אתגר ייצור מעכב את עתיד המיקרו LED

מחקר של LEDinside של TrendForce גילה שחברות רבות ברחבי תעשיות ברחבי העולם נכנסו לשוק המיקרו LED ונמצאות במרוץ לפיתוח שיטות לתהליך העברת המונים.

העברה המונית של נוריות LED בגודל מיקרו ללוח אחורי של תצוגה היוותה צוואר בקבוק מרכזי במסחור של צגי מיקרו LED . למרות שכמה חברות מתחרות על פיתוח תהליך ההעברה ההמונית, הפתרונות שלהן עדיין לא עמדו בתקני מסחור מבחינת תפוקת ייצור (ביחידה לשעה, UPH) ותפוקת העברה וגודל שבבי LED - מיקרו LED מוגדרת מבחינה טכנית כנוריות LED. הם קטנים מ-100 מיקרומטר.

נכון לעכשיו, משתתפי שוק המיקרו LED עובדים לקראת העברה המונית של נוריות LED בגודל של סביב 150 מיקרומטר. LEDinside צופה כי תצוגות ומודולי הקרנה הכוללים נוריות LED בגודל 150 מיקרומטר יהיו זמינות בשוק כבר בשנת 2018. כאשר ההעברה ההמונית עבור נוריות LED בגודל זה יבשילה, המשתתפות בשוק ישקיעו בתהליכים לייצור מוצרים קטנים יותר.

שבעה אתגרים

"העברה המונית היא אחד מארבעת השלבים העיקריים בייצור תצוגות מיקרו צגי LED ויש לה אתגרים טכנולוגיים קשים רבים", אמר סיימון יאנג, עוזר מנהל המחקר של LEDinside. יאנג ציין כי פיתוח פתרון חסכוני להעברת המונים תלוי בהתקדמות בשבעה תחומי מפתח: דיוק הציוד, תפוקת העברה, זמן ייצור, טכנולוגיית ייצור, שיטת בדיקה, עיבוד מחדש ועלות עיבוד.

איור 1:  שבעת תחומי המפתח החיוניים בפיתוח פתרון חסכוני להעברת המונים. מקור: LEDinside, יולי 2017.

ספקי LED, יצרני מוליכים למחצה וחברות ברחבי שרשרת אספקת התצוגה יצטרכו לעבוד יחד כדי לפתח תקני מפרט עבור חומרים, שבבים וציוד ייצור המשמשים בייצור מיקרו LED. שיתוף פעולה בין תעשיות הכרחי מכיוון שלכל תעשייה יש תקני מפרט משלה. כמו כן, נדרשת תקופה ממושכת של מו"פ כדי להתגבר על המכשולים הטכנולוגיים ולשלב תחומי ייצור שונים.

השגת 5σ

באמצעות Six Sigma כמודל לקביעת היתכנות של ייצור המוני של צגי מיקרו LED, הניתוח של LEDinside מצביע על כך שהתשואה של תהליך העברת ההמונים חייבת להגיע לרמת ארבע סיגמא כדי לאפשר מסחור. עם זאת, עלות העיבוד והעלויות הקשורות לבדיקה ותיקון הליקויים עדיין גבוהות למדי אפילו ברמת ארבע סיגמא. כדי שיהיו זמינים מוצרים בשלים מסחרית עם עלות עיבוד תחרותית לשחרור בשוק, תהליך ההעברה ההמונית צריך להגיע לרמת חמש סיגמא ומעלה בתשואת ההעברה.

מתצוגות פנימיות ועד לציוד לביש

למרות שלא הוכרזו פריצות דרך משמעותיות, חברות טכנולוגיה וסוכנויות מחקר רבות ברחבי העולם ממשיכות להשקיע במו"פ של תהליך העברת המונים. כמה מהמפעלים והמוסדות הבינלאומיים הידועים הפועלים בתחום זה הם LuxVue, eLux, VueReal, X-Celeprint, CEA-Leti, SONY ו-OKI. חברות וארגונים מבוססי טייוואן דומים כוללים את PlayNitride, המכון לחקר טכנולוגיה תעשייתית, Mikro Mesa ו-TSMC.

ישנם מספר סוגים של פתרונות העברת המונים בפיתוח. הבחירה באחד מהם תהיה תלויה בגורמים שונים כגון שווקי יישומים, הון ציוד, UPH ועלות עיבוד. בנוסף, הרחבת כושר הייצור והעלאת שיעור התשואה חשובים לפיתוח המוצר.

על פי ההתפתחויות האחרונות, LEDinside מאמינה שהשווקים של מוצרים לבישים (למשל, שעונים חכמים וצמידים חכמים) ותצוגות פנימיות גדולות יראו תחילה מוצרי מיקרו LED (נוריות LED בגודל של מתחת ל-100 מיקרומטר). מכיוון שהעברה המונית היא מאתגרת מבחינה טכנולוגית, המצטרפים לשוק ישתמשו תחילה בציוד הקישור להדבקת פרוסות כדי לבנות את הפתרונות שלהם. יתר על כן, לכל אפליקציית תצוגה יש מפרטי נפח פיקסלים משלה, כך שהמצטרפים לשוק ככל הנראה יתמקדו במוצרים עם דרישות לנפח פיקסלים נמוך כדי לקצר את מחזור פיתוח המוצר.

העברת סרט דק היא עוד מרחק מהזזת וסידור של נוריות LED בגודל מיקרו, וחלק מהמצטרפים לשוק עושים קפיצה ישירה לפיתוח פתרונות בגישה זו. עם זאת, שכלול העברת סרט דק ייקח זמן רב יותר ומשאבים רבים יותר מכיוון שציוד לשיטה זו יצטרך להיות מתוכנן, בנייה ומכויל. התחייבות כזו תהיה כרוכה גם בנושאים קשים הקשורים לייצור.