集邦咨詢LED研究中心(LEDinside)最新報(bào)告3Q17 Micro LED次世代顯示技術(shù)- Micro LED轉(zhuǎn)移技術(shù)與檢測(cè)維修技術(shù)分析報(bào)告表示，Micro LED制程中，巨量轉(zhuǎn)移是一關(guān)鍵性制程，如何快速且精準(zhǔn)的將Micro LED轉(zhuǎn)移至目標(biāo)，UPH (Unit Per Hour)及良率的提升將是首要努力的課題方向之一。

Micro LED轉(zhuǎn)移技術(shù)分析

Micro LED技術(shù)，目前面臨相當(dāng)多的技術(shù)挑戰(zhàn)，LEDinside研究副理?xiàng)罡粚毐硎?Micro LED制程共計(jì)四大關(guān)鍵技術(shù)，轉(zhuǎn)移技術(shù)是目前最困難的關(guān)鍵制程之一，其他包括電路驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、色彩轉(zhuǎn)換方式、檢測(cè)設(shè)備及方法、晶圓波長(zhǎng)的均勻度控制等，也都是尚待突破的技術(shù)瓶頸。

Micro LED制造成本居高不下，原因在于相關(guān)轉(zhuǎn)移技術(shù)瓶頸仍待突破，區(qū)分為以下七大要素，如生產(chǎn)設(shè)備精密度的要求、制程良率的提升、產(chǎn)出速度(UPH：Unit Per Hour)的效率提升、制程能力的控制、生產(chǎn)方式之最佳化確定、檢測(cè)設(shè)備及儀器的精確穩(wěn)定性、壞點(diǎn)維修方式、制程加工成本的降低...等。由于涉及的產(chǎn)業(yè)橫跨LED、半導(dǎo)體、面板上下游供應(yīng)鏈，包括芯片、機(jī)臺(tái)、材料、檢測(cè)設(shè)備等都與過(guò)去的規(guī)格相異，提高了技術(shù)的門檻，而異業(yè)間的溝通整合也增加了研發(fā)時(shí)程。

(圖：LEDinside整理)

LEDinside以工業(yè)制程六個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差做為Micro LED量產(chǎn)可行性評(píng)估依據(jù)。轉(zhuǎn)移制程良率須達(dá)到四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差等級(jí)，才有機(jī)會(huì)產(chǎn)品商品化但加工及維修成本仍然很高，若要達(dá)到成熟的產(chǎn)品及具有競(jìng)爭(zhēng)性的加工成本，其轉(zhuǎn)移良率至少要達(dá)到五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以上，才能真正成為成熟的商品化產(chǎn)品。

Micro LED量產(chǎn)可行性評(píng)估

一般傳統(tǒng)的LED例如3030的封裝體其光源尺寸3,000μm，可借由SMT設(shè)備即可達(dá)到轉(zhuǎn)移之作用，當(dāng)光源尺寸在100μm時(shí)也可借由固晶機(jī)(Die Bonder)設(shè)備達(dá)到芯片轉(zhuǎn)移，當(dāng)光源尺寸不斷的縮小至10μm時(shí)，現(xiàn)狀的轉(zhuǎn)移(Pick & Place)設(shè)備其精密度及準(zhǔn)確度將面臨嚴(yán)重考驗(yàn)。

Micro LED制程的設(shè)備的精密度需小于±1.5μm才能精確的轉(zhuǎn)移至目標(biāo)背板，目前現(xiàn)況轉(zhuǎn)移設(shè)備(Pick & Place)的精密度是±34μm (Multi-chip per Transfer)，覆晶固晶機(jī)(Flip Chip Bonder)的精密度是±1.5μm (每次移轉(zhuǎn)為單一芯片) ，皆無(wú)法達(dá)到Micro LED巨量轉(zhuǎn)移的精密度規(guī)格需求。

芯片級(jí)銲接 (Chip Bonding)及外延級(jí)焊接 (Wafer Bonding)由于產(chǎn)能過(guò)低及工時(shí)成本過(guò)高，在巨量轉(zhuǎn)移上將無(wú)法應(yīng)用上，但Wafer Bonding(外延級(jí)焊接)現(xiàn)狀的應(yīng)用是因?yàn)橐袁F(xiàn)有機(jī)臺(tái)來(lái)開(kāi)發(fā)Micro LED技術(shù)及研發(fā)像素?cái)?shù)量(Pixel Volume)較小的產(chǎn)品，但產(chǎn)能及工時(shí)成本皆是挑戰(zhàn)，未來(lái)轉(zhuǎn)移技術(shù)將是以薄膜轉(zhuǎn)移(Thin Film Transfer)的各種技術(shù)為主。

五大薄膜轉(zhuǎn)移技術(shù)包含靜電吸附、凡得瓦力轉(zhuǎn)印、雷射激光燒蝕、相變化轉(zhuǎn)移、流體裝配。流體組裝方式是一種高速度的組裝技術(shù)，對(duì)各式之產(chǎn)品應(yīng)用皆有較高的產(chǎn)出量(UPH)，可以大幅度縮減組裝工時(shí)及成本。

轉(zhuǎn)移技術(shù)的選擇需視不同之應(yīng)用產(chǎn)品決定，最主要是考量設(shè)備投資、產(chǎn)出量(UPH)及加工成本等因素，另外各廠家之制程能力及良率的控制，可視為產(chǎn)品發(fā)展順?biāo)斓年P(guān)鍵因素。

以現(xiàn)況來(lái)說(shuō)室內(nèi)顯示屏、智慧手表、智慧手環(huán)的應(yīng)用，將會(huì)是首先實(shí)現(xiàn)Micro LED的產(chǎn)品，由于轉(zhuǎn)移技術(shù)的困難度甚高及各應(yīng)用產(chǎn)品的像素?cái)?shù)量(Pixel Volume)的不同，投入的廠商先以既有的外延焊接設(shè)備(Wafer Bonding)來(lái)做研發(fā)及選擇像素?cái)?shù)量(Pixel Volume)較少之應(yīng)用產(chǎn)品為目標(biāo)，以縮短開(kāi)發(fā)的時(shí)間，也有廠商直接朝向薄膜轉(zhuǎn)移 (Thin Film Transfer)技術(shù)的方向發(fā)展，但因設(shè)備需另外設(shè)計(jì)及調(diào)整，必需投入資源甚多及消耗更長(zhǎng)的研發(fā)時(shí)間，也將會(huì)產(chǎn)生更多的制程問(wèn)題。