تحدي التصنيع يعيق مستقبل مصابيح LED الصغيرة

كشفت الأبحاث التي أجرتها شركة TrendForce's LEDinside أن العديد من الشركات عبر الصناعات في جميع أنحاء العالم قد دخلت سوق مصابيح LED الصغيرة وهي في سباق لتطوير طرق لعملية النقل الشامل.

كان النقل الشامل لمصابيح LED ذات الحجم الصغير إلى لوحة عرض منعزلة يمثل عنق الزجاجة الرئيسي في تسويق شاشات العرض LED الصغيرة . على الرغم من أن العديد من الشركات تتنافس لتطوير عملية النقل الشامل ، إلا أن حلولهم لم تفي بعد بمعايير التسويق من حيث إنتاج الإنتاج (بالوحدة في الساعة ، UPH) ونقل العائد وحجم رقائق LED - يتم تعريف LED المصغر تقنيًا على أنه LEDs التي أصغر من 100 ميكرومتر.

في الوقت الحالي ، يعمل الوافدون في سوق مصابيح LED الصغيرة على النقل الجماعي لمصابيح LED بحجم حوالي 150 ميكرومتر. تتوقع شركة LEDinside أن شاشات العرض ووحدات العرض التي تتميز بمصابيح LED مقاس 150 ميكرون ستكون متاحة في السوق في وقت مبكر من عام 2018. وعندما ينضج النقل الجماعي لمصابيح LED بهذا الحجم ، سيستثمر الداخلين في السوق بعد ذلك في عمليات تصنيع منتجات أصغر.

سبعة تحديات

قال Simon Yang ، مساعد مدير الأبحاث في LEDinside ، "يعتبر النقل الجماعي أحد المراحل الرئيسية الأربع في تصنيع شاشات LED وله العديد من التحديات التكنولوجية الصعبة للغاية". وأشار يانغ إلى أن تطوير حل نقل جماعي فعال من حيث التكلفة يعتمد على التقدم في سبعة مجالات رئيسية: دقة المعدات ، وعائد النقل ، ووقت التصنيع ، وتكنولوجيا التصنيع ، وطريقة الفحص ، وإعادة العمل وتكلفة المعالجة.

الشكل 1:  المجالات الرئيسية السبعة الحيوية في تطوير حل نقل جماعي فعال من حيث التكلفة. المصدر: LEDinside ، يوليو 2017.

سيتعين على موردي مصابيح LED وصانعي أشباه الموصلات والشركات عبر سلسلة توريد شاشات العرض العمل معًا لتطوير معايير المواصفات للمواد والرقائق ومعدات التصنيع المستخدمة في إنتاج مصابيح LED الصغيرة. يعد التعاون عبر الصناعة ضروريًا نظرًا لأن لكل صناعة معايير المواصفات الخاصة بها. أيضًا ، هناك حاجة إلى فترة طويلة من البحث والتطوير للتغلب على العقبات التكنولوجية ودمج مختلف مجالات التصنيع.

تحقيق 5σ

باستخدام Six Sigma كنموذج لتحديد جدوى الإنتاج الضخم لشاشات LED الصغيرة ، يشير تحليل LEDinside إلى أن عائد عملية النقل الشامل يجب أن يصل إلى مستوى أربعة سيجما لجعل التسويق ممكنًا. ومع ذلك ، فإن تكلفة المعالجة والتكاليف المتعلقة بالفحص وإصلاح العيوب لا تزال مرتفعة للغاية حتى على مستوى أربعة سيجما. للحصول على منتجات ناضجة تجاريًا بتكلفة معالجة تنافسية متاحة للإصدار في السوق ، يجب أن تصل عملية النقل الشامل إلى مستوى الخمس سيغما أو أعلى في عائد التحويل.

من شاشات العرض الداخلية إلى الأجهزة القابلة للارتداء

على الرغم من عدم الإعلان عن أي اختراقات كبيرة ، إلا أن العديد من شركات التكنولوجيا ووكالات البحث في جميع أنحاء العالم تواصل الاستثمار في البحث والتطوير لعملية النقل الجماعي. بعض الشركات والمؤسسات الدولية المعروفة التي تعمل في هذا المجال هي LuxVue و eLux و VueReal و X-Celeprint و CEA-Leti و SONY و OKI. تشمل الشركات والمنظمات المماثلة الموجودة في تايوان ، PlayNitride ومعهد أبحاث التكنولوجيا الصناعية و Mikro Mesa و TSMC.

هناك عدة أنواع من حلول النقل الجماعي قيد التطوير. يعتمد اختيار واحد منهم على عوامل مختلفة مثل أسواق التطبيقات ورأس مال المعدات و UPH وتكلفة المعالجة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن توسيع القدرة التصنيعية ورفع معدل العائد مهمان لتطوير المنتج.

وفقًا لآخر التطورات ، تعتقد شركة LEDinside أن أسواق الأجهزة القابلة للارتداء (على سبيل المثال ، الساعات الذكية والأساور الذكية) والشاشات الداخلية الكبيرة ستشاهد أولاً منتجات LED الصغيرة (مصابيح LED بحجم أقل من 100 ميكرومتر). نظرًا لأن النقل الجماعي يمثل تحديًا تقنيًا ، فإن الداخلين إلى السوق سيستخدمون مبدئيًا معدات ربط الويفر الحالية لبناء حلولهم. علاوة على ذلك ، يحتوي كل تطبيق عرض على مواصفات حجم البكسل الخاصة به ، لذلك من المحتمل أن يركز المشاركون في السوق على المنتجات ذات متطلبات حجم البكسل المنخفض لتقصير دورة تطوير المنتج.

يعد نقل الأغشية الرقيقة بعيدًا عن نقل وترتيب مصابيح LED صغيرة الحجم ، ويقوم بعض الداخلين في السوق بقفزة مباشرة لتطوير الحلول بموجب هذا النهج. ومع ذلك ، فإن إتقان نقل الأغشية الرقيقة سيستغرق وقتًا أطول والمزيد من الموارد لأن المعدات الخاصة بهذه الطريقة يجب تصميمها وبناؤها ومعايرتها. مثل هذا التعهد سيشمل أيضًا قضايا صعبة متعلقة بالتصنيع.