La investigación realizada por LEDinside de TrendForce ha revelado que muchas empresas de todos los sectores de todo el mundo han entrado en el mercado de micro LED y están en una carrera para desarrollar métodos para el proceso de transferencia de masa.
La transferencia masiva de LED de tamaño micro a una placa posterior de pantalla ha sido un cuello de botella importante en la comercialización de pantallas micro LED . Aunque varias empresas compiten para desarrollar el proceso de transferencia de masa, sus soluciones aún tienen que cumplir con los estándares de comercialización en términos de producción (en unidades por hora, UPH) y rendimiento de transferencia y tamaño de los chips LED; técnicamente, micro LED se define como LED que son menores de 100 µm.
Actualmente, los participantes en el mercado de micro LED están trabajando para la transferencia masiva de LED con un tamaño de alrededor de 150 µm. LEDinside anticipa que las pantallas y los módulos de proyección con LED de 150 µm estarán disponibles en el mercado a partir de 2018. Cuando madure la transferencia masiva de LED de este tamaño, los participantes del mercado invertirán en procesos para fabricar productos más pequeños.
Siete desafíos
“La transferencia de masa es una de las cuatro etapas principales en la fabricación de pantallas micro pantallas LED y tiene muchos desafíos tecnológicos muy difíciles”, dijo Simon Yang, subgerente de investigación de LEDinside. Yang señaló que el desarrollo de una solución rentable de transferencia de masa depende de los avances en siete áreas clave: precisión del equipo, rendimiento de la transferencia, tiempo de fabricación, tecnología de fabricación, método de inspección, reelaboración y costo de procesamiento.
Figura 1: Las siete áreas clave vitales en el desarrollo de una solución rentable de transferencia masiva. Fuente: LEDinside, julio de 2017.
Los proveedores de LED, los fabricantes de semiconductores y las empresas de toda la cadena de suministro de pantallas tendrán que trabajar juntos para desarrollar estándares de especificación para materiales, chips y equipos de fabricación utilizados en la producción de micro LED. La colaboración entre industrias es necesaria ya que cada industria tiene sus propios estándares de especificación. Además, se necesita un período prolongado de I+D para superar los obstáculos tecnológicos e integrar varios campos de fabricación.
Logrando 5σ
Utilizando Six Sigma como modelo para determinar la viabilidad de la producción en masa de pantallas micro LED, el análisis de LEDinside indica que el rendimiento del proceso de transferencia de masa debe alcanzar el nivel de cuatro sigma para hacer posible la comercialización. Sin embargo, el costo de procesamiento y los costos relacionados con la inspección y la reparación de defectos siguen siendo bastante altos, incluso en el nivel de cuatro sigma. Para tener productos comercialmente maduros con costos de procesamiento competitivos disponibles para su lanzamiento al mercado, el proceso de transferencia masiva debe alcanzar el nivel cinco sigma o superior en rendimiento de transferencia.
Desde pantallas de interior hasta dispositivos portátiles
Aunque no se han anunciado avances importantes, muchas empresas de tecnología y agencias de investigación de todo el mundo siguen invirtiendo en I+D de procesos de transferencia de masa. Algunas de las empresas e instituciones internacionales más conocidas que trabajan en esta área son LuxVue, eLux, VueReal, X-Celeprint, CEA-Leti, SONY y OKI. Las empresas y organizaciones comparables con sede en Taiwán incluyen PlayNitride, Instituto de Investigación de Tecnología Industrial, Mikro Mesa y TSMC.
Hay varios tipos de soluciones de transferencia de masa en desarrollo. La elección de uno de ellos dependerá de varios factores, como los mercados de aplicación, el capital del equipo, el UPH y el costo de procesamiento. Además, la expansión de la capacidad de fabricación y el aumento de la tasa de rendimiento son importantes para el desarrollo de productos.
De acuerdo con los últimos desarrollos, LEDinside cree que los mercados de dispositivos portátiles (por ejemplo, relojes inteligentes y pulseras inteligentes) y grandes pantallas para interiores verán primero productos micro LED (LED de tamaño inferior a 100 µm). Debido a que la transferencia de masa es un desafío tecnológico, los participantes del mercado utilizarán inicialmente el equipo de unión de obleas existente para construir sus soluciones. Además, cada aplicación de visualización tiene sus propias especificaciones de volumen de píxeles, por lo que los participantes en el mercado probablemente se centren en productos con requisitos de bajo volumen de píxeles para acortar el ciclo de desarrollo del producto.
La transferencia de película delgada es otra forma de mover y organizar LED de tamaño micro, y algunos participantes del mercado están dando un salto directo al desarrollo de soluciones bajo este enfoque. Sin embargo, perfeccionar la transferencia de películas delgadas llevará más tiempo y más recursos porque se deberá diseñar, construir y calibrar el equipo para este método. Tal empresa también implicará cuestiones difíciles relacionadas con la fabricación.
Hora de publicación: 12-ene-2021