近日，泛半导体智能制造整体解决方案供应商合肥欣奕华智能机器股份有限公司（以下简称“合肥欣奕华”）成功研制出中小尺寸MiniLED量产用巨量转移设备，并已出货交付。

该中小尺寸巨量转移设备转移速度可达到360k UPH，处于全球先进水平，该设备对8.9英寸到34英寸基板可无限兼容。此次交付的是国内首台全自主研发面世的34英寸中小尺寸巨量转移设备，是合肥欣奕华基于长期技术积累，攻克 “卡脖子”技术难题，继成功研发大尺寸巨量转移设备（65英寸基板无需拼接）之后的又一重大突破，也是我国泛半导体领域核心工艺装备自主化道路上的又一里程碑。

图片来源：合肥欣奕华

这次合肥欣奕华主要克服适应高频高加速冲击运动的轻量化高刚度结构设计，匹配巨量转移设备高频高精度运动情况下的热膨胀消除及温度补偿方法、适应高速高精度转移的运动控制相关技术，如：亚毫秒级多轴协同运动轨迹规划和控制技术、高频冲击残余振动抑制技术、适应多样化待转移器件的微米级特征高精度视觉系统。

相关负责人表示，此次中小尺寸巨量转移设备研发顺利，一方面得益于合肥欣奕华对巨量转移设备开发的长期技术积累，另一面得益于客户的认可和支持，是共同创新的成果。

DSCC在最新的MiniLED技术出货报告中指出，全球采用MiniLED技术的显示面板到2026年出货将超过4000万台，未来将带来较大的巨量转移设备需求市场空间。（来源：合肥欣奕华）

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次世代显示技术Micro LED成为今年Touch Taiwan智慧显示展中最大焦点，随着去年揭开Micro LED元年的序幕，今年各大厂展示了许多模拟情境、前瞻应用，2022年无疑是承接起后的关键一年。

在技术不断突破的状况下，Micro LED厂商已经逐渐跨越眼前的“成本”和“良率”两座大山，迎向Micro LED眼中的“新视界”。

Micro LED制程主要分为磊芯片生长、芯片制造、薄膜制程、巨量转移、检测与修复。由于移除LED的封装及基板，留下磊晶薄膜，Micro LED芯片更轻薄短小，提供各种显示器的像素尺寸。

同时，Micro LED也继承LED的优点，拥有高解析度、高亮度、高寿命、色域更宽、自发光特性、更低的功耗，以及更好的环境稳定性，适合未来智慧显示应用，例如车用、AR眼镜、穿戴式设备等。

▲ Micro LED技术。（Source：科技新报制图）

跟传统LED制程相比，磊芯片成长、Micro LED芯片制造、薄膜制程这几个步骤，只需要改造设备，就可用于Micro LED制造，反倒巨量转移、检测与修复较困难。其中，巨量转移、检测与修复，以及红光Micro LED发光效率都是目前技术上的瓶颈，也是影响成本跟良率的关键，一旦将这些问题各个击破，降低成本，就有机会往量产迈进。

▲ Micro LED制程及瓶颈。（Source：科技新报制图）

“新视界”障碍之一：巨量转移

由于磊晶基板的厚度比芯片尺寸还大，Micro LED必须以巨量移转的方式，将芯片剥离、置于暂存基板，再将Micro LED转移至最终电路板或TFT版上。现阶段较主要的巨量转移技术，包括流体组装、激光转移、拾取放置技术（Stamp Pick&Place）等。

▲ 巨量转移示意图。（Source：科技新报制图）

拾取放置技术利用微机电阵列技术进行芯片取放，不过传统的LED取放技术因为取放速率较慢，使成本较高；至于激光转移，通过激光束将Micro LED从原始基板快速、大规模转移Micro LED到目标基板。

TrendForce集邦咨询分析师杨富宝指出，以往传统拾取技术由于速度较慢、成本较高，业界一直难以量产，所以这一年内，技术已经从传统拾取慢慢转为高精度、速度较快的激光转移，有助于降低成本。

至于流体组装技术，则利用熔融焊料毛细管的介面，在组装时可由流体悬浮液体充当介质，对电极进行机械和电器连接，快速将Micro LED捕获及对准至焊点上，做法成本较低、也可以实现高速组装。最近华为积极布局Micro LED技术，从专利资讯来看，极可能是采流体组装技术。

▲ 主流巨量转移比较表。（Source：科技新报制图）

“新视界”障碍之二：检测与修复

虽然巨量转移一直是量产化的关键，但后续检测与修复Micro LED芯片的重要性，其实不亚于巨量转移。

目前业界最常用两种方式，分别是光致发光测试（PL）及电致发光测试（EL）。PL特点是在不接触、不损坏LED芯片的情况下进行测试，但测试效果不如EL；相反地，EL通过通电测试LED芯片，可找出更多缺陷，但可能因接触而造成芯片损伤。

再来，Micro LED芯片过小，难以适用于传统测试设备，不管用EL、PL测试都可能出现检测效率不佳的状况，极需克服的部分。至于修复部分，Micro LED厂商则通过紫外线照射维修技术、激光融断维修技术、选择性拾取维修技术、选择性激光维修技术及备援电路设计方案。

“新视界”障碍之三：红光Micro LED芯片

最后是显示器颜色本身，以Micro LED来说，比起蓝、绿色，红色是最难显示的颜色，成本也相对较高。目前业界使用氮化物半导体，来生产蓝光、绿光Micro LED，红光Micro LED必须混合多种材料系统，或采用磷化物半导体生产。

然而，在磊晶过程中可能产生颜色均匀度问题，不同半导体材料结合会增加全彩Micro LED的生产难度和制造成本，切割芯片过程中也可能导致发光效率变差，更不用说随着尺寸缩小，磷化物Micro LED芯片的效率将显著降低，加上半导体制程中需混合设备，所以复杂、耗时、成本昂贵，良率更是难以提升。

▲ Porotech的InGaN红光Micro LED显示器。（Source：科技新报）

因此，部分厂商从材料本身改进，像Micro LED公司Porotech发表全球第一套氮化铟镓（InGaN）基的红光Micro LED显示器，意味着三种显示器都使用InGaN做为显示材料，不受限于任何基板。另外，Micro LED大厂JBD过去致力于AlGaInP基红光Micro LED技术，最近也宣布达成50万nits超高亮度红光Micro LED量产。

虽然我们已经迎来Micro LED元年，但许多问题仍需要时间慢慢解决，目前已经看到应用的起头，相信待巨量转移、检测维修、发光效率等瓶颈一一克服后，有望实现Micro LED商用化，未来不管在车用屏幕、大型显示屏幕、AR/VR设备、高解析度穿戴产品等，都能看到Micro LED带来的应用。（来源：科技新报）

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