2022年10月08日,由大族半导体自主研发生产的国内首台准分子Micro LED巨量转移量产设备进驻辰显光电,进入工厂测试验证阶段,标志着大族半导体在Micro LED关键技术装备研制取得再一重要突破。
早在2021年11月,由大族半导体研制的国内首台固体Micro LED巨量转移量产设备就已搬入辰显光电。通过与辰显的深度合作,双方圆满完成了巨量转移以及修复的预研任务,转移良率达到99.9%,为此次准分子Micro LED巨量转移量产设备的顺利搬入奠定了坚实基础。
✦ 转移效果良好,转移过程对芯片无损伤;
✦ Micro LED转移落点精准,位置精度达到±1μm;
✦ 转移效率可达2kk/h—100kk/h。
固体Micro LED巨量转移量产设备的顺利测试以及准分子Micro LED巨量转移量产设备的顺利搬入,标志着大族半导体在新型显示Micro LED产业的技术研究和装备制造取得了又一关键性的突破,也标志着大族半导体在新型显示Micro LED产业具备了成熟的成套装备设计和应用能力。
行业发展,装备先行。大族半导体一直走在LED显示行业装备的前沿,从2019年开始致力于攻克Micro LED激光相关加工工艺难题,推进Micro LED产业化进程。2020年起,大族半导体陆续在Micro LED产业多项关键技术上取得重要突破,现已形成一系列自主创新的关键工艺技术方案,如激光剥离、激光修复、激光巨量转移、激光巨量焊接和玻璃拼接等整套解决方案,并具备相关设备量产能力。从技术研究和装备应用领域丰富和完善了公司在Micro LED产业的布局,为Micro LED产业提供专业系统化解决方案。
大族半导体在Micro LED产业布局图
该技术可实现从蓝宝石衬底上的特定位置,或是整面剥离氮化镓、胶材等材料,具备行业领先性。剥离工艺效果稳定,加工良率高,剥离良率可达99.9%以上。可实现最小尺寸10μm,间距10μm的芯片加工。基于自动CCD校正,可满足对不同规格产品精准识别定位,配备超高精度运动平台,全闭环控制,有效提高系统单位时间内的产能,并且具备激光剥离加工后盖板与转移基板自动分离功能。该款设备已实现量产。
激光修复设备可以在Micro LED的制造过程中筛选出有缺陷的芯片并进行修复,是Micro LED制程中的关键设备。此款激光修复设备可以读取AOI检测数据,实现对任意位置的不良芯片进行修复。修复效率高,Wafer/donor基板上MicroLED芯片去除的效率为2kk/h;Substrate基板上MicroLED芯片去除的效率为1k/h;Donor/substrate基板上MicroLED芯片转移修复的效率达到2kk/h。
此款设备为国产首台量产Micro LED巨量转移设备,采用激光转移技术,利用特殊整形后的方形光斑,结合高速振镜扫描,可以实现高速加工,将芯片逐一转移到下层基板(玻璃或者膜材)上。
此款设备通过整形光斑可实现对加温区域的精准控制,避免整版全部加热产生较大的热应力,可以实现温度实时反馈,对温度进行精准控制。采用高精度的对位系统,可以实现对位精度±1.5μm,效率高,且焊点质量好,无曲翘。
大尺寸屏幕通常是由许多个窄边框的小尺寸屏幕拼接而成,因而可以制作任意尺寸大小的大屏幕。要实现大屏拼接,需要制作高质量的小尺寸屏幕。在制作的过程中,许多流程需要激光来完成。大族半导体结合自主研发的ICICLES等工艺技术,自主开发出了一套集玻璃基板切割、线路刻蚀、保护膜层切割等需求的大屏拼接技术方案。此款设备采用紫外皮秒激光刻蚀线路图案,无刻蚀残留。大族半导体已经量产设备的线宽精度和拼接精度可达±5μm,正在开发线宽精度和拼接精度可达±3μm精度的设备。
大族半导体可为客户提供一整套Micro LED研发、测试、量产的激光解决方案。未来,大族半导体将持续坚持自主创新发展理念,全力攻克Micro LED产业技术难题,加快推动Micro LED产业化进程,助力国家新型显示产业发展。