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哪一种巨量转移方案会尽快胜出?这四位行家给出了答案

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行家说LED快讯 | 2019-10-18

9月27日,由行家说&SNOW Intelligence联合举办的「行家Point·Micro LED量产与商业化研讨会」在深圳成功举行。11位演讲嘉宾,2场专题对话,紧紧围绕Micro LED供应链、显示技术与系统整合等产业热门话题展开探讨,为进入量产挑战和商业切入的Micro LED拨开迷雾。由此,产业前路减去几分迷茫,更添清晰和闪耀。

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在上午专题探讨环节,主持人和3位对话嘉宾,围绕“巨量转移Mass Transfer解决方案”的主题展开讨论,他们先后针对不同尺寸的转移方案的选择,比较容易量产的转移方案,以及更符合长期市场化路线转移技术进行对话,交流碰撞。

主持嘉宾:

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刘国旭 | 易美光电CTO

对话嘉宾:

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龚政 | 广东省半导体产业技术研究院首席科学家

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刘一帆 | 维信诺Micro LED前沿技术研究员

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徐宸科 | 三安光电技术中心总经理徐宸科

 

以下是整理自活动现场精华版对话内容:

主持人嘉宾刘国旭提问:Micro LED从0.X英寸到超大尺寸,除了VR眼镜采用Wafer Bonding的方式进行小尺寸、高PPI的阵列的方式,从手表、车载到大尺寸TV都离不开巨量转移,请问不同尺寸对巨量转移的要求有何不同?

徐宸科:

从工艺上讲,有时候不见得跟应用产品的尺寸有多大关系。Mini LED必须要切割、分选,这些工序后芯片排列不整齐,所以采用快速单颗转移的做法。而Micro LED是无切割工艺,芯片排列基本上是整齐的,因此只要芯片尺寸可以满足,就可以采用巨量转移的方式。另外,从应用的角度上讲,Mini&Micro LED如果是做自发光显示,需要的数量就非常多,但如果做背光,数量就比较少,而且,芯片之间的距离比较远,所以需要的巨量转移方式会有所不同。

另外,我们不仅要考虑巨量转移的方式,还要考虑巨量转移的成本,同样是Mini LED,做显示和背光,可能要选择不同的方式,才会有比较好的经济效益。在众多的转移技术里,目前基本上是激光转移和stamp。

刘一帆:

我们也对许多巨量转移的方式做过关注和分析,由于我们之前主要做小尺寸OLED屏为主,目前看来可能stamp的方式会相对好做一些,良率、精度上都比较好控制。当然我们也看到一些有意思的进展:据说,roll to roll的转移方式,在精度上也有进一步的提升。可能针对不同的应用,有一些不同的方向。小尺寸可能激光转移和stamp的方式比较好一点,大尺寸更多则倾向于流体组装。

龚政:

就组装技术来讲,现有技术不一定特别适合。在原有技术上如何进一步提高组装速度,同时保证精度,是一个问题。我们也在这方面做了一些探索,这里面涉及的技术很多,包括流体组装、stamp、激光转移等。个人角度上讲,各转移技术各有优缺点,stamp的方式确实从组装速度和选择性转移有它的优势。但是后续坏点怎么去修,还是比较大的难题。

另一个角度,激光转移在修复上有一定的优势,激光可以把坏点熔掉,这一角度上,激光转移可能是比较有量产前景的一种,因为它可以和修复结合起来考虑。另外,不管哪一种方式,可能要跟芯片结构去结合起来考虑,因为不同芯片结构要用到不同巨量转移的方式,比如stamp要用到弱化结构。不过我想说的是,我们是否一定要采用需要弱化结构的方式?这个思路将来是否存在专利上的风险,值得考虑。

主持人嘉宾刘国旭补充:如果定义芯片尺寸50μm以下,±1~2μm的精度差,作为Micro LED的一个标准,传统的方式才做到几千或1~2万的速度,如果要做到1~2小时组装完,则需要每小时一百万到一千万的转移速度,因此转移速度是非常重要的。

主持人嘉宾刘国旭提问:在今年Touch TaiWan上的一个研究机构认为手表、车载可能会快一些进入量产,据三位来看,Micro LED在哪一个领域更有可能进入量产?

徐宸科:

现在比较有可能实现量产的有大尺寸电视、手表、车载,如果从巨量转移来看,最先是手表,因为转移数量比较少,难度比较低。第二是电视领域,主要考虑成本,电视领域的竞争关系很微妙,一方面要跟LED小间距竞争,另一方面又要跟LCD竞争,这里面的关键就在于成本。车载很重要的问题在于车厂的要求是技术标准10年、20年不变,当这一方案还没成熟就推出去,后面再改动几乎是不可能的,因此会拖很长时间。只有工艺成熟了,参数不能变,才有可能进入车载。也就是说,车载在技术上比较好做,但是会有很多限制。总体上看,量产顺序应该就是手表、电视、车载。

刘一帆:

手表会快一些,电视方面,三星的方案可以说已经具备量产可行性。个人的想法,目前的市场趋势上看,TV在消费者日常生活中的地位越来越低,特别是5G出来之后,大众更愿意使用可移动的手机、手表。当然,很多电视厂商也在给电视加不同的功耗,但是是否能给Micro LED足够大的市场空间来摊薄研发、生产成本,还有待观察。也就是说,从技术上讲它成熟了,但市场上打不开前景的话,它也是一个叫好不叫座的状态。车载对技术成熟度要求比较高,三年能我们可能很难看到。

龚政:

Micro LED一个是小尺寸、超高分辨率的方向,一个是大尺寸巨型电视的方向。就个人所处的研究领域来看,我们发现前者的进展比较快。我们在这一块,已经做到了2000PPI,当然是单色的,采用的是一种独特巨量转移的技术,并非stamp和激光转移。对于小尺寸来讲,特别注重组装精度,对组装速率相比大尺寸而言低一些,我们也在专注于如何提高精度。

主持人嘉宾刘国旭提问:现有的多种巨量转移方案中,有静电吸附、凡德瓦力、流体自组装、roll to roll,有的公司甚至在进行多种方式的尝试。在三位看来,哪一种会尽快胜出?

徐宸科:

对于刘一帆博士刚才讲到的电视市场前景,我也有一点自己的想法。各位记得以前智能手机刚开始推的时候也很贵,后来慢慢和一些运营商合作,出现了充话费送手机的业务。未来电视是否有可能也采用这种方式?尤其是搭配5G,与华为、小米这些企业配合,或许有一些机会。如果这行得通,用上Mini&Micro LED会比较快。因为消费者可能不需要为电视买单,只需要付月租之类。

回到主持人的问题,短期来讲,不论是激光转移还是凡德瓦力,有时候是两者搭配,有时是一家公司同时评估多种技术。个人认为两三年内主要是流体组装,其次激光转移,但激光转移还是存在一些问题,最终还是需要和其他技术进行搭配。

刘一帆:

我们一直以来都在关注中小尺寸,以我们的角度,至少时间上来看,stamp,尤其是基于凡德瓦力我会更看好一些。

龚政:

刚才我们也提到stamp和激光转移。非要选的话,我更看好激光转移,因为它和检测修复结合地更紧密。当然,有时候也要分大小尺寸应用,尺寸较大的应用,相对可能流体组合或roll to roll更有前景。stamp其实不好做,做得不好可能会产生整体偏移,另外,stamp经常结合弱化结构,弱化结构通常在芯片结构和阵列密度上有一点牺牲。

以下是现场观众提问精选:

海信显示研发部技术总监乔明胜:此前了解到,錼创的转移和修复在一个技术平台上作考虑,eLux则将修复和转移分开。我的问题是,转移和修复有没有用同一个技术平台做的必要性?

龚政:

据我了解,转移和修复分开做还是会有很多问题,如果设备商能够把Bonding和检测结合起来的话,我相信这个设备会更容易被面板厂商接受和欢迎,而且现在的检测修复大多基于光学检测的办法,由于Micro LED尺寸比较小,电极上的检测修复还是有限的。

刘一帆:

如果小尺寸良率足够高,尽可能避免修复,如果避不开,转移和修复作为两个不一样的过程,不一定强求用同样的技术方案来做。如果前后两个供应方案协调的话,扬长避短也许更好。此前我也问过eLux,他们也是希望能通过某种方式绕过修复。如果解决不了问题,成功地绕过它,也不失为一种解决办法。

徐宸科:

如果可以在转移、Bonding之前做检测修复,那就尽量提高良率,修复的方式其实有很多种,如果在Bonding之前弥补这个部分,是不需要进过复杂的程序,处理起来会比较简单,如何去选取性价比的方式来做这个是要考虑的问题。

主持人嘉宾刘国旭补充:我了解到,还有一种Redundancy(冗余)的方式,比如像三安这样的公司,可以把芯片成本做得比较低的话,可能开始先把坏点拿掉,补充一颗进去。包括基板也有用冗余的方式,从而减少重复转移的次数,也很值得借鉴。

创建: Mar 10, 2020 | 16:25

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