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巨量转移

Micro LED被誉为“终极显示技术”,但巨量转移一直是横亘在产业化面前的“天堑”——数十万至数千万颗微米级LED芯片需要高效、精确地转移到驱动面板,精度要求达微米级。2025年,这一瓶颈正在被逐步攻克:利亚德激光巨量转移技术单位小时产出提升150倍,迈为股份设备良率达99.999%。这份白皮书从MiP与COG两条路径,拆解了巨量转移技术的演进方向与产业化进程。

巨量转移——Micro LED的“最后一公里”

巨量转移是Micro LED显示技术的核心瓶颈,也是决定产业化成败的关键环节。该技术旨在将大量微米级LED芯片高效精确地转移到驱动面板,构建高密度显示阵列。转移过程涉及数十万至数千万芯片,因Micro LED尺寸微小,要求高精度、高效率且保持芯片完整,挑战极大。

Micro LED制程主要包括芯片制作、巨量转移、检测/修补、全彩化和封装/模块五个环节。经过多年发展,Micro LED在尺寸和分辨率等基本性质上已与OLED、TFT-LCD等现有技术相近。由于LED直接显示的特性,它在亮度、对比度、能耗、轻薄和耐候性方面表现更优。但目前各段制程仍不成熟,成本较高,商业化进展缓慢。

巨量转移技术已发展数十年,虽部分突破但问题仍存。数字化时代,显示器作为人机交互核心已融入日常办公与娱乐,Micro LED技术为提升交互体验开辟新路径。然而,巨量转移技术因难度高、难题多,成为规模化发展的关键瓶颈。

MiP路线——组合工艺的产业化捷径

MiP(Micro LED in Package)是一种芯片级封装技术,将Micro LED芯片封装后通过SMT形成高分辨率显示屏。本质是组合工艺,兼顾高性能和兼容性,能利用现有设备提升分辨率。优点包括高显示质量、低功耗、高分辨率与长寿命,以及广泛的应用领域。

MiP工艺主要有正装式和倒装式两种。正装式MiP采用FOPLP技术:先将Micro LED芯片转移到暂时基板上,涂黑胶防光串扰,制作RDL层连接芯片,最后经切割、分选、检测、组装等步骤完成。倒装式MiP先在基板上制作电路与焊盘,再通过巨量转移将Micro LED芯片键合至背板,随后进行封装等制程。目前两种方式均有使用,各有优缺点,最终取决于成本。

MiP路线本质上是对巨量转移难度的一种“降维”——将大规模、高精度的巨量转移分解为相对可控的封装环节,利用现有SMT产线完成最终贴装。

COG路线——玻璃基板的直显之路

COG(Chip on Glass)是将Micro LED芯片直接转移到玻璃基板上,实现更高分辨率和更薄形态。Micro LED根据产品分辨率使用不同基板:低分辨率产品(如户外标志)用被动基板;中分辨率产品(如智能手表、手机、车载屏、电视)用玻璃基板;高分辨率产品(如AR/MR眼镜)用硅基板。

COG路线的核心优势在于玻璃基板的高精度和低膨胀系数,适合大尺寸、高分辨率显示应用。但挑战同样显著:玻璃基板对巨量转移的精度和良率要求更为严苛,任何微小的偏差都可能导致整块面板报废。

技术突破——从实验室到量产线

2025年,巨量转移技术在多个维度取得突破性进展。

利亚德自主研发的激光巨量转移技术实现单位小时产出提升150倍,极大提高生产效率与良率。其Hi-Micro系列采用无衬底设计,仅保留5~10μm发光层,消除视角偏色,提升色彩一致性。巨量转移效率提升至6,000K UPH,产线良率超95%,全年营收突破8亿元。

迈为股份巨量转移设备良率达99.999%,已导入头部面板企业。天马采用的全激光巨量转移技术,利用高精度激光束非接触式地对Micro LED芯片进行“拾取”和“释放”,正面攻克了巨量转移效率、良率以及拼接缝三大世界性难题。

重庆康佳光电建成中国大陆第一条完整制程的巨量转移中试线,打通了从外延芯片、背板设计、巨量转移到模组封装、系统调试的全产业链。辰显光电良率提升至99.95%,但距离消费级要求的99.99%仍有差距。

未来方向——效率、精度与成本的三角平衡

巨量转移技术的未来发展将围绕三个核心维度展开。

效率层面,激光转移、印章转移、静电转移等多种技术路线并行发展,追求更高的单位时间产出。精度层面,随着像素间距进一步微缩(P0.7以下),对转移精度的要求将从微米级迈向亚微米级。成本层面,设备国产化正在加速——中微公司刻蚀机攻克玻璃基板加工难题,助产线设备成本降低35%。

巨量转移是跨领域技术,深度融合新型显示、LED半导体、精密设备等多技术,代表“芯屏融合”的方向。未来趋势大致朝向MiP和COG两种产品方向发展。MiP路线适合快速产业化、兼容现有产线;COG路线代表终极形态、追求更高性能。两条路线并非对立,而是根据不同的应用场景和成本结构各司其职。

产业意义——从“卡脖子”到“中国方案”

巨量转移技术的突破对中国MLED产业具有战略意义。过去,Micro LED的核心设备和工艺长期被国际企业垄断。如今,迈为股份、中微公司等国产设备商已在巨量转移和关键制程环节实现自主突破。

重庆康佳光电、利亚德等企业建成了从芯片到终端全链条的自主研发能力。中国MLED产业正从“规模优势”向“技术定义权”升级。巨量转移技术的持续突破,将推动Micro LED从实验室走向市场化,成为显示产业升级的核心驱动力。
点击阅读报告原文: 中国电子视像行业协会:2025MLED直显产业白皮书(节选)(80页)
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