GaN是藍光LED的基礎材料，在Micro-LED、紫外激光器中有重要應用。Micro-LED被認為是下一代顯示技術，而硅襯底GaN基技術的特性是制造 Micro-LED芯片的天然選擇。在2022中國國際Mini/Micro-LED產業(yè)技術峰會上，東莞市中麒光電技術有限公司（以下簡稱“中麒光電”）總經理孫明以“Mini/Micro LED技術和應用實踐”為主題，分享了中麒光電在GaN材料上的應用，以及微顯示領域的產業(yè)實踐和材料器件領域的產業(yè)探索。
東莞市中麒光電技術有限公司總經理 孫明
孫明表示，目前GaN材料主要有兩大應用領域：一是產業(yè)化規(guī)模很大的通用照明、景觀照明、數(shù)碼和戶內顯示以及背光等；二是非發(fā)光領域的應用，比如Power、RF、LD、HEMT。他也介紹，中麒光電基于GaN材料，通過Mini-LED和Micro-LED向下游延展到模組、面板，進而形成了中麒光電的微間距顯示平臺，同時向下游又延伸到器件，重點涵蓋了RF、PD、LD，進而形成了中麒光電的材料器件平臺。他認為，“我們將在未來某一個時間段通過產品的集成完成發(fā)光材料和非發(fā)光材料的融合。這也是中麒光電在產業(yè)布局以及產業(yè)路徑上面的重大產業(yè)實踐。”
孫明認為，“氮化物材料將成為引領產業(yè)變革的破局點，目前電視基于硅晶體管得以實現(xiàn)發(fā)光器件，而GaN也同樣可以作為微顯示領域Mini/Micro-LED芯片的直顯材料，同時可以通過非發(fā)光器件實現(xiàn)所有的產業(yè)集成。”同時，他也認為，新能源汽車是中國近年來最成功的產業(yè)案例，其通過總線/集成變革，最后實現(xiàn)了中國新能源汽車行業(yè)的彎道超車，“我們一直認為，GaN材料是顯示領域極有可能實現(xiàn)的第三代半導體，也是化合物半導體在一些重要產業(yè)的產業(yè)發(fā)展路徑。這也是我們對產業(yè)或者對GaN材料的理解。”
孫明也詳細介紹了中麒光電在微間距顯示領域的產業(yè)實踐以及取得的成果。2018年，中麒光電除了完成Mini和Micro芯片以外，還重點布局了巨量轉移技術，也是其最引以為傲的技術。中麒光電不僅率先在全球實現(xiàn)了巨量轉移的全產業(yè)化，還開發(fā)了自主研發(fā)的設備。他介紹，中麒光電巨量轉移技術采用了激光轉移方案，良率已經達到99.999%。目前中麒光電實現(xiàn)了巨量轉移設備的拓展應用，P5主要應用于電視、車載顯示、顯示器背光，而P1.0以下主要應用于小間距LED、Mini-LED，將為未來Micro產業(yè)化奠定產業(yè)基礎。
而在目前量產的COB領域，孫明也介紹，除了巨量轉移設備以外，中麒光電的巨量轉移線可以全自動化無人接觸，使巨量轉移良率達到99.999%，而且實現(xiàn)了在線修復和檢測，修復后可以實現(xiàn)良率100%，可以讓巨量轉移線實現(xiàn)COB完全量產綜合良率達到97%。
除了在芯片領域儲備了諸多技術之外，中麒光電還完成了芯片級封裝，下一步會進入到晶圓級的封裝。孫明表示，參考硅晶半導體的行業(yè)發(fā)展規(guī)律，集成封裝的下一個集成方式就是2.5D或者3D封裝，“目前全色系Mini& Micro芯片、芯片級封裝、集成封裝已基本實現(xiàn)，未來將要重點實現(xiàn)QD色轉換、晶圓級封裝、2.5D/3D先進封裝。”
關于技術路線的突破，他也介紹，目前中麒光電主要有兩個技術方案：MIP與COB技術方案。這兩種方案在2022年都實現(xiàn)了產業(yè)化，且兩大技術路線齊頭并進，預計在2023年底，在Micro領域實現(xiàn)融合破局。他表示，“MIP很多技術是非常線型的，可以很快實現(xiàn)產業(yè)化，但COB有很多關鍵的技術，比如芯片、基板的精度等，需要爬一些陡坡。經過這幾年的量產和實踐，我們把兩種技術路線合并成Mini COB，統(tǒng)一成一個產品。我們用兩種產品路線實現(xiàn)Micro技術方案，有可能這是最容易實現(xiàn)的產業(yè)路徑。”
孫明表示，關于材料器件領域的探索，中麒光電也對一些產業(yè)化方案進行了實踐， 比如，GaN材料在器件上的應用，率先通過在電源效率提升方面的組合應用，配合一些硅基封測和硅晶半導體的器件方案，做了一些產業(yè)路徑實踐。然而，關于GaN兩個發(fā)光材料和不發(fā)光材料的產業(yè)融合，他認為，通過微顯示產品形態(tài)，比如AR/VR的Micro-LED顯示，最后這些技術融合會帶來GaN為代表的化合物半導體的產業(yè)融合。
2022中國國際Mini/micro-LED產業(yè)技術峰會錄播
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