三星、KAIST等公布、演示Micro LED技术新进度

   近日，Micro LED技术动态频发，具体如下所示：

   三星取得“微型LED显示器及其制造方法”专利。

   韩国科学技术院团队研发了一种微真空辅助选择性转印（μVAST）技术，通过调节微真空吸力来转印大量microLED芯片。

   上海大学研究团队开发芯片键合新技术，提升Micro LED性能。

   重庆中科摇橹船信息科技有限公司研发出Micro LED晶圆检测设备，可解决巨量芯片精准转移难、坏点检测难等瓶颈问题，加快Micro LED显示屏量产进程。

01 三星：获Micro LED微显示器专利

   12月20日，据国家知识产权局公告，三星电子株式会社取得一项名为“微型LED显示器及其制造方法”的发明专利，授权公告号CN110870066B，申请日期为2018年6月。

来源国家知识产权局

   专利摘要显示，本公开描述了微型发光二极管(LED)显示器。该显示器可以包括：印刷电路板(PCB)，该PCB包括多个焊接焊盘；微型LED封装，该微型LED封装包括多个微型LED芯片；以及多个焊接电极，该多个焊接电极将微型LED芯片接合到PCB的焊接焊盘上。在将微型LED芯片附接到载体膜之后，可以根据显示像素配置，利用拾取设备将微型LED封装以红绿蓝(RGB)状态重新布置在临时固定膜上。

02 KAIST研究团队演示Micro LED选择性转移印刷技术

   12月19日外媒消息，由Keon Jae Lee教授领导的KAIST研究团队演示了通过微真空力的选择性调制来转移印刷大量微型无机半导体芯片。

微真空辅助选择性转印（μVAST）的概念，来源KAIST

   据悉，该关键技术依赖于激光诱导蚀刻（LIE）方法，以高达每秒7000个孔的制造速度在玻璃基板上形成具有高纵横比的20μm大小的微孔阵列。LIE钻孔玻璃连接到真空通道，控制所需孔阵列处的微真空力，以选择性地拾取和释放microLED。

   与以往的转印方法相比，微真空辅助转印实现了更高的附着力切换性，能够将具有各种异质材料、尺寸、形状和厚度的微型半导体组装到任意基板上，并具有高转印良率。

通过μVAST实现薄膜半导体的通用转印，来源KAIST

   值得一提的是，Keon Jae Lee教授表示，微真空辅助转移为大规模、选择性地集成微尺度高性能无机半导体提供了一个有趣的工具。而目前，团队正在研究带有喷射器系统的商用microLED芯片的转移印刷，用于下一代显示器（大屏幕电视、柔性/可拉伸设备）和可穿戴光疗贴片的商业化。

03 上海大学研究团队展示倒装芯片键合新技术

   12月18日消息，上海大学研究团队最近展示了一种技术，可以提高用于下一代显示器的微型MicroLED器件的集成度和性能。

   据了解，LED缩小到微型会带来制造和可靠性方面的障碍，其核心挑战包括将MicroLED像素阵列与操作显示器的硅控制电路集成在一起。而这种集成技术是通过倒装芯片键合的工艺实现的，该工艺将MicroLED芯片物理地和电子地连接到硅背板上的键合板上。但当像素尺寸缩小到50微米以下时，这种结合界面很容易由于微小的缺陷和机械应力而失效。

使用倒装芯片的蓝光Micro LED 制造工艺；(来源：AIP)

   针对此问题，上海大学研究团队通过使用分层金-铟-金（Au/In/Au）金属夹层代替传统的纯铟凸块来增强倒装芯片接合工艺。团队通过倒装芯片键合技术将Micro LED在 200°C 的温和温度下连接到硅上，避免加热和冷却不匹配造成的损坏，同时形成高导电性键合。

   与纯铟相比，金-铟-金（Au/In/Au）这种多层金属夹层的倒装芯片接合工艺将电阻降低了40%，同时还消除了接合表面的裂纹和间隙。测试剪切强度表明Au/In/Au 键的机械强度是原来的三倍以上。

   该研究小组将这些分层连接集成到一个15×30像素的Micro LED 演示阵列中，该阵列具有20×35微米大小的光源。结果这些面板表现出优质的显示性能，包括低工作电压和创纪录的高亮度，达到每平方米178万坎德拉。

铟凸块(a)和 Au/In/Au多层膜(b)的FIB横截面SEM图像，以及倒装芯片接合后蓝光Micro LED芯片的SEM图像(c)

04 摇橹船科技研发出Micro LED晶圆检测设备

   12月19日消息，重庆中科摇橹船信息科技有限公司称已成功研发出Micro LED晶圆检测设备。

   据了解，该设备将在2023年12月于国内某显示面板企业生产线上进行应用测试；若测试顺利，2024年上半年有望在该企业投用。

   摇橹船科技相关负责人表示，经测试，在芯片检测环节，这套Micro LED晶圆检测设备对Micro LED芯片的漏检率小于0.01%；在芯片转移环节，其能够引导芯片转移装置将芯片转移精度控制在小于1微米的水平。

   基于此，这套检测设备就能够帮助显示面板企业大大提升Micro LED显示屏像素良率，并将需要修复的芯片数量控制在极低水平，进而大幅度降低Micro LED显示屏生产成本，实现Micro LED显示技术的大规模商用。