Para mejorar el efecto de picos y valles de la densidad magnética de las agujas de posicionamiento de imán permanente en la transferencia masiva de chips Mini/Micro LED, se propuso una aguja de posicionamiento de imán permanente de acumulación magnética escalonada. Para esta estructura de aguja de imán permanente escalonada, se estableció un modelo de circuito magnético equivalente multinivel que incluye efectos de desmagnetización no lineal y características de saturación del circuito magnético, así como un modelo dinámico mecánico que considera las características de movimiento del chip y la interacción fluido-estructura. Sobre esta base, con el objetivo principal de mejorar la tasa de cambio de los picos y valles del campo magnético y la velocidad de cambio, se realizó una simulación paramétrica por etapas usando software de análisis por elementos finitos sobre la altura y el diámetro de cada nivel de la aguja, determinando los parámetros óptimos de la estructura tridimensional para una aguja de alto rendimiento bajo ciertas dimensiones geométricas y restricciones de proceso. Basado en los resultados optimizados, se desarrolló un prototipo de aguja y se verificó la efectividad de los resultados mediante pruebas de medición de densidad magnética y pruebas de transferencia masiva. Los resultados mostraron que la tasa de cambio de picos y valles de densidad magnética de la aguja optimizada δ alcanzó el 82,3 %, y la velocidad de cambio de picos y valles ζ alcanzó 44,8 mT/mm, aumentando en 20,1 % y 28,7 % respectivamente. Se realizó un experimento de transferencia masiva de 4 500 chips en un sustrato receptor de 180 mm × 160 mm, con un tiempo de transferencia de solo 3 minutos, reduciendo el tiempo en un 40 % en comparación con las soluciones existentes.

Transferencia masiva;estructura escalonada;modelo dinámico;optimización del campo magnético