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技术| 浅谈Micro-LED的三大制造工艺

慧聪LED屏网 · 2023-02-18
Micro-LED的制作流程是将LED结构设计进行薄膜化、微小化、阵列化,其尺寸仅在1-100μm等级左右;后将Micro-LED批量式转移至电路基板上,其基板可为硬性、软性之透明、不透明基板上;再利用物理沉积制程完成保护层与上电极,即可进行上基板的封装,完成一结构简单的Micro-LED显示。

Micro-LED的制作流程是将LED结构设计进行薄膜化、微小化、阵列化,其尺寸仅在1-100μm等级左右;后将Micro-LED批量式转移至电路基板上,其基板可为硬性、软性之透明、不透明基板上;再利用物理沉积制程完成保护层与上电极,即可进行上基板的封装,完成一结构简单的Micro-LED显示。

01

Micro LED的工艺环节

晶圆形成:微型led最初是由氮化镓(GaN)等半导体材料制成的薄晶圆。

模版:然后在晶圆片上覆盖一层模版光刻胶,作为蚀刻晶圆片的掩模。

3.蚀刻:然后对晶圆进行蚀刻以创建单个微型led。

4. 掩膜去除:光阻剂掩膜被剥离,在晶圆上留下单个微型led。

5. 键合:然后将微型led键合到基板上,如IC或PCB。

6. 组装:然后将微型led组装成最终形式,如阵列或显示器。

7. 测试:然后对微型led进行测试和校准,以确保它们正常工作。

02

微缩制程技术

目前对于半导体与芯片的制程微缩目前已到极限,而在制造上的微缩却还存在相当大的成长空间,对于Micro-LED制程上,目前主要呈现分为三大种类:

Chip bonding(芯片级焊接)

Wafer bonding(外延级焊接)

Thin film transfer(薄膜转移)

03

巨量转移技术

磊晶部分结束后,需要将已点亮的LED晶体薄膜无需封装直接搬运到驱动背板上,这种技术叫做巨量转移。其中技术难点有两个部分:

1)转移的仅仅是已经点亮的LED晶体外延层,并不转移原生基底,搬运厚度仅有3%,同时MicroLED尺寸极小,需要更加精细化的操作技术。

2)一次转移需要移动几万乃至几十万颗LED,数量巨大,需要新技术满足这一要求。

目前看来,“巨量转移”都还是一个“量产前”技术,为了实现“巨量转移”的目标,市面上一些相当不一样的技术。现在总结如下:

如上图所示,目前根据已有的资料调查显示,巨量转移技术按照原理的不一样,主要分为四个流派:精准抓取,自组装,选择性释放和转印技术。

第三用物理沉淀法进行保护与上电极,完成上基板的封装。

简单说就是先把LED芯片做小,再转移到基板,最后加上电极和保护。

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