MicroLed巨量移轉技術仍處早期發展，顯示器與半導體設備廠Kulicke&Soffa在MiniLed與Rohinni合作推出第一代Pixalux，為機械式晶粒移轉的解決方案，獲台表科採用生產2021年APPLE iPad與Mackbook。 Rohinni於今年1月推出第二代產品，速度較第一代產品快1倍，但這次並未與K&S合作，預期將應用於與京東方合資的公司Pixey上生產大尺寸面板。K&S在2月宣布收購Uniqarta後，2022將推出Pixalux二代產品，屆時將是以Uniqarta的雷射解決方案為主。       MiniLed與MicroLed由於製程不同，產業鏈佈局亦不相同，可預期MiniLed隨生產成本下降，將會逐漸打開在中大型尺寸顯示器背光的市場，與Oled競爭。而MicroLed技術處於早期發展，隨錼創第一條產線即將開出，預期早期在可穿戴裝置、車用面板等小尺寸面板等毛利高的產品有發揮的空間。 K&S第一代的Pixalux是採機械式Pick and Place方案，但隨2022年MiniLed將加速導入中階產品，卻宣布併購Uniqarta，Pixalux第二代可能改以雷射作為解決方案，B-Go團隊認為，這或許與Pixalux的技術授權廠商Rohinni決定不繼續與K&S合作，自行推出第二代產品，並直接與面板廠商京東方合作有關。 由於雷射方案與MiniLed既有供應鏈的生產流程不符，這或許將為2022~2023年期間Pick And Place設備的廠商提供新的機會與風險，如ASM Pacific、台灣的梭特等。   By B-Go情報團隊-如需引用轉載請來信   產業背景 顯示器的主流技術從最早的陰極射線管(CRT，記得20年前很大的正方形電腦螢幕嗎？)、LCD、到目前主流的OLED，幾乎每10年會有新的主流出現，而在OLED之後的新型顯示器，包含MiniLed與MicroLed兩種，其效能、成本相較Oled的優勢明顯，被視為下一代的主流顯示器。 MicroLed首先是由Sony提出，但由於量產技術困難，台灣的晶電(現為富采)提出Mini Led的方案加速商用，Mini Led是台灣Led業者積極轉型的目標，自從Apple已宣布在2021年ipad promakbook pro都將採用MiniLed後，幾乎就正式宣告電子產品的顯示器將進入mini led的時代。 根據DSCC在2020年底對mini led成本與預估量的報告，預測mini led的出貨量將從2020年的50萬台背光顯示器，成長到2021年的890萬台，主要在電視、筆電與平板市場，而在2021~2022年間mini led將從高階市場進入中低階市場，預估2022年將達1,810萬台。 MinLed與MicroLed應用不同，MiniLed可單獨作為顯示器也可作為背光方案，單獨作為顯示器方案時侷限於小型的顯示器，在中大型螢幕的應用是背光方案，採MiniLed加上局部調光的技術取代Led的背光方案，使其顯示效果趨近於Oled，且使用既有Led設備升級就可生產，整體成本較低。 MicroLed是直接在玻璃背板上貼上紅綠藍色的LED，直接做成顯示器使用，本身就是自發光，不需另外的背光方案，加上MicroLed的解析度，發光效率較Oled更好，亮度也優於Oled，不需偏光處理，所以結構上更單純，體積可以做得更薄，功耗較LCDOLED都低，且MicroLed是以無機LED來呈現像素，沒有Oled封裝怕水怕氧的問題，在彎曲摺疊上的品質較Oled佳，使用壽命也優於Oled。只是MicroLed目前量產的技術仍有困難，預計2021年後開始有商用的方案，這也與我們今天討論的Kulicke&Soffa收購Uniqarta的佈局有關。   MicroLed規模生產難題：巨量轉移、維修與設備 首先，MiniLed或MicroLed指的就是將更小的Led製作，其Led晶粒有多小？一般的Led晶粒大小是200~300微米，MiniLed的晶粒已做到100微米以下，MicroLed的晶粒更小於50微米。當晶粒在磊晶基板成長後，要怎麼將磊晶移轉到顯示器基板，並達到生產效率，這稱為巨量移轉，也是MicroLed量產的第一個難題。 另外，由於晶粒非常小，所以製作面板時所需的磊晶數量非常多，以FHD的顯示器(1920X1080)來說需200萬個畫素，如考慮RGB顯示器紅、綠、藍三色的次畫素，則需移轉600萬顆晶粒到顯示器基板上，這麼多的晶粒，必須有極高的良率支持，否則就必須以修復的方式來實現，所以除巨量移轉的形式，也須考量修復的技術。 由於在晶粒移轉過程需要以極快速度準確移轉，這其中移轉的設備也是生產的難題，過往LCD在封裝時，是採取真空吸取的方式來移轉磊晶，真空吸嘴的極限只能達到80~100微米，所以在MiniLed的移轉還尚可行，但當來到MicroLed時，由於MicroLed的磊晶小於50微米，定位精準度要求在0.5微米左右，轉移效率要求更高，如果以傳統的移轉設備(Pick and Place)或覆晶機(Flip Chip Bonder)都不能執行MicroLed的巨量移轉。   巨量移轉的方案 前面所提到不管設備或修復都與巨量移轉的方案有關，在進一步理解Kulicke&Soffa併購Uniqarta的佈局前，我們先簡單理解一下MicroLed巨量移轉發展中的幾種技術： 1.Pick and Place方案：Rohinni與K&S推出的第一代Pixalux即是機械式的Pick and place方案。簡單說就是設計一個轉移接頭，將磊晶由基板拾起，並放置到最終的顯示器基板上，轉移接頭是此解決方案的重點。目前發展中的方案如以靜電移轉、磁力、范德華力、滾輪轉印等方式拾取磊晶，完成到顯示器基板的移轉，這些方案可以使用原本設備如覆晶機等，所以對生產廠商來說非常具有吸引力，不需要大量的投資就可以升級生產MicroLed，但以上這些方案對晶粒有特殊要求，例如電磁力的移轉方案需將晶粒加入鐵、鎳等材料，所以必須要上游的磊晶廠配合，也會因此增加成本。 2.雷射方案：透過雷射與化學材料的交互反應，使磊晶由基板脫落，並推向顯示器基板，雷射的方案產能佳，且是非接觸式的，可以降低因接觸式接頭對磊晶產生的損害，發展這項技術的有剛被Lumentum收購的雷射廠商Coherent(請見我們之前的文章)以及許多新創。雷射方案具有高速、可選擇性移轉，對修復有利，但雷射的設備昂貴。 3.流體組裝：將MicroLed的晶粒精準定位在顯示板上，再以流體使晶粒直接移轉，相關廠商如鴻海的Sharp與eLux。   Kulicke&Soffa是做什麼的？ 庫力索法(K&S)位於新加坡，主要生產半導體設備如覆晶機、半導體封裝設備等，是半導體設備領導廠商，應用產業包含半導體、車用(Tesla也是K&S的大客戶)等。K&S在MiniLed/MicroLed的佈局早在2019年前就已開始，2019時K&S推出Pixalux，一小時可移轉18萬顆晶粒，獲得台表科採用。 Kulicke&Soffa的PIXALUX 提到K&S的Pixalux，就必須提到巨量移轉的技術公司Rohinni。 2013才成立的Rohinni，主要的投資人是Tony Fadell，Tony Fadell過去在Apple工作，參與ipod與iphone的設計，被認為是ipod之父。 Rohinni是一家技術研發公司，以技術授權獲利，主要研發MiniLed/MicroLed的技術，初期與Koja合作推出Luumii鍵盤，並在2018/10協助K&S開發出第一代的Pixalux，Pixalux是一台高速移轉設備(High speed placement equipment)，Rohinni為K&S設計了一款接頭，能快速將晶粒移轉到基板上，並在2019年量產設備。 Pixalux可處理的晶粒大小約50~100微米間，並透過軟體與硬體的搭配達到晶粒的自動分類，希望省去傳統晶粒從晶圓切割下來後，需依尺寸、波長、亮度與電性篩選的挑撿流程，並透過「機械」方式，直接貼裝到顯示器面板或PCB。 第一代的Pixalux可以作為MiniLed量產的方案，但距離MicroLed還有一段距離。 併購Uniqarta是否代表雷射是MicroLed巨量移轉方向？   Uniqarta是一家美國的新創，採用「雷射」作為巨量移轉的解決方案，原本Uniqarta這項技術是希望應用在移轉RFID，2016年時才決定將技術移轉到MicroLed的應用上。 如前所提到，目前在MicroLed的巨量移轉的方案上，可透過如范德華力、磁力、靜電等方式來達到吸附、貼合的目的，但這些方案或多或少必須要調整晶粒的品質，例如增加磁性，或是降低其鏈結使其達到弱連結，以達到後段製程順利移轉的目的，這將增加晶粒的成本，減少晶粒供應商的數量。 而在雷射方案上，由於是非接觸式的，處理的精準度與速度較佳，Uniqarta的方案可以處理10微米的晶粒，每小時移轉1,400萬顆晶粒，誤差值在6微米以內。而雷射方案需要考量的是，晶粒的電性是否會因雷射處理後熱能的效應而受到影響，其中最重要的關鍵就在於雷射過程中所添加的化學材料，是否能與雷射產生作用力剝離晶粒且不影響電性，Uniqarta也為此開發了一種動態剝離層的材料。 K&S在2/3宣布併購Uniqarta後，在2/4時2021會計年度第一季的法說會上也提及關於MiniLed/MicroLed的佈局：   1. 第一代Pixalux在2021年第一季時已有營收約2,200萬美元，預期2021全年貢獻營收6,000~8,000萬美元。 2. 預期2021年底將會發表第二代Pixalux，2022年開始量產設備，在併購Uniqarta後第二代產品將全部採用K&S技術，代表K&S結束與Rohinni合作，改採Uniqarta的雷射方案發展第二代Pixalux，相較第一代Pixalux的pick and place方案，K&S認為在生產速度上更能跟上整個產業的需求。   Rohinni是否另有考量？ 有趣的是，2019年的年底，Rohinni與京東方合資成立Pixey(新聞)，共同發展大尺寸的MiniLed顯示器，且就在K&S宣布收購Uniqarta的半個月前，Rohinni發表新產品100Hz，與第一代(即K&S的Pixalux)相比，新的接合頭(bondhead)提高了一倍的貼裝速度，預計將用於Pixey上，並沒有與K&S合作。 根據Yole Development與Rohinni共同創辦人Cody Peterson的專訪，Rohinni認為與K&S的合作初期是因為K&S已具有可以加入其技術的傳輸架構，可以加速Rohinni的產品更快滿足市場需求。(We initially used K&S because they already had shipping architecture to which we could easily add our technology, which enabled us to quickly get to market to fulfill immediate demand.)，並提到與京東方合資的Pixey已經成功以玻璃基板轉換，並將大型顯示器的基本向許多客戶送樣了。 換句話說，以Rohinni為代表的Pick and Place方案仍在持續發展，而K&S第二代的Pixalux選擇雷射方案，或許與Rohinni的選擇跳過設備商直接與顯示器的生產者合作有關。   總而言之，我們認如Rohinni推出第二代的產品將有利於MiniLed的滲透，尤其與京東方的合作，將可加速MiniLed在大尺寸面板背光方案的應用。 至於將採取Uniqarta雷射方案的第二代Pixalux，預計於2022年量產，屆時正處MiniLed將大量導入中低階產品的時間點，雷射方案相較於Apple已成功建立的供應鏈模式是否具有價格/產能的競爭力，將會是主要考量，以目前觀察到的，許多半導體設備商如ASM Pacific等都跨入推出MiniLed的Pick and Place方案，雷射方案坦白說，在MiniLed領域很難具有競爭力，所以預期K&S的Pixalux二代是鎖定MicroLed的市場。   ​​​​台灣現有Mini Led參與者 MiniLed是台灣LED/LCD面板業摩拳擦掌，準備一展身手的大好機會。 Apple預計在今年上半年發表MiniLed技術的12.9吋iPad pro與16吋的Macbook，預計由LG提供LCD面板，由晶電(現為富采)提供晶粒，晶粒測試與分選設備由惠特與梭特提供，PCB背板由臻鼎供應，並由台表科使用K&S的Pixalux組裝。預計蘋果將在2H21~2022間持續導入14吋的Macbook、24吋的iMac等產品，而在非蘋市場，隆達(現已與晶電合併為富采)提供友達MiniLed背光模組用於華碩與宏碁的筆電。 但當走向MicroLed時，整個供應鏈都需要因應巨量移轉的方案重新調整，但可以發現不管面對MiniLed或是MicroLed，台灣的顯示器與LED廠商這次不同於多年前面對OLED投資卻步的態度，畢竟不管是LCD廠商如友達或群創，或是LED廠晶電等，在被中國廠商追趕與低成本競爭下，如果沒掌握著這次的機會，可能就是徹底被排除在面板產業之外，加上不管MiniLed或MicroLed，其中許多製程都與台灣最擅長的半導體製程類似，所以這無疑是台灣面板與LED廠最大的競爭機會。   台灣在MicroLed佈局巨量轉移的廠商 錼創(Playnitride)   錼創是台灣MicroLed在巨量移轉上技術領先的廠商，擁有超過350項專利。錼創所採用的方式是「可程式化磁性轉移」的方案，顧名思義，就是透過在晶粒上增加磁性，以利移轉與修復。 股東包含晶電、三星、友達與錸寶，錼創與友達團隊已在2020年發表9.4吋的可曲MicroLed顯示器，使用超過550萬顆MicroLed晶粒，另外，晶電與錼創同時也為三星開發MicroLed的電視。同時也與錸寶策略聯盟發展MicroLed在穿戴市場的應用。 錼創的核心技術是PixeLED®與SMAR ･ Tech™。 PixeLED®是錼創在晶粒分級與巨量轉移的核心技術，SMAR ･ Tech™則是快速修補的技術。在2020年創建了全世界第一條MicroLed產線，預計在2021年開始量產穿戴式產品。 優顯科技(Ultra Display) 優顯科技的核心技術是，將長成MicroLed的晶圓以貼合機(Laminator)貼在UV Tape上，在採用雷射剝離技術(LLO)分解基板上的晶粒，而透過調整UV Tape的間距，可以使MicroLed晶粒的距離與最終顯示器基板的像素位置一致，最後再透過UV Tape照射去除黏性，並以完成滾輪移轉。 飛傳科技(AeroTrans Technology) 飛傳科技是一家採用雷射方案希望解決MicroLed巨量移轉問題的台灣新創公司，一樣是透過光感膠的方式解離LED晶粒，將其翻貼到支撐基板，再透過雷射選擇性觸發光感膠，使其晶粒移轉到顯示器基板的固晶膠上。   成本是關鍵 再討論MiniLed與MicroLed各種前研技術後，我們還是得回到一個基本的問題，究竟成本為何？別忘記目前Oled在中國廠商開始量產後，Oled的成本也在下降，不管MiniLed或是MicroLed都仍須收斂，依照投資成本、最終生產成本下降與生產力提升三者的最適，找到最終的解決方案。 MiniLed的路線相較之下較為清晰，以pick and place為解決方案的技術，可以允許既有供應鏈微調設備與流程便開始供貨，但以MicroLed來說，距離商用可接受的成本仍遙遠，錼創在2020年6月發表技術路線圖時提到，依目前MicroLed的進展，他們認為必須在5年內降低95%的成本，才能達到商品化。 而不管在MiniLed或是MicroLed未來的技術走向為何，晶粒生產商如晶電、三安都能受惠，但其晶粒長成後，其剝離源基板到移轉的過程，就會有很大的變動，像是晶粒長成後的挑選，在既有MiniLed的流程是採取晶粒分選機(LED maping sorter)，未來如果走向MicroLed，惠特與梭特在既有分選機的速度與精準度是否能持續支持？或是必須轉移到其他如雷射等方案？這些事Mini Led供應鏈走向MicroLed時，必須面對的問題。 By B-Go情報團隊-如需引用轉載請來信 本文僅為追蹤併購歷史與未來佈局意圖，並非作為投資決策之建議或推薦。      

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