3D-Micromac schließt Prozesslücke in der Massenherstellung von MicroLEDs

Die neue Maschinenplattform microCETI™ ermöglicht die Massenfertigung von microLED-Displays; Eingang mehrerer Systemaufträge gemeldet

Chemnitz, 12. Mai 2021 – Die 3D-Micromac AG, führender Anbieter von Lasermikrobearbeitungs- und Rolle-zu-Rolle-Lasersystemen für die Halbleiter-, Photovoltaik-, Medizintechnik- und Elektronikindustrie, hat heute mit der microCETI™ die erste Lasermikrobearbeitungsplattform, die alle Laserprozesse in der microLED-Display-Fertigung unterstützt, vorgestellt. microCETI™ arbeitet dabei nicht nur mit hohem Durchsatz und  hoher Präzision, sondern erfüllt durch ihre niedrigen Betriebskosten auch alle Anforderungen, die an eine erfolgreiche Serienproduktion gestellt werden.

Die microCETI-Plattform ist in drei verschiedenen Konfigurationen erhältlich. Das Lasersystem ermöglicht wahlweise den kostengünstigen und effizienten Transfer von microLEDs mittels des LIFT (Laser-Induced Forward Transfer)-Prozesses, aber auch das Laser Lift-Off (LLO) oder die Reparatur von defekten microLED-Bauteilen.

Transfer von mehreren Hundert Millionen microLEDs pro Stunde möglich

Die enorm hohe Prozessgeschwindigkeit ermöglicht den Transfer von mehreren Hundert Millionen microLEDs pro Stunde – ohne dass dabei mechanische Kräfte aufgebracht werden müssen. Damit arbeitet das System um ein Vielfaches schneller als andere Ansätze. Der eingesetzte „on-the-fly“-Squarebeam-Laser ermöglicht den Transfer von microLEDs nahezu jeder beliebigen Form und Größe. 3D-Micromac hat bereits mehrere Systembestellungen für die microCETI-Plattform von führenden microLED-Chip-Herstellern aus Nordamerika und Asien erhalten. Diese planen, die microCETI vorwiegend für das Laser-Lift-Off und den Transfer mittels des LIFT-Verfahrens einzusetzen.

dpiX, Headquarter in Colorado Springs USA

Die microCETI – Plattform für Laseranwendungen im microLED-Produktionsprozess

Die Laser-Mikrobearbeitung ermöglicht zukunftsweisende Display-Technologien

MicroLEDs haben das Potenzial, die Display-Industrie zu revolutionieren. Gegenüber anderen Display-Technologie weisen microLEDs eine Reihe von Vorteilen auf: Sie überzeugen z. B. durch hervorragende Betrachtungswinkel sowie einen hohen Dynamikbereich mit perfekter Schwarzleuchtdichte, hohe Helligkeit und einen großen Farbraum. Schnelle Bildwiederholungsraten, eine lange Lebensdauer sowie ein geringer Stromverbrauch sprechen außerdem für einen zunehmenden Einsatz von microLED. Der Herstellungsprozess von microLEDs ist jedoch wesentlich komplexer als die Herstellung von LCDs und OLEDs. Diverse technische Herausforderungen müssen noch überwunden werden bevor microLEDs massenmarktkompatibel sind.

Eine dieser Herausforderungen stellt das Ablösen der bearbeiteten microLED-Chips vom Wachstumssubstrat (z. B. Saphir) dar. Idealerweise sollte dabei das teure Wachstumssubstrat anschließend wiederverwendet werden können.

Eine weitere Herausforderung besteht darin, die microLED-Chips sowohl schnell als auch möglichst präzise auf das Zielsubstrat zu übertragen. Bei einem typischen 4K-Display mit mehreren Millionen microLED-Chips kann dieser Vorgang bei Nutzung der herkömmlichen Pick-and-Place-Transfermethoden Hunderte von Stunden dauern. Außerdem werden Technologien benötigt, die defekte microLEDs während des Herstellungsprozesses erkennen und reparieren bzw. ersetzen, da eine Pixelausbeute von 99,9999 Prozent erforderlich ist, um ein Full-HD-Desktop-Display zu produzieren. Die microCETI-Plattform von 3D-Micromac ermöglicht alle genannten Prozesse in der microLED-Display-Fertigung mittels Lasertechnologie und ist damit in der Lage, genau diese Herausforderungen zu meistern.

Uwe Wagner, CEO von 3D-Micromac konstatiert deshalb: „MicroLEDs haben ein enormes Potenzial für zukünftige Displays in einer Vielzahl von Anwendungen. Dazu zählen unter anderem Smartwatches, Augmented- und Virtual-Reality-Headsets sowie Heads-up-Displays für Fahrzeuge. Als Spezialist in der Lasermikrobearbeitung verfügt 3D-Micromac über umfangreiche Erfahrungen in der Anwendung innovativer Lasertechnologie für innovative Anwendungen. Wir unterstützen unsere Kunden dabei vor allem bei der Realisierung von Serienproduktionsprozessen. Unsere neue microCETI-Plattform bietet durchsatzstarke, vielseitige und kostengünstige Laser-Mikrobearbeitungsprozesse, die ideal für die Produktion von microLEDs geeignet sind. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Herstellern von microLED-Geräten und -Displays, um die Einführung dieser spannenden und vielversprechenden Technologie zu beschleunigen.“

Die microCETI-Plattform ist als industrielles Produktionssystem mit je einer der drei folgenden Prozess-Konfigurationen erhältlich:

  • LIFT: einzigartiger Laser-Transferprozess für microLED-Material nahezu jeder Art und Form
  • LLO: On-the-fly-Laser-Lift-Off-Prozess – geeignet für kundenspezifisches microLED-Material
  • REPAIR: Single-Die-Reparaturprozess – passend für jeden Schritt des microLED-Produktionsprozesses

Die microCETI-Plattform verfügt über einen hochpräzisen UV-Laser mit hoher Wiederholrate und ein hoch-präzises Positioniersystem für drei Stages (Donor-, Substrat- und Masken-Stage) und bis zu 16 Achsen. Damit kann jede microLED mit einer Positioniergenauigkeit von unter zwei Mikrometern und einer Wiederholbarkeit im Nanometerbereich transferiert werden. microCETI unterstützt Donor-Wafer-Größen von 50 mm (2 Zoll) bis 200 mm (8 Zoll) sowie Zwischen- bzw. Transfer-Wafer und Backplane-Substrate bis zu 350 mm x 350 mm Größe. Neben microLEDs ist die microCETI-Plattform auch für die Verarbeitung von Standard-LEDs und miniLEDs geeignet.

Produktverfügbarkeit und weitere Informationen

Die neue microCETI-Laseranlage ist ab sofort als Produktionssystem für die Massenfertigung von microLEDs bei 3D-Micromac erhältlich. Weitere Informationen zur microCETI, einschließlich unseres neuesten Whitepapers „Lasertechnologien für die microLED-Produktion“, finden Sie unter https://3d-micromac.com/laser-induced-forward-transfer/microceti-lift/.

Über 3D-Micromac

Die 3D-Micromac AG mit Sitz in Chemnitz ist der international führende Spezialist für die Entwicklung und Fertigung innovativer Maschinen und Anlagen zur Lasermikrobearbeitung. Das Unternehmen steht für leistungsfähige, nutzerfreundliche und zukunftsorientierte Verfahren mit größter Produktionseffizienz. Im unternehmenseigenen Applikationslabor entwickelt 3D-Micromac an den Kundenbedürfnissen ausgerichtete technologische Lösungen – von der ersten Idee über Machbarkeitsstudien sowie Prototypenentwicklung bis hin zur Serienreife. Systeme von 3D-Micromac kommen weltweit in vielen Hightech-Branchen erfolgreich zum Einsatz, so etwa in der Photovoltaik-, Halbleiter-, Glas- und Display-Industrie, in der Mikrodiagnostik und in der Medizintechnik. Als eines der ersten Unternehmen weltweit hat 3D-Micromac Ultrakurzpulslaser zur Materialbearbeitung eingesetzt. Ein weiterer Anwendungsschwerpunkt sind Excimerlaser für die Mikrobearbeitung – mehr als 100 Excimerlaser-Systeme der 3D-Micromac AG sind bereits im industriellen Einsatz. 2002 gegründet, beschäftigt das Unternehmen heute über 170 Mitarbeiter. Je ein Tochterunternehmen gibt es in China und den USA.

Für weitere Informationen besuchen Sie bitte unsere Website unter http://www.3d-micromac.com.

Kontakt:

3D-Micromac AG

Mandy Gebhardt
Teamleiterin Marketing und Öffentlichkeitsarbeit

Tel: +49 371 40043-26
E-Mail: gebhardt@3d-micromac.com