Micro LED COG封裝工藝制程是使用激光剝離設備將生長基板上的芯片剝離到臨時基板上，再通過激光巨量轉(zhuǎn)移設備將三色RGB芯片依次轉(zhuǎn)移到驅(qū)動電路基板后，采用激光巨量鍵合設備將芯片和焊盤進行鍵合，最后進行大屏拼接的過程。當然，各工藝制程環(huán)節(jié)中均穿插了AOI檢測、激光去除和激光修補的動作。本文重點講述Micro LED制程中最重要的環(huán)節(jié)之一—激光巨量鍵合技術。

Micro LED COG常規(guī)制程

Micro LED芯片尺寸的縮小，意味著在制造同樣尺寸大小的顯示屏幕時，Micro LED的驅(qū)動電路基板上需要鍵合更多數(shù)量的芯片，其焊點大幅增加，鍵合工藝難度因此大幅提升，這對芯片鍵合的制造工藝和設備提出了更高的要求。

傳統(tǒng)鍵合方式利用印章、靜電力等巨量轉(zhuǎn)移的方式將芯片與目標基板進行貼合后，再采用加熱加壓的方式將芯粒和焊盤進行共晶合金鍵合。目前鍵合多采用Au-In鍵合、Au-Au鍵合和Au-Sn鍵合，效果穩(wěn)定，鍵合強度大，但Au單價偏高，影響生產(chǎn)成本，不符合Micro LED的商業(yè)化發(fā)展趨勢；不僅如此，傳統(tǒng)鍵合方式還要克服因為溫度升高，轉(zhuǎn)移頭和目標基板的熱膨脹系數(shù)不一樣而導致的對位偏移等問題。

激光巨量鍵合技術應運而生

傳統(tǒng)鍵合方式制程復雜、生產(chǎn)成本高，不利于Micro LED的降本增效，激光巨量鍵合方案則是不二之選。激光鍵合是利用高精度的對位平臺，將donor上的芯片和目標基板進行精準對位，利用高精度的調(diào)平系統(tǒng)和壓力傳感系統(tǒng)將donor和目標基板進行貼合，再利用均勻性極好的光斑，配合溫度精準可控的控溫系統(tǒng)（功率隨溫度實時調(diào)節(jié)）對轉(zhuǎn)移后的Micro LED進行激光鍵合，具有鍵合質(zhì)量好、效率高、成本低等優(yōu)點。

Micro LED激光巨量鍵合的優(yōu)勢：

1. 制程簡單，設備可以自動對位貼合和鍵合；

2. 鍵合效率高；

3. 對位貼合精度高；

4. 光斑均勻性好，溫度受熱均勻；

5. 高精度溫度恒定系統(tǒng)，確保溫度穩(wěn)定；

6. 光斑大小可調(diào)，適應多個產(chǎn)品尺寸；

7. 鍵合后芯片無位置偏移和損傷。

Micro LED激光巨量鍵合流程

1、利用高精度對位系統(tǒng)，將暫態(tài)基板上的芯片和玻璃基板上的焊盤對應起來；

2、利用恒溫激光系統(tǒng)，加熱芯片和焊盤到一定溫度。通過精準控制加工溫度和加工時間，將芯片的pad和玻璃上的焊盤鍵合起來；

3、移動平臺，控制移動速度，可以實現(xiàn)對整塊基板上的芯片完成全部鍵合。

圖片激光巨量鍵合工藝流程

大族半導體根據(jù)市場需求，自2019年起持續(xù)研究Micro LED相關激光加工工藝及產(chǎn)品，利用多年的技術經(jīng)驗和行業(yè)應用心得，不斷優(yōu)化自身技術，以自主創(chuàng)新力研發(fā)并推出Micro LED激光巨量鍵合設備，推進Micro LED 產(chǎn)業(yè)化進程。

Micro LED激光巨量鍵合設備

性能特點

● Donor平臺兼容4~6寸芯片排布，可按照治具設計；

● 鍵合工藝效果穩(wěn)定，鍵合良率高，良率可達99%以上；

● 光斑大小可自由調(diào)節(jié)，可以適應不同產(chǎn)品尺寸；

● 光斑均勻性≥95%；

● 閉環(huán)溫度監(jiān)控與控制系統(tǒng)，可以對激光功率進行實時控制，可實現(xiàn)加工區(qū)域溫度保持恒定；可實現(xiàn)不同溫度設定，實現(xiàn)梯度溫度控制；

● 自動CCD校正，可滿足對不同規(guī)格產(chǎn)品精準識別定位；

● 高精度對位系統(tǒng)，可實現(xiàn)Donor和Substrate基板對位精度＜1μm；

● 高精度調(diào)平與壓力傳感系統(tǒng)，可實現(xiàn)Donor和Substrate精準貼合。

加工效果

大族半導體將持續(xù)以技術創(chuàng)新、應用創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新為驅(qū)動，不斷強化自身核心技術優(yōu)勢，憑借豐富的行業(yè)經(jīng)驗和強勁的技術創(chuàng)新能力，助力顯示產(chǎn)業(yè)邁向更好的時代。

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