Mini LED難在哪？設備廠商(shāng)這樣看待和應對
自Mini LED及Micro LED概念提出以來，有一(yī)種盛行的觀點認爲Mini LED将成爲Micro LED的過渡産品。但其實，一(yī)些業者并不這麽認爲。
例如，設備廠商(shāng)K&S認爲Mini LED和Micro LED各具特點，他們并非誰取代誰、誰是誰的過渡問題。在背光和大(dà)屏幕直顯領域，Mini LED更合适；而在小(xiǎo)屏幕超高清晰領域，Micro LED會更合适。ASM太平洋則認爲Mini LED在顯示領域将會成爲大(dà)赢家，且不容易被Micro LED所取代。此外(wài)，在2018年LEDinside對LED驅動IC廠商(shāng)聚積科技的一(yī)次訪談中(zhōng)，聚積董事長楊立昌先生(shēng)也表示不認爲Mini LED隻是一(yī)個過渡性産品，當時，他就非常看好Mini LED在背光與RGB顯示領域的應用。
如我(wǒ)(wǒ)們所見，2019年，各種Mini LED産品花式出場，潛力開(kāi)始釋放(fàng)，發展趨勢也已清晰明朗。是的！2020年起，Mini LED将會有一(yī)番作爲。不過，這個過程仍存在許多技術挑戰。由于Mini LED使用量相比傳統LED使用量呈現倍數增長，無論是Mini LED背光還是Mini RGB顯示應用，各環節廠商(shāng)都必須攻克速度、精度、一(yī)緻性與良率等問題，才能降低成本，從而實現終極大(dà)規模商(shāng)用化的美好願景。
速度、精度、一(yī)緻性與良率等技術難題貫穿Mini LED設備、芯片、封裝到應用端整個産業鏈，LEDinside曾于2019年做過相關的專題報道，但主要針對芯片、封裝與應用端。這一(yī)次，我(wǒ)(wǒ)們将焦點對準了設備端，了解這些難題在設備端如何體(tǐ)現以及設備廠商(shāng)如何跨過這一(yī)道道門檻。
針對Mini LED設備生(shēng)産過程中(zhōng)遇到的問題，封測設備廠商(shāng)标譜指出振動盤供料系統、機械零部件、檢測系統以及影像系統等方面的問題。
标譜表示，由于尺寸小(xiǎo)，集成度高，Mini LED對封測設備的振動盤供料系統提出了高要求。目前，封測設備的振動盤供料系統由于成本和貨期的問題，大(dà)部分(fēn)都是采用國産産品。然而，因起步較晚，國産振動盤在控制精度、表面處理和穩定性等方面與進口振動盤仍有一(yī)定的差距。
同時，Mini LED設備對機械零部件的整體(tǐ)精度要求也特别高。在實際操作中(zhōng)，雖然單個零件的精度可以達到要求，但所有零件組裝成整體(tǐ)之後則難以達到要求。
此外(wài)，标譜還提到，基于Mini LED本身特性以及使用特性，分(fēn)光分(fēn)色測試儀和檢測外(wài)觀的影像系統等檢測系統的準确性、可靠性、穩定性以及測試精度都必須滿足更高的要求。
針對這些設備上的技術問題，标譜已提前多年布局。2014年，标譜建立機加廠，并逐年加大(dà)投入，采購高精度生(shēng)産設備，盡量保持自己生(shēng)産高精度零件，外(wài)協加工(gōng)普通零件。
2015年，标譜專門成立振動盤事業部，采購高精度5軸加工(gōng)中(zhōng)心，同時還建立振動盤研發實驗室，實現全系列振動盤供料系統的研發設計、生(shēng)産加工(gōng)和組裝調試。
另外(wài)，标譜成立之初的核心團隊就包含影像工(gōng)程師，并于2019年獨立形成檢測系統研發部。此部門主要收集試産和售後反饋的客戶需求，通過分(fēn)析客戶需求來設計更新、更高、更準的測試系統。
值得一(yī)提的是，标譜大(dà)力投入的研發部門一(yī)直緻力于設計更合理的方案，以減少人工(gōng)操作，減少設備維護保養，這一(yī)點在大(dà)規模生(shēng)産過程中(zhōng)意義重大(dà)。
華騰半導體(tǐ)主要提到了分(fēn)光編帶設備以及測試設備的速度與精度問題。
華騰表示，第一(yī)個難點在于分(fēn)光編帶設備的速度。與傳統設備相比，Mini LED自動分(fēn)光編帶設備産能較低，但其對機台的運行速度卻有更高的要求。由于目前Mini LED多采用集成封裝的形式，芯片用量是傳統用量的N倍，相應的測試時間會成倍增長，因此設備的速度必須比傳統的設備快很多，産能才不至于受到很大(dà)的影響。
第二個難點在于測試精度。以亮度指标爲例，傳統3顆LED芯片的測試要求偏差在3%以内，而對于Mini LED來說，3N顆芯片的測試偏差仍然需要控制在3%以内，這是一(yī)個很大(dà)的挑戰。
但是，對于設備的這些關鍵技術難點，華騰已經有了自己的解決方案。據其介紹，公司設備在小(xiǎo)間距LED上的良好表現，讓華騰成爲有機會最早進入MiniLED領域的設備廠商(shāng)之一(yī)。據了解，華騰已針對Mini LED推出了具備高精度和高良率等特點的全自動測試分(fēn)選機（HT7600）和全自動編帶機（HT6000）。
梭特科技指出了分(fēn)選機和固晶機取放(fàng)（Pick & Place）過程中(zhōng)面臨的難題。
梭特表示，現行的方式依舊(jiù)是采取一(yī)顆一(yī)顆芯片進行取放(fàng)或COB打件（Die Bond）方式，速度和精度不足就會導緻高成本問題，這也是目前阻礙Mini LED量産的問題之一(yī)。
鑒于此，梭特預計今年下(xià)半年推出FOB 先進封裝制程系列設備，此設備能夠幫助LED顯示屏客戶解決生(shēng)産成本問題。據介紹，此設備主要是利用高精度和高速的混Bin排片技術，再通過巨量轉移将RGB 芯片同時移載到同一(yī)片載具上, 最後再一(yī)次性進行高效率的固晶制程。
ASM太平洋則強調了焊接、返修及自動化作業等過程中(zhōng)的速度與良率之間的關系問題。
ASM太平洋表示，提升生(shēng)産速度是ASM太平洋研發的必然項目。然而，高速度雖有助降低生(shēng)産成本，但同時還需考慮良率問題；尤其是針對尺寸越細小(xiǎo)的Mini LED，若良率稍低，便會加重返修工(gōng)序，進而增加生(shēng)産成本。所以，廠商(shāng)需平衡速度與良率之間的關系，才能在競賽中(zhōng)獲勝。
目前，ASM太平洋已推出了全自動巨量焊接産線Ocean Line，并且，其高速、高精度焊接、返修機台、自動化方案均已接單投産。
巨量轉移設備廠商(shāng)K&S指出了速度、精度與良率三個研發難點以及它們與成本之間的關系。
K&S認爲，Mini LED的終端應用産品對Mini LED的使用量極大(dà)，因此這些産品對速度、精度、良率的要求沒有上限。同時，速度、精度與良率還直接與最終産品的成本挂鈎，而成本則是目前阻礙Mini LED量産的一(yī)個瓶頸問題。因此，未來K&S會持續專注于提升巨量轉移設備的速度、精度與良率。K&S還提出，對整個産業鏈來講，如何降低Mini LED Die的生(shēng)産成本也是未來要攻克的問題。
據介紹，巨量轉移設備生(shēng)産過程涉及高速高精度驅動與控制、機械運動與其他很多物(wù)理化學特性的應用、光學識别與計算等，量産難度極高。該公司已與Rohinni公司共同推出了Mini LED巨量轉移設備 PIXALUX，此設備在速度、精度與良率上都具有明顯的優勢。現階段，K&S的Mini LED巨量轉移設備已在客戶方得以應用，并開(kāi)始生(shēng)産。
北(běi)方華創主要強調設備的整體(tǐ)性能，除速度、精度等技術難點以外(wài)，還有一(yī)緻性的問題。
北(běi)方華創表示，Mini LED提高對設備精細程度的要求。伴随芯片尺寸的縮小(xiǎo)，LED芯片工(gōng)藝方面需要更好的一(yī)緻性、更少的顆粒和更優的膜層質量。在一(yī)緻性方面，Mini LED顯示産品對芯片的電流和顔色的一(yī)緻性，Mini COB封裝技術的光學一(yī)緻性和PCB闆墨色一(yī)緻性，以及像素間的混光一(yī)緻性和表面一(yī)緻性等皆需要提升到更高的水平。
北(běi)方華創認爲，LED行業目前已處于紅海市場，Mini LED作爲新的産品應用，需要在初期以更優越的性能打開(kāi)市場，而設備作爲首要環節，需要最先提高相關技術水平。同時，随着市場的發展，終端産品的價格逐漸下(xià)降，從設備端來看，則需要加快實現高性價比的需求。對北(běi)方華創而言，現有的設備技術已可以滿足Mini LED技術要求，公司在機型和腔室類型方面配置靈活。另外(wài)，北(běi)方華創還指出，無論是Mini LED還是Micro LED，後段制程的難點會多于前段制程。
綜上，設備環節面臨的技術難題，相關廠商(shāng)已有相應的解決方案。如LEDinside所了解，設備端已準備就緒，那麽從産業鏈的角度來看，進展如何？
北(běi)方華創表示，從外(wài)延芯片端看，目前量産技術基本完善；從封裝端看，此環節面臨的問題相對更多（如封裝形式）；從産品端來看，背光和顯示領域的應用會率先進入大(dà)衆視野，而背光應用的潛力已無須懷疑，顯示領域也有較大(dà)的機會可以導入大(dà)規模使用。
ASM太平洋指出，目前來看，Mini LED 産業鏈的發展尚未達到完善及成熟的程度。例如，在芯片供應方面，3x5mil、2x4mil 等 Mini LED 芯片還有待量産。在基闆方面，适用于Mini LED 的基闆價格高企，且占整體(tǐ)物(wù)料成本的比重高達甚至超過5成，因此，良率和成本都有待優化。但ASM太平洋認爲，在背光應用上，LCD 配合Mini LED背光的方案完全有能力與OLED方案比拼；在顯示應用上，Mini LED的應用将有機會從超小(xiǎo)間距顯示屏市場擴大(dà)至間距大(dà)于P0.7的顯示屏市場。
根據LEDinside分(fēn)析，憑借局部調光、更高對比度和更高穩定性等特點，加上物(wù)料成本低等相對的成本優勢，Mini LED已成功切入背光市場和RGB顯示市場。并且，Mini LED于2019年正式在顯示器領域與OLED直接競争。基于Mini LED強勁的需求量以及廣泛的應用場景，各大(dà)廠商(shāng)均看好Mini LED的前景，接下(xià)來，隻要産業鏈所有環節協力進一(yī)步降低生(shēng)産成本，Mini LED産品将很快能夠全面打開(kāi)市場，進而提高市占率。
