Micro LED的生产是一项较为复杂的技术工程,如何确保庞大数量的微小尺寸芯片在生产过程中无损且性能一致,并在问题产品出现时即刻修复与排除,是新型显示行业在推广Micro LED技术时面临的棘手难题。随着在AI人工智能以及大数据时代的到来,Micro LED的生产问题是否能迎来新的解决方案?
在2024集邦咨询新型显示产业研讨会上,盟拓智能董事长唐阳树详细介绍了行业现有Micro LED检测技术方案,并分享机器视觉以及AI人工智能技术对Micro LED检测效率的赋能与升级。
唐阳树介绍,Micro LED生产环节较多,检测设备对Micro LED的良率起到了极为重要的作用。行业对于Micro LED良率的控制主要专注于6大生产环节,分别是衬底制造、外延生长、器件制备、巨量转移、封装键合、全彩工艺。
每个环节都存在多种缺陷需要检测,例如在衬底制造环节中,需对衬底划痕、微管、异物、污染、堆叠的塌陷进行检测控制;在器件制备环节中,部分蚀刻以及脏污需要检测;在封装键合中存在的嵌蚀刻,以及小孔洞情况需要检测;在全彩工艺环节中需要对弱蓝光以及亮度问题检测排查。
为实现高效的Micro LED检测,行业目前主要分成两大方向进行检测技术的研发,一类是接触式检测方式,其速度相对较慢,但可靠性与准确性较高。例如接触式电致发光检测,其精度相对较高,缺点是效率低,对器件有一定的损伤。
另一类是非接触式检测方式,其具有检测速度较快,但准确性不足。如光致发光通过UV光对晶体的激发来产生发光效应,最终实现检测效果,其效率相对高,对器件也没有损伤,但是精度相对低。此外,无接触式电致发光技术通过上下致电产生电场,发生电磁跃迁,来实现电致发光的目标,同时来进行检测。
唐阳树表示,无接触式电致发光检测效率较高且对器件没有损伤,但是该技术目前阶段尚未成熟,盟拓智能正在与南方科技大学合作进行相关技术的研究与投入,望日后能提供新的解决方案。
除上述方案外,目前业内还有光学检测、转移后点亮检测等方法,但总体来看,各项检测技术都有不同的优点与缺点。盟拓智能方面认为,Micro LED检测技术的选用是一个综合考量与选择的过程,需依据客户本身检测的情形和需求差异性,提供高效低成本的检测方案。
为打造全能的Micro LED检测技术,盟拓智能综合现存检测方案的优势,并基于其在工业机器视觉和AI人工智能上的软硬件技术,打造了Mini/Micro LED品质闭环管理系统,包含了外观检测、点亮检测、全自动返修三大类设备。
据悉,在外观检测部分,盟拓智能加入AI技术提升检测精度。在金线工艺检测环节上,外观检测设备应用AI深度学习方法,可处理区分背景和金线,以更好地判断金线问题。
在器件缺失和偏移的检测上,AI技术的运用可准确地对元件宽度、面积、角度、面积差、高度差百分比等信息进行精确测量;在划伤检测上,AI技术可判断探针划伤的器件是否需要作为坏点处理等。
除AI技术外,盟拓智能还在外观检测设备内加入工业机器视觉检测系统。不依赖第三方底层技术,无需代码的图形化编程,系统就可通过集成微距测量、软件系统、光学方案、三维位置空间导航技术形成定位、检测、计量、抓取与分选、统计、信息溯源等多种功能。目前盟拓智能已在机器视觉系统上形成软件、光源、机械结构等方面完全自主开发的能力。
在视觉测量部分,盟拓智能具备了Micro LED尺寸、面积、角度、共线性和距离测量算法的能力,为保证测量的客观与准确性,盟拓智能在视觉测量中还增加了视野平场矫正功能与镜头畸变矫正,以及亚像素定位的能力。
在点亮检测部分,盟拓智能基于CIE 1931色坐标分析算法形成相关检测技术,包括多视图进行静态成像检测,该方法的优势是效率高并具有侧部测量的能力,但分辨率相对较低。
另外则是运用动态点亮成像的方法,在整个成像过程中,CCD相机是在移动当中完成拍摄检测,其具有分辨率高的优势,但效率相对较低,且缺少侧部测量能力。
唐阳树表示,AI与机器视觉技术的加入有效提升了Micro LED的检测效率,而盟拓智能经过15年的发展,打造出的Mini/Micro LED闭环管理系统,可提供12种类型检测与返修设备,覆盖涨缩检测到3D SPI、固晶前、固晶后、炉前、炉后、胶体检测、返修、剔除、直显、模组返修的环节,满足各类Mini/Micro LED品控监管需求。
除显示及泛半导体行业外,盟拓智能检测设备与软件系统还覆盖半导体系统级封装行业、集成电路及电子行业、自动化生产及检测行业应用。未来,盟拓智能将继续以工业农夫精神,提供高质量设备与系统,助力各行业攀登发展新高峰。
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