集邦咨詢LED研究中心(LEDinside)最新報告3Q17 Micro LED次世代顯示技術- Micro LED轉移技術與檢測維修技術分析報告表示，Micro LED制程中，巨量轉移是一關鍵性制程，如何快速且精準的將Micro LED轉移至目標，UPH (Unit Per Hour)及良率的提升將是首要努力的課題方向之一。

Micro LED轉移技術分析

Micro LED技術，目前面臨相當多的技術挑戰(zhàn)，LEDinside研究副理楊富寶表示,Micro LED制程共計四大關鍵技術，轉移技術是目前最困難的關鍵制程之一，其他包括電路驅動設計、色彩轉換方式、檢測設備及方法、晶圓波長的均勻度控制等，也都是尚待突破的技術瓶頸。

Micro LED制造成本居高不下，原因在于相關轉移技術瓶頸仍待突破，區(qū)分為以下七大要素，如生產設備精密度的要求、制程良率的提升、產出速度(UPH：Unit Per Hour)的效率提升、制程能力的控制、生產方式之最佳化確定、檢測設備及儀器的精確穩(wěn)定性、壞點維修方式、制程加工成本的降低...等。由于涉及的產業(yè)橫跨LED、半導體、面板上下游供應鏈，包括芯片、機臺、材料、檢測設備等都與過去的規(guī)格相異，提高了技術的門檻，而異業(yè)間的溝通整合也增加了研發(fā)時程。

(圖：LEDinside整理)

LEDinside以工業(yè)制程六個標準差做為Micro LED量產可行性評估依據。轉移制程良率須達到四個標準差等級，才有機會產品商品化但加工及維修成本仍然很高，若要達到成熟的產品及具有競爭性的加工成本，其轉移良率至少要達到五個標準差以上，才能真正成為成熟的商品化產品。

Micro LED量產可行性評估

一般傳統(tǒng)的LED例如3030的封裝體其光源尺寸3,000μm，可借由SMT設備即可達到轉移之作用，當光源尺寸在100μm時也可借由固晶機(Die Bonder)設備達到芯片轉移，當光源尺寸不斷的縮小至10μm時，現(xiàn)狀的轉移(Pick & Place)設備其精密度及準確度將面臨嚴重考驗。

Micro LED制程的設備的精密度需小于±1.5μm才能精確的轉移至目標背板，目前現(xiàn)況轉移設備(Pick & Place)的精密度是±34μm (Multi-chip per Transfer)，覆晶固晶機(Flip Chip Bonder)的精密度是±1.5μm (每次移轉為單一芯片) ，皆無法達到Micro LED巨量轉移的精密度規(guī)格需求。

芯片級銲接 (Chip Bonding)及外延級焊接 (Wafer Bonding)由于產能過低及工時成本過高，在巨量轉移上將無法應用上，但Wafer Bonding(外延級焊接)現(xiàn)狀的應用是因為以現(xiàn)有機臺來開發(fā)Micro LED技術及研發(fā)像素數量(Pixel Volume)較小的產品，但產能及工時成本皆是挑戰(zhàn)，未來轉移技術將是以薄膜轉移(Thin Film Transfer)的各種技術為主。

五大薄膜轉移技術包含靜電吸附、凡得瓦力轉印、雷射激光燒蝕、相變化轉移、流體裝配。流體組裝方式是一種高速度的組裝技術，對各式之產品應用皆有較高的產出量(UPH)，可以大幅度縮減組裝工時及成本。

轉移技術的選擇需視不同之應用產品決定，最主要是考量設備投資、產出量(UPH)及加工成本等因素，另外各廠家之制程能力及良率的控制，可視為產品發(fā)展順遂的關鍵因素。

以現(xiàn)況來說室內顯示屏、智慧手表、智慧手環(huán)的應用，將會是首先實現(xiàn)Micro LED的產品，由于轉移技術的困難度甚高及各應用產品的像素數量(Pixel Volume)的不同，投入的廠商先以既有的外延焊接設備(Wafer Bonding)來做研發(fā)及選擇像素數量(Pixel Volume)較少之應用產品為目標，以縮短開發(fā)的時間，也有廠商直接朝向薄膜轉移 (Thin Film Transfer)技術的方向發(fā)展，但因設備需另外設計及調整，必需投入資源甚多及消耗更長的研發(fā)時間，也將會產生更多的制程問題。