据岱美仪器技术服务(上海)官方账号,于2026年07月28日报道,你有没有想过,一块100英寸的巨幕电视,或者一副比硬币还轻的AR眼镜,里面究竟藏着多少颗发光芯片?答案是——数百万甚至上千万颗。
每一颗芯片都比头发丝还细(目前约20-50微米,未来还将缩小到10微米以下)。要把这么多微小的“光之源”一颗一颗地摆放到正确的位置,还要保证每一颗都能正常工作——这听起来就像在米粒上雕刻整座城市。而完成这项“不可能任务”的,正是一项被称为激光巨量转移的黑科技。
一、什么是巨量转移?为什么非“巨”不可?
MicroLED被公认为下一代“终极显示技术”。相比传统的LCD和OLED,它的亮度更高、功耗更低、寿命更长。
但MicroLED有一个“先天难题”:它的芯片是在蓝宝石等基板上“生长”出来的。生长完成后,需要把这些芯片转移到驱动电路板上,组成显示像素。一块500×500像素的显示屏,就需要转移75万颗LED芯片(500×500×3种颜色);一块4K电视,更是需要转移近2500万颗。
“巨量转移”——这个“巨”字,说的就是数量巨大、难度巨大。传统方法用机械臂一颗一颗“拾取-放置”,效率远远跟不上。行业专家直言:“大家把巨量转移技术收敛到了激光的路径上来。”
二、激光如何“搬运”芯片?两把“光之钥匙”
激光巨量转移主要靠两种核心工艺配合完成:
钥匙一:激光剥离(LLO)——先“脱身”
MicroLED芯片最初生长在蓝宝石晶圆上,结合得非常牢固。激光剥离技术就是用特定波长的紫外激光(如248nm、266nm、355nm),照射芯片与蓝宝石之间的界面。界面处的氮化镓(GaN)受热分解,产生氮气,结合力瞬间削弱,芯片便“毫发无伤”地从生长基板上脱离下来。这一步相当于让芯片“重获自由”。
钥匙二:激光诱导前向转移(LIFT)——再“安家”
这才是真正的“搬运”环节。将剥离下来的芯片先转移到临时载体上(涂有粘合剂的透明基板)。然后,一束高能量的准分子激光脉冲从临时载体的背面穿过透明基板,照射到芯片与载体之间的界面层。
界面材料瞬间气化或分解,产生高压气体或气泡。这股力量就像一个小型“气锤”,将芯片精准地“推”出去,飞向紧挨着的目标显示基板。一个激光脉冲,可以同时推动数百甚至数千颗芯片!
整个过程非接触、无物理力,不会对脆弱的MicroLED芯片造成机械损伤。
三、设备与仪器:激光巨量转移的“硬核装备”
激光巨量转移不是一台简单的激光器,而是一套精密的自动化系统。一套完整的MicroLED激光巨量转移设备,主要包括以下核心模块:
激光器:通常采用准分子激光器或固体紫外/深紫外激光器,提供高能量、短波长的激光脉冲。
光学系统:对激光束进行光束整形,将其转化为特定形状的光斑(如方形光斑),再通过高速振镜扫描,实现快速、大面积的芯片转移。
高精度运动平台:实现芯片转移的精准定位,综合精度可控制在±1微米以内。
视觉检测系统:实时监测芯片位置,配合自动光学检测(AOI)识别不良芯片。
控制系统与软件:协调各个模块协同工作,实现全自动化生产。
目前,国内已有多家企业实现了激光巨量转移设备的自主研发和量产交付。岱美仪器(Dymek)作为MicroLED激光巨量转移领域的重要设备分销商与技术方案提供商,引进了3D-Micromac的microCETI激光巨量转移制造系统。该全集成激光系统采用创新的LIFT(激光诱导前向转移) 工艺,能够在无需机械力的情况下,实现数亿颗MicroLED的高效、可靠转移。设备支持几乎所有形状和尺寸的MicroLED芯片,并提供激光剥离(LLO)与单颗芯片修复等可选模块,覆盖MicroLED显示制造的多道关键工艺。目前,岱美仪器已为半导体、光通讯、高校及研发中心等众多客户提供各类工序设备与技术支持,并与一些重要客户建立了长期合作关系。
四、它能做什么?从巨幕到眼镜
激光巨量转移技术的应用场景横跨“极大”与“极小”两个极端:
大尺寸电视与商显:制造100英寸以上的MicroLED电视、影院屏、指挥中心大屏。天马微电子已展出108英寸无缝拼接MicroLED屏,拼接缝宽小于20微米。
AR/VR微显示:制造像素密度超过5000PPI的微型显示器。上海显耀(JBD)发布的微显示平台像素密度高达10160PPI。
车载与透明显示:制造高亮度、高透明度的车载HUD和橱窗广告屏。
可穿戴设备:从智能手表到智能眼镜,小尺寸高密度屏幕都离不开这项技术。
五、挑战与未来
尽管进展惊人,激光巨量转移仍面临两大核心挑战:
一是热损伤控制。激光能量过高可能损伤芯片,导致发光效率下降甚至产生“暗点”。研究人员正在探索超快激光等新技术来减小热影响。
二是成本与良率的平衡。行业估算,背板良率需达到“4个9、1个8”(即99.99%以上),修复成本才可能低于转移成本。好消息是,国内设备商的良率已普遍突破99.99%。
六、结语
从数百万颗微米级芯片的“自由脱身”,到精准“空降”到显示基板——激光巨量转移技术,就像一束光指挥的“百万大军”,在悄无声息中完成着人类肉眼无法追踪的精密作业。
下一次,当你被一块色彩绚烂的巨幕电视震撼,或惊叹于AR眼镜的轻巧清晰时,别忘了:那背后,正是一束光在微观世界里书写的神奇故事。