确保并提升Micro LED显示器良率,检测与修复是大挑战

为了提升并确保Micro LED显示器的良率,检测与修复是制程中不可或缺的关键步骤。然而,对致力于生产Micro LED显示器的厂商来说,检测并修复巨量而细小的Micro LED芯片,依然是一项艰巨挑战。

LED测试包括光致发光测试(Photoluminescence; PL)及电致发光测试(Electroluminescence; EL),前者能在不接触且不损坏LED芯片的情况下,对LED芯片进行测试,但检测效果跟EL测试相比略为逊色,无法确实发现所有瑕疵,可能降低后续的生产良率。相反的,EL测试透过通电LED芯片来进行测试,能够找出更多缺陷,却可能因接触而造成芯片损伤。而Micro LED由于芯片体积过小,难以适用传统测试设备,以EL检测的难度相当高,但PL测试又可能出现遗漏,造成检测效率不佳。

因此,技术开发人员与设备制造商持续精进研发巨量测试技术,以提高检测效率,同时避免损及芯片。厦门大学与新竹交大的研究团队合力研发了一种摄影机型显微成像系统作Micro LED测试使用,该系统结合了计算机、电流、数位摄影机、电流供应棒与显微镜搭配支援软件,能够捕捉并分析显微镜影像,测量 Micro LED芯片的亮度。

设备专门厂柯尼卡美能达集团(Konica Minolta Group)也已通过德国 Instrument Systems 和美国瑞淀光学系统(Radiant Vision Systems)两家附属公司着手开发Micro LED与Mini LED检测系统,该集团所涉领域广泛,包括伽玛校正、均匀度与LED芯片检测等。

由于Micro LED晶粒体积小,如何在挑出缺陷晶粒之后有效维修并替换,也成了一项艰巨任务。Micro LED显示器厂商目前使用的修复方案包括紫外线照射维修技术、雷射融断维修技术、选择性拾取维修技术、选择性雷射维修技术及备援电路设计方案。

美国新创公司Tesoro提出制程检测方案,结合了非接触型EL测试与波束定位 (BAR) 的转移方法,能够只将好的Micro LED芯片高速转移到目标基板上。

来源:Tesoro

日本设备厂Toray则推出Micro LED检修解决方案,以光线自动检测工具进行零接触检测,检测完以后使用其雷射修剪工具,根据检测结果剔除Micro LED芯片不良品。

LEDinside 研究协理储于超指出,Micro LED 显示器生产成本大部分源自于修复与巨量转移,甚至表示如果要达成更高良率,关键仍在于整个制程的提升,从磊晶硅晶圆片到巨量转移。(文:LEDinside)

 

 

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