【獨家專訪】1小時轉移180000顆Mini LED晶片,K&S實現高速精準轉移方案

自從最大的消費電子公司傳出可能在今明兩年發表的多款產品中採用Mini LED背光顯示技術後,LED產業再次受到市場關注,相關廠商也期盼在新型態顯示技術的拉抬下,能夠一掃過去幾年供過於求、低價搶市的陰霾,重新回到業界的核心位置。

只不過,LED廠商要想透過Mini LED與Micro LED翻身,無法只依靠自身在晶粒或封裝的研發能量,因為微縮後的Mini及Micro LED,尺寸僅有傳統LED的百分之一甚至是千分之一,使用數量則暴增為幾萬倍到幾十萬倍。以市場領頭的平板電腦品牌可能推出的Mini LED背光產品為例,預計會採用超過10000顆的Mini LED作為背光源;4K等級的Micro LED螢幕,則需要超過2400萬顆的晶粒。

要處理如此大量的晶粒,若採用原有的技術跟設備,無論是在時間上還是成本上都不符合效益。也因此,針對巨量轉移技術推出解決方案的設備廠商,便扮演著引領Mini LED及Micro LED邁向商轉階段的關鍵角色。

來自新加坡的半導體封裝設備廠商Kulicke & Soffa(K&S),便以先進技術切入Mini LED以及Micro LED巨量轉移,並與美國的轉移技術廠商Rohinni一起著手開發設備。K&S的執行副總裁及產品解决方案總經理張贊彬接受LEDinside的獨家專訪,分享旗下的PIXALUX設備如何以高速轉移搭配高精準跟良率,協助客戶降低生產成本,加快量產腳步。

攜手Rohinni打造PIXALUX,實現Mini LED的高轉移良率

K&S和Rohinni在2018年時宣告推出聯手開發的PIXALUX設備,專攻微小化LED轉移接合技術,現今產品邁入成熟階段,並開始量產。

「轉移的速度就是降低成本的關鍵,PIXALUX能夠達成1小時180000的轉移數量!」張贊彬強調,相較於過去的傳統的單顆拾放技術,K&S的設備將轉移速度提升了3到5倍,1秒能夠轉移50顆LED晶粒,並且能夠達到10到15µm的精準度,轉移良率非常高。


(PIXALUX機台;圖片來源:K&S)

此外,穩定性是維持良率的重要因素,機台設備必須在大量生產的同時維持穩定運作,強化製程的良率跟速度,而這正是K&S的強項。在半導體設備產業耕耘超過60個年頭,K&S除了在硬體設備上精益求精,也不斷更新相應的應用軟體,保證設備在各種情況下都能夠順利操作。

而晶片縮小帶來的挑戰不僅止於速度、精度跟良率,轉移過後的檢測跟修復也是許多廠商面臨的難題。K&S與一個研發機構合作,開發出全自動替換缺陷晶片的解決方案。在獲得檢測結果後,該方案利用雷射技術用好的晶粒替換掉壞的晶粒。

該修復方案目前已經完成驗證,正準備量產。因為能同步提供轉移及全自動修復的解決方案,K&S保證了客戶產品的高良率。

小還要更小!K&S還將會推出可應用於50 µm 以下晶粒的Micro LED轉移方案

談到Micro LED,張贊彬說,目前與Rohinni合作採用的技術取向,是用機械方式把LED晶粒打到背板上,能夠處理大約125 µm左右的晶粒。不過,若晶粒尺寸再更縮小,便會受到限制。因此,K&S也持續鑽研更加精細小於50µm的轉移解決方案。

雖然轉移Micro LED晶粒的挑戰更高,但在既有的Mini LED研究基礎上,K&S已經累積了領先的技術優勢,預計接下來幾年能夠開發出能處理傳統LED、Mini LED以及Micro LED的完整方案,為客戶提供具備穩定性、速度、精準度、良率還有成本效益的設備。

而從設備廠商的角度來看Micro LED應用,除了已經廣為人知的各種顯示應用外,K&S也提到未來將有機會採用Micro LED來進行半導體光刻,取代昂貴的光罩或波束掃描。目前Micro LED光刻已經可達到小於5 µm的解決方案,並可能再縮小到奈米等級。此外,光電傳輸LiFi也是未來Micro LED的應用機會之一。

不受疫情影響,設備商看好Mini LED顯示商機發酵

面對今年初以來的新冠肺炎疫情,張贊彬則表示,雖然前幾個月疫情所導致的各國封鎖政策,曾為供應鏈的出貨帶來阻礙,但目前幾乎都已解除。

K&S的客戶主要來自於亞洲廠商,皆看好Mini LED接下來的成長動能,因此設備出貨狀況也照常進行。K&S認為,2020年下半以及2021年將會迎來Mini LED的爆發期。今年PIXALUX已經正式量產,所以今年該產品銷售額將會有很大的增長空間。

「明年將會是Mini LED的市場定位關鍵時刻。」張贊彬直言,在大廠推出搭載Mini LED背光顯示的消費產品後,創新技術達到的更高顯示品質反映在價格上市場能否接受,將會是Mini LED相關廠商的下一個挑戰。

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