預(yù)計(jì)在未來十年，隨著LED芯片的尺寸和成本的進(jìn)一步降低及工藝難點(diǎn)的逐漸突破，Mini 和 Micro LED將在背光和顯示技術(shù)方面帶來一場革命，極有可能是商用顯示、可穿戴設(shè)備、手機(jī)、電腦等的終極方案。

新技術(shù)的發(fā)展，勢必帶來制程工藝和技術(shù)的不斷迭代和升級。從Mini LED發(fā)展到Micro LED的過程中，隨著單個(gè)LED芯片尺寸成倍數(shù)的縮小，其顯示效果和精度得到了不斷提升，同時(shí)相同面積下LED芯片的使用數(shù)量也成倍數(shù)增長。以4K分辨率直顯產(chǎn)品為例，其擁有近830萬顯示像素，約2400萬顆LED芯片，如此巨量的芯片，在面板制造過程中，巨量轉(zhuǎn)移、巨量焊接、芯片修復(fù)和驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)都需要全新的顛覆性的工藝來解決技術(shù)難題。

1 激光巨量轉(zhuǎn)移

Mini和Micro LED顯示技術(shù)主要制程工藝中首先需要解決的就是芯片巨量轉(zhuǎn)移。芯片的轉(zhuǎn)移通常包括幾個(gè)關(guān)鍵工藝步驟，包括從供體/生長基板批量釋放 Micro LED 芯片、調(diào)整芯片間距尺寸、將芯片對準(zhǔn)并移動(dòng)到接收基板。傳統(tǒng)的機(jī)械轉(zhuǎn)移設(shè)備速度最高在數(shù)十顆每秒，無法滿足 Micro LED 量產(chǎn)化的需求，因此巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

常用的芯片巨量轉(zhuǎn)移方式有靜電力吸附轉(zhuǎn)移、流體裝配轉(zhuǎn)移、彈性印模轉(zhuǎn)移、激光巨量轉(zhuǎn)移等。通過不斷的技術(shù)開發(fā)和迭代，激光巨量轉(zhuǎn)移被認(rèn)為是效益和效率俱佳的方案，其主要原理是利用激光器產(chǎn)生的激光與物質(zhì)相互作用，在LED基底材料吸收紫外（UV）波長的光子，產(chǎn)生性狀變化后，巨量LED芯片即可從基底材料上一次性脫離。該轉(zhuǎn)移技術(shù)需要精準(zhǔn)控制激光的功率和能量密度，才能不影響芯片性能并確保轉(zhuǎn)移良率和轉(zhuǎn)移效率。

炬光科技基于產(chǎn)生光子和調(diào)控光子等基礎(chǔ)核心技術(shù)，為Mini LED和 Micro LED巨量轉(zhuǎn)移提供全面的光子應(yīng)用解決方案。基于紫外（UV）波段的激光光源，通過靈活匹配客戶不同工藝需求的光學(xué)方案設(shè)計(jì)，滿足激光巨量轉(zhuǎn)移過程中，對激光光斑細(xì)節(jié)指標(biāo)的定制，全面平衡工藝過程中的激光功率、激光能量均勻性和光斑大小，匹配客戶不同尺寸的量產(chǎn)產(chǎn)品和產(chǎn)能需求。

2 激光巨量焊接

Mini和Micro LED顯示技術(shù)主要制程工藝中第二項(xiàng)重要工藝是巨量焊接。傳統(tǒng)的焊接方式使用回流爐，通過熔化和凝固焊料將LED芯片與電極焊接在一起。焊料固體結(jié)晶過程是一個(gè)固態(tài)——液態(tài)——固態(tài)的過程，由于LED芯片尺寸很小，在結(jié)晶過程中會(huì)發(fā)生移位，而在回流爐的整個(gè)加熱過程太長，且需要加熱整個(gè)基板，在回流過程中也容易發(fā)生基板變形。

激光巨量焊接作為傳統(tǒng)技術(shù)的替代技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)為加熱時(shí)間短，焊接效果可控，芯片基本無位移，局部加熱，基板無變形。但傳統(tǒng)“點(diǎn)”光源的激光回流焊接在這一應(yīng)用中受到了巨大的挑戰(zhàn)。拿一個(gè)4K的Micro LED電視為例，其像素點(diǎn)個(gè)數(shù)為4096×2160（約830萬像素），每個(gè)像素點(diǎn)有RGB三色芯片，芯片總數(shù)約為2400萬個(gè)。如果使用點(diǎn)光源焊接，效率低到不敢想象，因此激光巨量焊接是最佳的解決方案。

什么是巨量焊接？相對于一次只能焊接一個(gè)點(diǎn)的傳統(tǒng)焊接方法來說，巨量焊接可以一次性實(shí)現(xiàn)一定面積內(nèi)所有LED芯片的焊接。利用炬光科技獨(dú)有的微光學(xué)調(diào)控光子技術(shù)，巨量焊接工藝將傳統(tǒng)的“點(diǎn)”光束整形為一個(gè)大面積的勻化“面”光斑，使用勻化后的光斑對Mini 和 Micro LED焊接區(qū)域進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)勻化光斑區(qū)域照射下的LED芯片一次性焊接，達(dá)到巨量焊接的效果。

炬光科技基于產(chǎn)生光子和調(diào)控光子等基礎(chǔ)核心技術(shù)，為Mini LED和 Micro LED芯片修復(fù)提供全面的光子應(yīng)用解決方案，如近紅外波段的極小矩形光斑激光系統(tǒng)，光斑尺寸可根據(jù)客戶應(yīng)用進(jìn)行定制，最小可達(dá)50μm光斑長度；同時(shí)光斑長寬方向能量為平頂分布，光斑能量均勻性＞97%，滿足不同尺寸LED芯片的修復(fù)需求。

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炬光科技較早地識別了Mini & Micro LED的發(fā)展趨勢。從2019年開始，炬光科技率先在Mini & Micro LED巨量焊接上開始研究，近兩年又在激光巨量轉(zhuǎn)移和激光芯片修復(fù)領(lǐng)域與客戶展開合作，憑借其在半導(dǎo)體激光器以及光學(xué)整形上的技術(shù)優(yōu)勢，公司經(jīng)過幾年的研發(fā)和積淀，發(fā)布了Flux H系列激光系統(tǒng)，可提供分別應(yīng)用于激光巨量焊接和激光芯片修復(fù)領(lǐng)域的光子應(yīng)用解決方案。

應(yīng)用于巨量焊接的Flux H激光系統(tǒng)，采用4000-10000W功率976nm波長的半導(dǎo)體光纖輸出激光光源，通過炬光科技自主知識產(chǎn)權(quán)的光學(xué)設(shè)計(jì)，從光斑長度和寬度方向分別使用微光學(xué)模組進(jìn)行光斑尺寸調(diào)控和光學(xué)勻化，光斑長度和寬度可實(shí)現(xiàn)從2mm到200mm分段連續(xù)可調(diào)且光斑能量均勻度＞97%。

應(yīng)用于巨量焊接的Flux H激光系統(tǒng)

應(yīng)用于激光芯片修復(fù)的Flux H激光系統(tǒng)，采用30-150W功率976nm波長的半導(dǎo)體光纖輸出激光光源，光斑長度和寬度方向分別實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)尺寸調(diào)控（365umx105um）和光學(xué)勻化，且光斑能量均勻度＞90%。

應(yīng)用于激光芯片修復(fù)的Flux H激光系統(tǒng)

炬光科技 Flux H系列激光系統(tǒng)，牢牢把握了Mini LED和 Micro LED巨量焊接、激光芯片修復(fù)工藝的以下三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，為Mini 和 Micro LED工藝提供了優(yōu)選解決方案。

光斑調(diào)控：炬光科技獨(dú)特的折射光學(xué)(ROE)整形技術(shù)，可以讓半導(dǎo)體激光器輸出方形、線性、矩形的大光斑或精準(zhǔn)小光斑。客戶可選擇標(biāo)準(zhǔn)的光斑尺寸，也可根據(jù)實(shí)際需求定制光斑參數(shù)，實(shí)現(xiàn)一次性焊接整個(gè)光斑覆蓋內(nèi)的區(qū)域，真正達(dá)到巨量焊接的目的， 或通過精確光斑尺寸進(jìn)行激光芯片修復(fù)。

均勻性：炬光科技的光場勻化技術(shù)，光斑均勻性的上限可達(dá)99%，無零級衍射，在實(shí)際產(chǎn)品中也有＞97%的光斑均勻性表現(xiàn)，有效保證焊接區(qū)域內(nèi)的良率和極高的一致性。

溫控閉環(huán)：溫控閉環(huán)控制可以有效地模擬高溫回流爐的控制過程，實(shí)現(xiàn)溫度曲線的編輯以及實(shí)現(xiàn)錫膏預(yù)熱-升溫-保溫-降溫-冷卻的過程。

炬光科技作為全球高功率半導(dǎo)體激光器及應(yīng)用領(lǐng)域有影響力的公司和品牌，從元器件到模塊、模組、子系統(tǒng)，能夠?yàn)榭蛻袅可矶ㄖ芃ini 和 Micro LED顯示制程光子應(yīng)用解決方案。炬光科技堅(jiān)持通過技術(shù)創(chuàng)新、卓越運(yùn)營和快速響應(yīng)，成為光子行業(yè)全球值得信賴的合作伙伴。