庫(kù)力索法押寶新市場(chǎng)：Mini LED / Micro LED 的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

在國(guó)際貿(mào)易摩擦加劇，手機(jī)及汽車行業(yè)不景氣，半導(dǎo)體行業(yè)整體下滑的市場(chǎng)現(xiàn)狀下，保持行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位成為逆勢(shì)中的挑戰(zhàn)。

因此，想要保持封裝設(shè)備行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位，Kulicke & Soffa（庫(kù)力索法，下簡(jiǎn)稱“K&S”）集團(tuán)高級(jí)副總裁張贊彬認(rèn)為，一方面繼續(xù)加大研發(fā)投入力度，保持市場(chǎng)敏銳度；另一方面，眼光放長(zhǎng)遠(yuǎn)，押寶新市場(chǎng)，保持技術(shù)前瞻性。

K&S 集團(tuán)高級(jí)副總裁張贊彬

可以看到，在市場(chǎng)下行周期，K&S 堅(jiān)持研發(fā)投入，選擇以技術(shù)破局，憑借戰(zhàn)略目標(biāo)在不景氣的經(jīng)歷環(huán)境中養(yǎng)精蓄銳，開(kāi)辟新的賽道，期待在新的機(jī)遇下迸發(fā)出更加豐盛的生命力。

押寶新市場(chǎng)

隨著科技的發(fā)展，顯示屏領(lǐng)域隨之也千變?nèi)f化，OLED、Mini-LED、Micro-LED 成為市場(chǎng)熱詞。

其中，OLED 已經(jīng)取得在手機(jī)屏幕上的成功，發(fā)展較為成熟，形成了上下游規(guī)模制造能力。但是，OLED 也面臨大型化、超高清趨勢(shì)下高難度的工藝和技術(shù)挑戰(zhàn)。目前，筆電、PC 產(chǎn)品應(yīng)用 OLED 屏幕的型號(hào)少之又少，主要限制就是成本。

在傳統(tǒng)認(rèn)知中，小間距 LED 屏是一種專業(yè)性極強(qiáng)的顯示設(shè)備，主要應(yīng)用在各種指揮調(diào)度中心等大型控制室場(chǎng)景。但伴隨 Mini-LED 的應(yīng)用落地，以及 Micro-LED 的研發(fā)推進(jìn)，小間距 LED 顯示技術(shù)不但在分辨率方面有了大幅提升，并且拓寬了應(yīng)用范圍。

作為能夠滿足高清晰終端顯示的新一代 LED 背光 / 顯示技術(shù)，Mini-LED 與 Micro-LED 芯片成為行業(yè)熱點(diǎn)，K&S 的注意力就集中于此。

• Mini-LED

Mini-LED 又名“次毫米發(fā)光二極管”，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是傳統(tǒng) LED 的小幅改良版本，是繼小間距之后最為成熟的 LED 屏顯技術(shù)，不僅具有小間距 LED 無(wú)縫拼接、寬色域、低功率和長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)，同時(shí)還具有更好的防護(hù)性和更高的信息度。

Mini-LED 的背光與傳統(tǒng)的側(cè)入式背光以及直下式背光相比的優(yōu)勢(shì)在于，它的背光 LED 燈泡更小，可以實(shí)現(xiàn)比此前更精細(xì)更接近像素化的動(dòng)態(tài)背光效果，這樣可以有效的提高屏幕亮度和對(duì)比度，同時(shí)還能控制好暗部區(qū)域的顯示以及所謂的漏光現(xiàn)象。

張贊彬從技術(shù)方面介紹道，由于 Mini-LED 背光技術(shù)可以實(shí)現(xiàn) OLED 的柔性顯示，并且具有廣色域、無(wú)邊框等功能。同時(shí)，Mini-LED 背光采用局部調(diào)光設(shè)計(jì)，能帶給 LCD 更為精細(xì)的 HDR 分區(qū)，實(shí)現(xiàn)輕薄化與更好的對(duì)比度；另一方面，以 RGB 三色 LED 芯片作自發(fā)光顯示，將小間距 LED 應(yīng)用中的芯片尺寸與間距進(jìn)一步縮小。

Mini-LED 市場(chǎng)預(yù)期（點(diǎn)擊可看大圖）

從 K&S 分享的數(shù)據(jù)可以看到，在兩種發(fā)展路徑上，無(wú)論是市場(chǎng)占比還是增速 Mini-LED 主要以 LCD BLU（液晶顯示背光）為主。Mini-LED 產(chǎn)品正在慢慢地商業(yè)化，被廣泛應(yīng)用于 3C、醫(yī)療、工業(yè)應(yīng)用、視頻墻等領(lǐng)域，其中 TV、大型視頻墻顯示器領(lǐng)域增長(zhǎng)較快。

根據(jù) LEDinside 的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，目前 Mini-LED 背光顯示器的生產(chǎn)成本仍然高于傳統(tǒng)的 LCD 和 OLED 屏幕，但隨著其技術(shù)成熟和制程良率的提升，預(yù)計(jì)每年 Mini-LED 的成本將以 15%-20%的幅度下降。

目前來(lái)看，Mini-LED 的應(yīng)用越來(lái)越多，未來(lái)也會(huì)越來(lái)越普及。隨著蘋(píng)果投巨資建工廠，以及京東方、TCL 等面板巨頭宣告該技術(shù)量產(chǎn)，Mini-LED 已經(jīng)站上產(chǎn)業(yè)風(fēng)口，未來(lái) 1-2 年將進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段。

• Micro-LED

從概念上來(lái)講，Micro-LED 技術(shù)，即 LED 微縮化和矩陣化技術(shù)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是將 LED 背光源進(jìn)行薄膜化、微小化、陣列化，可以讓 LED 單元小于 75 微米。很多領(lǐng)域甚至要求小于 50 微米，甚至 10 微米。

相較于 OLED，Micro-LED 在能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)像素單獨(dú)定址，自發(fā)光的同時(shí)，優(yōu)勢(shì)在于既繼承了無(wú)機(jī) LED 的高效率、高亮度、高可靠度及反應(yīng)時(shí)間快等特點(diǎn)，又具有自發(fā)光無(wú)需背光源的特性，體積小、輕薄，還能輕易實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。

與 OLED 相比，Micro-LED 同樣是自發(fā)光面板，與 OLED 一樣擁有高亮度、高對(duì)比度、超低延遲以及超大的可視角度等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，由于采用的是無(wú)機(jī)物，Micro-LED 還繼承了無(wú)機(jī) LED 的高效率、高可靠度更耐高低溫、壽命更長(zhǎng)及反應(yīng)時(shí)間快等特點(diǎn)。

Micro-LED 市場(chǎng)預(yù)期

張贊彬在分享中指出，Micro-LED 未來(lái)幾年增速較大，預(yù)計(jì) 2024 年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 723 千億，TV 和 AR/VR/HUD 等市場(chǎng)潛力巨大。

但是，由于技術(shù)要求更加精密，目前還沒(méi)有形成穩(wěn)定的量產(chǎn)機(jī)制。此外，成本之高也是導(dǎo)致 Micro-LED 至今還沒(méi)真正推入消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的原因之一。

K&S 產(chǎn)品布局

在 Mini-LED/Micro-LED 制程中，設(shè)備是基礎(chǔ)，關(guān)系到其他環(huán)節(jié)的良率和成本控制，從而影響產(chǎn)品的普及時(shí)程。

作為首要環(huán)節(jié)，點(diǎn)測(cè)分選、像素混合、間距調(diào)整、巨量轉(zhuǎn)移等過(guò)程發(fā)揮著關(guān)鍵性作用，此環(huán)節(jié)涉及的速度、精度及良率等技術(shù)問(wèn)題直接影響著決定 Mini-LED 和 Micro-LED 大規(guī)模商用化的成本問(wèn)題。

在所有相關(guān)設(shè)備中，巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備更為關(guān)鍵。此技術(shù)量產(chǎn)難度極高，生產(chǎn)過(guò)程涉及高速高精度驅(qū)動(dòng)與控制、機(jī)械運(yùn)動(dòng)與其他很多物理化學(xué)特性的應(yīng)用、光學(xué)識(shí)別與計(jì)算等，是產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵技術(shù)。其中，轉(zhuǎn)移制程的良率問(wèn)題是一大挑戰(zhàn)。

作為半導(dǎo)體封裝和電子裝配解決方案供應(yīng)商，K&S 專注于后段制程，2018 年與 Rohinni 攜手推出 Mini-LED 巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備 PIXALUX。

K&S 表示，該 MiniLED 解決方案相較于傳統(tǒng)的單顆取放(Pick&Place)轉(zhuǎn)移方法相比，速度可以提升 8-10 倍；除速度以外，該設(shè)備在精度與轉(zhuǎn)移成功率方面也具有明顯的優(yōu)勢(shì)，良率可以達(dá)到 99.999%。

張贊彬向筆者表示，現(xiàn)階段 PIXALUX 設(shè)備已經(jīng)在客戶方得以應(yīng)用，并開(kāi)始生產(chǎn)。公司在 Mini-LED 領(lǐng)域的布局仍然以巨量轉(zhuǎn)移為主，同時(shí)會(huì)適時(shí)切入到一些上下游工藝之中。

PIXALUX 是用于 Mini-LED 的第一個(gè)面向市場(chǎng)的大規(guī)模轉(zhuǎn)移技術(shù)設(shè)備，使得 K&S 在 LED 封裝設(shè)備市場(chǎng)處于領(lǐng)先地位。然而，在 Micro-LED 部分，面對(duì)其技術(shù)難點(diǎn)，行業(yè)設(shè)備廠商目前尚未研發(fā)出相關(guān)產(chǎn)品，K&S 正處于研發(fā)之中。

那么，Micro-LED 究竟存在哪些難點(diǎn)？張贊彬回答了筆者的疑問(wèn)。

Micro-LED 難點(diǎn)何在？

雖然 MicroLED 具有上述諸多優(yōu)勢(shì)，但有一個(gè)劣勢(shì)卻一直在拖其進(jìn)步的后腿，那就是成本。

而“巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)難”以及“與現(xiàn)有制程工藝不同”，是影響成本的兩大關(guān)鍵因素。

• 巨量轉(zhuǎn)移：產(chǎn)生一個(gè)作用力將 Micro-LED 晶粒從原始基板上精準(zhǔn)的吸附起來(lái)，然后將之轉(zhuǎn)移到接收基板上，再精準(zhǔn)的釋放，這是 Micro-LED 重點(diǎn)技術(shù)。

難點(diǎn)：1. 一次轉(zhuǎn)移需要移動(dòng)幾萬(wàn)乃至幾十萬(wàn)顆 LED，數(shù)量巨大；2.Micro-LED 尺寸極小且薄，需要更加精細(xì)化的操作技術(shù)。

• 產(chǎn)業(yè)鏈改進(jìn)：上圖可以看到，Micro-LED 在基板、芯片尺寸以及封裝速率方面都提出了更高的要求，與其它技術(shù)制程方面也存在差異。因此，整個(gè)工藝鏈都需要投入大量的時(shí)間去予以改進(jìn)和優(yōu)化，非朝日之功。Micro-LED 要大規(guī)模量產(chǎn)并替代現(xiàn)有產(chǎn)品，應(yīng)該還需要時(shí)間。

未來(lái)，隨著巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)的推進(jìn)以及產(chǎn)業(yè)鏈的共同努力，期望能在縮小晶粒尺寸的同時(shí)維持其轉(zhuǎn)移良率，持續(xù)推進(jìn) Micro-LED 的發(fā)展。

走向與趨勢(shì)

Mini-LED 很多時(shí)候被認(rèn)為是 Micro-LED 的前奏，相比 Micro-LED，Mini-LED 技術(shù)難度更低，且由于其實(shí)現(xiàn)了性能與量產(chǎn)、成本之間的平衡性，具有不錯(cuò)的實(shí)用價(jià)值，手機(jī)、平板、顯示器、電視等產(chǎn)品的面板都可采用這一技術(shù)。

LCD 屏幕邁向高端，除了 OLED 以外有了第二選擇，未來(lái)一段時(shí)間內(nèi) Mini-LED 的存在感都會(huì)很高，這也有望帶動(dòng)低迷的顯示市場(chǎng)。

而相較于 Mini-LED 產(chǎn)品正在慢慢商業(yè)化，Micro-LED 技術(shù)大體上還處于開(kāi)發(fā)階段，面向更遠(yuǎn)的未來(lái)。行業(yè)分析機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，未來(lái)的三五年時(shí)間里，Mini-LED 會(huì)逐步走向主流，而 Micro-LED 預(yù)計(jì)要到 2026 年才會(huì)漸漸成為主流，成為市場(chǎng)大眾化產(chǎn)品。

但是，相信隨著技術(shù)和成本問(wèn)題的逐漸優(yōu)化，經(jīng)過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的共同努力，Mini-LED 和 Micro-LED 的落地應(yīng)用會(huì)越來(lái)越多，應(yīng)用領(lǐng)域也會(huì)越來(lái)越廣，下一代顯示技術(shù)已經(jīng)在路上。

“機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存”，未來(lái)重點(diǎn)何在？

不難預(yù)見(jiàn)，押寶 Mini-LED/Micro-LED 新市場(chǎng)不失為一種前瞻性選擇，未來(lái)充滿機(jī)遇。

然而，機(jī)遇始終與挑戰(zhàn)并存，對(duì)于 K&S 目前面臨的挑戰(zhàn)，張贊彬列出了五個(gè)方面：

• “打江山不難，守江山難”，作為行業(yè)領(lǐng)頭企業(yè)，保持行業(yè)地位不是一件易事，對(duì)于技術(shù)研發(fā)提出了更高的要求。
• 5G、AI 等新興技術(shù)的崛起，對(duì)芯片的封裝尺寸、功耗、精度和效率等提出了更高的要求，進(jìn)而要求公司保持對(duì)新技術(shù)的敏感和關(guān)注。
• 新產(chǎn)品（比如 Mini-LED/Micro-LED）帶來(lái)的挑戰(zhàn)，其中對(duì)于更先進(jìn)技術(shù)、工藝轉(zhuǎn)換等方面的挑戰(zhàn)。
• 工業(yè) 4.0 的發(fā)展對(duì)于產(chǎn)品品質(zhì)、效率和自動(dòng)化等方面帶來(lái)的高要求。
• 客戶與合作伙伴提出的訴求，以及如何去開(kāi)拓更多的新客戶，將公司產(chǎn)品更好的推向市場(chǎng)。

從上述挑戰(zhàn)反映出，K&S 作為行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)，對(duì)于新技術(shù)應(yīng)用市場(chǎng)出現(xiàn)時(shí)的注重、對(duì)于未來(lái)技術(shù)與應(yīng)用趨勢(shì)的預(yù)見(jiàn)性，以及對(duì)于自身產(chǎn)品和技術(shù)的高要求。致力于幫助客戶和行業(yè)迎接下一代電子元件封裝的挑戰(zhàn)。

采訪最后，張贊彬介紹了 K&S 接下來(lái)的規(guī)劃，“作為封測(cè)設(shè)備市場(chǎng)的重要玩家，K&S 在傳統(tǒng)線焊（球焊機(jī)、楔焊機(jī)）設(shè)備方面處于領(lǐng)先地位，相關(guān)產(chǎn)品后續(xù)將繼續(xù)迭代。

重點(diǎn)深耕 Mini-LED 和 Micro-LED 領(lǐng)域，解決巨量轉(zhuǎn)移難題，推動(dòng)商業(yè)落地。

此外，K&S 近年來(lái)入局先進(jìn)封裝，憑借過(guò)往的積累，在先進(jìn)封裝市場(chǎng)上的版圖不斷擴(kuò)大。同時(shí)，推出 Katalyst 設(shè)備為行業(yè)提供了倒裝芯片最高的精確度和生產(chǎn)速度,其硬件和技術(shù)能夠使精度達(dá)到 3μm，為業(yè)內(nèi)最佳水平。目前已有客戶完成驗(yàn)證，預(yù)計(jì)下半年將更廣泛的投入市場(chǎng)?！?/p>

最新進(jìn)展

在前不久結(jié)束的 SEMICON China 2020 上， K&S 向業(yè)界首次展出最新 ULTRALUX? 自動(dòng)焊線機(jī)和 POWER-C??楔焊機(jī)。ULTRALUX? 線焊機(jī)使用最新技術(shù)與材料，有效節(jié)約生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)能和良品率。其 Quick LED suite 工藝包含的 Quick Bond， Quick Stitch 和 Quick Loop 帶來(lái)優(yōu)化的制程，大幅縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。
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Power-CTM 超聲楔焊機(jī)是專為單排 TO 功率器件封裝而設(shè)計(jì)。Power-CTM 超聲楔焊機(jī)中的線性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，焊頭、超聲波發(fā)生器和送線系統(tǒng)以及擴(kuò)展圖形識(shí)別功能等核心部件均已獲得可靠的驗(yàn)證，可以為客戶帶來(lái)行業(yè)領(lǐng)先的生產(chǎn)力和可靠性。另外，K&S 還會(huì)展出 RAPID? Pro GEN-S 系列球焊機(jī)、焊針、刀片、楔焊工具等。

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