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ASM IC封装设备ASM太平洋:巨量转移不再是一个基本障碍

2021-12-04 11:46:31

ASM IC封装设备ASM太平洋:巨量转移不再是一个基本障碍

近日,ASM太平洋接受了Yole Développement 的采访,就公司的 Mini LED和 Micro LED 战略与前景进行了解答。现结合行家说两本白皮书《2021微间距LED显示屏调研白皮书》与《2021 Mini LED背光发展白皮书》的调研内容,详细解读ASM太平洋Mini/Micro LED在巨量焊接方面的的技术与产品。


在2016年,ASM太平洋便开始开发Mini LED和Micro LED 封装解决方案,早期ASM太平洋通过芯片尺寸来区分这两种技术 (即Mini LED: 50µm -200µm;Micro LED:小于50µm)。近期ASM太平洋将Micro LED 的定义为变更为:没有像蓝宝石那样的底材。


在封装中,前段工艺包括固晶与焊线,固晶即通过固晶机把LED新品固定在支架获板材上的指定区域的工艺。随着点间距的缩小、单位面积上像素点数量缩小,需要固晶的LED芯片数量够增加,为了确保产能,固晶机的效率和速度需要相应提升。


ASM太平洋其1990年一代固晶机沿用传统摆臂焊头,但是无法满足芯片微缩的需求,有见及此,ASM太平洋自主研发出新型焊头技术——VORTEX,为需要固放小尺寸LED芯片的大型LED显示屏提供高速、高精度COB解决方案。


VORTEX 平台可处理小至50µm x 100µm的Mini LED芯片,为大型 LED显示屏提供高速度、高精度的 Pick & Place COB解决方案。凭借XYθ校正能力,VORTEX 不需牺牲产能以换取精度,可实现高速、高精度的需求。加上其强大的检测能力,使 VORTEX能提供高良率解决方案,进行焊后检测确保焊接质量。因此特别适用于小至P0.4的超微间距RGB Mini LED直显。

ASM IC封装设备

VORTEX 在 Mini LED 微间距直显的特点

并且,LED芯片在放置到印刷好锡膏的基板上后,需要过回焊炉进行焊接,而过炉会使锡膏推高LED芯片,使LED芯片的角度发声倾斜,因此使得LED显示模组点亮后出现麻点现象。


针对这一问题,ASM太平洋推出了AD300Mini和AD300Pro巨量焊接设备,可将芯片的倾斜角度控制在1um以内,其中AD300Mini针对Mini LED芯片,AD300Pro针对Micro LED芯片。

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巨量焊接 Mini LED 专为高端的 RGB 直显显示屏设计 


并且,ASM太平洋表示,印章技术仍是市面上Z流行、Z成熟的巨量转移概念,而激光技术是一种可行的 Micro LED 转移工艺。需要技术突破的是如何处理只有几微米厚的Micro LED 外延层转移。ASM太平洋正在开发一种用于Micro LED 转移的独有激光工艺。当整合出更多测试数据就会向市场发布。


现下Z常见的转移印章尺寸为37x37mm,也有公司使用49x49mm的尺寸。焊接良率很大程度上受印章与基板的共面性影响。通常芯片尺寸为5 - 50µm。周期时间是高度依赖于材料和工艺,而ASM太平洋的定位校准时间只需几秒,以100% 的良率一次性完成数十万颗芯片的焊接,及至数亿颗芯片的时产能。


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至今,Micro LED转移取得了显着进展。ASM太平洋认为,在2021年,巨量转移不再是一个基本障碍,因为大多数重要玩家都可以使用AD300Pro 来实现这个目标。要实现大批量生产消费级的Micro LED 产品,其关键应该是在前端和后端工艺,比如Micro LED晶圆良率、分选、焊接、板上返修等等。


其巨量转移焊接平台AD300Mini,主要是针对客户对于RGB显示屏质量的要求,在回流焊无法达到该质量的情况下,其放置精度高达± 2µm ,角度精度达 ± 0.005°。VORTEX将Mini LED芯片从已分选的晶圆上快速转移到临时载体上,然后使用 AD300Mini进行原位巨量焊接。

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AD300Mini Mini LED 巨量焊接


除了固晶方面,在Mini LED LCD背光应用领域,ASM太平洋开发了AD420XL 固晶机,运用了高速度、高精度的Pick & Place COB解决方案。ASM太平洋也可提供Mini LED 返修解决方案RW300。RW300是RGB LED 显示屏的一站式返修解决方案:去晶并重新焊上新芯片。


“一两年前,5x9mil芯片尺寸还是主流,而去年已变成了4x8mil。今年大多数客户都测试了3x5mil焊接,这样他们可以更低的芯片成本生产,并且为微间距显示器(小于P0.6)做好准备。 ”ASM太平洋表示,Mini LED 和Micro LED 都使用高密度矩阵焊接工艺,这需要高速度和灵活封装工艺来推动低成本、高效率的生产。ASM太平洋现在正朝着这个方向努力,同时在开发能支持Mini/ Micro LED 大批量生产的创新设备,也致力于前端和返修工艺以整合完整解决方案,加快 Mini/ Micro LED 产品商业化。


值得注意的是,ASM太平洋作为《2021微间距LED显示屏调研白皮书》与《2021 Mini LED背光发展白皮书》的A级参编单位,更多Mini/Micro LED的设备技术收录其中,现早鸟价5.7折预售中。

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