降低Mini LED成本!Verticle推出化学切割法及六边形芯片

行家说LED快讯 · 2020-06-28

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Mini LED显示增加了局部调光区,可以提高图像的显示质量,因此Mini LED比传统的LED背光需要更多的LED。例如,制造12.9英寸的iPad Pro屏幕需要10000个Mini LED。因此,降低LED成本是Mini LED显示器商业化面临的首要问题。

缩小芯片尺寸是降低制造成本最有效的方法之一。然而,由于芯片的损坏和极长的加工时间,目前的外延切割技术(如行业标准隐形激光切割工艺)限制了芯片尺寸的缩小,对于100μm以下尺寸的芯片尤甚。

对此,Verticle公司开发了一种创新的芯片切割技术——“化学切片”,可以在不损坏芯片的情况下减小Mini LED的切割尺寸。使用化学切片工艺,可以大幅度增加外延片的芯片数量,从而大大降低成本。此外,如表1所示,它的切片切割线可以更窄。

这是由于化学切块的无损伤性质,因为它通过湿化学腐蚀来分离芯片,而不是通过产生热量或声波的方法。因此,芯片边缘没有损伤,这意味着有源区域与芯片切割边缘的距离可以小于2μm。因此,可以扩大有源面积,从而使相同尺寸的LED芯片输出更多的光。

如表1所示,与传统的倒装Mini LED芯片相比,该技术下的芯片尺寸的缩小和切割线的缩小产生的DPW(die per wafer)增加了8倍。

通过对芯片塑形可以获得额外的DPW增加。传统的切片方法只能在线性方向切割(即只能分离出正方形或长方形芯片),与此不同,化学切块可以实现自由形状的切割(例如六边形)。由于提高了镶片效率和增加了芯片的可用面积,六边形芯片可以使DPW增加20%以上(下图)。

利用这种独特的化学切片技术,Verticle首次在世界上制造出了六边形芯片。六边形的对称形状可以帮助电流更好的扩展,这其可以输出比方形或矩形芯片更高的光。此外,六边形芯片也有助于封装。六边形芯片生产的光束轮廓更接近光学设计中使用的圆形透镜的形状。相比之下,典型的方形或矩形芯片的光束轮廓与圆形透镜结合时,通常是扭曲的。

此外,该技术在一个批次中可以同时蚀刻多个外延片,切量比隐身激光切割大500倍(下表)。

Verticle成立于2004年,位于美国加州硅谷,是一家专业从事LED和显示技术的公司。Verticle拥有LED关键专利,拥有超过15年的研发和芯片生产经验。