바늘 상부 표면의 자기력을 정밀하게 제어하였다. 자기 회로 해석법을 이용하여 자석 바늘 구조 및 바늘 끝단의 수학적 모델을 구축하고, 자석 바늘 상부 표면 간극 자기 밀도에 영향을 미치는 구조 매개변수를 도출하였다. 유한 요소법을 활용하여 구조 매개변수를 최적 설계하였다. 최적화 후 자석 바늘 상부 표면의 B_max는 최초 57 mT에서 68 mT로 19.2% 향상되었으며, 피크-골 변화율 δ는 50.8%에서 70.5%로 향상되어 두 주요 지표가 모두 기존 안보다 우수하였다. 최적화 결과를 바탕으로 영구자석 바이어스 위치 지정 자석 바늘 장치를 개발하고 공극 자기 밀도 및 칩 이송 효과 테스트를 수행하였다. 결과에 따르면 최적화된 자석 바늘 상부 표면의 자기 밀도 값 B_max는 60 mT이며, 피크-골 변화율 δ는 66.6%로, 1분 이내에 수천 개의 칩을 흡착 고정할 수 있어 대량 이송에서 칩의 정밀 포획 요구를 충족하며, 유체와 함께 칩의 대량 이송 과정을 구현할 수 있어 자조립 대량 이송 기술의 효율성을 향상시켰다.

Mini/Micro LED;대량 이송;영구자석 바이어스;위치 지정 자석 바늘;최적 설계