立稳直显式MiniLED根基，梭特科技兵分多路全力转型先进封装
在2010年成立之初，梭特科技便以LED分选机在业界崭露头角。如今，除了MiniLED直显显示器 FOB制程解决方案，成为该公司今后发展的三大重点之一外，原本看好的Hybrid Bonding，虽然因为前后站技术问题导致产业导入时间延后，但该公司随即将相关资源弹性地分配到TC Bond 与Micro Bonding技术上，再加上 fan out 巨量移转排片技术，成为梭特科技转型半导体先进封装设备市场的新突破点。 早在公司成立之初，擅长取放技术(Pick & Place)的梭特科技便以LED分选机(Mapping Sorter)在业界打响名号，如今中国装机量已累积15,000多台，举凡晶元光电、三安光电与华灿光电等各大厂皆大量采用，市占率几近90%以上，该公司名符其实地成为该领域的龙头厂商。首图图说：图为梭特科技总经理暨技术长卢彦豪;图片来源：科技新报
分选机完美再进化!FOB打造Mini LED直显显示器最佳方案 梭特科技总经理暨技术长卢彦豪表示，除了 LED分选机之外梭特在LED领域仍有持续的重大布局，亦即会将发展重点放在全新自主研发的FOB(Film on Board)封装技术，它有望取代传统主流COB(Chip on Board)封装技术，成为今后量产高质量、高良率与低成本直显式Mini LED显示器的最佳解决方案。 传统COB封装制程中，除了最前端的分选机外，在过reflow(回流焊接)之前，固晶机扮演最关键的角色。卢彦豪表示，但在FOB制程中却完全将固晶机排除。这是因为当前分选机的每小时单位产量(UPH)超过40～60K/H，精度达到+-10μm，与固晶机不相上下，甚至更好。而且分选机的混色能力比固晶机更易操作。更重要的是梭特突破性将分选机Bin模成功当作巨转的载体，分选机因此蜕变成为巨量转移与过reflow前的关键设备。 通过FOB技术，梭特科技左打Mini LED、右打MiP FOB制程大致包括四道工序，首先通过梭特ST-668分混排三合一设备进行分选、混晶与排片，经最佳混色逻辑运算，高精度地将芯片转移到特殊膜上，令人关注的是，ST-668一机三用，集分选机、混色机与固晶机于一身。然后再利用梭特的FB-20 将LED转移到客户的PCB板上。该机通过“巨量转移”取代传统固晶机，有效简化制程并降低成本。 此外，FOB制程不像COB制程会将RGB圆片分成许多Bin别，而会合成一个中心Bin固定一致的波长效果。卢彦豪强调指出，通过特殊的混Bin技术，可以控制不同生产批次(Lot)之间的色域坐标保持一致，不仅达到无色偏、低库存的效益，且精准度可达0.2奈米。该公司专利分混方法，能获得比炒灯还要均色的效果，解决了当前产业一直无解的直显面板维修及备料问题。 第二道程序会通过RT-668修补机进行充分的AOI检查，一旦发现不良品，除晶与补晶程序完成修补。该机台在特殊模上先修补再过reflow，可以达到最高直通率，进而确保质量与良率。反观COB制程是过reflow之后才进行不良品的检查与返修，所以难度较高、质量掌控度较差。 第三道与第四道分别是巨量转移程序与过reflow阶段，经由FB-20巨量转移自动对位与焊接机将PCB显示基板及预排好的LED方片上下对位贴合。在进行加热后，便完成固晶作业。这两道工序不仅可以确保基板上的LED芯片的平整度高、低角度的色偏也最低，而且作业时间非常短，可大幅改善过去助焊剂或锡膏因待机时间过长而导致干涸的问题。 今后，即使面对不同芯片、不同锡膏量或基板翘曲等问题，FOB巨量转移技术也能轻松克服。不仅如此，该技术能让晶圆上的所有良好芯片全部利用，不会造成不必要的浪费，大幅降低生产成本。 虽然卢彦豪不讳言一开始对Micro LED抱持保守的态度，但看好MiP(Micro LED in Pakage)封装技术的优势(更高更佳的焊接牢固性、良率、寿命、芯片平整度及出光光形)，再加上已成功通过上述自家专利分混排方法与混Bin技术，不仅彻底解决过去Micro LED不同批次之间炒灯后色度与亮度不一的状况，甚至达到完美无色偏的表现。上述四道FOB制程也适用在直显式MiP应用上，梭特FOB技术也将成为量产100%良率直显示MiP显示器的最佳解决方案。 弹性转换转型策略，Hybrid Bonding与Micro Bonding资源重整 早自2014年起，梭特便以坚实的取放技术切入半导体设备领域，直到现在，该公司专门针对芯片尺寸封装(WLCSP)、扇出型晶圆级封装(FOWLP)及扇出型面板级封装(FOPLP)等制程的12英寸晶圆分选机与预排式巨量转移固晶设备在市场上皆有不错的销售成绩。 近年来梭特科技积极转型，首要目标就是异质封装整合技术(Hybrid Bonding)这个当前半导体先进封装领域最热门的技术之一。卢彦豪表示，随着AI芯片的需求量攀升，3D先进封装已成为先进封装制程的重要技术。 换言之，后摩尔定律时代的重点不再是缩小芯片尺寸，而是如何解决并提升每瓦特算力的能耗问题，以及提高芯片之间的资料传输效率。除了硅光子(CPO)新兴技术外，能够实现超微接点、超细间距、銲锡球零厚度等优势的Hybrid Bonding，也成为各大CPU、GPU、AI芯片商与存储器商改善上述问题的重点发展技术。 梭特科技自2021年与工研院合作起，投入Hybrid Bonding技术的开发已历经3年，相关专利已达20件以上，包括对位方法、贴合波(Bonding wave)、六面清洁等技术突破。其中，精度问题一直是Hybrid Bonding技术的最大痛点之一，梭特一项发明专利，让精度达到0.2micron meter，彻底解决了这个难题。该公司2022年便已推出DB-20奈米级超高精度Hybrid Bonder，预计今年将会推出第三代的Hybrid Bonder固晶设备。 目前梭特科技与台湾地区世界级的集成电路制造厂及封装厂皆已缔结Hybrid Bonding、fan out技术合作协议，虽然基于保密协定，无法透露合作细节。但能与业界居于全球龙头地位的合作伙伴共同致力于技术上的突破，亦让梭特成为先进封装领域拥握有专有技术的半导体设备制造商，此外，卢彦豪指出，该公司另外也投入集团接合(Gang Bonding)技术的研发。打从4年前该公司的Gang Bonder固晶机便在中国有一定的销售量，今年的订单量也颇为可观。
图片来源：科技新报
值得注意的是，有鉴于Hybrid Bonding需要克服的技术难度大而且繁多，客户转型采用的难度及成本也高，梭特科技在去年底紧急调转策略转型的方向盘，先暂缓Hybrid Bonding的相关开发，而将资源重新分配到TC Bond /Micro Bonding应用之相关设备的布局上。 相信不久，我们将看到更多导入梭特科技全新TC Bond/Micro Bonding固晶机的使用案例，这将成为该公司转型先进封装之旅上再创营收高峰的新突破点。
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