विनिर्माण चुनौती माइक्रो एलईडी भविष्य में बाधा डालती है

ट्रेंडफोर्स के एलईडीइनसाइड द्वारा किए गए शोध से पता चला है कि दुनिया भर के उद्योगों में कई कंपनियां माइक्रो एलईडी बाजार में प्रवेश कर चुकी हैं और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण प्रक्रिया के तरीकों को विकसित करने की दौड़ में हैं।

The mass transfer of micro-size LEDs to a display backplane has been a major bottleneck in the commercialisation of माइक्रो-साइज़ एलईडी का डिस्प्ले बैकप्लेन में बड़े पैमाने पर स्थानांतरण माइक्रो एलईडी डिस्प्ले । हालांकि कई कंपनियां बड़े पैमाने पर स्थानांतरण प्रक्रिया को विकसित करने के लिए प्रतिस्पर्धा कर रही हैं, उनके समाधान अभी तक उत्पादन उत्पादन (प्रति घंटे यूनिट में, यूपीएच) और एलईडी चिप्स के हस्तांतरण उपज और आकार के मामले में व्यावसायीकरण मानकों को पूरा नहीं कर पाए हैं- माइक्रो एलईडी को तकनीकी रूप से एलईडी के रूप में परिभाषित किया गया है। 100µm से छोटे हैं।

वर्तमान में, माइक्रो एलईडी बाजार में प्रवेशकर्ता लगभग 150μm आकार के एलईडी के बड़े पैमाने पर स्थानांतरण की दिशा में काम कर रहे हैं। LEDinside का अनुमान है कि 150µm LED वाले डिस्प्ले और प्रोजेक्शन मॉड्यूल 2018 की शुरुआत में बाजार में उपलब्ध होंगे। जब इस आकार के LED के लिए बड़े पैमाने पर स्थानांतरण परिपक्व होगा, तब बाजार में प्रवेश करने वाले छोटे उत्पाद बनाने की प्रक्रियाओं में निवेश करेंगे।

सात चुनौतियां

“Mass transfer is one of the four main stages in the manufacturing of micro एलईडी डिस्प्ले की यांग ने बताया कि लागत प्रभावी जन हस्तांतरण समाधान विकसित करना सात प्रमुख क्षेत्रों में प्रगति पर निर्भर करता है: उपकरण की सटीकता, हस्तांतरण उपज, निर्माण समय, विनिर्माण प्रौद्योगिकी, निरीक्षण विधि, पुनर्विक्रय और प्रसंस्करण लागत।

चित्रा 1:  लागत प्रभावी जन हस्तांतरण समाधान विकसित करने में महत्वपूर्ण सात प्रमुख क्षेत्र। स्रोत: एलईडीइनसाइड, जुलाई 2017।

प्रदर्शन आपूर्ति श्रृंखला में एलईडी आपूर्तिकर्ताओं, अर्धचालक निर्माताओं और कंपनियों को माइक्रो एलईडी उत्पादन में प्रयुक्त सामग्री, चिप्स और निर्माण उपकरण के लिए विनिर्देश मानकों को विकसित करने के लिए मिलकर काम करना होगा। क्रॉस-इंडस्ट्री सहयोग आवश्यक है क्योंकि प्रत्येक उद्योग के अपने विनिर्देश मानक होते हैं। साथ ही, तकनीकी बाधाओं को दूर करने और विनिर्माण के विभिन्न क्षेत्रों को एकीकृत करने के लिए अनुसंधान एवं विकास की एक विस्तारित अवधि की आवश्यकता है।

5σ . हासिल करना

माइक्रो एलईडी डिस्प्ले के बड़े पैमाने पर उत्पादन की व्यवहार्यता का निर्धारण करने के लिए मॉडल के रूप में सिक्स सिग्मा का उपयोग करते हुए, एलईडीइनसाइड के विश्लेषण से संकेत मिलता है कि व्यावसायीकरण को संभव बनाने के लिए बड़े पैमाने पर स्थानांतरण प्रक्रिया की उपज चार-सिग्मा स्तर तक पहुंचनी चाहिए। हालांकि, प्रसंस्करण लागत और निरीक्षण और दोष की मरम्मत से संबंधित लागत अभी भी चार-सिग्मा स्तर पर भी काफी अधिक है। बाजार में रिलीज के लिए प्रतिस्पर्धी प्रसंस्करण लागत के साथ व्यावसायिक रूप से परिपक्व उत्पादों के लिए, बड़े पैमाने पर हस्तांतरण प्रक्रिया को हस्तांतरण उपज में पांच-सिग्मा स्तर या उससे ऊपर तक पहुंचना होगा।

इनडोर डिस्प्ले से लेकर वियरेबल्स तक

भले ही कोई बड़ी सफलता की घोषणा नहीं की गई है, दुनिया भर में कई प्रौद्योगिकी कंपनियों और अनुसंधान एजेंसियों ने बड़े पैमाने पर स्थानांतरण प्रक्रिया के अनुसंधान एवं विकास में निवेश करना जारी रखा है। इस क्षेत्र में काम कर रहे कुछ प्रसिद्ध अंतरराष्ट्रीय उद्यमों और संस्थानों में लक्सव्यू, ईलक्स, वूरियल, एक्स-सेलेप्रिंट, सीईए-लेटी, सोनी और ओकेआई हैं। तुलनीय ताइवान-आधारित कंपनियों और संगठनों में PlayNitride, औद्योगिक प्रौद्योगिकी अनुसंधान संस्थान, मिक्रो मेसा और TSMC शामिल हैं।

विकास के तहत कई प्रकार के बड़े पैमाने पर स्थानांतरण समाधान हैं। उनमें से किसी एक को चुनना विभिन्न कारकों पर निर्भर करेगा जैसे कि अनुप्रयोग बाजार, उपकरण पूंजी, यू.पी.एच. और प्रसंस्करण लागत। इसके अतिरिक्त, उत्पादन क्षमता का विस्तार और उपज दर में वृद्धि उत्पाद विकास के लिए महत्वपूर्ण हैं।

नवीनतम विकास के अनुसार, LEDinside का मानना ​​है कि वियरेबल्स (जैसे, स्मार्टवॉच और स्मार्ट ब्रेसलेट) और बड़े इनडोर डिस्प्ले के लिए बाजार में सबसे पहले माइक्रो LED उत्पाद (100µm से कम आकार के LED) दिखाई देंगे। चूंकि बड़े पैमाने पर स्थानांतरण तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण है, बाजार में प्रवेश करने वाले अपने समाधान बनाने के लिए शुरू में मौजूदा वेफर बॉन्डिंग उपकरण का उपयोग करेंगे। इसके अलावा, प्रत्येक डिस्प्ले एप्लिकेशन के अपने पिक्सेल वॉल्यूम विनिर्देश होते हैं, इसलिए बाजार में प्रवेश करने वाले उत्पाद विकास चक्र को छोटा करने के लिए कम पिक्सेल वॉल्यूम आवश्यकताओं वाले उत्पादों पर ध्यान केंद्रित करेंगे।

पतली फिल्म स्थानांतरण सूक्ष्म आकार के एल ई डी को स्थानांतरित करने और व्यवस्थित करने का एक और दूर है, और कुछ बाजार प्रवेशकर्ता इस दृष्टिकोण के तहत विकासशील समाधान के लिए सीधी छलांग लगा रहे हैं। हालांकि, पतली फिल्म हस्तांतरण को पूर्ण करने में अधिक समय और अधिक संसाधन लगेंगे क्योंकि इस पद्धति के लिए उपकरणों को डिजाइन, निर्मित और कैलिब्रेट करना होगा। इस तरह के उपक्रम में विनिर्माण से संबंधित कठिन मुद्दे भी शामिल होंगे।