Micro LED 전사기술과 양산 가능성

 대량 전사 기술은 Micro LED 제조에서 가장 핵심이 되는 기술로서 Micro LED를 대상 backplane으로 빠르고 정확하게 이송하는 기술입니다. UPH 및 수율 개선 뿐만 아니라 제조업체가 가장 노력해야 할 주제 중 하나가 될 것입니다. Micro LED 대량 전사 공정에는 장비 정확도, 수율, 대량 전사 공정 시간, 제조기술, 검사방법, 재작업, 가공원가 등 많은 난제가 있으며 상.중.하류 제조업체가 긴밀하게 협력해 돌파구를 마련하고 관련 애로사항을 극복해야 합니다. 

 

*Micro 발광 다이오드(LED) 대량 생산 타당성 분석

 

 일반적으로 광원이 3,000µm인 3030 LED와 같은 기존 LED는 시만텍 장비로 전송할 수 있으며 광원의 크기가 100µm에 이르면 다이본더로 칩을 전송할 수 있습니다. 그리고기존 Pick and place 장비는 광원의 크기가 10µm로 줄어들면 심각한 정확도 난관에 봉착하게 됩니다.

 

 Micro LED를 표적 Backplane으로 정밀 이송하기 위해서는 Micro LED 제조용 장비의 정확도가 ±1.5µm 미만이어야 합니다. 다만 현재 기존 전송 장비의 정확도는 ±34µm인 반면 플립칩 본더는 ±1.5µm의 정확도로 Micro LED 대량 전송의 정확도 요건을 충적하지 못하는 특징이 있습니다.

 

 칩 본딩과 웨이퍼 본딩은 낮은 생산 용량과 높은 시간비용으로 대량 전사시 적용이 불가능해 기존 기계와 함께 화소 부피가 낮은 Micro LED 기술과 제품을 개발하기 위해 웨이퍼 본딩을 채택할 수 있는 반면 생산 용량과 시간 비용에는 어려움이 있어 미래에는 관련 기술이 대세가 될 것입니다. 

 

 5가지 박막 전달 기술로는 정전 흡착, 반데르 발스 강제 이송 인쇄, 레이저 절제, 위상 변화 전달 및 유체 조립등이 있습니다. 유체 어셈블리는 다양한 제품 용도에 대해 높은 UPH를 달성하는 고속 조립 방식이며 조립 시간과 비용을 크게 줄일 수 있습니다. 

 

 Micro LED는 현재 상황을 감안해 실재 디스플레이, 스마트워치, 스마트 팔찌 등에 우선 적용되는데 전송기술의 난이도가 높고 화소 부피가 다른 다양한 애플리케이션 제품으로 일부 제조사가 기존 웨이퍼 본딩 장비로 연구개발을 진행하고 화소가 낮은 애플리케이션 제품을 가져갑니다. 일부 제조사는 개발기간 단축의 목표로 직접 박막전송 기술을 개발하기도 하는데 이를 위해서는 장비를 재설계하더라도 조정이 필요하기 때문에 더 많은 자원 투자와 더 긴 개발 기간이 필요했고 더욱이 제조상의 문제가 더 많아질 것입니다. 

 

 

Micro LED tranfer process