Mini LED商用元年开启,卓兴半导体倒装COB解决方案或成行业规范
发布时间:2021-04-21来源:卓兴半导体

4月下旬,Mini LED行业迎来重磅消息:苹果公司于21日发布了新一代iPad Pro,并首次搭载了Mini LED背光技术。一石激起千层浪,这一重磅消息迅速点燃了Mini LED技术的热潮,卓兴半导体等行业知名企业纷纷表示Mini LED正式走入大众消费市场,迎来发展机遇期,2021年将为Mini LED商用元年。

Mini LED背光技术是把背光区域升级成无数个独立的小型LED光源,苹果ipadpro2021款背光区域配置了10000颗小型LED光源,拥有2500个独立控光区,可以显示纯黑色背景,相较于普通LCD画面可以更加通透,机身可以更薄,也不会出现OLED烧屏和频闪的问题。正是由于Mini LED优异的性能,使其成为LED通往Micro LED的关键一环。很多行业知名企业早已提前布局,如卓兴半导体已率先布局Mini LED封装制程,并提供Mini LED倒装COB整体解决方案。

从苹果给出的数据来看,Mini LED的初次表现非常亮眼:峰值亮度达到了1600nit,而对比度也达到了100万:1,充分展示了Mini LED的显示性能。Mini LED之所以如此优秀,得益于其在工艺上的巨大升级,如采用LED芯片尺寸为微米等级,每张Mini LED线路板上通常会有数千个芯片,上万个焊点,以连接RGB三色芯片。如此巨量的焊点,给芯片的封装带来了很大的难度,也对Mini LED封装制程工艺提出了更高的要求。

有求必有应!针对于Mini LED封装制程工艺的更高要求,卓兴半导体分别从固晶、检测、贴合、返修等多个方面进行了专项研究,并给出了自己的答案——倒装COB封装制程整体解决方案。

(卓兴半导体Mini LED全背光COB解决方案)

 

虽说倒装COB是目前Mini LED封装制程工艺的最优解,但却对固晶机提出了更高的要求,主要体现在四个方面:精度、速度、基板大小和良率。固晶贴合要更精准,位置误差<±15um,角度误差<1°;速度必须要保证在锡膏变性前贴完;基板宽度要在200mm以上;固晶良率要在99.99%以上。目前能达到这一苛刻要求的固晶机并不多见,卓兴半导体凭借多年来深耕行业的专业底蕴,针对这四点一一给出了解决方案。

 

双保险角度调整,保障固晶精度

针对固晶工艺在精度上的难题,卓兴半导体创新研制出了两套角度调整解决方案。首先是在摆臂抓取晶圆的同时通过晶圆环的校正,保证摆臂抓取更正更准。其次,当摆臂抓取到晶圆之后,通过晶圆角度的调整,保证晶圆以更规范的姿态固定在基板上对应位置。两次的角度调整,双保险确保晶圆位置误差和角度误差完美达标。

 

(卓兴半导体·晶圆环校正+晶圆校正)

 

双臂同时固晶,有速度才是王道

因为锡膏时效性的限制是客观存在,所以固晶速率越快,单位面积上的LED芯片才能更多,Mini LED甚至Micro LED才能成为可能。相较于传统双臂双板固晶方式,单位面积基板上固晶数量并不会增多,只是单臂单板固晶的复制而已。为此,卓兴半导体创新研制出双臂单板同时固晶,单位面积基板上拥有2套摆臂同时固晶,速率提升一倍。在锡膏变性前可以固晶更多,目前卓兴半导体已推出的ASM3602双摆臂同步式固晶机固晶速度可以达到40K/H。

 

压力控制,分边固晶,基板可以更大

Mini LED背光技术不仅本次成功应用到苹果ipadpro2021款,而且后续电视电脑等更大尺寸的应用必将成为趋势。Mini LED想要尺寸做得更大,基板宽度必须大于200mm或者更大。为此,卓兴半导体从两个层面解决了基板不能做大的难题。一是双臂单板同时分区固晶,同等臂长,分区固晶可以让基板宽度增加;二是压力校正,通过固晶时压力的调整,满足大基板存在翘曲不平整的情况,软着陆保证固晶成功率。

(卓兴半导体·压力校正)

 

多晶圆环设计,支持混打良率自然高

固晶良率高才能支撑Mini LED的最终显示效果,一般来讲Mini LED对固晶良率的要求必须在99.99%以上。针对Mini LED对固晶良率提出的此种要求,卓兴半导体给出了多晶圆环设计和混打模式,创制出双臂6晶圆环ASM3603 COB固晶机,一次装夹实现RGB一次性完成,根据需求还可混打,保证固晶良率>99.99%。

 

(卓兴半导体·双臂6晶圆环设计)

 

苹果新一代iPad Pro首次采用Mini LED背光技术,推动了Mini LED快速走向市场,这是Mini LED行业的一次机会,也为参与企业提出了更高更严苛的技术要求。科学技术是第一生产力,卓兴半导体始终坚持基础技术研究和创新研发,坚信只有掌握了核心关键技术才能在飞速发展的时代中获得稳定的赛道,在Mini LED的发展进程中留下自己的篇章。