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Mini/Micro-LED技术峰会 | 苏州科韵激光科技有限公司罗帅:M-LED智能修复方案能进一步提升产品良率

编辑:chinafpd 2022-06-16 14:00:11 浏览:294  来源:

  LED技术正在朝着高清化方向发展,Mini-LED、Micro-LED成为发展趋势。而在制造Mini-LED、Micro-LED面板时,由于Mini-LED芯片尺寸在50-200微米之间,Micro-LED芯片尺寸在50微米以下,需要通过激光转移技术将数量众多的芯片大规模移植到驱动面板上形成高密度阵列,在此过程中芯片容易发生不良,这就需要用激光修复技术,对有缺陷的芯片进行筛选,以提升产品良率。在2022中国国际Mini/Micro-LED产业技术峰会上,苏州科韵激光科技有限公司(以下简称“科韵激光”)研发总监罗帅以“M-LED全智能修复解决方案”为主题,详细介绍了科韵激光研发的M-LED全智能修复方案。

  苏州科韵激光科技有限公司研发总监罗帅

  科韵激光2018年底成立,目前主要从事负显示半导体行业的机关应用设备,特别是在LCD激光修复方面取得了不错的成绩。科韵激光修复设备已接定单142台(不含改造),平均市占率50%以上,同时,它还是国内Array Repair设备的唯一供应商。

  罗帅重点介绍了Mini-LED和Micro-LED智能修复方案。Mini-LED部分,他表示,传统的Mini-LED工艺封装主要采用正装打件工艺,技术成熟且成本低,但面对直显/背光更高技术要求,则需要从传统修复工艺过渡到COB/COG修复工艺。目前,COB/COG处于高速发展阶段,修复过程常常会面临激光烧板、焊接偏移、点锡异常、基板脏污等问题,因此科韵激光对修复痛点深入研究,以快速协助客户提升修复能力。

  针对这些问题,罗帅也详细介绍了科韵激光的解决方案。他表示,“COB LED祛除,采用激光加热方式,这种方式能应对COB产品及基板多样化的需求,可有效应对各种复杂工况。而COG LED祛除,则采用激光冷加工,主要使用在非接触方式,激光对LED chip进行轰击(Point Shot),使LED与基板电极发生脱离,使用收集装置对祛除的LED进行集尘回收,利用Laser冷加工技术,不会造成锡膏/助焊剂飞溅,无新增污染,另外,加工时间短,效率高,激光作用时间小于1s;无需更换Picker吸嘴对应不同led size,同时不会存在堵塞污染问题等。”

  他还表示,解决修复产品的脏污异常,可以采用卷带清洁的方式,在LED/IC祛除后,可以对脏污位置自动清洁,提升修复成功率。科韵COB修复设备除了正常配置锡膏装置,还可以为客户选装定制化点涂装置,更好的控制锡膏补充的精度。在助焊剂补充方面,采用新型研发喷涂系统,替代传统的蘸针方式,可有效解决蘸取稳定性不佳问题。

  COB/COG激光焊接,利用Dula Laser方式,加热效率更高,配合压焊模式,可让产品焊接推力品质更高,更稳定。

  在修复CTQ方面,有三个关键点:一是为防止损伤基板,必须采用带有闭环温控系统的匀化光斑加热系统,从而提升修复稳定性;二是设备采用精密压力控制系统,可将压力最小标定至3g,精度±1.5g,满足压力焊接需求,三是修复设备采用高精度Gantry+运动台方案(SP级以上导轨配合ACS系统),配合智能视觉系统,精度最佳可达±5um。

  在智能修复方面,通过对不良坐标的获取,以及视觉判定,从而调用不同的工艺参数,实现精细化的智能化修复;另外,为保证修复工艺稳定性受控,同步对助焊剂/锡膏点涂,LED贴装进行视觉检测,修复过程数据可以存档、追溯。

  在Micro-LED部分,相应的产品修复面临一些问题,如,芯片间距小于10um,激光热拆解会损伤周围芯片;芯片尺寸小于或等于35um,传统机械拾取方式比较困难;产品不耐受高温,小于或等于150℃,无法使用传统焊接材料;芯片数量巨大,修复效率需要成倍提升。

  针对以上问题,罗帅也分享了科韵激光的解决方案。首先是LED激光的祛除,对应Wafer/基板LED均可以实现不良祛除,通过使用不同波段激光器和光学系统,匹配不同产品祛除需求,传统LED锡膏材料,已很难适应Micro-LED技术需求,科韵激光通过新的Ink材料进行测试,同时配合客户进行不同工艺开发。利用EHD方式,对连接材料进行精准涂覆,精度±0.5um,同时膜厚可以稳定控制在1um以内。罗帅也认为,运用在巨量转移上的积累,使用准分子激光+Inner mask技术将剥离后芯片点对点剥离至焊盘,完成LED 补晶。还有利用视觉系统,通过图像采用AI算法,可对焊盘、修复LED不良进行分类识别及过程判定,同步上报至MEMS系统。

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