Micro LED 顯示器檢測修復大挑戰

作者 | 發布日期 2019 年 06 月 28 日 17:00 | 分類 光電科技 , 晶片 , 零組件 follow us in feedly


為了提升並確保 Micro LED 顯示器的良率,檢測與修復是製程中不可或缺的關鍵步驟。然而,對致力於生產 Micro LED 顯示器的廠商來說,檢測並修復巨量而細小的 Micro LED 晶片,依然是一項艱鉅挑戰。

LED 測試包括光致發光測試(Photoluminescence,PL)及電致發光測試(Electroluminescence; EL),前者能在不接觸且不損壞 LED 晶片的情況下,對 LED 晶片進行測試,但檢測效果跟 EL 測試相比略為遜色,無法確實發現所有瑕疵,可能降低後續的生產良率。相反的,EL 測試透過通電 LED 晶片來進行測試,能夠找出更多缺陷,卻可能因接觸而造成晶片損傷。而 Micro LED 由於晶片體積過小,而難以適用傳統測試設備,以 EL 檢測的難度相當高,但 PL 測試又可能出現遺漏,造成檢測效率不佳。

因此,技術開發人員與設備製造商持續精進研發巨量測試技術,以提高檢測效率,同時避免損及晶片。中國廈門大學與國立交通大學的研究團隊合力研發了一種攝影機型顯微成像系統做 Micro LED 測試使用,該系統結合了電腦、電流、數位攝影機、電流供應棒與顯微鏡搭配支援軟體,能夠捕捉並分析顯微鏡影像,測量 Micro LED 晶片的亮度。

設備專門廠柯尼卡美能達集團(Konica Minolta Group)也已透過德國 Instrument Systems 和美國瑞淀光學系統(Radiant Vision Systems)兩家附屬公司著手開發 Micro LED 與 Mini LED 檢測系統,該集團所涉領域廣泛,包括伽瑪校正、均勻度與 LED 晶片檢測等。

由於 Micro LED 晶粒體積小,如何在挑出缺陷晶粒之後有效維修並替換,也成了一項艱鉅任務。Micro LED 顯示器廠商目前使用的修復方案包括紫外線照射維修技術、雷射融斷維修技術、選擇性拾取維修技術、選擇性雷射維修技術及備援電路設計方案。

美國新創公司 Tesoro 提出製程檢測方案,結合了非接觸型 EL 測試與波束定位(BAR)的轉移方法,能夠只將好的 Micro LED 晶片高速轉移到目標基板上。

(Source:Tesoro)

日本設備廠 Toray 則推出 Micro LED 檢修解決方案,以光線自動檢測工具進行零接觸檢測,檢測完以後使用其雷射修剪工具,根據檢測結果剔除 Micro LED 晶片不良品。

LEDinside 研究協理儲于超指出,Micro LED 顯示器生產成本大部分源自於修復與巨量轉移,甚至表示如果要達成更高良率,關鍵仍在於整個製程的提升,無論從磊晶矽晶圓片到巨量轉移。

(本文由 LEDinside 授權轉載;首圖來源:shutterstock)

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