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MiniLED设备生产过程面临哪些难题

MiniLED及Micro LED观点提出以来,有一种流行的不雅点觉得MiniLED将成为Micro LED的过渡产品。但着实,一些业者并不这么觉得。

例如,设备厂商K&S觉得MiniLED和Micro LED各具特征,他们并非谁取代谁、谁是谁的过渡问题。在背光和大年夜屏幕直显领域,MiniLED更相宜;而在小屏幕超高清晰领域,Micro LED会更相宜。ASM宁靖洋则觉得MiniLED在显示领域将会成为大年夜赢家,且不轻易被Micro LED所取代。此外,在2018年LEDinside对LED驱动IC厂商堆积科技的一次访谈中,堆积董事长杨立昌老师也表示不觉得MiniLED只是一个过渡性产品,当时,他就异常看好MiniLED在背光与RGB显示领域的利用。

如我们所见,2019年,各类MiniLED产品花式出场,潜力开始开释,成长趋势也已清晰晴明。是的!2020年起,MiniLED将会有一番作为。不过,这个历程仍存在许多技巧寻衅。因为MiniLED应用量比拟传统LED应用量出现倍数增长,无论是MiniLED背光照样Mini RGB显示利用,各环节厂商都必须霸占速率、精度、同等性与良率等问题,才能低落资源,从而实现最终大年夜规模商用化的美好愿景。

速率、精度、同等性与良率等技巧难题贯穿MiniLED设备、芯片、封装到利用端全部财产链,LEDinside曾于2019年做过相关的专题报道,但主要针对芯片、封装与利用端。这一次,我们将焦点对准了设备端,懂得这些难题在设备端若何表现以及设备厂商若何跨过这一道道门槛。

针对MiniLED设备临盆历程中碰到的问题,封测设备厂牌号谱指出振动盘供料系统、机器零部件、检测系统以及影像系统等方面的问题。

标谱表示,因为尺寸小,集成度高,MiniLED对封测设备的振动盘供料系统提出了高要求。今朝,封测设备的振动盘供料系统因为资源和货期的问题,大年夜部分都是采纳国产产品。然而,因起步较晚,国产振动盘在节制精度、外面处置惩罚和稳定性等方面与入口振动盘仍有必然的差距。

同时,MiniLED设备对机器零部件的整体精度要求也分外高。在实际操作中,虽然单个零件的精度可以达到要求,但所有零件组装成整体之后则难以达到要求。

此外,标谱还提到,基于MiniLED本身特点以及应用特点,分光分色测试仪和检测外不雅的影像系统等检测系统的准确性、靠得住性、稳定性以及测试精度都必须满意更高的要求。

针对这些设备上的技巧问题,标谱已提前多年结构。2014年,标谱建立机加厂,并逐年加大年夜投入,采购高精度临盆设备,只管即便维持自己临盆高精度零件,外协加工通俗零件。

2015年,标谱专门成立振动盘奇迹部,采购高精度5轴加工中间,同时还建立振动盘研发实验室,实现全系列振动盘供料系统的研发设计、临盆加工和组装调试。

别的,标谱成立之初的核心团队就包孕影像工程师,并于2019年自力形成检测系统研发部。此部门主要网络试产和售后反馈的客户需求,经由过程阐发客户需求来设计更新、更高、更准的测试系统。

值得一提的是,标谱大年夜力投入的研发部门不停致力于设计更合理的规划,以削减人工操作,削减设备掩护保养,这一点在大年夜规模临盆历程中意义重大年夜。

华腾半导体主要提到了分光编带设备以及测试设备的速率与精度问题。

华腾表示,第一个难点在于分光编带设备的速率。与传统设备比拟,MiniLED自动分光编带设备产能较低,但其对机台的运行速率却有更高的要求。因为今朝MiniLED多采纳集成封装的形式,芯片用量是传统用量的N倍,响应的测试光阴会成倍增长,是以设备的速率必须比传统的设备快很多,产能才不至于受到很大年夜的影响。

第二个难点在于测试精度。以亮度指标为例,传统3颗LED芯片的测试要求误差在3%以内,而对付MiniLED来说,3N颗芯片的测试误差仍旧必要节制在3%以内,这是一个很大年夜的寻衅。

然则,对付设备的这些关键技巧难点,华腾已经有了自己的办理规划。据其先容,公司设备在小间距LED上的优越体现,让华腾成为有时机最早进入MiniLED领域的设备厂商之一。据懂得,华腾已针对MiniLED推出了具备高精度和高良率等特征的全自动测试分选机(HT7600)和全自动编带机(HT6000)。

梭特科技指出了分选机和固晶机取放(Pick & Place)历程中面临的难题。

梭特表示,现行的要领依旧是采取一颗一颗芯片进行取放或COB打件(Die Bond)要领,速率和精度不够就会导致高资源问题,这也是今朝阻碍MiniLED量产的问题之一。

鉴于此,梭特估计今年下半年推出FOB 先辈封装制程系列设备,此设备能够赞助LED显示屏客户办理临盆资源问题。据先容,此设备主如果使用高精度和高速的混Bin排片技巧,再经由过程巨量转移将RGB 芯片同时移载到同一片载具上, 着末再一次性进行高效率的固晶制程。

ASM宁靖洋则强调了焊接、返修及自动化功课等历程中的速率与良率之间的关系问题。

ASM宁靖洋表示,提升临盆速率是ASM宁靖洋研发的一定项目。然而,高速率虽有助低落临盆资源,但同时还需斟酌良率问题;尤其是针对尺寸越渺小的MiniLED,若良率稍低,便会加重返修工序,进而增添临盆资源。以是,厂商需平衡速率与良率之间的关系,才能在角逐中得胜。

今朝,ASM宁靖洋已推出了全自动巨量焊接产线Ocean Line,并且,其高速、高精度焊接、返修机台、自动化规划均已接单投产。

巨量转移设备厂商K&S指出了速率、精度与良率三个研起事点以及它们与资源之间的关系。

K&S觉得,MiniLED的终端利用产品对MiniLED的应用量极大年夜,是以这些产品对速率、精度、良率的要求没有上限。同时,速率、精度与良率还直接与终极产品的资源挂钩,而资源则是今朝阻碍MiniLED量产的一个瓶颈问题。是以,未来K&S会持续专注于提升巨量转移设备的速率、精度与良率。K&S还提出,对全部财产链来讲,若何低落MiniLED Die的临盆资源也是未来要霸占的问题。

据先容,巨量转移设备临盆历程涉及高速高精度驱动与节制、机器运动与其他很多物理化学特点的利用、光学识别与谋略等,量产难度极高。该公司已与Rohinni公司合营推出了MiniLED巨量转移设备 PIXALUX,此设备在速率、精度与良率上都具有显着的上风。现阶段,K&S的MiniLED巨量转移设备已在客户方得以利用,并开始临盆。

北方华创主要强调设备的整体机能,除速率、精度等技巧难点以外,还有同等性的问题。

北方华创表示,MiniLED前进对设备精细程度的要求。伴随芯片尺寸的缩小,LED芯片工艺方面必要更好的同等性、更少的颗粒和更优的膜层质量。在同等性方面,MiniLED显示产品对芯片的电流和颜色的同等性,Mini COB封装技巧的光学同等性和PCB板墨色同等性,以及像素间的混光同等性和外面同等性等皆必要提升到更高的水平。

北方华创觉得,LED行业今朝已处于红海市场,MiniLED作为新的产品利用,必要在初期以更良好的机能打开市场,而设备作为重要环节,必要最先前进相关技巧水平。同时,跟着市场的成长,终端产品的价格徐徐下降,从设备端来看,则必要加快实现高性价比的需求。对北方华创而言,现有的设备技巧已可以满意MiniLED技巧要求,公司在机型和腔室类型方面设置设置设备摆设摆设机动。别的,北方华创还指出,无论是MiniLED照样Micro LED,后段制程的难点会多于前段制程。

综上,设备环节面临的技巧难题,相关厂商已有响应的办理规划。如LEDinside所懂得,设备端已筹备就绪,那么从财产链的角度来看,进展若何?

北方华创表示,从外延芯片端看,今朝量产技巧基础完善;从封装端看,此环节面临的问题相对更多(如封装形式);从产品端来看,背光和显示领域的利用会率先辈入大年夜众视野,而背光利用的潜力已无须狐疑,显示领域也有较大年夜的时机可以导入大年夜规模应用。

ASM宁靖洋指出,今朝来看,MiniLED 财产链的成长尚未达到完善及成熟的程度。例如,在芯片供应方面,3x5mil、2x4mil 等 MiniLED 芯片还有待量产。在基板方面,适用于MiniLED 的基板价格高企,且占整体物料资源的比重高达以致跨越5成,是以,良率和资源都有待优化。但ASM宁靖洋觉得,在背光利用上,LCD 共同MiniLED背光的规划完全有能力与OLED规划比拼;在显示利用上,MiniLED的利用将有时机从超小间距显示屏市场扩大年夜至间距大年夜于P0.7的显示屏市场。

根据LEDinside阐发,凭借局部调光、更高比较度和更高稳定性等特征,加上物料资源低等相对的资源上风,MiniLED已成功切入背光市场和RGB显示市场。并且,MiniLED于2019年正式在显示器领域与OLED直接竞争。基于MiniLED强劲的需求量以及广泛的利用处景,各大年夜厂商均看好MiniLED的前景,接下来,只要财产链所有环节合力进一步低落临盆资源,MiniLED产品将很快能够周全打开市场,进而前进市占率。(文:LEDinside Janice)

责任编辑:wv

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