制造工藝的挑戰(zhàn)

生產(chǎn)一個(gè)4K顯示屏需要約2500萬(wàn)顆微發(fā)光二極管，每顆都需要以亞微米精度從供體晶圓轉(zhuǎn)移到TFT背板。 即使缺陷率僅為0.01%，也會(huì)導(dǎo)致每個(gè)面板上出現(xiàn)數(shù)百個(gè)故障芯片。 因此，制造商不僅需要高速轉(zhuǎn)移技術(shù)，還需具備穩(wěn)健的缺陷像素修復(fù)能力。

目前有三種批量轉(zhuǎn)移技術(shù)：

印章式轉(zhuǎn)移：通過(guò)機(jī)械過(guò)程同時(shí)轉(zhuǎn)移數(shù)千顆微發(fā)光二極管。

激光轉(zhuǎn)移法：包括激光剝離(LLO)和激光誘導(dǎo)正向轉(zhuǎn)移(LIFT)，兼具高精度與調(diào)節(jié)供體基板與接收基板間距的能力。

自組裝：在機(jī)械力或電磁力引導(dǎo)下，使芯片通過(guò)流體過(guò)程沉降至預(yù)定位置。

雖然印章轉(zhuǎn)移仍普遍使用，但激光轉(zhuǎn)移法因更高精度和可擴(kuò)展性備受青睞。

六足位移臺(tái)，即六軸并聯(lián)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，在實(shí)現(xiàn)這些過(guò)程中發(fā)揮著核心作用。 與疊層平臺(tái)不同，六足位移臺(tái)可以同時(shí)控制六個(gè)自由度（X、Y、Z、俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏轉(zhuǎn)），兼具高剛性與緊湊結(jié)構(gòu)。這使其尤其適用于微發(fā)光二極管的轉(zhuǎn)移、對(duì)準(zhǔn)和修復(fù)任務(wù)。

批量轉(zhuǎn)移與激光加工

在LLO和LIFT操作過(guò)程中，晶圓需要在200mm或更大的表面上保持?jǐn)?shù)微米的平行度公差。 六足位移臺(tái)的優(yōu)勢(shì)在于：

其高剛性和分辨率保障了Z軸高精度，并在需要時(shí)提供優(yōu)良的偏擺校正，同時(shí)圍繞用戶定義樞軸點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。 這使得供體晶圓和受體晶圓保持完全平行。

距離傳感器可用于實(shí)時(shí)反饋回路，使六足位移臺(tái)保持微米級(jí)間距。

定制對(duì)準(zhǔn)算法可進(jìn)一步優(yōu)化動(dòng)態(tài)加工過(guò)程中的晶圓平行度。

缺陷修復(fù)

即使良率達(dá)到99.999%，一個(gè)400萬(wàn)晶粒的顯示屏仍需更換約40個(gè)故障LED。 此時(shí)，六足位移臺(tái)為單晶粒拾放操作提供精密對(duì)準(zhǔn)，確保以微米級(jí)精度完成缺陷芯片的移除及更換。

鍵合與焊接

轉(zhuǎn)移完成后，需要通過(guò)熱焊接或激光焊接在TFT基板與LED晶粒之間建立電氣連接。 這個(gè)過(guò)程需施加20-30N的作用力，要求運(yùn)動(dòng)平臺(tái)具備高剛性及穩(wěn)定性。 六足位移臺(tái)兼具剛性與重復(fù)精度，可有效降低鍵合過(guò)程中的漂移。

六足位移臺(tái)相較于傳統(tǒng)多軸堆疊平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)

與串聯(lián)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)堆疊相比，六足位移臺(tái)具有：

l更高的剛性，更低的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量；

l更高的角度運(yùn)動(dòng)（偏擺）重復(fù)精度；

l緊湊型設(shè)計(jì)，易于集成；

l軟件定義虛擬樞軸點(diǎn)，支持光學(xué)特征靈活對(duì)準(zhǔn)；

l這些特性使其既適用于研發(fā)環(huán)境，也適用于可擴(kuò)展工業(yè)設(shè)備。

結(jié)論

從微型光纖陣列元件到世界最大望遠(yuǎn)鏡的鏡片組，六足位移臺(tái)已應(yīng)用于眾多光學(xué)對(duì)準(zhǔn)工藝。 其獨(dú)特性能與微發(fā)光二極管生產(chǎn)高度契合，是推動(dòng)該技術(shù)規(guī)?；l(fā)展的關(guān)鍵賦能者。 從基于LLO/LIFT的晶圓級(jí)轉(zhuǎn)移，到單晶粒缺陷修復(fù)，再到最終鍵合步驟，六足位移臺(tái)以六自由度精度、剛性與重復(fù)精度，滿足新一代顯示屏的制造需求。

隨著微發(fā)光二極管在智能手表、車(chē)載顯示、AR/VR頭顯及大尺寸電視領(lǐng)域加速普及，六足位移臺(tái)將成為實(shí)現(xiàn)這一飛躍的核心制造設(shè)備。