Micro LED 以高亮度、高對比、高穩定性等優勢，被視為革命性的顯示技術，更是當前科技業發展的關鍵字之一。自從 2018 年三星發表 The Wall 電視以來，全球廠商持續在不同領域拓展 Micro LED 商用產品，Apple 已傳出 2024 年將在智慧手錶上導入 Micro LED 技術，研調機構 TrendForce 亦指出，Micro LED 技術應用範圍可望擴大至 AR 眼鏡、手機、車用顯示等裝置，全面性的顯示器變革已經蓄勢待發。
邁向商用量產的最後一哩路，成本是關鍵
過去幾年，Micro LED 技術的商轉之路有如一場接力障礙賽，製程中的晶片生產、巨量轉移、檢測修復等步驟，豎起一道道成本高牆，等待產業鏈中的廠商們攜手跨越。根據 TrendForce 分析，
Micro LED 商用產品被市場接受的關鍵有二，一是降低晶片成本，二則是從轉移到檢測的完整製程解決方案。針對後者，除了轉移技術的突破外，合適的半導體材料，也是製程優化的關鍵。
LEDinside 專訪到為全球科技業提供進階材料的賀利氏電子 Heraeus Electronics，邀請專精於封裝焊錫材料的全球產品經理張瀚文來說明，賀利氏電子的特製錫膏如何突破既有的 Micro LED 製程限制，協助廠商加快腳步跨過成本挑戰，奔向 Micro LED 商用化的終點線。
「組裝 Micro LED 晶粒到背板上的巨量轉移過程，是客戶們共同面對的難題。」張瀚文解釋，若是 Micro LED 晶粒沒有固定在合適的背板位置上，便會造成缺陷（defect），疊加後續檢測修復的成本。
焊接晶粒所需的錫膏是固晶轉移製程的要角，賀利氏作為錫膏材料供應商，於是針對 Mini/Micro LED 研發產品，最新推出的 Welco® LED101 免洗錫膏，更具備自動校準的特性，能精準焊接晶粒，進一步改善製程，提升良率也加快生產速度，協助客戶降低生產成本。
突破既有設備限制，Welco® LED101 提升 Mini/Micro LED 轉移效能
為了將數以百萬計的 Mini/Micro LED，以更大量、精準、快速的方式轉移到目標基板上，眾家廠商已研發出多種新技術，包括雷射轉移、流體組裝、滾軸轉寫等。無論是上述何種方式，移轉後的晶粒能否妥善固定，也是良率關鍵。
張瀚文首先說明錫膏在固晶過程中的技術需求：「因為 Mini/Micro LED 都非常小，所以在大面積印刷固晶的過程中，錫膏產品的錫粉粒徑也要很小，才能經過鋼模開孔接合 LED 晶粒。」他指出，若只用助焊劑連接晶粒與基板，在迴焊過程中 Mini/Micro LED 很容易脫落造成缺陷，使用錫膏強化固晶仍是比較完備的方案，然而，實際上要製作出極度精密且高品質、高良率的超小顆粒焊粉（T6、T7及更小尺寸）非常困難，因為隨著顆粒縮小，焊粉經過篩分及氧化後，容易造成表面不均勻，導致於回焊時出現空洞。
賀利氏電子的專利技術 Welco® 採取在油罐中以分散合金的方式，能夠精準控制參數到所需的超小尺寸，製作出表面無比光滑、尺寸均勻且呈現圓球狀超小焊粉，來確保錫膏的穩定性跟可靠性，讓 Mini/Micro LED 能零缺失地穩固焊接在 PCB 或是玻璃基板上。
然而，雖然具備做出超小顆粒焊粉的技術，現有的印刷鋼模仍無法配合超小尺寸的晶片使用，因此賀利氏電子推出可自動校準的 Welco® LED101 錫膏，無需用到最小號的焊粉，就能克服當前電子印刷的模板設備限制，應用在 Micro LED 固晶技術。
「即使印刷鋼模的個別孔隙一次涵蓋了多點的 Micro LED 接合處，Welco® LED101 錫膏在迴焊後即會自動聚集在 LED 接合點上，形成穩固的銲接點且不會出現橋聯缺陷。」張瀚文指出，這項獨特的自動校準技術讓現有的印刷鋼板設備可直接應用於 Mini 及 Micro LED 的大面積印刷固晶。
此外，Welco® LED101 的高黏著性，也是特別為目前許多廠商採用的 Mini LED 及 Micro LED 的轉移技術所設計。轉移製程中，LED 晶粒必須從具備黏性的輸送帶上轉移至目標基板，因此需要黏稠的錫膏來穩固轉移後的 Mini LED 晶粒。轉移也需要高黏性的錫膏，在晶粒從載體上被轉移時，能夠牢牢黏住微小的 Micro LED。
「根據客戶的測試數據，使用傳統錫膏可能導致晶粒散失比例（Die Missing Ratio）達到 20%；使用 Welco® LED101 的話，則能將此數字控制到近乎於零！ 」張瀚文表示，測試數字證明若要優化 Mini/Micro LED 巨量轉移製程，選擇適用的錫膏產品可說是至關重要。
循環金屬材料，迎向科技永續新未來
除了助力 Mini/Micro LED 產品的商用生產，賀利氏電子觀察到整個產業朝向微型化發展的趨勢，他們的 Welco® 專利技術，正好能因應此走向，為半導體產業中所需的高精密封裝提供解決方案。
展望全球的科技業發展，張瀚文特別提到當前眾所關注的永續發展議題，「賀利氏電子已經開始使用 100% 回收的錫跟金來製作產品，盡可能減緩開發金屬礦產對環境帶來的衝擊。」他補充，使用100％ 使用回收錫所製作的 Welco® Type 6、Type 5 錫膏皆已進入量產，並具備同等的效能與表現，相較於新開發礦產，更有可能降低 800倍的碳排放量 。
隨著 Apple、Google 等科技業龍頭都已宣示希望在 2030 年之前達成碳中和的目標，並要求供應商採用循環資源，賀利氏電子也期待回收金屬產品將成為產業鏈共同邁向永續發展的首選。
